Hüpofüüsi ja hüpotalamuse hormoonide toimemehhanism

Hormonaalsed reguleerimise Protsess algab sünteesi ja sekretsiooni hormoone endokriinnäärmed. Need on funktsionaalselt omavahel seotud ja moodustavad ühtse terviku. Biosüntees hormoonid spetsialiseeritud rakud, toimub spontaanselt ja on fikseeritud geneetiliselt. Geneetilise kontrolli biosünteesi Kõige valgud ja peptiidid hormoonid, eriti adenogipofizotropnyh läbi kõige vahetumalt polüsoomides hormooni eellane või mRNA taset hormooni moodustumine, arvestades biosüntees hüpotalamuse hormoonid teostatakse moodustamine mRNA ensüümide reguleerimise erinevaid etappe moodustama hormooni, t e. Esineb ekstra bisomaalne süntees. Moodustamise primaarstruktuuris-valguga hormooni peptiidi - otsene tulemus tõlke nukleotiidijärjestused vastava mRNA sünteesitakse aktiivsed piirkonnad genoomi hormooni tootvad rakud. Struktuuri Kõige hormoonid või nende prekursorvalkudest moodustatud polüsoome in üldskeemi valkude biosünteesi. Võimalus mRNA translatsiooni ja sünteesi hormooni või nende eelkäijatega on spetsiifiline tuuma aparatuur ja polüsoome eriti rakutüübist. Seega kasvuhormooni sünteesitakse väikeses eosinofiilid hüpofüüsi eessagara prolaktiini - suurtes eosinofiilne ja gonadotropiin - kindlate basofiilrakke. Mõnevõrra erinevalt biosünteesis TRH ja LH-RH rakkudes hüpotalamuse. Need peptiidid ei moodustu maatriksis kohta polüsoome mRNA ja lahustuva osa tsütoplasmas mõjul sobiva süntetaasi süsteeme.

Enamiku polüpeptiidhormoonide eraldamise juhtudel põhjustab geneetilise materjali otsene tõlkimine sageli madala aktiivsusega prekursorite - polüpeptiidide eelhormoonide (prehormoonide) moodustumist. Polüpeptiidhormooni biosüntees koosneb kahest erinevast etapist: mRNA maatriksi mitteaktiivse prekursori ribosoomiline süntees ja aktiivse hormooni post-translatsiooniline moodustumine. Esimene etapp toimub tingimata adenohüpofüüsi rakkudes, teine võib läbi viia ka väljaspool seda.

Translatsioonijärgset aktiveerimist hormooni lähteainete võimalik kahel viisil: mitmeastmelist ensümaatilise lagunemise molekulide eetrisse krupnomolekulyarnyh lähteainete kahaneva suurused molekulide ja hormoonide aktiveerimata tingitud nonenzymatic assotsiatsiooni pro-hormooni subühikute laienemise suurus molekulide aktiviseeruva hormoon.

Esimesel juhul on posttranslatsiooniline aktiveerimine AKTH-le, beeta-lipotropiinile ja teisel juhul glükoproteiini hormoonide, eriti gonadotropiinide ja TSH-i puhul.

Valgu-peptiidhormoonide järjestikune aktiveerimine omab otsest bioloogilist tähendust. Esiteks, piirates hormonaalseid mõjusid hariduse asemel; Teiseks pakutakse optimaalseid tingimusi polüfunktsionaalsete regulatsiooniefektide ilmnemiseks koos geneetilise ja ehitusmaterjali minimaalse kasutamisega ning hõlbustatakse ka hormoonide rakulist transporti.

Hormoonide vabanemine toimub reeglina spontaanselt, mitte pidevalt ja ühtlaselt, vaid impulsiivselt, eraldi eraldatud osades. See tuleneb ilmselt biosünteesi, rakusisese ladestumise ja hormoonide transportimise tsüklilisest olemusest. Füsioloogilistes tingimustes peab sekretoorne protsess tagama tsirkuleerivate vedelike hormoonide teatud aluse taseme. Seda protsessi, nagu biosünteesi, kontrollivad konkreetsed tegurid. Hüpofüüsi hormoonide sekretsiooni määravad peamiselt hüpotaalamuse vabanenud hormoonid ja vereringes olevate hormoonide tase. Moodustumine ise hüpotalamuse hormoone vabastavate sõltub mõju neurotransmitterite adrenergilise või koliinergilist olemus ja hormoonide zhelez- "sihtmärgid" veres.

Biosüntees ja sekretsioon on omavahel tihedalt seotud. Hormooni keemiline olemus ja selle sekretsiooni spetsiifilised mehhanismid määravad nende protsesside konjugatsiooni taseme. Seega on see näitaja maksimaalne steroidhormoonide sekretsiooni korral, mis rakumembraanide kaudu suhteliselt vabalt hajub. Valgu-peptiidhormoonide ja katehhoolamiinide biosünteesi ja sekretsiooni konjugatsiooni suurus on minimaalne. Need hormoonid vabastatakse rakulistest sekretoorsetest graanulitest. Selle indikaatori vahepealse positsiooni hõivavad kilpnäärmehormoonid, mis on sekreteeritud, vabastades need valkudega seotud vormist.

Seega tuleb rõhutada, et hüpofüüsi ja hüpotaalamuse hormoonide süntees ja sekretsioon viiakse teatud määral läbi eraldi.

Valgu-peptiidhormoonide sekretoorse protsessi peamine struktuurne ja funktsionaalne element on sekretoorne graanulid või vesiikulid. Need on erineva suurusega (100-600 nm) munakujulised morfoloogilised vormid, mida ümbritseb õhuke lipoproteiinmembraan. Hormooni tootvate rakkude sekretoorne graanulid pärinevad Golgi kompleksist. Selle elemendid ümbritsevad prohormooni või hormooni, moodustavad järk-järgult graanulid, mis täidavad hormoonide sekretsiooni eest vastutavate protsesside süsteemi mitmesuguseid omavahel seotud funktsioone. Need võivad olla peptiidi prohormoonide aktiveerimise saidid. Teine graanulite funktsioon on rakkude hormoonide säilitamine kuni spetsiifilise sekretoorse stiimuli avanemiseni. Membraanisadet väljalaskeava piirab hormoonid tsütoplasmas ja kaitseb pärit hormoonide toime tsütoplasmaatilise ensüümid võimet inaktiveerida neid. Graanulites sisalduvad spetsiifilised ained ja ioonid on teataval määral ladestumise mehhanismides. Nendeks valgud, nukleotiidid, ioonid, mille peamine eesmärk on mis - teket mittekovalentsete komplekse hormoonide ning hoida ära nende membraani läbimise. Sekretoorne graanul on veel üks väga oluline kvaliteet - võime liikuda raku perifeeriasse ja transportida neisse ladestatud hormoonid plasmamembraanidesse. Liikumise graanulite viiakse läbi kus osalevad rakusisese organellid - mikrofilamentide (läbimõõt 5 nm), on valmistatud valgu aktiini ja õõnsa mikrotuubidele (läbimõõt 25 nm), kuhu kuuluvad kompleksi kontraktiilne valgud tubuliini ja dynein. Vajadusel blokaadi sekretoorset protsessid levinumaid hävitavad ravimid või mikrofilamentide dissotsiatsioon microducts (tsütohalsiin B, kolhitsiin, vinblastiin). Graanulite sisemine rakusisene transport nõuab energia kulutusi ja kaltsiumioonide olemasolu. Membraanide graanulid ja plasmamembraane kui kaltsiumi osalemise kokkupuutumiseks üksteisega ning salajase paisatakse rakuvälisesse ruumi läbi "poori" toodetud rakumembraani. Seda protsessi nimetatakse eksotsütoosiks. Ebaõnnestunud graanulid on mõnel juhul rekonstrueeritud ja tagasi tsütoplasmasse viidud.

Lähtepunkt protsessis sekretsiooni valgud ja peptiidid hormoonid suurenenud moodustumine AMP (cAMP) ja suurenenud rakusisese kontsentratsiooni kaltsiumi ioonid, mis tungivad läbi plasmamembraani ja stimuleerib üleminek hormonaalsed graanulid rakumembraanile. Eespool kirjeldatud protsessid on reguleeritud nii intratsellulaarse kui ka rakuväliselt. Kui rakusisese reguleerimise ja isereguleerimise gormonprodutsiruyuschei funktsioonina ajuripatsi ja hüpotalamuse rakud on suuresti piiratud, süsteem kontrolli võimaldavad funktsionaalset aktiivsust ajuripatsis ja hüpotalamuse vastavalt füsioloogilise seisundi organismi. Reguleerivate protsesside rikkumine võib põhjustada näärmefunktsioonide ja järelikult kogu organismi tõsist patoloogiat.

Regulatiivseid mõjusid saab jagada stimuleerivateks ja inhibeerivateks. Tagasiside põhimõte on kõikide reguleerivate protsesside keskmes. Hüpofüüsihormoonfunktsioonide järjestamise juhtiv koht kuulub kesknärvisüsteemi struktuuridele ja esiteks hüpotalamusele. Seega võivad hüpofüüsi aktiivsust kontrollivad füsioloogilised mehhanismid jagada närvideks ja hormoonideks.

Arvestades sünteesi protsesside reguleerimises ja sekretsiooni hüpofüüsihormoonidele peaks kõigepealt käsk hüpotalamuse tema võime sünteesida ja eritavad neurohormoonidel - hormoone vabastavate. Nagu näidatud, viiakse adenohüpofüüsihormoonide reguleerimine läbi hüpotalamuse teatud tuumades sünteesitud hormoonide vabastamise. Small cell elemendid neist hüpotalamuse struktuurides on juhtivast radu kontaktis laevad primaarse kapillaaride võrgustik, mille kaudu saab sellelt hormoone vabastavate ulatudes adenogipofizarnyh rakkudes.

Arvestades hüpotalamuse kui neuroendokriinse keskusest, t. E. Nagu koha transformatsiooni närviimpulsi spetsiifilise hormonaalse signaali, kandjat, mis on hormoone vabastavate teadlased uurivad võimalust mõjutada mitmesuguseid vahendajaks süsteemide otse sünteesi protsessid ja hormoonid eritised adenogipofizarnyh. Tänu arenenud õpetamismeetodeid, leidsid teadlased, näiteks rolli dopamiini määrus sekretsiooni mitmeid troopika hormoonide adenohypophysis. Sel juhul dopamiini toimib mitte ainult kui neurotransmitter, tellimise hüpotalamuse funktsiooni, vaid ka vabastav hormoon, mis osaleb regulatsioonis hüpofüüsi eessagara funktsiooni. Sarnased andmed saadi norepinefriini kohta, mis osaleb AKTH sekretsiooni kontrollis. Nüüd on kindlaks tehtud adeno-hüpofüüsi-hormoonide sünteesi ja sekretsiooni kahekordne kontroll. Põhilised punkti kohaldamise erinevate neurotransmitterite süsteemi reguleerimise hüpotaalamuse vabastav hormoonid hüpotalamuse struktuure, kus nad on sünteesitud. Praegu on hüpotalamuse neurohormoonide reguleerimisel osalevate füsioloogiliselt aktiivsete ainete spekter üsna lai. See klassikalise neurotransmitterite adrenergiliste ja koliinergilist milline on mitmed aminohapped aineid morfiinitaolised tegevus - endorfiinid ja enkephalins. Need ained on peamine seos kesknärvisüsteemi ja endokriinsüsteemi vahel, mis lõppkokkuvõttes tagab nende ühtsuse organismis. Funktsionaalset aktiivsust hüpotalamuse neuroendokriinse rakke saab jälgida otse erinevates ajuosades kaudu närviimpulsse saabuva erinevaid aferentseid radu.

Hiljuti Neuroendocrinology on teine probleem - uuringu funktsionaalse rolli vabastavad hormoonid, mis on lokaliseeritud teiste KNS struktuurid väljaspool hüpotaalamuse ja mis ei ole otseselt seotud hormonaalsete määrus adenogipofizarnyh funktsioone. On katsetatud, et neid võib pidada nii neurotransmitteriteks kui mitmete süsteemsete protsesside neuromodulaatoriteks.

Hüpotalamuses vabanevad hormoonid paiknevad teatavates piirkondades või tuumades. Näiteks LH-RH on lokaliseeritud esi- ja mediobasaalsetes hüpotaalamuse TRH - keset hüpotaalamuse CRH - esimese tagumises piirkondades. See aga ei välista ka neurohormoonide hajureostust näärmes.

Adenohüpofüüsihormoonide peamine ülesanne on aktiveerida mitmed perifeersed sisesekretsiooni näärmed (neerupealise koorega, kilpnääre, gonaadidega). Hüpofüüsi troopilised hormoonid - ACTH, TTG, LH ja FSH, STH - põhjustavad spetsiifilisi reaktsioone. Seega põhjustab esimene esile neerupealiste koore kudede tsooni kasvu (hüpertroofia ja hüperplaasia) ning glükokortikoide sünteesi suurendamist rakkudes; teine on kilpnäärme follikulaarse aparaadi morfogeneesi põhiline reguleerija, kilpnäärme hormoonide sünteesi ja sekreteerimise eri etappid; LH on ovaalsuse peamine stimulaator ja kollase organismi moodustumine munasarjades, interstitsiaalsete rakkude kasvu tüves, östrogeenide, progestiinide ja gonadaalsete androgeenide süntees; FSH põhjustab munasarjade folliikulite kasvu kiirenemist, suurendab nende tundlikkust LH toimele ja aktiveerib ka spermatogeneesi; STG, mis stimuleerib somatomediinide maksa sekretsiooni, määrab kindlaks keha lineaarsuse ja anaboolsed protsessid; LTG soodustab gonadotropiinide toimet avalduvat toimet.

Samuti tuleb märkida, et hüpofüüsi troopilised hormoonid, mis näitavad selle mõju perifeersete sisesekretsiooni näärmete funktsiooni reguleerivatele vahenditele, võivad sageli otseselt mõjutada. Näiteks, ACTH kui glükokortikoidide sünteesi peamine regulaator annab teatud hulga ekstrandenaalseid toimeid, eriti lipolüütilisi ja melanotsüüte stimuleerivaid.

Hüpotalamuse-hüpofüüsi päritoluga hormoonid, s.o proteiini-peptiid, kaovad verest väga kiiresti. Nende poolväärtusaeg ei ületa 20 minutit ja enamikul juhtudel kestab 1-3 minutit. Valgu-peptiidhormoonid kogunevad kiiresti maksas, kus nad intensiivselt degradeeruvad ja inaktiveeritakse spetsiifiliste peptidaasidega. Seda protsessi võib täheldada ka teistes kudedes ja veres. Valgu-peptiidhormoonide metaboliidid tulevad ilmselt peamiselt vabade aminohapete, nende soolade ja väikeste peptiidide kujul. Esimesena erituvad nad uriiniga ja sapiga.

Hormoonidel on tihti füsioloogilise tegevuse üsna väljendunud tropism. Näiteks toimib ACTH neerupealise koore, rasvkoe, närvirakkude rakkudes; gonadotropiinid - sugurakkude, hüpotalamuse ja mitmete teiste struktuuride, st organite, kudede ja sihtrakkude rakkudes. Hüpofüüsi ja hüpotalamuse hormoonidel on väga erinev füsioloogiline mõju eri tüüpi rakkudele ja erinevatel ainevahetusreaktsioonidel samades rakkudes. Keha struktuur sõltub nende funktsioonide sõltuvusest nende või teiste hormoonide toimest hormoon-sõltuvaks ja hormoonitundlikuks. Kui esimene täiesti olemasolu tõttu hormoonide ajal täielikult diferentseerumise ja toimimist rakud gormonchuvstvitelnye näitavad selgelt nende fenotüübitunnuste ja ilma vastava hormooni taset ilming, mis on moduleeritud need teise illustreeriv ning määratakse juuresolekul spetsiifiliste retseptoritega rakkudele.

Interaktsioon hormoonid vastavate retseptorvalgud taandatakse mittekovalentsete pöörduva seondumise hormoon ja retseptormolekule, mille tulemusena moodustub spetsiifilise valgu-ligandi kompleksid, mis võivad koosneda mitmest hormonaalne toime rakus. Kui retseptori valk pole selles, siis on see hormooni füsioloogiliste kontsentratsioonide toimel resistentne. Retseptorid on vajalikud perifeerse kohal vastava endokriinses, määrab tundlikkuse algse füsioloogilise hormooni reageerivad rakud st. E. Võimalikkusest ja intensiivsust vastuvõtt, realiseerimise ja rakendamisega hormooni sünteesi rakus.

Rakulise ainevahetuse hormonaalset reguleerimist mõjustab nii sihtmärk-rakku siseneva aktiivse hormooni kui ka retseptori sisalduse tase.