Celulele țintă sunt... Concept, tipuri și mecanism de acțiune

Celulele țintă sunt unități structurale și funcționale care interacționează în mod specific cu hormonii prin intermediul unor proteine receptoare specifice. Definiția este în general clară, dar subiectul este foarte complex și fiecare aspect este cu siguranță important. Este dificil să acoperim toate materialele deodată, astfel încât aici vor fi discutate doar principalele puncte referitoare la celulele țintă, speciile și mecanismul de acțiune al acestora.

Definiție

Celulele țintă este un termen foarte interesant. Prefixul prezent în el are o explicație logică. Pentru că, de fapt, fiecare celulă din organism este o țintă pentru hormoni. O reacție biochimică specifică este pusă în mișcare în momentul contactului lor. Următorul proces este direct legat de metabolism.

Cât de mult efect se realizează depinde de concentrația hormonului care reacționează cu celula țintă. Totuși, acesta nu este singurul factor cheie. Rata de biosinteză a hormonului, condițiile de maturare a acestuia și specificul mediului în care celula intră în contact cu proteina purtătoare joacă, de asemenea, un rol important.

În plus, efectul biochimic se reflectă în antagonismul sau sinergia acțiunilor hormonale. De exemplu, adrenalina și glucagonul (produse în glandele suprarenale și, respectiv, în pancreas) au efecte similare. Ambii hormoni activează descompunerea glicogenului în ficat.

Un efect antagonist este produs de hormonii sexuali feminini progesteron și estrogen. primul inhibă contracțiile uterine, iar cel de-al doilea, dimpotrivă, le întărește.

Conceptul de proteine receptoare

Ar trebui să fie studiat mai în detaliu. După cum s-a menționat mai sus, celulele țintă sunt unități structurale care interacționează cu hormonii. Dar ce sunt proverbialele proteine receptoare? Acesta este numele dat moleculelor care au două funcții principale:

• Răspunde la factori fizici (de exemplu, la lumină).
• Se leagă de alte molecule care transportă semnale de reglementare (neurotransmițători, hormoni etc.). п.).

Această din urmă funcție este cea mai importantă. Datorită modificărilor conformaționale pe care le induc aceste semnale, proteinele receptoare declanșează procese biochimice specifice în celulă. Rezultatul este punerea în aplicare a răspunsului său fiziologic la semnalele externe.

Proteinele pot fi localizate pe membrana nucleară sau externă a celulei sau în citoplasmă.

Receptorii

Acestea trebuie să fie descrise separat. Receptorii celulelor-țintă sunt structurile lor chimice specifice, care conțin situsuri complementare care se leagă de hormonul. Ca urmare a acestei interacțiuni au loc toate reacțiile biochimice ulterioare, ceea ce duce la efectul final.

Este important de reținut că receptorul pentru orice hormon este o proteină cu cel puțin două domenii (elemente terțiare), care diferă în structură și funcție.

Care sunt funcțiile lor?? Receptorii funcționează în felul următor: un domeniu leagă hormonul, iar al doilea domeniu produce un semnal care se aplică unui anumit proces intracelular.

Steroizii biologici sunt o poveste ușor diferită. Da, receptorii hormonali din acest grup au, de asemenea, cel puțin două domenii. Cu excepția faptului că unul se leagă și celălalt se leagă de un anumit situs ADN.

Interesant este că multe celule au așa-numiți receptori de rezervă - cei care nu sunt implicați în formarea răspunsului biologic.

Important de știut

În examinarea căilor de acțiune a hormonilor asupra celulelor țintă și a altor caracteristici ale subiectului, trebuie spus că până în prezent majoritatea receptorilor nu au fost suficient de studiați. De ce? Pentru că sunt dificil de izolat și apoi de purificat. Dar conținutul celular al fiecărui receptor este destul de scăzut.

Cu toate acestea, este cunoscut faptul că hormonii interacționează cu receptorii într-un mod chimico-fizic. Între ele se formează legături hidrofobe și electrostatice. Atunci când receptorul se leagă de hormon, proteina-receptor se modifică din punct de vedere conformațional, în urma căreia se activează complexul lor cu molecula de semnalizare.

Neurotransmițători

Acestea sunt substanțe biologic active a căror funcție principală este de a transmite impulsuri electrochimice de la celulele nervoase și neuroni. Aceștia sunt numiți și "mediatori". Bineînțeles, neurotransmițătorii au, de asemenea, un efect asupra celulei țintă.

Mai precis, "mediatorii" sunt în contact direct cu receptorii biochimici discutați mai sus. Complexul format de aceste două substanțe este capabil să influențeze intensitatea anumitor procese metabolice (prin intermediul mediatorului-țintă sau direct).

De exemplu, un neurotransmițător determină o creștere a excitabilității celulei țintă și o depolarizare gradată a membranei postsinaptice. Alți "mediatori" pot avea exact efectul opus (inhibitor).

O serie de alte substanțe blochează și activează receptorii. Acestea includ prostaglandine, peptide neuroactive și aminoacizi. Dar, de fapt, există mult mai multe substanțe care afectează procesul de transfer de informații.

Efectele hormonilor asupra celulelor țintă

Sunt cinci în total. Aceste tipuri pot fi împărțite în următoarea listă:

• Metabolic. Apare ca modificări ale permeabilității membranei celulare, ale activității organoidelor, precum și ale activității enzimelor intracelulare și ale sintezei acestora. Hormonii produși de următoarele grupuri au un efect metabolic puternic de către glanda tiroidă.
• Corectiv. Efectul său asupra intensității funcțiilor exercitate de celulele țintă. Gravitatea sa depinde de reactivitate și de starea inițială. Ca un exemplu, amintiți-vă efectele adrenalinei asupra ritmului cardiac.
• Kinetic. Atunci când se exercită o astfel de acțiune, celulele țintă trec de la o stare de repaus la o stare activă. Un prim exemplu este răspunsul mușchilor uterini la oxitocină.
• Morfogenetică. Modifică dimensiunea și forma celulei țintă. Somatotropina, de exemplu, afectează creșterea corporală. Și hormonii sexuali sunt direct implicați în formarea caracteristicilor sexuale.
• Reactogenă. Rezultatul acestei acțiuni este o modificare a sensibilității celulelor țintă, a susceptibilității lor la alți mediatori și hormoni. Colecistochinina și gastrina afectează excitabilitatea celulelor nervoase.

Interacțiunea cu hormonii hidrosolubili

Are propriile sale particularități. Vorbind despre interacțiunea hormonilor cu celulele țintă, trebuie remarcat faptul că, dacă sunt solubile în apă, ele produc un efect fără a pătrunde în interior - adică de la suprafața membranei citoplasmatice.

Iată care sunt etapele procesului:

• Formarea unui HPC (complex hormon-receptor) pe suprafața membranară.
• Activarea enzimatică ulterioară.
• Formarea de intermediari secundari.
• Formarea unui grup specific de proteine kinazice (enzime care modifică alte proteine).
• Activarea fosforilării proteinelor.

Procesul descris este de altfel corect denumit receptivitate.

Interacțiunea cu hormonii liposolubili

Sau, așa cum li se spune adesea, steroizi. În acest caz, acțiunea hormonilor asupra celulei țintă este diferită. Deoarece steroizii, spre deosebire de substanțele solubile în apă, penetrează.

Pas cu pas, aceasta este următoarea:

• Hormonul steroidic intră în contact cu receptorul membranar, după care GDCP este transportat în celulă.
• Substanța se leagă apoi de proteina receptorului citoplasmatic.
• După aceea, GHK este transportată în nucleu.
• Există o interacțiune cu un al treilea receptor, care este însoțită de formarea unui GDC.
• Apoi, GRK se leagă de ADN și, bineînțeles, de acceptorul de cromatină.

Examinând această cale de acțiune a hormonilor asupra celulei țintă, putem înțelege că GHRH-ul este prezent în nucleu pentru o perioadă relativ lungă de timp. Prin urmare, toate efectele fiziologice apar la câteva ore după inițierea procesului.

Recunoașterea semnalelor

Și cam asta e tot câteva cuvinte de asemenea, merită menționat. Semnalele primite de organism sunt de două feluri:

• Extern. Ce înseamnă acest lucru? Că semnalele către celulă provin din mediul exterior.
• Intern. Semnalele se formează și apoi acționează în aceeași celulă. Deseori, semnalele sunt metaboliți care joacă rolul de inhibitori sau activatori alosterici.

Indiferent de tipul acestora, sarcinile lor sunt aceleași. Acestea pot fi enumerate după cum urmează:

• Eliminarea așa-numitelor cicluri metabolice inactive.
• Menținerea homeostaziei la un nivel adecvat.
• Coordonarea intercelulară și intracelulară a proceselor metabolice.
• Reglementarea proceselor de producție și utilizare a energiei.
• Adaptarea organismului la schimbările din mediu.

În termeni simpli, moleculele de semnalizare sunt compuși endogeni de origine chimică, care, datorită interacțiunilor cu receptorii, asigură controlul reacțiilor biochimice care au loc în celulele țintă.

Cu toate acestea, există caracteristici speciale de care trebuie să țineți cont. Moleculele de semnalizare sunt de scurtă durată, foarte active din punct de vedere biologic, activitățile lor sunt unice și fiecare dintre ele poate avea mai multe celule țintă.

Apropo..! Reacțiile la aceeași moleculă în diferite celule țintă sunt adesea foarte diferite.

Reglarea nervoasă și umorală

În contextul subiectului de mecanisme de acțiune Dacă suntem în căutarea unui hormon care să vizeze celulele, ar fi util să ia aminte și pe această temă. Este demn de remarcat imediat că acțiunea hormonală este difuză, dar acțiunea nervoasă este diferențiată. Toate acestea din cauza mișcării lor în fluxul sanguin.

Influența umorală se răspândește destul de lent. Viteza maximă pe care o poate atinge fluxul sanguin variază între 0,2 și 0,5 m/s.

Dar chiar și așa, influența umorală este de lungă durată. Poate dura ore întregi, chiar douăzeci și patru de ore.

Apropo, deseori sunt vizate terminațiile nervoase. Dar de ce este vorba întotdeauna de o singură reglare neuroumorală? Pentru că.. sistemul nervos inervează glandele endocrine.

Deteriorarea celulelor țintă

În cele din urmă, mai este ceva de menționat. Specificitatea celulelor țintă și a receptorilor celulari a fost studiată mai sus. Pentru a încheia subiectul, merită să menționăm ce unități structurale sunt un astfel de "magnet" pentru HIV, cel mai mortal virus.

Pentru el, celulele-țintă sunt cele pe suprafața cărora se află reptoare CD4. Numai acest factor determină interacțiunea lor cu virusul.

Mai întâi, varionul se leagă de suprafața celulară, are loc recepția. Apoi fuzionează cu membrana virusului. Acesta pătrunde în celulă. Apoi se eliberează nucleotidul și RCH al virusului. Genomul este integrat în celulă. După o anumită perioadă de timp (perioada de latență), proteinele virusului încep să se traducă.

Aceasta este urmată de replicarea activă. Procesul se termină cu eliberarea proteinelor și a varionilor HIV din celule în mediul exterior al organismului, ceea ce duce la o infecție nestingherită sănătos celule. Din păcate, acesta este un exemplu foarte nefericit, dar demonstrează clar conceptul de "țintă" în contextul în cauză.