Организация эндокринной функции

Каждая эндокринная функция – сложноорганизованная система, вклю­чающая следующие процессы.

I. Биосинтез гормонов

Известны два основных типа генетического контроля синтеза гормо­нов:

1. Прямой контроль – синтез в полисомах предшественников белково-пептидных гормонов, характеризующийся схемой: ген → мРНК → прогормон → гормон.

2. Опосредованный контроль по схеме: гены → мРНК → фермент → гормон.

Этой схеме соответствует нери­босомальный синтез стероидных гормонов и производных аминокис­лот.

В соответствии с химическим строением гормоны разделяют в настоящее время на 4 группы:

• белки и пептиды;

• производные аминокислот;

• стероиды;

• простагландины.

II. Секреция

Секреция многих гормонов осуществляется импульсно, дискретными порциями. При этом секреторный процесс может включать различные механизмы.

1. Освобождение гормона из секреторных гранул, происходящее с использованием энергии АТФ и при участии ионов кальция (белково-пептидные гормоны, катехоламины).

2. Освобождение из белковосвязанной формы (тиреоидные гормоны).

3. Экзоцитоз (эмиоциоз) по схеме: миграция гранул, содержащих гормон, к мембране клетки → растворение мембраны в месте контакта → про­рыв содержимого гранулы в межклеточное пространство → диффузия в капилляры.

4. Диффузия через плазматические мембраны (стероидные гормоны).

III. Транспорт гормонов кровью

Происходит в двух формах: свободной и связанной. В отношении транс­порта в связанной форме выделяют:

1. Специфическое связывание со специальными транспортными белками (например, транскортин транспортирует глюкокортикоиды, секс-сте­роидсвязывающий глобулин – половые стероиды).

2. Неспецифическое связывание – связывание с гамма-глобулинами, ад­сорбция на эритроцитах.

Биологическое значение связывания:

• предотвращение чрезмерного гормонального эффекта;

• создание биологического резерва гормона;

• защита гормона от быстрой инактивации;

• защита гормона от быстрого выведения.

IV. Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью

Взаимодействие гормона с клеткой-мишенью включает процесс рецепции и трансдукции.

Рецепция. Основана на существовании на поверхности или внутри клетки специальных веществ (в частности, олигопептидов), обладающих высокой избирательной чувствительностью (аффинностью) к сигнальной молекуле-лиганду.

Трансдукция. Образование комплекса гормон – рецептор инициирует активацию внутриклеточных процессов, обеспечивающих, в конечном итоге, ответ клетки, обусловленный ее спецификой. Это явление получило название трансдукции биологического сигнала в клеточный ответ.

В зависимости от локализации рецепторов различают два основных типа взаимодействия: мембранный (контакт­ный, внеклеточный) и внутриклеточный, включающий в свою очередь, два варианта: цитозольный и ядерный (рис. 2).

1. Мембранный тип рецепции характерен для белковых и по­липептидных гормонов, для которых мембрана клеток непроницаема. Последовательность взаимодействий при этом: взаимодействие гормона и рецептора → образо­вание активного комплекса "гормон + рецептор" → активация соответст­вующего фермента, включающего определенную систему вторичных (вто­рых) посредников, которые обеспечивают формирование ответа клетки на сигнал (гормон). Известны следующие системы вторых посредников (мес­сенджеров).

А. Системы циклических нуклеотидов. Последовательность событий: ак­тивный комплекс "гормон + рецептор" → активация аденилатциклазы (или гуанилатциклазы) → образование из АТФ (или ГТФ) циклического АМФ (или цГМФ) → активация соответствующих протеинкиназ → фосфорилиро­вание и активация белков клетки. Прекращение эффекта обеспечивается инактивацией циклических нуклеотидов (фермент фосфодиэстераза) и их вымыванием из клетки. Циклический АМФ является вторичным мессенджером для АКТГ, ФСГ, ЛГ, ТТГ, паратгормона, кальцитонина, цГМФ – для окситоцина, атриального натрийуретического пептида и некоторых других гормонов.