Cieľové bunky sú... Koncepcia, typy a mechanizmus účinku

Cieľové bunky sú také štrukturálne a funkčné jednotky, ktoré špecificky interagujú s hormónmi pomocou špeciálnych receptorových proteínov. Definícia je všeobecne jasná, ale samotná téma je veľmi rozsiahla a každý jej aspekt je určite dôležitý. Je dosť ťažké pokryť všetok materiál naraz, takže teraz budeme hovoriť iba o hlavných bodoch týkajúcich sa cieľových buniek, ich typov a mechanizmu účinku.

Definícia

Cieľové bunky sú veľmi zaujímavým pojmom. Predpona, ktorá je v ňom prítomná, je logicky odôvodnená. Koniec koncov, v skutočnosti je každá bunka tela cieľom hormónov. V okamihu ich kontaktu sa spustí špecifická biochemická reakcia. Ďalej vykonávaný proces priamo súvisí s metabolizmom.

Ako silne bude účinok realizovaný, je určený koncentráciou hormónu, ktorý reagoval s cieľovou bunkou. Toto však nie je jediný kľúčový faktor. Rýchlosť biosyntézy hormónov, podmienky jej dozrievania a špecifiká prostredia, v ktorom sa bunka dotýka nosičového proteínu, tiež zohrávajú úlohu.

Okrem toho sa antagonizmus alebo synergizmus hormonálnych vplyvov odráža v biochemickom účinku. Napríklad adrenalín a glukagón( produkovaný v nadobličkách a pankrease) majú podobný účinok. Oba hormóny aktivujú rozklad glykogénu v pečeni.

Ale ženské pohlavné hormóny progesterón a estrogén majú antagonistický účinok. Prvý inhibuje kontrakciu maternice a druhý ich naopak posilňuje.

Koncept receptorových proteínov

Malo by sa to študovať trochu podrobnejšie. Cieľové bunky sú, ako už bolo spomenuté, štruktúrne jednotky, ktoré interagujú s hormónmi. Ale aké sú notoricky známe receptorové proteíny? Toto je názov molekúl, ktoré majú dve hlavné funkcie:

• Reagovať na fyzikálne faktory (napríklad svetlo).
• Viazať ďalšie molekuly, ktoré prenášajú regulačné signály (neurotransmitery, hormóny atď. n.).

Posledná funkcia je najvýznamnejšia. V dôsledku konformačných zmien, ktoré tieto signály indukujú, receptorové proteíny spúšťajú určité biochemické procesy v bunke. Výsledkom je realizácia jeho fyziologickej reakcie na vonkajšie signály.

Proteíny, mimochodom, môžu byť umiestnené na jadrovej alebo vonkajšej membráne bunky alebo v cytoplazme.

Receptory

Musíte o nich povedať samostatne. Receptory cieľových buniek sú ich špecifické chemické štruktúry, ktoré obsahujú komplementárne miesta, ktoré sa viažu na hormón. Výsledkom tejto interakcie sú všetky následné biochemické reakcie, ktoré vedú k konečnému účinku.

Je dôležité spomenúť, že receptorom akéhokoľvek hormónu je proteín s najmenej dvoma doménami( prvky terciárnej štruktúry), ktoré sa líšia štruktúrou a funkciou.

Aké sú ich funkcie? Receptory fungujú nasledovne: jedna z domén viaže hormón a druhá produkuje signál, ktorý je použiteľný na špecifický intracelulárny proces.

S steroidnými biologicky aktívnymi látkami sa všetko deje trochu inak. Áno, hormonálne receptory tejto skupiny majú tiež najmenej dve domény. Iba jeden z nich sa viaže a druhý je spojený so špecifickým miestom DNA.

Je zaujímavé, že veľa buniek má takzvané rezervné receptory-tie , ktoré sa nepodieľajú na tvorbe biologickej odpovede.

Je dôležité vedieť

Pri štúdiu spôsobov pôsobenia hormónov na cieľové bunky a ďalších znakov tejto témy je potrebné urobiť výhradu, že doteraz väčšina receptorov nebola dostatočne študovaná. Dôvod? Pretože ich izolácia a ďalšie čistenie sú ťažké. Ale obsah v bunkách každého receptora je pomerne nízky.

Je však známe, že hormóny interagujú s receptormi chemicko-fyzikálnym spôsobom. Medzi nimi sa vytvárajú hydrofóbne a elektrostatické väzby. Keď sa receptor viaže na hormón, receptorový proteín sa konformačne mení, čo vedie k aktivácii ich komplexu so signálnou molekulou.

Neurotransmitery

Toto je názov biologicky aktívnych látok, ktorých hlavnou funkciou je prenos elektrochemických impulzov z nervových buniek a neurónov. Nazývajú sa aj "sprostredkovatelia". Neurotransmitery majú samozrejme vplyv aj na cieľové bunky.

Presnejšie povedané," sprostredkovatelia " kontaktujú priamo s vyššie opísanými biochemickými receptormi. Komplex, ktorý tieto dve látky tvoria, je schopný ovplyvniť intenzitu určitých metabolických procesov (prostredníctvom cieľa sprostredkovateľov alebo priamo).

Napríklad jeden neurotransmiter spôsobuje zvýšenie excitability cieľovej bunky a postupnú depolarizáciu postsynaptickej membrány. Iní "sprostredkovatelia" môžu mať úplne opačný účinok (inhibičný).

a množstvo látok blokuje a aktivuje receptory. Patria sem prostaglandíny, neuroaktívne peptidy a aminokyseliny. Ale v skutočnosti sú látky, ktoré ovplyvňujú proces prenosu informácií, oveľa viac.

Typy pôsobenia hormónov na cieľové bunky

Celkovo je ich päť. Tieto druhy možno rozlíšiť v nasledujúcom zozname:

• Metabolický. Prejavuje sa zmenami priepustnosti bunkových membrán, organoidov, ako aj aktivitou intracelulárnych enzýmov a ich syntézou. Hormóny produkované štítna žľaza.
• Nápravný. Táto akcia ovplyvňuje intenzitu funkcií vyvíjaných cieľovými bunkami. Jeho závažnosť závisí od reaktivity a počiatočného stavu. Ako príklad si môžeme spomenúť vplyv adrenalínu na srdcovú frekvenciu.
• Kinetický. Keď sa takýto účinok prejaví, cieľové bunky sa prepnú z pokojného stavu na aktívny. Pozoruhodným príkladom je reakcia svalov maternice na oxytocín.
• Morfogenetický. Spočíva v zmene veľkosti a tvaru cieľových buniek. Napríklad somatotropín ovplyvňuje rast tela. A pohlavné hormóny sa priamo podieľajú na tvorbe sexuálnych charakteristík.
• Reaktogénne. V dôsledku tohto účinku sa mení citlivosť cieľových buniek, ich citlivosť na iné mediátory a hormóny. Cholecystokinín a gastrín ovplyvňujú excitabilitu nervových buniek.

Interakcia s hormónmi rozpustnými vo vode

Má svoje vlastné špecifiká. Keď hovoríme o interakcii hormónov s cieľovými bunkami, treba poznamenať, že ak sú rozpustné vo vode, potom majú účinok bez toho, aby prenikli dovnútra – to znamená z povrchu cytoplazmatickej membrány.

Tu sú kroky zapojené do tohto procesu:

• Tvorba GRC (komplex hormón-receptor) na povrchu membrány.
• Následná aktivácia enzýmov.
• Vytvorenie sekundárnych sprostredkovateľov.
• Tvorba proteínkináz určitej skupiny (enzýmy, ktoré modifikujú iné proteíny).
• Aktivácia fosforylácie proteínov.

Opísaný proces, mimochodom, sa správne nazýva príjem.

Interakcia s hormónmi rozpustnými v tukoch

Alebo, ako sa nazývajú najčastejšie-so steroidmi. V tomto prípade existuje iný účinok hormónov na cieľové bunky. Pretože steroidy, na rozdiel od látok rozpustných vo vode, stále prenikajú dovnútra.

Krok za krokom to vyzerá takto:

• Steroidný hormón kontaktuje membránový receptor, po ktorom sa GRC prenesie do bunky.
• Potom sa látka viaže na proteín cytoplazmatického receptora.
• Potom sa GRC prenesie do jadra.
• Uskutočňuje sa interakcia s tretím receptorom, ktorá je sprevádzaná tvorbou GRK.
• Ďalej sa GRK viaže na DNA a samozrejme na akceptor chromatínu.

Po preštudovaní tohto spôsobu pôsobenia hormónov na cieľové bunky je možné pochopiť, že GRK je v jadre prítomný pomerne dlho. Preto sa všetky fyziologické účinky vyskytujú niekoľko hodín po začiatku procesu.

Rozpoznávanie signálu

A niekoľko slov o tomto tiež stojí za to povedať. Do tela vstupujú dva typy signálov:

• Externý. Čo to znamená? Skutočnosť, že signály do bunky pochádzajú z vonkajšieho prostredia.
• Vnútorný. Vytvárajú sa signály a potom pôsobia v tej istej bunke. Signály sú často metabolity, ktoré zohrávajú úlohu alosterických inhibítorov alebo aktivátorov.

Bez ohľadu na typ sú ich úlohy rovnaké. Môžu byť rozlíšené v takomto zozname:

• Vylúčenie takzvaných nečinných metabolických cyklov.
• Udržiavanie homeostázy na správnej úrovni.
• Medzibunková a vnútorná koordinácia metabolických procesov.
• Regulácia procesov tvorby a ďalšieho využívania energie.
• Prispôsobenie tela zmenám v prostredie.

Zjednodušene povedané, signálne molekuly sú endogénne zlúčeniny chemického pôvodu, ktoré vďaka interakcii uskutočňovanej s receptormi zabezpečujú kontrolu biochemických reakcií prebiehajúcich v cieľových bunkách.

Majú však funkcie, o ktorých stojí za to vedieť. Signálne molekuly nežijú dlho, vyznačujú sa vysokou biologickou aktivitou, ich pôsobenie je jedinečné a každá z nich môže mať niekoľko cieľových buniek naraz.

Mimochodom! Reakcie na rovnakú molekulu rôznych cieľových buniek sa často veľmi líšia.

Nervová a humorálna regulácia

V rámci témy týkajúcej sa mechanizmy pôsobenia hormónov na cieľových bunkách, bude užitočné venujte pozornosť a na túto tému. Hneď je potrebné poznamenať, že účinok hormónov je dosť rozptýlený a nervový vplyv je diferencovaný. Všetko kvôli ich pohybu spolu s krvou.

Humorálny vplyv sa šíri pomerne pomaly. Maximálna rýchlosť, ktorú môže prietok krvi dosiahnuť, sa pohybuje od 0,2 do 0,5 m / s.

Ale napriek tomu je humorálny vplyv dosť dlhotrvajúci. Môže trvať hodiny, dokonca aj dni.

Mimochodom, nervové zakončenia sa často ukážu ako ciele. Ale prečo je to vždy o jedinej neurohumorálnej regulácii? Pretože nervová sústava inervuje endokrinné žľazy.

Porážka cieľových buniek

Nakoniec by sme to mali spomenúť. Špecifickosť cieľových buniek a bunkových receptorov bola študovaná vyššie. Stojí za to doplniť tému informáciami o tom, ktoré štruktúrne jednotky sú takým "magnetom" pre HIV-najstrašnejší vírus.

Pre neho sú cieľovými bunkami tie, na povrchu ktorých sú receptory CD4. Tento faktor sám určuje ich interakciu s vírusom.

Po prvé, varion sa viaže na povrch bunky, dochádza k príjmu. Potom sa zlúčia s vírusovou membránou. Preniká do bunky. Ďalej sa uvoľní nukleotid a RCN vírusu. Genóm je integrovaný do bunky. Uplynie určitý čas (latentné obdobie) a začína sa translácia vírusových proteínov.

To všetko je nahradené aktívnou replikáciou. Proces končí uvoľňovaním proteínov HIV a variácií z buniek do vonkajšieho prostredia tela, ktoré je plné neobmedzenej infekcie zdravé bunka. Bohužiaľ, toto je veľmi smutný príklad, ale jasne a zrozumiteľne demonštruje koncept "cieľa" v posudzovanom kontexte.