Cilne celice so takšne strukturne in funkcionalne enote, ki s posebnimi receptorskimi proteini specifično sodelujejo s hormoni. Definicija je na splošno jasna, vendar je sama tema zelo obsežna in vsak njen vidik je vsekakor pomemben. Precej težko je zajeti ves material naenkrat, zato bomo zdaj govorili le o glavnih točkah v zvezi s ciljnimi celicami, njihovimi vrstami in mehanizmom delovanja.
Definicija
Cilne celice je zelo zanimiv izraz. Predpona, ki je prisotna v njem, je logično utemeljena. Konec koncev je pravzaprav vsaka celica v telesu tarča hormonov. V trenutku njunega stika se sproži specifična biokemična reakcija. Naslednji postopek je neposredno povezan s presnovo.
Kako močan se bo učinek uresničil, je odvisno od koncentracije hormona, ki je reagiral s ciljno celico. To pa ni edini ključni dejavnik. Prav tako igra vlogohitrost biosinteze hormona, pogoje za njegovo zorenje in posebnosti okolja, v katerem je celica v stiku z nosilnim proteinom.
Poleg tega biokemični učinek odraža antagonizem ali sinergizem hormonskih učinkov. Na primer, epinefrin in glukagon (proizvedena v nadledvičnih žlezah oziroma trebušni slinavki) imata podoben učinek. Oba hormona aktivirata razgradnjo glikogena v jetrih.
Toda ženska spolni hormona progesteron in estrogen imata antagonističen učinek. Prvi upočasni krčenje maternice, drugi pa jih, nasprotno, krepi.
Koncept receptorskih beljakovin
To bi bilo treba preučiti malo bolj podrobno. Ciljne celice so, kot že omenjeno, strukturne enote, ki medsebojno delujejo s hormoni. Toda kaj so zloglasni receptorski proteini? Tako imenovane molekule, ki imajo dve glavni funkciji:
- Odziv na fizične dejavnike (na primer svetlobo).
- Vežite druge molekule, ki nosijo regulativne signale (nevrotransmiterje, hormone itd.).
Zadnja značilnost je najpomembnejša. Zaradi konformacijskih sprememb, ki jih ti signali povzročijo, receptorski proteini sprožijo določene biokemične procese v celici. Rezultat je realizacija njenega fiziološkega odziva na zunanje signale.
Beljakovine se mimogrede lahko nahajajo na jedrski ali zunanji membrani celice ali v citoplazmi.
receptorji
O njihje treba povedati ločeno. Receptorji ciljnih celic so njihove specifične kemične strukture, ki vsebujejo komplementarna mesta, ki se vežejo na hormon. Kot rezultat te interakcije nastanejo vse nadaljnje biokemične reakcije, ki vodijo do končnega učinka.
Pomembno je omeniti, da je receptor katerega koli hormona beljakovina z vsaj dvema domenama (terciarni strukturni elementi), ki se razlikujeta po strukturi in funkciji.
Kakšne so njihove funkcije? Receptorji delujejo na naslednji način: ena od domen veže hormon, druga pa proizvaja signal, ki je uporaben za določen znotrajcelični proces.
V steroidnih biološko aktivnih snoveh se vse dogaja malo drugače. Da, tudi hormonski receptorji te skupine imajo vsaj dve domeni. Samo eden od njih izvaja vezavo, drugi pa je povezan s specifično regijo DNK.
Zanimivo je, da so v mnogih celicah tako imenovani rezervni receptorji - tisti, ki ne sodelujejo pri tvorbi biološkega odziva.
Pomembno vedeti
Pri preučevanju poti delovanja hormonov na ciljne celice in drugih značilnosti te teme je treba opozoriti, da večina receptorjev doslej ni bila dovolj raziskana. zakaj? Ker sta njuna izolacija in nadaljnje čiščenje težka. Toda vsebnost v celicah vsakega receptorja je precej nizka.
Vendar je znano, da hormoni sodelujejo z receptorji na kemično-fizikalni način. Hidrofobna inelektrostatične povezave. Ko se receptor veže na hormon, pride do konformacijske spremembe receptorskega proteina, kar povzroči njegovo aktivacijo s kompleksom signalne molekule.
Nevrotransmiterji
To je ime biološko aktivnih snovi, katerih glavna funkcija je prenos elektrokemičnih impulzov iz živčnih celic in nevronov. Imenujejo jih tudi "posredniki". Seveda na ciljne celice vplivajo tudi nevrotransmiterji.
Natančneje, »posredniki« pridejo v stik neposredno z zgoraj omenjenimi biokemičnimi receptorji. Kompleks, ki ga tvorita ti dve snovi, lahko vpliva na intenzivnost določenih presnovnih procesov (preko tarče mediatorjev ali neposredno).
Na primer, en nevrotransmiter povzroči povečanje razdražljivosti tarčne celice in postopno depolarizacijo postsinaptične membrane. Drugi "posredniki" imajo lahko popolnoma nasproten učinek (zaviralni učinek).
Drugo število snovi blokira in aktivira receptorje. Sem spadajo prostaglandini, nevroaktivni peptidi in aminokisline. Toda v resnici obstaja veliko več snovi, ki vplivajo na proces prenosa informacij.
Vrste delovanja hormonov na ciljne celice
Skupaj jih je pet. Te vrste lahko izberete na naslednjem seznamu:
- Metabolični. Kaže se v spremembi prepustnosti celičnih membran, organelov, pa tudi v aktivnosti znotrajceličnih encimov in njihove sinteze. Izrazit metabolični učinekrazlični hormoni, ki jih proizvaja ščitnica.
- Popravek. To dejanje vpliva na intenzivnost funkcij, ki jih zagotavljajo ciljne celice. Njegova resnost je odvisna od reaktivnosti in začetnega stanja. Kot primer se lahko spomnimo vpliva adrenalina na srčni utrip.
- Kinetično. Ko pride do takšnega vpliva, se ciljne celice premaknejo iz mirnega stanja v aktivno. Osupljiv primer je reakcija mišic maternice na oksitocin.
- Morfogenetski. Sestoji iz spreminjanja velikosti in oblike ciljnih celic. Somatotropin na primer vpliva na rast telesa. In spolni hormoni so neposredno vključeni v nastanek spolnih značilnosti.
- Reaktogeni. Zaradi tega delovanja se spremeni občutljivost tarčnih celic, njihova dovzetnost za druge mediatorje in hormone. Holecistokinin in gastrin vplivata na razdražljivost živčnih celic.
Interakcija z vodotopnimi hormoni
Ima svoje posebnosti. Ko govorimo o interakciji hormonov s ciljnimi celicami, je treba opozoriti, da če so topni v vodi, imajo učinek, ne da bi prodrli v notranjost – torej s površine citoplazemske membrane.
Tukaj so koraki, vključeni v ta postopek:
- Tvorba na površini membrane HRK (hormonsko-receptorski kompleks).
- Naknadna aktivacija encimov.
- Oblikovanje sekundarnih posrednikov.
- Tvorba protein kinaz določene skupine (encimi, ki spreminjajo druge beljakovine).
- Aktivacija fosforilacije beljakovin.
Opisani proces se mimogrede pravilno imenuje sprejem.
Interakcija s hormoni, topnimi v maščobi
Ali, kot jim najpogosteje pravijo, s steroidi. V tem primeru gre za drugačen učinek hormonov na tarčne celice. Ker steroidi za razliko od vodotopnih snovi še vedno prodrejo v notranjost.
Korak za korakom izgleda takole:
- Steroidni hormon pride v stik z membranskim receptorjem, po katerem se GRK prenese v celico.
- Snov se nato veže na protein citoplazemskega receptorja.
- Po tem se GRK prenese v jedro.
- Izvaja se interakcija s tretjim receptorjem, ki jo spremlja tvorba GRK.
- GRK se nato veže na DNK in seveda na akceptor kromatina.
S preučevanjem te poti hormonskega delovanja na ciljne celice lahko razumemo, da je GRK v jedru prisoten že dolgo časa. Zato se vsi fiziološki učinki pojavijo nekaj ur po začetku procesa.
Prepoznavanje signala
In nekaj besed o tem je vredno povedati tudi. Signali, ki vstopajo v telo, so dveh vrst:
- Zunanja. Kaj to pomeni? Dejstvo, da signali v celico prihajajo iz zunanjega okolja.
- Domači. Signali se oblikujejo in nato delujejo v isti celici. Pogosto so signali metaboliti, ki igrajo vlogo alosteričnih zaviralcev ali aktivatorjev.
Ne glede na vrsto imajo enake naloge. Lahko jih prepoznamo vtak seznam:
- Izključitev tako imenovanih presnovnih ciklov v prostem teku.
- Ohranjanje ustrezne ravni homeostaze.
- Medcelična in notranja koordinacija presnovnih procesov.
- Uravnavanje procesov nastajanja in nadaljnje porabe energije.
- Prilagajanje telesa spremembam v okolju.
Preprosto povedano, signalne molekule so endogene spojine kemičnega izvora, ki z interakcijo z receptorji nadzorujejo biokemične reakcije, ki potekajo v ciljnih celicah.
Vendar pa imajo nekatere funkcije, ki se jih morate zavedati. Signalne molekule so kratkotrajne, zelo biološko aktivne, njihovo delovanje je edinstveno in vsaka od njih ima lahko več ciljnih celic hkrati.
Mimogrede! Odzivi na eno molekulo različnih ciljnih celic so pogosto zelo različni.
Živčna in humoralna regulacija
V okviru teme o mehanizmih delovanja hormonov na ciljne celice bo koristno posvetiti pozornost tej temi. Takoj je treba omeniti, da je delovanje hormonov precej razpršeno, živčni vpliv pa je diferenciran. Vse zaradi njihovega gibanja s krvjo.
Humoralni vpliv se širi precej počasi. Največja hitrost, ki jo lahko doseže pretok krvi, se giblje od 0,2 do 0,5 m/s.
A kljub temu je humoralni vpliv precej dolgotrajen. Tolahko traja ure, celo dni.
Mimogrede, živčni končiči pogosto delujejo kot tarče. Toda zakaj gre vedno za eno samo nevrohumoralno ureditev? Ker živčni sistem inervira endokrine žleze.
poškodba ciljne celice
Zadnja stvar, ki jo je treba omeniti glede tega. Posebnosti ciljnih celic in celičnih receptorjev so bile raziskane zgoraj. Vredno je dopolniti temo z informacijami o tem, katere strukturne enote so takšen "magnet" za HIV, najstrašnejši virus.
Zanj so tarčne celice tiste, na površini katerih so CD4 receptorji. Samo ta dejavnik določa njihovo interakcijo z virusom.
Najprej se varion veže na površino celice in pride do sprejema. Nato se zlijejo z membrano virusa. Pride v celico. Nato se sprostita nukleotid in PKN virusa. Genom se integrira v celico. Preteče določen čas (latentno obdobje) in začne se prevajanje virusnih beljakovin.
Vse to nadomesti aktivna replikacija. Proces se konča s sproščanjem proteinov HIV in različic iz celic v zunanje okolje telesa, kar je polno neovirane okužbe zdravih celic. Na žalost je to zelo žalosten primer, vendar jasno in razumljivo prikazuje koncept "cilja" v tem kontekstu.
