Ciljne stanice su takve strukturne i funkcionalne jedinice koje specifično djeluju s hormonima koristeći posebne receptorske proteine. Definicija je općenito jasna, ali sama tema je vrlo obimna, a svaki njezin aspekt je svakako važan. Prilično je teško pokriti sav materijal odjednom, pa ćemo sada govoriti samo o glavnim točkama u vezi s ciljnim stanicama, njihovim vrstama i mehanizmom djelovanja.
Definicija
Ciljne ćelije je vrlo zanimljiv pojam. Prefiks prisutan u njemu logički je opravdan. Uostalom, zapravo je svaka stanica u tijelu meta hormona. U trenutku njihovog kontakta pokreće se specifična biokemijska reakcija. Sljedeći proces izravno je povezan s metabolizmom.
Koliko snažno će se učinak ostvariti određuje koncentracija hormona koji je reagirao s ciljnom stanicom. To, međutim, nije jedini ključni čimbenik. Također igra ulogubrzina biosinteze hormona, uvjeti za njegovo sazrijevanje i specifičnosti okoline u kojoj stanica dolazi u kontakt s proteinom nosačem.
Osim toga, biokemijski učinak odražava antagonizam ili sinergizam hormonskih učinaka. Na primjer, epinefrin i glukagon (proizvedeni u nadbubrežnim žlijezdama, odnosno gušterači) imaju sličan učinak. Oba hormona aktiviraju razgradnju glikogena u jetri.
Ali ženski spolni hormoni progesteron i estrogen imaju antagonistički učinak. Prvi usporava kontrakciju maternice, a drugi ih, naprotiv, jača.
Koncept receptorskih proteina
Trebalo bi ga proučiti malo detaljnije. Ciljane stanice su, kao što je već spomenuto, strukturne jedinice koje su u interakciji s hormonima. Ali koji su ozloglašeni receptorski proteini? Takozvane molekule koje imaju dvije glavne funkcije:
- Reagirajte na fizičke čimbenike (na primjer svjetlo).
- Vežite druge molekule koje nose regulatorne signale (neurotransmiteri, hormoni, itd.).
Posljednja značajka je najznačajnija. Zbog konformacijskih promjena koje ovi signali induciraju, receptorski proteini pokreću određene biokemijske procese u stanici. Rezultat je ostvarenje njezine fiziološke reakcije na vanjske signale.
Proteini se, inače, mogu nalaziti na nuklearnoj ili vanjskoj membrani stanice ili u citoplazmi.
Receptori
O njimamora se reći zasebno. Receptori ciljnih stanica su njihove specifične kemijske strukture koje sadrže komplementarna mjesta koja se vežu na hormon. Kao rezultat te interakcije nastaju sve naknadne biokemijske reakcije koje dovode do konačnog učinka.
Važno je napomenuti da je receptor bilo kojeg hormona protein s najmanje dvije domene (elementi tercijarne strukture) koji se razlikuju po strukturi i funkciji.
Koje su njihove funkcije? Receptori rade na sljedeći način: jedna od domena veže hormon, a druga proizvodi signal koji je primjenjiv na određeni unutarstanični proces.
U steroidnim biološki aktivnim tvarima sve se događa malo drugačije. Da, hormonski receptori ove skupine također imaju najmanje dvije domene. Samo jedan od njih vrši vezanje, a drugi je povezan sa specifičnom DNK regijom.
Zanimljivo je da u mnogim stanicama postoje takozvani rezervni receptori - oni koji nisu uključeni u formiranje biološkog odgovora.
Važno je znati
Proučavajući puteve djelovanja hormona na ciljne stanice i druge značajke ove teme, potrebno je napomenuti da do sada većina receptora nije dovoljno proučena. Zašto? Budući da je njihova izolacija i daljnje pročišćavanje teški. Ali sadržaj u stanicama svakog receptora je prilično nizak.
Međutim, poznato je da hormoni komuniciraju s receptorima na kemijsko-fizički način. Hidrofobna ielektrostatičke veze. Kada se receptor veže na hormon, receptorski protein prolazi kroz konformacijsku promjenu, što rezultira njegovom aktivacijom s kompleksom signalne molekule.
Neurotransmiteri
Ovo je naziv biološki aktivnih tvari čija je glavna funkcija prijenos elektrokemijskih impulsa iz živčanih stanica i neurona. Nazivaju se i "posrednici". Naravno, na ciljne stanice također utječu neurotransmiteri.
Točnije, "posrednici" izravno kontaktiraju s gore spomenutim biokemijskim receptorima. Kompleks koji te dvije tvari tvore može utjecati na intenzitet određenih metaboličkih procesa (putem mete medijatora ili izravno).
Na primjer, jedan neurotransmiter uzrokuje povećanje ekscitabilnosti ciljne stanice i postupnu depolarizaciju postsinaptičke membrane. Drugi "posrednici" mogu imati potpuno suprotan učinak (inhibicijski).
Drugi broj tvari blokira i aktivira receptore. To uključuje prostaglandine, neuroaktivne peptide i aminokiseline. Ali zapravo, postoji mnogo više tvari koje utječu na proces prijenosa informacija.
Vrste djelovanja hormona na ciljne stanice
Ukupno ih je pet. Ove vrste možete odabrati na sljedećem popisu:
- Metabolički. Očituje se u promjeni propusnosti staničnih membrana, organela, kao i aktivnosti intracelularnih enzima i njihove sinteze. Izražen metabolički učinakrazličiti hormoni koje proizvodi štitna žlijezda.
- Ispravak. Ova radnja utječe na intenzitet funkcija koje pružaju ciljne stanice. Njegova težina ovisi o reaktivnosti i početnom stanju. Kao primjer, možemo se prisjetiti učinka adrenalina na broj otkucaja srca.
- Kinetička. Kada se izvrši takav utjecaj, ciljne stanice prelaze iz mirnog u aktivno stanje. Upečatljiv primjer je reakcija mišića maternice na oksitocin.
- Morfogenetski. Sastoji se od promjene veličine i oblika ciljnih stanica. Somatotropin, na primjer, utječe na rast tijela. A spolni hormoni su izravno uključeni u formiranje spolnih karakteristika.
- Reaktogeni. Kao rezultat tog djelovanja mijenja se osjetljivost ciljnih stanica, njihova osjetljivost na druge medijatore i hormone. Kolecistokinin i gastrin utječu na ekscitabilnost živčanih stanica.
Interakcija s hormonima topivim u vodi
On ima svoje specifičnosti. Govoreći o interakciji hormona s ciljnim stanicama, mora se napomenuti da ako su topljivi u vodi, onda djeluju bez prodiranja unutra - to jest s površine citoplazmatske membrane.
Evo koraka uključenih u ovaj proces:
- Tvorba na površini membrane HRK (hormonsko-receptorski kompleks).
- Naknadna aktivacija enzima.
- Formiranje sekundarnih posrednika.
- Formiranje protein kinaza određene skupine (enzimi koji modificiraju druge proteine).
- Aktivacija fosforilacije proteina.
Opisani proces, inače, pravilno se zove recepcija.
Interakcija s hormonima topivim u masti
Ili, kako ih najčešće zovu, sa steroidima. U ovom slučaju postoji drugačiji učinak hormona na ciljne stanice. Jer steroidi, za razliku od tvari topljivih u vodi, još uvijek prodiru unutra.
Korak po korak to izgleda ovako:
- Steroidni hormon dolazi u kontakt s membranskim receptorom, nakon čega se GRK prenosi u stanicu.
- Tvar se tada veže na protein citoplazmatskog receptora.
- Nakon toga, GRK se prenosi u jezgru.
- Obavlja se interakcija s trećim receptorom, što je popraćeno stvaranjem GRK-a.
- GRK se zatim veže na DNK i, naravno, na akceptor kromatina.
Proučavanjem ovog puta djelovanja hormona na ciljne stanice, može se razumjeti da je GRK prisutan u jezgri dosta dugo vremena. Stoga se svi fiziološki učinci javljaju nekoliko sati nakon početka procesa.
Prepoznavanje signala
I nekoliko riječi o tome također vrijedi reći. Signali koji ulaze u tijelo su dvije vrste:
- Vanjski. Što to znači? Činjenica da signali stanici dolaze iz vanjskog okruženja.
- Domaće. Signali se formiraju i zatim djeluju u istoj stanici. Često su signali metaboliti koji igraju ulogu alosteričnih inhibitora ili aktivatora.
Bez obzira na vrstu, imaju iste zadatke. Mogu se identificirati utakav popis:
- Isključivanje takozvanih metaboličkih ciklusa mirovanja.
- Održavanje odgovarajuće razine homeostaze.
- Međustanična i unutarnja koordinacija metaboličkih procesa.
- Regulacija procesa stvaranja i daljnjeg korištenja energije.
- Prilagodba tijela promjenama u okolini.
Jednostavno rečeno, signalne molekule su endogeni spojevi kemijskog porijekla, koji interakcijom s receptorima kontroliraju biokemijske reakcije koje se odvijaju u ciljnim stanicama.
Međutim, oni imaju neke značajke kojih biste trebali biti svjesni. Signalne molekule su kratkog vijeka, vrlo biološki aktivne, njihovo djelovanje je jedinstveno i svaka od njih može imati nekoliko ciljnih stanica odjednom.
Usput! Odgovori na jednu molekulu različitih ciljnih stanica često su vrlo različiti.
Nervozna i humoralna regulacija
U sklopu teme o mehanizmima djelovanja hormona na ciljne stanice, bit će korisno obratiti pozornost na ovu temu. Odmah treba napomenuti da je djelovanje hormona prilično difuzno, a živčani utjecaj je diferenciran. Sve zbog njihovog kretanja s krvlju.
Humoralni utjecaj širi se prilično sporo. Maksimalna brzina koju protok krvi može postići varira od 0,2 do 0,5 m/s.
No unatoč tome, humoralni utjecaj je prilično dugotrajan. Tomože trajati satima, čak i danima.
Usput, živčani završeci često djeluju kao mete. Ali zašto se uvijek radi o jednoj neurohumoralnoj regulaciji? Budući da živčani sustav inervira endokrine žlijezde.
Oštećenje ciljne ćelije
Posljednja stvar koju treba spomenuti o ovome. Gore su proučavane specifičnosti ciljnih stanica i staničnih receptora. Vrijedno je dovršiti temu s informacijama o tome koje su strukturne jedinice takav "magnet" za HIV, najstrašniji virus.
Za njega su ciljne stanice one na čijoj površini se nalaze CD4 receptori. Sam ovaj faktor određuje njihovu interakciju s virusom.
Prvo, varion se veže za površinu stanice i dolazi do prijema. Zatim se spajaju s membranom virusa. Ulazi u ćeliju. Nakon toga se oslobađaju nukleotid i PKN virusa. Genom se integrira u stanicu. Prođe određeno vrijeme (latentno razdoblje) i počinje prevođenje virusnih proteina.
Sve je to zamijenjeno aktivnom replikacijom. Proces završava oslobađanjem HIV proteina i varijanti iz stanica u vanjski okoliš tijela, što je ispunjeno nesmetanom infekcijom zdravih stanica. Nažalost, ovo je vrlo tužan primjer, ali jasno i razumljivo pokazuje koncept "cilja" u ovom kontekstu.
