Τα κύτταρα-στόχοι είναι τέτοιες δομικές και λειτουργικές μονάδες που αλληλεπιδρούν ειδικά με τις ορμόνες χρησιμοποιώντας ειδικές πρωτεΐνες υποδοχέα. Ο ορισμός είναι γενικά σαφής, αλλά το ίδιο το θέμα είναι πολύ ογκώδες και κάθε πτυχή του είναι σίγουρα σημαντική. Είναι αρκετά δύσκολο να καλύψουμε όλο το υλικό ταυτόχρονα, επομένως τώρα θα μιλήσουμε μόνο για τα κύρια σημεία σχετικά με τα κύτταρα-στόχους, τους τύπους και τον μηχανισμό δράσης τους.
Ορισμός
Τα κελιά-στόχοι είναι ένας πολύ ενδιαφέρων όρος. Το πρόθεμα που υπάρχει σε αυτό είναι λογικά δικαιολογημένο. Άλλωστε, στην πραγματικότητα, κάθε κύτταρο του σώματος είναι στόχος ορμονών. Τη στιγμή της επαφής τους εκτοξεύεται μια συγκεκριμένη βιοχημική αντίδραση. Η διαδικασία που πραγματοποιείται στη συνέχεια σχετίζεται άμεσα με τον μεταβολισμό.
Το πόσο ισχυρά θα πραγματοποιηθεί το αποτέλεσμα καθορίζει τη συγκέντρωση της ορμόνης που αντέδρασε με το κύτταρο στόχο. Αυτό, ωστόσο, δεν είναι ο μόνος βασικός παράγοντας. Επίσης παίζει ρόλοο ρυθμός βιοσύνθεσης της ορμόνης, οι συνθήκες ωρίμανσής της και οι ιδιαιτερότητες του περιβάλλοντος στο οποίο το κύτταρο έρχεται σε επαφή με την πρωτεΐνη φορέα.
Επιπλέον, η βιοχημική επίδραση αντανακλά τον ανταγωνισμό ή τη συνεργία των ορμονικών επιδράσεων. Για παράδειγμα, η επινεφρίνη και η γλυκαγόνη (που παράγονται στα επινεφρίδια και στο πάγκρεας, αντίστοιχα) έχουν παρόμοια δράση. Και οι δύο ορμόνες ενεργοποιούν τη διάσπαση του γλυκογόνου στο ήπαρ.
Αλλά οι γυναικείες σεξουαλικές ορμόνες προγεστερόνη και οιστρογόνα έχουν ανταγωνιστική δράση. Το πρώτο επιβραδύνει τη συστολή της μήτρας και το δεύτερο, αντίθετα, τις ενισχύει.
Η έννοια των πρωτεϊνών υποδοχέα
Θα πρέπει να μελετηθεί λίγο πιο αναλυτικά. Τα κύτταρα-στόχοι είναι, όπως ήδη αναφέρθηκε, δομικές μονάδες που αλληλεπιδρούν με τις ορμόνες. Ποιες είναι όμως οι περιβόητες πρωτεΐνες υποδοχέα; Τα λεγόμενα μόρια που έχουν δύο κύριες λειτουργίες:
- Αντιδράστε σε φυσικούς παράγοντες (φως, για παράδειγμα).
- Δεσμεύει άλλα μόρια που μεταφέρουν ρυθμιστικά σήματα (νευροδιαβιβαστές, ορμόνες, κ.λπ.).
Το τελευταίο χαρακτηριστικό είναι το πιο σημαντικό. Λόγω των διαμορφωτικών αλλαγών που προκαλούν αυτά τα σήματα, οι πρωτεΐνες των υποδοχέων πυροδοτούν ορισμένες βιοχημικές διεργασίες στο κύτταρο. Το αποτέλεσμα είναι η συνειδητοποίηση της φυσιολογικής της απόκρισης στα εξωτερικά σήματα.
Οι πρωτεΐνες, παρεμπιπτόντως, μπορούν να βρίσκονται στην πυρηνική ή εξωτερική μεμβράνη του κυττάρου ή στο κυτταρόπλασμα.
Υποδοχείς
Σχετικά με αυτούςπρέπει να ειπωθεί χωριστά. Οι υποδοχείς των κυττάρων-στόχων είναι οι συγκεκριμένες χημικές τους δομές που περιέχουν συμπληρωματικές θέσεις που συνδέονται με μια ορμόνη. Είναι αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης που συμβαίνουν όλες οι επόμενες βιοχημικές αντιδράσεις, οι οποίες οδηγούν στο τελικό αποτέλεσμα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο υποδοχέας οποιασδήποτε ορμόνης είναι μια πρωτεΐνη με τουλάχιστον δύο τομείς (στοιχεία τριτοταγούς δομής) που διαφέρουν ως προς τη δομή και τη λειτουργία.
Ποιες είναι οι λειτουργίες τους; Οι υποδοχείς λειτουργούν ως εξής: ένας από τους τομείς δεσμεύει την ορμόνη και ο δεύτερος παράγει ένα σήμα που μπορεί να εφαρμοστεί σε μια συγκεκριμένη ενδοκυτταρική διαδικασία.
Στις στεροειδή βιολογικά ενεργές ουσίες, όλα συμβαίνουν λίγο διαφορετικά. Ναι, οι ορμονικοί υποδοχείς αυτής της ομάδας έχουν επίσης τουλάχιστον δύο τομείς. Μόνο ένα από αυτά πραγματοποιεί δέσμευση και το δεύτερο σχετίζεται με μια συγκεκριμένη περιοχή DNA.
Είναι ενδιαφέρον ότι σε πολλά κύτταρα υπάρχουν οι λεγόμενοι αποθεματικοί υποδοχείς - αυτοί που δεν εμπλέκονται στο σχηματισμό μιας βιολογικής απόκρισης.
Σημαντικό να γνωρίζετε
Μελετώντας τις οδούς δράσης των ορμονών στα κύτταρα στόχους και άλλα χαρακτηριστικά αυτού του θέματος, πρέπει να σημειωθεί ότι μέχρι στιγμής οι περισσότεροι από τους υποδοχείς δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς. Γιατί; Γιατί η απομόνωση και η περαιτέρω κάθαρσή τους είναι δύσκολη. Αλλά το περιεχόμενο στα κύτταρα κάθε υποδοχέα είναι αρκετά χαμηλό.
Ωστόσο, είναι γνωστό ότι οι ορμόνες αλληλεπιδρούν με τους υποδοχείς με χημικό-φυσικό τρόπο. Υδροφοβικό καιηλεκτροστατικές συνδέσεις. Όταν ο υποδοχέας συνδέεται με μια ορμόνη, η πρωτεΐνη του υποδοχέα υφίσταται μια διαμορφωτική αλλαγή, με αποτέλεσμα την ενεργοποίησή της με το σύμπλεγμα μορίου σηματοδότησης.
Νευροδιαβιβαστές
Αυτό είναι το όνομα των βιολογικά δραστικών ουσιών, η κύρια λειτουργία των οποίων είναι η μετάδοση ηλεκτροχημικών ερεθισμάτων από νευρικά κύτταρα και νευρώνες. Λέγονται και «μεσάζοντες». Φυσικά, τα κύτταρα-στόχοι επηρεάζονται και από νευροδιαβιβαστές.
Ακριβέστερα, οι «μεσάζοντες» έρχονται απευθείας σε επαφή με τους βιοχημικούς υποδοχείς που αναφέρθηκαν παραπάνω. Το σύμπλεγμα που σχηματίζουν αυτές οι δύο ουσίες είναι σε θέση να επηρεάσει την ένταση ορισμένων μεταβολικών διεργασιών (μέσω του στόχου των μεσολαβητών ή άμεσα).
Για παράδειγμα, ένας νευροδιαβιβαστής προκαλεί αύξηση της διεγερσιμότητας του κυττάρου στόχου και σταδιακή εκπόλωση της μετασυναπτικής μεμβράνης. Άλλοι «ενδιάμεσοι» μπορεί να έχουν εντελώς αντίθετο αποτέλεσμα (ανασταλτικό).
Άλλος αριθμός ουσιών μπλοκάρει και ενεργοποιεί τους υποδοχείς. Αυτά περιλαμβάνουν προσταγλανδίνες, νευροενεργά πεπτίδια και αμινοξέα. Αλλά στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλές περισσότερες ουσίες που επηρεάζουν τη διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών.
Τύποι δράσης ορμονών στα κύτταρα στόχους
Είναι πέντε συνολικά. Μπορείτε να επιλέξετε αυτά τα είδη στην ακόλουθη λίστα:
- Μεταβολικό. Εκδηλώνεται σε αλλαγή της διαπερατότητας των κυτταρικών μεμβρανών, των οργανιδίων, καθώς και στη δραστηριότητα των ενδοκυτταρικών ενζύμων και στη σύνθεσή τους. Έντονη μεταβολική επίδρασηδιαφορετικές ορμόνες που παράγονται από τον θυρεοειδή αδένα.
- Διορθωτική. Αυτή η δράση επηρεάζει την ένταση των λειτουργιών που παρέχονται από τα κύτταρα-στόχους. Η σοβαρότητά του εξαρτάται από την αντιδραστικότητα και την αρχική κατάσταση. Ως παράδειγμα, μπορούμε να θυμηθούμε την επίδραση της αδρεναλίνης στον καρδιακό ρυθμό.
- Κινητικό. Όταν ασκείται μια τέτοια πρόσκρουση, τα κύτταρα-στόχοι μετακινούνται από μια ήρεμη κατάσταση σε μια ενεργή. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η αντίδραση των μυών της μήτρας στην ωκυτοκίνη.
- Μορφογενετική. Συνίσταται στην αλλαγή του μεγέθους και του σχήματος των κυττάρων-στόχων. Η σωματοτροπίνη, για παράδειγμα, επηρεάζει την ανάπτυξη του σώματος. Και οι ορμόνες του φύλου εμπλέκονται άμεσα στο σχηματισμό των σεξουαλικών χαρακτηριστικών.
- Αντιδρογόνο. Ως αποτέλεσμα αυτής της δράσης, αλλάζει η ευαισθησία των κυττάρων-στόχων, η ευαισθησία τους σε άλλους μεσολαβητές και ορμόνες. Η χολοκυστοκινίνη και η γαστρίνη επηρεάζουν τη διεγερσιμότητα των νευρικών κυττάρων.
Αλληλεπίδραση με υδατοδιαλυτές ορμόνες
Έχει τις δικές του ιδιαιτερότητες. Μιλώντας για την αλληλεπίδραση των ορμονών με τα κύτταρα στόχους, πρέπει να σημειωθεί ότι εάν είναι υδατοδιαλυτά, τότε έχουν αποτέλεσμα χωρίς να διεισδύουν στο εσωτερικό - δηλαδή από την επιφάνεια της κυτταροπλασματικής μεμβράνης.
Ακολουθούν τα βήματα που περιλαμβάνονται σε αυτήν τη διαδικασία:
- Σχηματισμός στην επιφάνεια της μεμβράνης του HRK (σύμπλεγμα ορμόνης-υποδοχέα).
- Επακόλουθη ενεργοποίηση ενζύμου.
- Σχηματισμός δευτερευόντων διαμεσολαβητών.
- Σχηματισμός πρωτεϊνικών κινασών συγκεκριμένης ομάδας (ένζυμα που τροποποιούν άλλες πρωτεΐνες).
- Ενεργοποίηση πρωτεϊνικής φωσφορυλίωσης.
Η περιγραφόμενη διαδικασία, παρεμπιπτόντως, ονομάζεται σωστά υποδοχή.
Αλληλεπίδραση με λιποδιαλυτές ορμόνες
Ή, όπως αποκαλούνται συχνότερα, με στεροειδή. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχει διαφορετική επίδραση των ορμονών στα κύτταρα-στόχους. Επειδή τα στεροειδή, σε αντίθεση με τις υδατοδιαλυτές ουσίες, εξακολουθούν να διεισδύουν στο εσωτερικό.
Βήμα προς βήμα μοιάζει με αυτό:
- Η στεροειδής ορμόνη έρχεται σε επαφή με τον υποδοχέα της μεμβράνης, μετά τον οποίο το GRK μεταφέρεται στο κύτταρο.
- Η ουσία στη συνέχεια συνδέεται με την πρωτεΐνη του κυτταροπλασματικού υποδοχέα.
- Μετά από αυτό, το GRK μεταφέρεται στον πυρήνα.
- Πραγματοποιείται αλληλεπίδραση με τον τρίτο υποδοχέα, η οποία συνοδεύεται από το σχηματισμό GRK.
- GRK στη συνέχεια συνδέεται με το DNA και, φυσικά, με τον δέκτη χρωματίνης.
Το
Μελετώντας αυτό το μονοπάτι δράσης της ορμόνης στα κύτταρα-στόχους, μπορεί κανείς να καταλάβει ότι το GRK υπάρχει στον πυρήνα για αρκετό καιρό. Επομένως, όλες οι φυσιολογικές επιδράσεις εμφανίζονται αρκετές ώρες μετά την έναρξη της διαδικασίας.
Αναγνώριση σήματος
Και λίγα λόγια για αυτό αξίζει επίσης να πούμε. Τα σήματα που εισέρχονται στο σώμα είναι δύο τύπων:
- Εξωτερικό. Τι σημαίνει? Το γεγονός ότι τα σήματα προς την κυψέλη προέρχονται από το εξωτερικό περιβάλλον.
- Εσωτερικό. Σχηματίζονται σήματα και στη συνέχεια δρουν στο ίδιο κελί. Συχνά τα σήματα είναι μεταβολίτες που παίζουν το ρόλο αλλοστερικών αναστολέων ή ενεργοποιητών.
Ανεξάρτητα από τον τύπο, έχουν τις ίδιες εργασίες. Μπορούν να αναγνωριστούν σεμια τέτοια λίστα:
- Εξαίρεση των λεγόμενων αδρανών μεταβολικών κύκλων.
- Διατήρηση του σωστού επιπέδου ομοιόστασης.
- Διακυτταρικός και εσωτερικός συντονισμός των μεταβολικών διεργασιών.
- Ρύθμιση των διαδικασιών σχηματισμού και περαιτέρω χρήσης της ενέργειας.
- Προσαρμογή του σώματος στις αλλαγές στο περιβάλλον.
Με απλά λόγια, τα μόρια σηματοδότησης είναι ενδογενείς ενώσεις χημικής προέλευσης, οι οποίες, μέσω αλληλεπίδρασης με τους υποδοχείς, ελέγχουν τις βιοχημικές αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα στα κύτταρα-στόχους.
Ωστόσο, έχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που πρέπει να γνωρίζετε. Τα μόρια σηματοδότησης είναι βραχύβια, πολύ βιολογικά ενεργά, οι δράσεις τους είναι μοναδικές και καθένα από αυτά μπορεί να έχει πολλά κύτταρα στόχους ταυτόχρονα.
Με την ευκαιρία! Οι αποκρίσεις σε ένα μόριο διαφορετικών κυττάρων-στόχων είναι συχνά πολύ διαφορετικές.
Νευρική και χυμική ρύθμιση
Σαν μέρος του θέματος που αφορά τους μηχανισμούς δράσης των ορμονών στα κύτταρα-στόχους, θα είναι χρήσιμο να δοθεί προσοχή σε αυτό το θέμα. Θα πρέπει να σημειωθεί αμέσως ότι η δράση των ορμονών είναι μάλλον διάχυτη και η νευρική επιρροή διαφοροποιείται. Όλα λόγω της κίνησής τους με το αίμα.
Η χιουμοριστική επιρροή εξαπλώνεται μάλλον αργά. Η μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να φτάσει η ροή του αίματος κυμαίνεται από 0,2 έως 0,5 m/s.
Αλλά παρόλα αυτά, η χιουμοριστική επιρροή είναι αρκετά μακροχρόνια. Τομπορεί να συνεχιστεί για ώρες, ακόμη και μέρες.
Με την ευκαιρία, οι νευρικές απολήξεις συχνά λειτουργούν ως στόχοι. Γιατί όμως πρόκειται πάντα για μια ενιαία νευροχυμική ρύθμιση; Επειδή το νευρικό σύστημα νευρώνει τους ενδοκρινείς αδένες.
Βλάβη κυττάρων-στόχων
Ένα τελευταίο πράγμα που πρέπει να αναφέρουμε σχετικά με αυτό. Οι ιδιαιτερότητες των κυττάρων-στόχων και των κυτταρικών υποδοχέων έχουν μελετηθεί παραπάνω. Αξίζει να συμπληρώσετε το θέμα με πληροφορίες σχετικά με το ποιες δομικές μονάδες είναι τόσο «μαγνήτης» για τον HIV, τον πιο τρομερό ιό.
Για αυτόν, κύτταρα στόχοι είναι εκείνα στην επιφάνεια των οποίων υπάρχουν υποδοχείς CD4. Αυτός μόνο ο παράγοντας καθορίζει την αλληλεπίδρασή τους με τον ιό.
Πρώτον, το varion συνδέεται στην κυτταρική επιφάνεια και λαμβάνει χώρα. Στη συνέχεια συγχωνεύονται με τη μεμβράνη του ιού. Μπαίνει μέσα στο κελί. Στη συνέχεια, το νουκλεοτίδιο και το PKN του ιού απελευθερώνονται. Το γονιδίωμα ενσωματώνεται στο κύτταρο. Περνάει ένας ορισμένος χρόνος (λανθάνουσα περίοδος) και αρχίζει η μετάφραση των πρωτεϊνών του ιού.
Όλα αυτά αντικαθίστανται από ενεργή αναπαραγωγή. Η διαδικασία τελειώνει με την απελευθέρωση πρωτεϊνών HIV και παραλλαγών από τα κύτταρα στο εξωτερικό περιβάλλον του σώματος, το οποίο είναι γεμάτο με ανεμπόδιστη μόλυνση των υγιών κυττάρων. Δυστυχώς, αυτό είναι ένα πολύ θλιβερό παράδειγμα, αλλά δείχνει ξεκάθαρα και κατανοητά την έννοια του "στόχου" σε αυτό το πλαίσιο.
