Общие свойства гормонов. Характеристика и типы рецепторов. Лекция №9

Гормоны
(от греческого hormaino – побуждаю)–это биологически активные вещества, которые синтезируются в малых количествах в специализированных клетках эндокринной системы
(в железах внутренней секреции или в нейроэндокринных клетках ) и высвобождаются в кровь, через кровь доставляются к
клеткам-мишеням, где оказывают свое регулирующее действие.
Функции гормонов:
1. Принимают прямое участие в процессах дифференцировки клеток во время развития эмбриона, при сперматогенезе, кроветворении и т.д.
2. Регулируют процессы размножения: обеспечивают оплодотворение яйцеклетки, ее имплантацию, влияют на успешное течение беременности, запускают роды и лактацию.
3. Оказывают воздействие на физический рост организма и на его интеллектуальное развитие.
4. Обеспечивают адаптацию организма к определенным условиям.
5. Участвуют в регулировке скорости старения, что определяется снижением продукции половых гормонов.

Классификация гормонов
I.По месту выработки:
1. Гормоны ЦНС (гипоталамуса, гипофиза, эпифиза).
2. Периферические гормоны (щитовидной, паращитовидной, вилочковой желез, надпочечников, поджелудочной железы, половых желез).
3. Гормоны APUD-системы (ЖКТ, почек, бронхов, нервной ткани и др.).

2. По строению гормоны делятся
.
кортикостероиды, половые гормоны, кальцитриол

3.По биохимическому эффекту
а) по влиянию обмен веществ
-анаболитические
-катаболитические
б) по влиянию на углеводный обмен
- гипергликемические(диабетогенные)
- гипогликемические (антидиабетогенные)
в)по влиянию на липидный обмен
-липогенетические
-лиополитические
1. Регулирующие обмен белков, жиров и углеводов: инсулин, глюкагон и др.;
2. Регулирующие водно-солевой обмен: альдостерон и др.;
3. Регулирующие обмен кальция и фосфора: кальцитонин и др.;
4. Регулирующие репродуктивную деятельность: половые гормоны;
5. Регулирующие выработку гормонов эндокринных желез: гормоны гипоталамуса и гипофиза.

4 . По механизму действия:
1. Гормональное: вырабатываются в ЖВС, продуцируются в кровь, достигают клетки-мишени.
2. Паракринное: вырабатываются в ЖВС, продуцируются в межклеточное пространство, достигают клетки-мишени.
3. Изокринное: вырабатываются в ЖВС, достигают клетки-мишени.
4. Нейрокринное: вырабатываются в ЖВС, достигают клетки-мишени (нервная система).
5. Аутокринное: ЖВС – клетки-мишени
5. По механизмам связывания с рецепторами:
1. Гидрофильные (водорастворимые) гормоны не проникают в клетку и взаимодействуют с мембранными рецепторами (пептидные, белковые гормоны, адреналин). Сигнал передается внутрь клетки с помощью внутриклеточных посредников (вторичные мессенджеры).
Основной конечный эффект – изменение активности ферментов.
2. Гидрофобные (липофильные, водонерастворимые) гормоны проникают в клетку (стероидные гормоны, тиреоидные гормоны). Их рецепторы находятся внутри клеток.
Основной конечный эффект – изменение количества белков-ферментов через экспрессию генов.

Рецепторы различают по локализации:
1) цитоплазматические;
2) ядерные;
3) мембранные.
Рецепторы по скорости делятся на:
1) быстро отвечающие (в миллисекундах).
2) медленно отвечающие (минуты-часы):
а) мембранные, обеспечивают трансмембранную передачу сигнала (например, рецептор инсулина);
б) цитоплазматические, передают сигнал в ядро (например, рецептор тестостерона).

Общие свойства гормонов
.
.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Лекция № 10
Системные гормоны белково - пептидной природы
Лекция № 11
Гормоны стероидной природы . Тканевые гормоны. Понятие о цитокинах и факторах роста

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНИ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ
.
Основной конечный эффект – изменение количества белков-ферментов.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНИ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНИ
БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ.
инсулин, пролактин, СТГ, ФСТ, ЛГ, ТТГ, производные аминокислот: катехоламины, тироидные гормоны, мелатонин.

БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА ОТ ГОРМОНА В КЛЕТКУ-МИШЕНИ ГОРМОНОВ БЕЛКОВОЙ ПРИРОДЫ

Гуанилатциклазная система.
•Фермент гуанилатциклаза катализирует реакцию образования цГМФ из ГТФ (подобно аденилатциклазе). Молекулы цГМФ могут активировать транспортные системы мембран клеток или активируют цГМФ-зависимую протеинкиназу G, которая участвует в фосфорилировании других белков в клетке.
Оксид азота.
•Оксид азота образуется из аминокислоты аргинина при участии фермента NO-синтазы. В клетках-мишенях NO взаимодействует с входящим в активный центр гуанилатциклазы ионом железа и способствует быстрому образованию цГМФ. Образовавшийся цГМФ вызывает расслабление гладклй мускулатуры сосудов.
Са2+-мессенджерная система.
•Гормональный сигнал приводит к резкому повышению концентрации Са2+, поступающего через мембраны из внеклеточной жидкости или из внутриклеточных источников (митохондрии и ЭПР). Са2+связывается с внутриклеточным регуляторным белком кальмодулином, имеющим 4 центра для связывания Са2+. Комплекс Са2+-кальмодулин, активирует специфическую Са2+-кальмодулин зависимую протеинкиназу, которая фосфорилирует ферменты и регулирует их активность.

.

ГОРМОНЫ ПЕРЕДНЕЙ ДОЛИ ГИПОФИЗА СОМАТОТРОПНЫЙ ГОРМОН
(СТГ, ГОРМОН РОСТА)
Полипептид, содержит 191 АМК, Мм 22 кДа.
Функции:
1) на костную, хрящевую, мышечную, жировую ткани и печень оказывает анаболическое, гипергликемическое, липолитическое действие;
2) способствует задержке Са, Р, К в тканях;
3) регулирует рост, развитие организма.
Гипофункция СТГ: карликовость (гипофизарный нанизм)
Гиперфункция СТГ: гигантизм,
у взрослых - акромегалия – увеличение размера носа, стопы, кистей, челюсти.

АДРЕНОКОРТИКОТРОПНЫЙ ГОРМОН (АКТГ)
(АКТГ), пептид, включает 39 АМК, Мм 4,5 кДа.
Функции:
1) стимулирует синтез гормонов коры надпочечников;
2) оказывает катаболическое, гипергликемическое, липолитическое и меланоцитстимулирующее действие.
Гипофункция: гипокортицизм.
Гиперфункция: гиперкортицизм (болезнь Иценко-Кушинга).

ТИРЕОТРОПНЫЙ ГОРМОН (ТТГ)
Гликопротеин с Мм 30 кДа, состоит из двух субъединиц α и β.
Функции:
1) стимулирует рост фолликулов щитовидной железы, повышает захват йода и его включение в тиреоглобулин и синтез йодтиронинов;
2) оказывает анаболическое, липолитическое, гипергликемическое действие.
Гипофункция: гипотиреоз.
Гиперфункция: гипертиреоз. ↓↑

ГОНАДОТРОПНЫЕ ГОРМОНЫ
ФОЛЛИКУЛОСТИМУЛИРУЮЩИЙ (ФСГ)
и ЛЮТЕИНИЗИРУЮЩИЙ (ЛГ) ГОРМОНЫ
Гликопротеины с Мм 70 кДа. Состоят из α и β субъединиц, β-субъединица у каждого гормона индивидуальна, α−субъединица одинакова и схожа с α-субъединицей ТТГ.
Функции:
1) ЛГ у мужчин стимулирует синтез и секрецию мужских половых гормонов (андрогенов),
а у женщин – синтез и секрецию женских половых гормонов (гестагенов и эстрогенов);
2) ФСГ у мужчин стимулирует сперматогенез,
у женщин – овогенез (рост фолликулов яичника).
3) у женщин ФСГ и ЛГ регулируют менструальный цикл.
Гипофункция: позднее половое созревание,
у женщин – олигоменорея, отсутствие овуляции, бесплодие,
у мужчин – импотенция, бесплодие.
Гиперфункция: маточные кровотечения, бесплодие.

ПРОЛАКТИН
(ЛАКТИКОТРОПНЫЙ ГОРМОН, ЛТГ)
Полипептид, содержит 198 АМК, Мм 25 кДа.
Функции:
1) у женщин стимулирует рост молочной железы и ее лактацию, синтез прогестерона, участвует в поддержании материнского инстинкта;
2) оказывает липогенетическое и анаболическое действие.
Гипофункция: прекращение лактации, нарушение менструальной функции.
Гиперфункция: бесплодие у мужчин и женщин, импотенция и гинекомастия у мужчин, аменорея и галакторея у женщин.

Гипофункция:
1) в молодом возрасте – торможение роста и развития (карлик), наблюдается умственная отсталость (кретинизм);
2) у взрослых – микседема (слизистый отек).
Гиперфункция: Базедова болезнь (тиреотоксикоз).

инсулин синтезируется и секретируется в кровь в клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Состоит из 2-х цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками состоит из 51 АК, мм 6 кДа. (А-21 АК остатка, В-цепь состоит из 30 АК остатка)
в клетки чувствительны к изменению концентрации глюкозы в крови и секретируют инсулин в ответ на повышение ее.
Поступление глюкозы в в клетки обеспечивает транспортный белок (ГЛЮТ -2),
ГЛЮТ – глюкозные транспортеры, их еще называют рецепторами глюкозы.( 5 глютов, они могут находится как в плазматической мембране, так и цитозольных везикулах.)
он транспортирует глюкозу в клетки поджелудочной железы только тогда, когда ее содержание в крови будет выше нормального уровня ( более 5,5 ммоль /л)
ГЛЮКАГОН синтезируется и секретируется в кровь а- клетками островков Лангерганса поджелудочной железы.
Пептид,Состоит из 29 АК остатка, мм 4,5 кДа
.

Активации рецептора инсулина – тирозиновой протеинкиназы

Рецептор инсулина представляет собой тирозиновую протеинкиназу (ТП) т.е ПК-у фосфорилирующую белки по ОН-группам тирозина.
Рецептор состоит из двух а (альфа) и двух в (бетта)субъединиц, связанных дисульфидными связями и нековалентными взаимодействиями
аи в субъединицы являются гликопротеинами с углеродной частью на наружной стороне мембраны.
Вне мембраны находятся а –субъединицы.
Центр связывания инсулина образуют N-концевые домены а- субъединиц,
а в- субъединицы пронизывают мембранный бислой и не участвуют в связывании инсулина.
Присоединение инсулина ,,
к центру связывания на а- субъединицах активирует аутофосфорилирование в-субъединиц( субстратом служит сама (ТП),
в-субъединицы фосфорилируются по нескольким тирозиновым остаткам, это в свою очередь приводит к способности ТП фосфорилировать и другие внутриклеточные белки.
Фосфорилирование внутриклеточных белков, участвующих в регуляции клеточных процессов, меняет их активность

ГОРМОНЫ МОЗГОВОГО СЛОЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ
АДРЕНАЛИН, НОРАДРЕНАЛИН
синтеза адреналина

ГОРМОНЫ МОЗГОВОГО СЛОЯ НАДПОЧЕЧНИКОВ
АДРЕНАЛИН, НОРАДРЕНАЛИН
Функции:
1) стресс-гормоны;
2) оказывают гипергликемическое, липолитическое, катаболическое действие;
3) адреналин учащает и усиливает работу сердца – тахикардия, повышает АД; сосудосуживающее действие, повышает уровень глюкозы.
норадреналин – угнетает работу сердца – брадикардия; повышает АД;
4) в клинике используют при комах, шоках,
остановках сердца (адреналин!).

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Лекция №11
Стероидные гормоны

Стероидные гормоны —
группа физиологически активных веществ
/ \
гонадостероиды кортикостероиды (гормоны половых желёз) (гормоны коркового слоя надпочечников)
Стероидные гормоны синтезируются из холестерина в коре надпочечников, клетках Лейдига семенников, в фолликулах и желтом теле яичников, а также в плаценте.
Стероидные гормоны содержатся в составе липидных капель адипоцитов и в цитоплазме в свободном виде.

Гестогены (прогестерон, прегненолон). Эстрогены (эстрон, эстрадиол, эстриол)

Гипофункция: замедление полового созревания и развития половых органов, бесплодие.
Гиперфункция: сальность кожи, угри.
Гипофункция: нарушение менструального цикла, бесплодие.
Гиперфункция: При повышении уровня и эстрогенов, и прогестерона возникают маточные кровотечения.

ПРОИЗВОДНЫЕ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННОЙ ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ
ЭЙКОЗАНОИДЫ: ПРОСТАГЛАНДИНЫ, ТРОМБОКСАНЫ, ПРОСТАЦИКЛИНЫ, ЛЕЙКОТРИЕНЫ

ПГ Е2,

ПРОИЗВОДНЫЕ ПОЛИНЕНАСЫЩЕННОЙ ЖИРНОЙ КИСЛОТЫ
ЭЙКОЗАНОИДЫ: ПРОСТАГЛАНДИНЫ, ТРОМБОКСАНЫ, ПРОСТАЦИКЛИНЫ, ЛЕЙКОТРИЕНЫ
Простагландины - группа липидных физиологически активных веществ,
образующиxся в организме ферментативным путём из некоторых незаменимых жирных кислот и содержащих 20-членную углеродную цепь.
известно 20 различных ПГ, подразделяющихся на классы: A,B,C,D,E,F,G,H…
Функции:
1) внутриклеточные мессенджеры;
2) задерживают липолиз;
3) влияют на гладкую мускулатуру сосудов, матки, маточных труб, бронхов;
4) оказывают сосудосуживающее действие, повышают агрегацию тромбоцитов (ПГ F2α,ТХ А2).
5) ПГ Е2, простациклины – расширят сосуды.

ГОРМОНОИДЫ
Синтезируются в тканях, относятся к APUD (АПУД)системе.
1. Гормоны ЖКТ: около 40 гормонов, участвуют в регуляции системы пищеварения (гастрин, секретин, мотилин, холецистокинин).
2. РЕНИН-АНГИОТЕНЗИН-АЛЬДОСТЕРОНОВАЯ СИСТЕМА (РААС) - регулирует сосудистый тонус ( АД), задерживает воду в организме.

3. КАЛЛИКРЕИН-КИНИНОВАЯ СИСТЕМА – регулирует сосудистый тонус ( АД), свертывание крови, воспаление.

4. Эритропоэтин: вырабатывается в почках, печени, оказывает действие на костный мозг, активирует эритропоэз.
5. Цитокины: регулируют межклеточные взаимодействия, обмен информации между клетками:
1) интерлейкины;
2) фактор некроза опухоли;
3) факторы роста: эпидермальный, нервных клеток, тромбоцитарный, инсулиноподобный.