Коммуникация на органно-тканевом и организменном уровне.

Лекция 7
Коммуникация
на органно-тканевом и
организменном уровне.




Сигнальные вещества, действующие на органнотканевом уровне организации живой системы.
Эндокринный, паракринный и нейрокринный
механизмы передачи химического сигнала
тканям и органам.
Регуляция процессов пролиферации и апоптоза
клеток ткани.
Цитокины и их рецепторы. Функции цитокинов
как сигнальных молекул.
Группы сигнальных веществ
– Газотрансмиттеры
– Нейротрансмиттеры
– Гормоны
– Цитокины

Газотрансмиттеры - молекулы веществ,
находящихся при стандартных условиях в
газообразном состоянии, синтезируемые
клетками живого организма, которые
принимают участие в передаче сигнала
между клетками.

Гормоны - это биологически активные
вещества, которые синтезируются в малых
количествах в специализированнных клетках
эндокринной системы и через
циркулирующие жидкости (например, кровь)
доставляются к клеткам-мишеням, где
оказывают свое регулирующее действие.
Классификация гормонов


по химической природе
по физиологическому действию

по характеру рецепторов
В поддержании упорядоченности и согласованности
всех физиологических и метаболических процессов
живого организма участвует
около 100 гормонов и нейромедиаторов
Классификация гормонов
по химической природе
I. Гормоны –
белки, пептиды и
производные аминокислот
Белки
Пептиды
Производные
аминокислот
1. Все тропные гормоны передней и средней
долей гипофиза, их плацентарные аналоги;
2. Инсулин, глюкагон; 3. Гормоны почек:
эритропоэтин (является гликопротеином),
ренин; 4. Паратгормон
1. Все нейропептиды (напр., гормоны
гипоталамуса нейроэндокринных клеток
пищеварительной системы); 2. Ряд гормонов
pancreas: ВИП, ПП, соматостатин; 3. Гормоны
тимуса; 4. Кальцитонин
1. Производные тирозина: тироксин,
адреналин и норадреналин; 2. Производные
триптофана: серотонин, мелатонин (гормон
эпифиза); 3. Производное гистидина:
гистамин.
II. Гормоныстероиды
1. Кортикостероиды:
глико- и
минералокортикоиды;
2. Половые гормоны андрогены, эстрогены,
прогестины
В этой классификации
не учтены
простагландины.
Это жирные кислоты,
содержащие
циклопентановое
кольцо и несколько
двойных связей
Свойства гормонов
как сигнальных молекул

выделяются из вырабатывающих их клеток во
внеклеточное пространство;

не являются структурными компонентами
клеток и не используются как источник
энергии;

способны специфически взаимодействовать с
клетками, имеющими рецепторы для данного
гормона;

обладают очень высокой биологической
активностью - эффективно действуют на
клетки в очень низких концентрациях.
Признаки, по которым гормоны отличаются от
других сигнальных молекул

синтез гормонов происходит в особых клетках
эндокринной системы, при этом синтез гормонов
является основной функцией эндокринных клеток;

гормоны секретируются в кровь, чаще в венозную,
иногда в лимфу (другие сигнальные молекулы
могут достигать клеток-мишеней без секреции в
циркулирующие жидкости);

телекринный эффект (или дистантное действие) гормоны действуют на клетки-мишени на большом
расстоянии от места синтеза;

гормоны являются высокоспецифичными
веществами по отношению к клеткам-мишеням.
Жизненный цикл гормонов
секреция
синтез
транспорт
инактивация
связывание
Транспорт гормонов
Паракринный
(паракринное действие)
Аутокринный
(аутокринное
действие)
Телекринный
(эндокринное действие)
Механизм действия гормонов
Рецептор расположен на клеточной мембране
Пептидные
гормоны,
производные аминокислот
АЦ – аденилилциклаза; ГЦ – гуанилилциклаза; ФЛ С – фосфолипаза С; ФИ –
фосфоинозитиды; ФХ – фосфатидилхолин; ИФ3 – инозитолтрифосфат; ДАГ
– диацилглицерид; ПК – протеинкиназы; КМ - кальмодулин
Механизм действия гормонов
Рецептор расположен внутри клетки
гормон
Цитоплазма
рецептор
Ядро
мРНК
Трансформация
Транскрипция
Транслокация
Синтез белка
Ответ клетки
Стимулы секреции гормонов
Гуморальный стимул
(щитовидная железа; Т3 , Т4)
Негуморальный стимул
(поджелудочная железа;
инсулин)
Нервный стимул
(мозг. в-во надпочечников;
адреналин)
Регуляция секреции гормонов
(цит. по: Сандаков Д.Б., 2002)
Прямые и обратные связи действия
гормонов
(цит. по: Сандаков Д.Б., 2002)