Гормони. Хімічна будова, фізіологічна роль найважливіших гормонів.Молекулярний механізм дії.

Гормон (гормони) — біологічно активні речовини, які в дуже малих концентраціях здатні значною мірою впливати на органи і тканини, а також організм загалом.

Всі гормони реалізують свою дію на організм або на окремі органи і системи за допомогою спеціальних рецепторів до цих гормонів. Рецептори до гормонів діляться на 3 основні класи:

 рецептори, пов'язані з іонними каналами в клітині (іонотропні рецептори)

 рецептори, що є ферментами або пов'язані з білками-передавачами сигналу з ферментативною функцією (метаботропні рецептори, наприклад GPCR)

 рецептори ретіноєвої кислоти, стероїдних і тиреоїдних гормонів, які зв'язуються з ДНК і регулюють роботу генів.

Для всіх рецепторів характерний феномен саморегуляції чутливості за допомогою механізму зворотному зв'язку - при низькому рівні певного гормону автоматично компенсаторно зростає кількість рецепторів в тканинах і їх чутливість до цього гормону - процес, званий сенсибілізацією (а також ап-регуляцією (up-regulation), або сенситізацією (sensitization)) рецепторів. І навпаки, при високому рівні певного гормону відбувається автоматичне компенсаторне пониження кількості рецепторів в тканинах і їх чутливості до цього гормону - процес, званий десенсибілізацією (а також даун-регуляцією (down-regulation), або десенситізацією (desensitization)) рецепторів.

Збільшення або зменшення вироблення гормонів, а також зниження або збільшення чутливості гормональних рецепторів і порушення гормонального транспорту приводить до ендокринних захворювань.

\]Механізми дії

Коли гормон, що знаходиться в крові, досягає клітки-мішені, він вступає у взаємодію із специфічними рецепторами; рецептори " прочитують послання" організму, і в клітці починають відбуватися певні зміни. Кожному конкретному гормону відповідають виключно " свої" рецептори, що знаходяться в конкретних органах і тканинах, - тільки при взаємодії гормону з ними утворюється гормон-рецепторний комплекс.

Механізми дії гормонів можуть бути різними. Одну з груп складають гормони, які з'єднуються з рецепторами, що знаходяться усередині кліток, - як правило, в цитоплазмі. До них відносяться гормони з ліпофільними властивостями - наприклад, стероїдні гормони (статеві, глюко- і мінералокортикоїди), а також гормони щитовидної залози. Будучи жиророзчинними, ці гормони легко проникають через клітинну мембрану і починають взаємодіяти з рецепторами в цитоплазмі або ядрі. Вони слабо розчинні у воді, при транспорті по крові зв'язуються з білками-носіями.

Вважається, що в цій групі гормонів гормон-рецепторний комплекс виконує роль своєрідного внутрішньоклітинного реле - утворившись в клітці, він починає взаємодіяти зхроматином, який знаходиться в клітинних ядрах і складається з ДНК і білка, і тим самим прискорює або уповільнює роботу тих або інших генів. Вибірково впливаючи на конкретний ген, гормон змінює концентрацію відповідною РНК і білка, і разом з тим коректує процеси метаболізму.

Біологічний результат дії кожного гормону вельми специфічний. Хоча в клітці-мішені гормони змінюють зазвичай менше 1% білків і РНК, цього виявляється цілком достатньо для отримання відповідного фізіологічного ефекту.

Більшість інших гормонів характеризуються трьома особливостями:

 вони розчиняються у воді;

 не зв'язуються з білками носіїв;

 починають гормональний процес, як тільки з'єднуються з рецептором, який може знаходитися в ядрі клітки, її цитоплазмі або розташовуватися на поверхні плазматичної мембрани.

У механізмі дії гормон-рецепторного комплексу таких гормонів обов'язково беруть участь посередники, які індукують відповідь клітини. Найбільш важливі з таких посередників - цамф (циклічний аденозінмонофосфат), інозітолтрифосфат, іони кальцію.

Так, в середовищі, позбавленому іонів кальцію, або в клітках з недостатньою їх кількістю, дія багатьох гормонів ослабляється; при застосуванні речовин, що збільшують внутрішньоклітинну концетрацію кальцію, виникають ефекти, ідентичні дії деяких гормонів.

Участь іонів кальцію, як посередника забезпечує вплив на клітки таких гормонів, як Вазопресин і катехоламіни.

Проте є гормони, у яких внутрішньоклітинний посередник до цих пір не виявлений. З найбільш відомих таких гормонів можна назвати інсулін, у якого на роль посередника пропонували цамф і цгмф, а також іони кальцію і навіть перекис водню, але переконливих доказів на користь якої-небудь однієї речовини до цих пір немає. Багато дослідників вважають, що у такому разі посередниками можуть виступати хімічні з'єднання, структура яких повністю відрізняється від структури вже відомих науці посередників.

Виконавши своє завдання, гормони або розщеплюються в клітинах-мішенях, або в крові, або транспортуються в печінку, де розщеплюються, або, нарешті, видаляються з організму в основному з сечею (наприклад, адреналін).