Ciljne stanice su... Pojam, vrste i mehanizam djelovanja

Ciljne stanice su takve strukturne i funkcionalne jedinice koje specifično komuniciraju s hormonima uz pomoć posebnih proteina receptora. Definicija je općenito razumljiva, ali sama tema je vrlo opsežna, 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 stanice su vrlo zanimljiv pojam. Prefiks prisutan u njemu logično je opravdan. Uostalom, u stvari, svaka stanica u tijelu je meta hormona. U trenutku njihovog kontakta pokreće se specifična biokemijska reakcija. Sljedeći postupak izravno je povezan s metabolizmom.

Koliko će se učinak ostvariti određuje koncentracija hormona koji je reagirao s ciljnom stanicom. To, međutim, nije jedini ključni čimbenik. Također, ulogu igra brzina biosinteze hormona, uvjeti njegovog sazrijevanja i specifičnost okoliša u kojem stanica dolazi u kontakt s proteinom-prijenosnikom.

Osim toga, antagonizam ili sinergija hormonskih utjecaja odražava se na biokemijski učinak. Na primjer, epinefrin i glukagon (proizvedeni u nadbubrežnoj žlijezdi i gušterači) imaju sličan učinak. Oba hormona aktiviraju razgradnju glikogena u jetri.

Ali antagonistički učinak imaju ženski spolni hormoni progesteron i estrogen. Prvi koči kontrakciju maternice, a drugi, naprotiv, pojačava ih.

Pojam proteina receptora

Treba ga proučiti malo detaljnije. Ciljne stanice su, kao što je već spomenuto, strukturne jedinice u interakciji s hormonima. Ali što su zloglasni receptorski proteini? Tako se nazivaju molekule koje imaju dvije glavne funkcije:

• Reagirati na fizičke čimbenike (na primjer na svjetlo).
• Vezati druge molekule koje nose regulatori signali (neurotransmiteri, hormoni itd. p.).

Posljednja značajka je najznačajnija. Zahvaljujući konformacijskim promjenama koje ti signali induciraju, receptorski proteini pokreću određene biokemijske procese u stanici. Rezultat je realizacija njegovog fiziološkog odgovora na vanjske signale.

Proteini se, usput, mogu nalaziti na nuklearnoj ili vanjskoj membrani stanice ili u citoplazmi.

Receptori

O njima se mora razgovarati odvojeno. Receptori ciljnih stanica su njihove specifične kemijske strukture koje sadrže komplementarna mjesta koja se vežu za hormon. Kao rezultat ove interakcije događaju se 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 djeluju na sljedeći način: jedna od domena veže hormon, a druga proizvodi signal koji je primjenjiv na određeni unutarstanični proces.

U steroidnim bioaktivnim tvarima sve se događa malo drugačije. Da, receptori hormona ove skupine također imaju najmanje dvije domene. Ovdje se samo jedan od njih veže, a drugi je povezan s određenim DNK područjem.

Zanimljivo je da mnoge stanice imaju takozvane rezervne receptore – one koji nisu uključeni u stvaranje biološkog odgovora.

Važno je znati

Proučavajući načine djelovanja hormona na ciljne stanice i druge značajke ove teme, potrebno je rezervirati da do sada većina receptora nije dovoljno proučena. Zašto? Budući da je njihova izolacija i daljnje pročišćavanje teško. Ali sadržaj u stanicama svakog receptora je prilično nizak.

Međutim, poznata je činjenica da hormoni komuniciraju s receptorima na kemijsko-fizički način. Između njih nastaju hidrofobne i elektrostatičke veze. Kada se receptor veže na hormon, protein receptora se konformacijski mijenja, što rezultira njihovim aktiviranjem sa signalnom molekulom kompleks.

Neurotransmiteri

Tako se nazivaju biološki aktivne tvari čija je glavna funkcija prijenos elektrokemijskih impulsa iz živčanih stanica i neurona. Nazivaju ih i "posrednicima". Naravno, neurotransmiteri također utječu na ciljne stanice.

Točnije, "posrednici" su u izravnom kontaktu s gore opisanim biokemijskim receptorima. Kompleks koji ove dvije tvari tvore može utjecati na intenzitet određenih metaboličkih procesa (putem cilja glasnika ili izravno).

Tako, na primjer, jedan neurotransmiteri uzrokuju povećanje ekscitabilnosti ciljne stanice i postupnu depolarizaciju postsinaptičke membrane. Ostali "posrednici" mogu imati potpuno suprotan učinak (kočenje).

Brojne druge tvari blokiraju i aktiviraju 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

Ima ih pet. Ove se vrste mogu razlikovati na sljedećem popisu:

• Metabolički. Očituje se u promjeni propusnosti staničnih membrana, organoida, kao i aktivnosti unutarstaničnih enzima i njihove sinteze. Hormoni proizvedeni razlikuju se po izraženom metaboličkom učinku štitnjača.
• Korektivna. Ovo djelovanje utječe na intenzitet funkcija koje vrše ciljne stanice. Njegova ozbiljnost ovisi o reaktivnosti i početnom stanju. Kao primjer, možemo se prisjetiti učinka adrenalina na otkucaje srca.
• Kinetički. Nakon takvog učinka, ciljne stanice prelaze iz mirnog u aktivno stanje. Jasan primjer je odgovor muskulature maternice na oksitocin.
• Morfogenetski. Sastoji se u promjeni veličine i oblika ciljnih stanica. Somatotropin, na primjer, utječe na rast tijela. A spolni hormoni izravno su uključeni u stvaranje spolnih karakteristika.
• Reaktogena. Kao rezultat ove akcije mijenja se osjetljivost ciljnih stanica, njihova osjetljivost na druge posrednike i hormone. Kolecistokinin i gastrin utječu na ekscitabilnost živčanih stanica.

Interakcije s hormonima topivim u vodi

Ima svoje specifičnosti. Govoreći o interakciji hormona s ciljnim stanicama, potrebno je rezervirati da ako su topljivi u vodi, oni utječu bez prodiranja unutra – to jest, s površine citoplazmatske membrane.

Evo koraka koje ovaj postupak uključuje:

• Formiranje na površini membrane Grk (kompleks hormonskih receptora).
• Naknadna aktivacija enzima.
• Formiranje sekundarnih posrednika.
• Stvaranje proteinskih kinaza određene skupine (enzimi koji modificiraju druge proteine).
• Aktivacija fosforilacije proteina.

Opisani postupak, usput, ispravno se naziva recepcija.

Interakcije s hormonima topivim u mastima

Ili, kako ih najčešće nazivaju – sa steroidima. U ovom slučaju ispada još jedan učinak hormona na ciljne stanice. Jer steroidi, za razliku od tvari topivih u vodi, još uvijek prodiru unutra.

U fazama je kako slijedi:

• Steroidni hormon dolazi u kontakt s membranskim receptorom, nakon čega se GGC prenosi u stanicu.
• Tvar se zatim veže na protein citoplazmatskog receptora.
• Nakon toga, GGC se prenosi u jezgru.
• Provodi se interakcija s trećim receptorom, što je popraćeno stvaranjem Grk-a.
• Nakon toga, GRC se veže na DNA i, naravno, na kromatinski akceptor.

Proučavajući ovaj put djelovanja hormona na ciljne stanice, može se shvatiti da je Grk prisutan u jezgri već duže vrijeme. Stoga se svi fiziološki učinci javljaju nekoliko sati nakon početka procesa.

Prepoznavanje signala

I o tome nekoliko riječi vrijedi i reći. Signali koji ulaze u tijelo su dvije vrste:

• Vanjski. Što to znači? Činjenica da signali u stanicu dolaze iz vanjskog okruženja.
• Unutarnje. Signali se formiraju, a zatim djeluju u istoj stanici. Često su signali metaboliti koji igraju ulogu alosteričnih inhibitora ili aktivatora.

Bez obzira na vrstu, zadaci su im isti. Mogu se razlikovati na sljedećem popisu:

• Isključivanje takozvanih metaboličkih ciklusa u praznom hodu.
• Održavanje odgovarajuće razine homeostaze.
• Međustanično i unutarnje usklađivanje metaboličkih procesa.
• Regulacija procesa formiranja i daljnje uporabe energije.
• Prilagođavanje tijela promjenama u okoliš.

Jednostavno rečeno, signalne molekule su endogeni spojevi kemijskog podrijetla, koji zahvaljujući interakciji provedenoj s receptorima osiguravaju kontrolu biokemijskih reakcija koje se odvijaju u ciljnim stanicama.

Međutim, oni imaju značajke koje vrijedi znati. Signalne molekule ne žive dugo, odlikuju se visokom biološkom aktivnošću, njihovo djelovanje je jedinstveno, a svaka od njih može imati nekoliko ciljnih stanica odjednom.

Usput! Reakcije na jednu molekulu različitih ciljnih stanica često su vrlo različite.

Živčana i humoralna regulacija

U okviru teme koja se bavi mehanizmi djelovanja hormona na ciljnim stanicama, bit će korisno obratite pažnju i na ovu temu. Odmah treba napomenuti da je učinak hormona vjerojatnije difuzan, a živčani utjecaj diferenciran. Sve zbog njihovog kretanja zajedno 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 dug. Može trajati satima, čak i danima.

Usput, često su živčani završeci u ulozi ciljeva. Ali zašto uvijek govorimo o jedinstvenoj neurohumoralnoj regulaciji? Jer živčani sustav inervira endokrine žlijezde.

Oštećenje ciljnih stanica

Na kraju treba spomenuti i ovo. Specifičnost ciljnih stanica i staničnih receptora proučavana je gore. Da biste dovršili temu je informacija o tome koje su strukturne jedinice takav" magnet " za HIV-najstrašniji virus.

Za njega su ciljne stanice one na čijoj se površini nalaze IPA4-retsptori. Samo ovaj faktor uzrokuje njihovu interakciju s virusom.

Prvo se varion veže na površinu stanice, dolazi do recepcije. Zatim se stapaju s membranom virusa. Prodire u unutrašnjost stanice. Nakon toga se oslobađaju nukleotid i RKN virusa. Genom se integrira u stanicu. Prolazi određeno vrijeme (latentno razdoblje) i započinje prijevod virusnih proteina.

Sve to zamjenjuje aktivna replikacija. Proces završava oslobađanjem HIV proteina i variona iz stanica u vanjsko okruženje tijela, što je ispunjeno nesmetanom infekcijom zdrav stanica. Nažalost, ovo je vrlo tužan primjer, ali jasno i razumljivo pokazuje koncept "cilja" u razmatranom kontekstu.