Клетките-мишени са такива структурни и функционални единици, които специфично взаимодействат с хормоните, използвайки специални рецепторни протеини. Определението като цяло е ясно, но самата тема е много обемна и всеки от нейните аспекти със сигурност е важен. Доста е трудно да се обхване целия материал наведнъж, така че сега ще говорим само за основните точки по отношение на целевите клетки, техните видове и механизъм на действие.
Определение
Целеви клетки е много интересен термин. Присъстващият в него префикс е логически обоснован. В крайна сметка, всъщност всяка клетка в тялото е мишена за хормони. В момента на контакта им се стартира специфична биохимична реакция. Следващият процес е пряко свързан с метаболизма.
Колко силно ще се реализира ефектът определя концентрацията на хормона, който е реагирал с целевата клетка. Това обаче не е единственият ключов фактор. Също играе роляскоростта на биосинтеза на хормона, условията за неговото узряване и спецификата на средата, в която клетката контактува с белтъка носител.
В допълнение, биохимичният ефект отразява антагонизма или синергизма на хормоналните ефекти. Например епинефринът и глюкагонът (произведени съответно в надбъбречните жлези и панкреаса) имат подобен ефект. И двата хормона активират разграждането на гликогена в черния дроб.
Но женските полови хормони прогестерон и естроген имат антагонистичен ефект. Първият забавя свиването на матката, а вторият, напротив, ги укрепва.
Концепцията за рецепторни протеини
Трябва да се проучи малко по-подробно. Целевите клетки са, както вече споменахме, структурни единици, които взаимодействат с хормоните. Но какви са прословутите рецепторни протеини? Така наречените молекули, които имат две основни функции:
- Реагирайте на физически фактори (светлина, например).
- Свържете други молекули, които носят регулаторни сигнали (невротрансмитери, хормони и др.).
Последната характеристика е най-значимата. Поради конформационните промени, които тези сигнали предизвикват, рецепторните протеини задействат определени биохимични процеси в клетката. Резултатът е реализирането на нейния физиологичен отговор на външни сигнали.
Протеините, между другото, могат да бъдат разположени върху ядрената или външната мембрана на клетката или в цитоплазмата.
Рецептори
За тяхтрябва да се каже отделно. Рецепторите на целевите клетки са техните специфични химични структури, които съдържат комплементарни места, които се свързват с хормон. В резултат на това взаимодействие възникват всички последващи биохимични реакции, които водят до крайния ефект.
Важно е да се отбележи, че рецепторът на всеки хормон е протеин с най-малко два домена (елементи на третичната структура), които се различават по структура и функция.
Какви са техните функции? Рецепторите работят по следния начин: един от домейните свързва хормона, а вторият произвежда сигнал, който е приложим за специфичен вътреклетъчен процес.
В стероидните биологично активни вещества всичко се случва малко по-различно. Да, хормоналните рецептори от тази група също имат поне два домена. Само един от тях осъществява свързване, а вторият е свързан със специфичен ДНК регион.
Интересно е, че в много клетки има така наречените резервни рецептори - тези, които не участват в образуването на биологичен отговор.
Важно да знаете
Изучавайки пътищата на действие на хормоните върху целевите клетки и други характеристики на тази тема, трябва да се отбележи, че досега повечето от рецепторите не са достатъчно проучени. Защо? Тъй като тяхното изолиране и по-нататъшно пречистване са трудни. Но съдържанието в клетките на всеки рецептор е доста ниско.
Въпреки това, известно е, че хормоните взаимодействат с рецепторите по химически-физичен начин. Хидрофобни иелектростатични връзки. Когато рецепторът се свърже с хормон, рецепторният протеин претърпява конформационна промяна, което води до неговото активиране със сигналния молекулен комплекс.
Невротрансмитери
Това е името на биологично активните вещества, чиято основна функция е да предават електрохимични импулси от нервните клетки и неврони. Наричат ги още "посредници". Разбира се, целевите клетки също са засегнати от невротрансмитери.
По-точно, "посредниците" контактуват директно с биохимичните рецептори, споменати по-горе. Комплексът, който тези две вещества образуват, е в състояние да повлияе на интензивността на определени метаболитни процеси (чрез целта на медиатори или директно).
Например, един невротрансмитер причинява повишаване на възбудимостта на целевата клетка и постепенна деполяризация на постсинаптичната мембрана. Други "посредници" могат да имат напълно противоположен ефект (инхибиращ).
Друг брой вещества блокират и активират рецепторите. Те включват простагландини, невроактивни пептиди и аминокиселини. Но всъщност има много повече вещества, които влияят върху процеса на пренос на информация.
Видове действие на хормоните върху целевите клетки
Общо са пет. Можете да изберете тези видове в следния списък:
- Метаболитни. Проявява се в промяна в пропускливостта на клетъчните мембрани, органели, както и активността на вътреклетъчните ензими и техния синтез. Изразен метаболитен ефектразлични хормони, произвеждани от щитовидната жлеза.
- Поправка. Това действие влияе върху интензивността на функциите, предоставени от целевите клетки. Тежестта му зависи от реактивността и първоначалното състояние. Като пример можем да си припомним ефекта на адреналина върху сърдечната честота.
- Кинетичен. При такова въздействие целевите клетки преминават от спокойно състояние към активно. Ярък пример е реакцията на мускулите на матката към окситоцин.
- Морфогенетичен. Състои се в промяна на размера и формата на целевите клетки. Соматотропинът, например, влияе върху растежа на тялото. А половите хормони участват пряко във формирането на сексуалните характеристики.
- Реактогенен. В резултат на това действие се променя чувствителността на целевите клетки, тяхната чувствителност към други медиатори и хормони. Холецистокининът и гастринът влияят на възбудимостта на нервните клетки.
Взаимодействие с водоразтворими хормони
Той има свои собствени специфики. Говорейки за взаимодействието на хормоните с целевите клетки, трябва да се отбележи, че ако те са водоразтворими, тогава те имат ефект, без да проникват вътре - тоест от повърхността на цитоплазмената мембрана.
Ето стъпките, включени в този процес:
- Образуване на мембранната повърхност на HRK (хормон-рецепторен комплекс).
- Последващо ензимно активиране.
- Формиране на вторични посредници.
- Образуване на протеин кинази от определена група (ензими, които модифицират други протеини).
- Активиране на протеиновото фосфорилиране.
Описаният процес, между другото, правилно се нарича рецепция.
Взаимодействие с мастноразтворими хормони
Или, както най-често се наричат, със стероиди. В този случай има различен ефект на хормоните върху целевите клетки. Защото стероидите, за разлика от водоразтворимите вещества, все още проникват вътре.
Стъпка по стъпка изглежда така:
- Стероидният хормон влиза в контакт с мембранния рецептор, след което GRK се прехвърля в клетката.
- След това веществото се свързва с протеина на цитоплазмения рецептор.
- След това GRK се прехвърля в ядрото.
- Осъществява се взаимодействие с третия рецептор, което е придружено от образуването на GRK.
- GRK след това се свързва с ДНК и, разбира се, с акцептора на хроматина.
Изучавайки този път на хормонално действие върху целевите клетки, може да се разбере, че GRK присъства в ядрото от доста дълго време. Следователно всички физиологични ефекти настъпват няколко часа след началото на процеса.
Разпознаване на сигнал
И няколко думи за това също си струва да се каже. Сигналите, влизащи в тялото, са два вида:
- Външен. Какво означава? Фактът, че сигналите към клетката идват от външната среда.
- Вътрешни. Сигналите се формират и след това действат в същата клетка. Често сигналите са метаболити, които играят ролята на алостерични инхибитори или активатори.
Независимо от вида, те имат еднакви задачи. Те могат да бъдат идентифицирани втакъв списък:
- Изключване на така наречените празни метаболитни цикли.
- Поддържане на правилното ниво на хомеостаза.
- Междуклетъчна и вътрешна координация на метаболитните процеси.
- Регулиране на процесите на образуване и по-нататъшно използване на енергията.
- Адаптиране на тялото към промените в околната среда.
С прости думи, сигналните молекули са ендогенни съединения с химичен произход, които чрез взаимодействие с рецепторите контролират биохимичните реакции, протичащи в целевите клетки.
Въпреки това, те имат някои функции, за които трябва да сте наясно. Сигналните молекули са краткотрайни, силно биологично активни, техните действия са уникални и всяка от тях може да има няколко целеви клетки наведнъж.
Между другото! Отговорите към една молекула от различни целеви клетки често са много различни.
Нервна и хуморална регулация
Като част от темата за механизмите на действие на хормоните върху целевите клетки, ще бъде полезно да обърнем внимание на тази тема. Веднага трябва да се отбележи, че действието на хормоните е доста дифузно, а нервното влияние е диференцирано. Всичко заради движението им с кръвта.
Хуморалното влияние се разпространява доста бавно. Максималната скорост, която кръвният поток може да достигне, варира от 0,2 до 0,5 m/s.
Но въпреки това хуморалното влияние е доста дълготрайно. Томоже да продължи с часове, дори дни.
Между другото, нервните окончания често действат като мишени. Но защо винаги става дума за една неврохуморална регулация? Тъй като нервната система инервира ендокринните жлези.
Увреждане на целевата клетка
Последно нещо, което трябва да спомена за това. Спецификите на целевите клетки и клетъчните рецептори са изследвани по-горе. Струва си да завършите темата с информация за това кои структурни единици са такъв „магнит“за ХИВ, най-ужасният вирус.
За него целеви клетки са тези, на чиято повърхност има CD4 рецептори. Само този фактор определя тяхното взаимодействие с вируса.
Първо, варионът се свързва с повърхността на клетката и се получава приемане. След това те се сливат с мембраната на вируса. Попада вътре в клетката. Впоследствие се освобождават нуклеотидът и PKN на вируса. Геномът се интегрира в клетката. Изминава определено време (латентен период) и започва транслацията на вирусни протеини.
Всичко това се заменя с активна репликация. Процесът завършва с освобождаването на HIV протеини и вариации от клетките във външната среда на тялото, което е изпълнено с безпрепятствена инфекция на здравите клетки. За съжаление, това е много тъжен пример, но той ясно и разбираемо демонстрира концепцията за „цел“в този контекст.
