Классификация гормонов и рецепторов

А. По характеру распространения:

1. Циркулирующие гормоны – это регуляторы, переносимые кровью, независимо от места синтеза и дальности действия (рис.10). Из продуцирующих клеток (отдельных или собранных в специальных орган – эндокринную железу) они поступают в кровоток (общий или локальный) и переносятся к другим клеткам (удаленным или близлежащим). Это называют эндокринной регуляцией.

2. Нейротрансмиттеры (нейрогормоны) – это передатчики нервного импульса (сигнальные вещества нейронов). Среди них различают медиаторы – посредники, очень быстро (за мс) передающие пусковой нервный импульс (глутамат, ацетилхолин), и модуляторы – вещества, видоизменяющие эффекты медиаторов (дофамин).Это нейрокринная регуляция.

3. Местные (тканевые) гормоны, например, ФРК, ЦК, эйкозаноиды, амины – действуют на клетку-соседку – это паракринная регуляция. Выделяют также аутокринную регуляцию, когда гормон действует на рецептор той клетки, которая его продуцирует. В последнем случае гормон действует на клетку не изнутри, а снаружи, то есть он должен выйти из клетки, чтобы подействовать на нее.

Б. По широте действия гормоны подразделяют на:

1. универсальные – оказывают действие на все клетки (например, КА и СТГ);

2. широкого действия – действуют не на все, но на много клеток (например, ИН, ИТ);

3. направленного действия, имеющие одну или две мишени (например, АКТГ);

В. Биохимическая классификация делит гормоны на:

1. белково-пептидные (например, СТГ, АТ II);

2. аминокислоты, амины и их производные (например, глутамат, КА, йодтиронины);

3. липидные (стероиды и эйкозаноиды);

4. нуклеозиды и нуклеотиды (аденозин, АТФ)

Гормоны оказывают свое действие на клетки-мишени через белки-рецепторы, специфически связывающие гормоны и запускающие цепь событий, в результате которых и возникают специфические эффекты. Величина гормонального эффекта зависит от концентрации гормон-рецепторного комплекса. Например, бесплодие женщины может быть связано с дефицитом, как половых гормонов, так и рецепторов к ним. Аналогично, есть два типа сахарного диабета: при первом мало инсулина, а при втором типе инсулина достаточно, но рецепторов к нему мало. Основной причиной наследственного дефицита рецепторов являются инактивирующие мутации в генах, наоборот, активирующие мутации приводят к увеличению гормональных эффектов и даже появлению конститутивно активных рецепторов, то есть активных спонтанно, независимо от гормона, и вызывающих развитие эндокринных опухолей.

Агонисты рецепторов (стимуляторы, миметики) – это гормоны и их синтетические аналоги, действующие на те же самые рецепторы. Антагонисты (блокаторы, литики) – вещества, связывающиеся с рецептором и мешающие работать агонистам. Концентрация и сродство к гормону являются регулируемыми параметрами, изменение которых сказывается на чувствительности клетки к гормону.

 

Рис.10. Классификация гормонов

Сенситизация – увеличение чувствительности к гормону, возникает при денервации и при длительном введении блокаторов рецепторов. Десенситизация – уменьшение чувствительности клетки к гормону, возникает в результате длительного действия гормона и при лечении агонистами (аналогами) гормонов, что может привести к развитию лекарственной зависимости и часто требует повышения доз.

Выделяют 5 основных типов рецепторов

1. Каналообразующие рецепторы, или рецепторные каналы (ионотропные).Это белки, соединяющие свойства рецептора и канала (в разных доменах). Связывание нейромедиатора с рецепторным доменом открывает канал и вход в клетку ионов Na⁺ или Сl^-.

2. Мембранные рецепторы, сопряженные с G - белком (ГТФ-зависимым белком). Здесь рецептор самостоятельная молекула, второй белок этой системы – G-белок, он находится на внутренней мембране и третий белок – это фермент (АЦ, ФЛС), Са²⁺ или К⁺ каналы.

3. Рецептор – отдельная мембранная молекула, сопряженная с другой отдельной молекулой – нерецепторной тирозинкиназой (ТК).

4. Каталитические, или ферментные рецепторы. В таких рецепторах белок соединяет свойства рецептора и фермента. (ГЦ или ТК).

5. Внутриклеточные рецепторы. Гормон-рецепторный комплекс образуется в ядре или цитозоле и, проникая в ядро, реализует геномные эффекты (экспрессию генов, пролиферацию, дифференцировку, клеточный шок, выживание, апоптоз, злокачественную трансформацию).

У большинства гормонов существует несколько типов рецепторов. Через разные рецепторы гормон может реализовать функционально близкие эффекты, но чаще разные рецепторы реализуют различные и даже противоположные эффекты одного гормона. Гормоны можно классифицировать по локализации и типу рецепторов, а также по природе сигнала, опосредующего действие гормона внутри клетки.