Пептидні гормони зв'язуються з рецепторами, вбудованими в клітинну мембрану. Взаємодія гормону з рецептором активує внутрішньоклітинний сигнальний шлях. При дії на клітину різних позаклітинних сигналів ці шляхи розрізняються. Якщо клітина є мішенню декількох гормонів, то вона може розрізняти дію конкретного гормону, який активує певний внутрішньоклітинний сигнальний шлях. Однак деякі гормони діють на одну і ту ж клітку-мішень, активуючи один і той же сигнальний шлях.
Рецептори і внутрішньоклітинні Ефектори пептидних гомонов. Молекула рецепторів паратіреокрін, АДГ, тиролиберина має схожу будову і містить сім трансмембранних ділянок; внутрішньоклітинний домен молекули рецептора пов'язаний з комплексом субодиниць G-білка. У разі паратіреокрін -субодиниця даного комплексу взаємодіє з аденилатциклазой (AС), активація якої призводить до збільшення рівня цАМФ в цитозолі з подальшим фосфорилюванням протеїнкінази А (PKA). -субодиниця G-білка, пов'язаного з рецептором АДГ, взаємодіє з фосфолипазой С, яка активує утворення інозітолтріфосфат (IP3) і діацілгліцерола (DAG). При активації рецепторів інозітолтріфосфат з цистерн гладкої ендоплазматичної мережі звільняється Ca 2+. Рецептор тиролиберина через -субодиницю активує фосфоліпазу А2 (PLA2) і метаболізм арахідонової кислоти в клітці-мішені. Молекули рецепторів передсердно натрійуретичного фактора (атриопептин), інсуліну та гормону росту мають подібну структуру, складаються з двох паралельно розташованих субодиниць і відповідно двох трансмембранних ділянок. У внутрішньоклітинний С-кінець кожної субодиниці вбудований в рецепторі натрійуретичного фактора гуанілатціклазний домен, а в рецепторі інсуліну - тірозінкіназний домен. Внутрішньоклітинна частина субодиниць молекули рецептора гормону росту пов'язана з кінази Janus (JAK) або іншими кіназами. Активація рецептора натрійуретичного фактора призводить до збільшення в клітці-мішені змісту другого посередника цГМФ. Ефекти інсуліну і гормону росту попиту і через фосфорилювання згаданими кіназами багатьох ефекторних білків.
Рецептори катехоламінів. 1 - і 2-адренорецептори і рецептори дофаміну DA-1 пов'язані з Gs, який активує аденілатциклазу (AC), що призводить до збільшення вмісту цАМФ в цитозолі. 2 -адренорецепторами, рецептори дофаміну DA-2 взаємодіють з GI. який пригнічує активність аденілатциклази. 1- адренорецепторів взаємодіє з білком Gq. який активує фосфоліпазу С (PLC) з подальшою конвертацією фосфоінозитидів в інозітолтріфосфат (IP3) і диацилглицерол (DAG).
Варіанти регуляції активності клітин-мішеней
Залежно від відстані від продуцента гормону до клітини-мішені розрізняють ендокринний, паракрінний і аутокрінний варіанти регуляції.
Варіанти впливу лігандів на клітини-мішені.
Ендокринна. або дистантная регуляція. Секреція гормону відбувається у внутрішнє середовище, клітини мішені можуть відстояти від ендокринної клітини як завгодно далеко. Найбільш яскравий приклад: секреторні клітини ендокринних залоз, гормони з яких надходять в систему загального кровотоку.
Паракринна регуляція. Продуцент біологічно активної речовини і клітина-мішень розташовані поруч, молекули гормону досягають мішені шляхом дифузії в міжклітинній речовині. Наприклад, в парієтальних клітинах залоз шлунка секрецію H + стимулюють гастрин і гістамін, а пригнічують соматостатин і простагландини, секретуються поруч розташованими клітинами.
Аутокрінная регуляція. При аутокринной регуляції сама клітина-продуцент гормону має рецептори до цього ж гормону (іншими словами, клітина-продуцент гормону в той же час є на меті). Як приклад наведемо ендотеліну, що виробляються клітинами ендотелію і впливають на ці ж ендотеліальні клітини; T-лімфоцити, секретирующие інтерлейкіни, мають мішенями різні клітини, в тому числі і T-лімфоцити.
Механізм дії гормонів
Молекула гормону, яка циркулює з током крові або лімфи, «дізнається» свій рецептор на поверхні тієї або іншої клітини-мети. Визначальну роль в цьому високоспецифічного впізнавання має відповідність стереохимии активного центру молекули гормону і конфігурації його рецептора. Тут, як і в ряді інших життєво важливих процесів організму, діє принцип відповідності «ключа» (гормон) до «замку» (рецептор плазмолеми). Зв'язування гормону з рецептором викликає конформаційні (об'ємно-просторові) зміни молекули рецептора, що, в свою чергу, впливає на ферментні системи клітини, зокрема на аденилат-ціклазной систему. При цьому фермент аденилатциклаза зумовлює перетворення АТФ в циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ). Молекули останнього грають роль універсального стимулятора внутрицитоплазматические ферментів клітини. Характерним є те, що ефект дії гормонів може проявлятися не тільки в посиленні, а й в пригніченні діяльності клітин і їх систем. Зауважимо, що за відкриття універсальної ролі цАМФ в механізмі дії гормонів американський дослідник Е. Сазерленд в 1971 р удостоєний Нобелівської премії.
В основі взаємодії між окремими ланками ендокринної системи, а також між ендокріноцітамі і клітинами-цілями лежить принцип зворотного зв'язку. Вплив того чи іншого гормону на клітину-мета призводить до посилення продукування нею певних хімічних речовин. Підвищення концентрації останніх у внутрішньому середовищі організму стає своєрідним сигналом до пригнічення діяльності ендокріноціти. Навпаки, зменшення концентрації гормону в крові або лімфі є стимулом синтетичної діяльності ендокріноціти. Принцип зворотного зв'язку зберігає свою силу і в разі переважної (ингибиторного) впливу гормону на орган-мета.
Всі ендокринні залози мають ряд спільних рис будови:
1. В їх складі відсутні вивідні протоки.
2 .се вони мають добре розвинену судинну мережу, особливо мікроциркуляторного русла (капіляри вісцерального типу з фенестрованним ендотелієм і суцільний базальноїмембраною).
3. Клітини ендокринних органів утворюють характерні скупчення у вигляді фолікулів (бульбашок) б або трабекул (перекладінб або частинок. Тобто, паренхіма цих залоз має відповідні структурні або морфофункціональні одиниці - фолікули, трабекули. Часточки.
4. У ендокріноціти (клітинах - виробниках гормонів). як правило. можна виявити специфічні гранули, в яких накопичується біологічно активна речовина.
Умовно серед елементів ендокринної системи організму розрізняють чотири групи складових: центральні. периферійні. органи зі змішаними функціями і диссоційовані ендокринні клеткі.Условно серед елементів ендокринної системи організму розрізняють чотири групи складових частин. До першої групи - центральним органам ендокринної системи - належать гіпоталамус, гіпофіз і епіфіз. Ці органи тісно пов'язані з органами центральної нервової системи і координують діяльність усіх інших ланок ендокринної системи. Друга група - периферичні ендокринні органи - включає щитовидну, прищитовидних і надниркові залози. Це суто ендокринні залози, які здійснюють багатоплановий вплив на організм, посилюючи або послаблюючи обмінні процеси. Третя група елементів включає органи, які поєднують виконання ендокринної функції з рядом інших. Це підшлункова залоза, статеві залози (яєчко, яєчник), нирки, плацента тощо. В організмі людини є також велика група клітин - так звана дісоціірованная ендокринна система - які утворюють четверту групу елементів ендокринної системи.