Ciljne ćelije su... Koncept, vrste i mehanizam djelovanja

Ciljne ćelije su takve strukturne i funkcionalne jedinice koje specifično stupaju u interakciju s hormonima koristeći posebne receptorske proteine. Definicija je općenito jasna, ali sama tema je vrlo obimna i svaki njen aspekt je svakako važan. Prilično je teško pokriti sav materijal odjednom, pa ćemo sada govoriti samo o glavnim tačkama koje se tiču ciljnih ćelija, njihovim vrstama i mehanizmu djelovanja.

Definicije

Ciljne ćelije su veoma zanimljiv izraz. Prefiks prisutan u njemu je logički opravdan. Uostalom, u stvari, svaka ćelija tijela je meta za hormone. U trenutku njihovog kontakta pokreće se specifična biohemijska reakcija. Dalje sprovedeni proces direktno je povezan sa metabolizmom.

Koliko će se efekat ostvariti, određuje koncentracija hormona koji je reagovao sa ciljnom ćelijom. To, međutim, nije jedini ključni faktor. Brzina biosinteze hormona, uslovi njegovog sazrevanja i specifičnosti sredine u kojoj ćelije kontaktiraju sa proteinom nosiocem takođe igraju ulogu.

Pored toga, antagonizam ili sinergizam hormonskih uticaja odražava se na biohemijski efekat. Na primer, adrenalin i glukagon (proizvedeni u nadbubrežnim žlezdama i pankreasu, respektivno) imaju sličan efekat. Oba hormona aktiviraju razgradnju glikogena u jetri.

Ali ženski polni hormoni progesteron i estrogen imaju antagonistički efekat. Prvi inhibira kontrakciju materice, a drugi, naprotiv, jača njihovu.

Koncept receptorskih proteina

Trebalo bi ga proučiti malo detaljnije. Ciljne ćelije su, kao što je već spomenuto, strukturne jedinice koje stupaju u interakciju s hormonima. Ali koji su zloglasni receptorski proteini? Ovo su molekuli koji imaju dvije glavne funkcije:

• Odgovoriti na fizičke faktore (Na primjer, na svjetlo).
• Za vezivanje drugih molekula koji nose regulatorne signale (neurotransmiteri, hormoni,. itd..).

Posljednja funkcija je najznačajnija. Zbog konformacijskih promjena koje ovi signali indukuju, receptorski proteini pokreću određene biohemijske procese u ćeliji. Rezultat je realizacija njegovog fiziološkog odgovora na vanjske signale.

Proteini se, inače, mogu nalaziti na nuklearnoj ili vanjskoj membrani ćelije ili u citoplazmi.

Receptori

Morate reći o njima zasebno. Receptori ciljnih ćelija su njihove specifične hemijske strukture, koje sadrže komplementarna mesta koja se vezuju za hormon. , kao rezultat ove interakcije nastaju sve naredne biohemijske reakcije koje dovode do konačnog efekta.

Važno je napomenuti da je receptor bilo kojeg hormona protein s najmanje dva domena (elementi tercijarne strukture) koji se razlikuju po strukturi i funkciji.

Koje su njihove funkcije? Receptori rade na sljedeći način: jedan od domena veže hormon, a drugi daje signal koji je primjenjiv na određeni unutarćelijski proces.

Sa steroidnim biološki aktivnim supstancama sve se dešava malo drugačije. Da, hormonski receptori ove grupe takođe imaju najmanje dva domena. Samo jedan od njih se vezuje, a drugi je povezan sa određenim DNK sajtom.

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

Važno je znati

Proučavajući načine djelovanja hormona na ciljne ćelije i druge karakteristike ove teme, potrebno je napraviti rezervu da do sada većina receptora nije dovoljno proučena. Zašto?? Zato što su njihova izolacija i dalje prečišćavanje teški. Ali sadržaj u ćelijama svakog receptora je prilično nizak.

Međutim, poznato je da hormoni stupaju u interakciju s receptorima na hemijsko-fizički način. Između njih se formiraju hidrofobne i elektrostatičke veze. Kada se receptor veže za hormon, receptorski protein se mijenja konformaciono, što rezultira aktivacijom njihovog kompleksa sa signalnom molekulom.

Neurotransmiteri

Ovo je naziv biološki aktivnih supstanci čija je glavna funkcija prenošenje elektrohemijskih impulsa iz nervnih ćelija i neurona. Zovu se i "posrednici". Naravno, neurotransmiteri takođe utiču na ciljne ćelije.

Tačnije, "posrednici" direktno kontaktiraju sa gore opisanim biohemijskim receptorima. Kompleks koji ove dve supstance formiraju je u stanju da utiče na intenzitet određenih metaboličkih procesa (kroz cilj posrednika ili direktno).

Na primjer, jedan neurotransmiter uzrokuje povećanje ekscitabilnosti ciljne ćelije i postepenu depolarizaciju postsinaptičke membrane. Drugi "posrednici" mogu imati potpuno suprotan efekat (inhibitorni).

i brojne supstance blokiraju i aktiviraju receptore. To uključuje prostaglandine, neuroaktivne peptide i aminokiseline. Ali u stvari, supstance koje utiču na proces prenosa informacija su mnogo više.

Vrste djelovanja hormona na ciljne ćelije

Ukupno ih je pet. Ove vrste se mogu razlikovati na sledećoj listi:

• Metabolic. Manifestuje se promenama u propusnosti ćelijskih membrana, organoida, kao i aktivnostima intracelularnih enzima i njihovoj sintezi. Hormoni koje proizvodi štitna žlijezda.
• Korektivno. Ova radnja utiče na intenzitet funkcija koje vrše ciljne ćelije. Njegova težina ovisi o reaktivnosti i početnom stanju. Kao primjer možemo se prisjetiti uticaja adrenalina na rad srca.
• Kinetički. Kada se izvrši takav efekat, ciljne ćelije prelaze iz mirnog stanja u aktivno. Upečatljiv primjer je reakcija mišića maternice na oksitocin.
• Morphogenetic. Sastoji se od promjene veličine i oblika ciljnih ćelija. Somatotropin, na primjer, utiče na rast tijela. A polni hormoni su direktno uključeni u formiranje polnih karakteristika.
• Reactogenic. Kao rezultat ove akcije, mijenja se osjetljivost ciljnih ćelija, njihova podložnost drugim medijatorima i hormonima. Holecistokinin i gastrin utiču na ekscitabilnost nervnih ćelija.

Interakcija sa hormonima rastvorljivim u vodi

On ima svoje specifičnosti. Govoreći o interakciji hormona sa ciljnim ćelijama, treba napomenuti da ako su rastvorljivi u vodi, onda imaju efekat bez prodiranja unutra – odnosno sa površine citoplazmatske membrane.

Evo koraka uključenih u ovaj proces:

• Formiranje GRC (hormonsko-receptorskog kompleksa) na površini membrane.
• Naknadni aktiviranje enzima.
• Formiranje sekundarnih posrednika.
• Formiranje proteinskih kinaza određene grupe (enzimi koji modificiraju druge proteine).
• Aktivacija fosforilacije proteina.

Opisani proces, usput, tačno se naziva prijem.

Interakcija sa hormonima rastvorljivim u mastima

Ili, kako ih najčešće zovu - sa steroidima. U ovom slučaju postoji drugačiji učinak hormona na ciljne ćelije. Zato što steroidi, za razliku od supstanci rastvorljivih u vodi, i dalje prodiru unutra.

Korak po korak to izgleda ovako:

• Steroidni hormon kontaktira membranski receptor, nakon čega se GRC prenosi u ćeliju.
• Tada se supstanca veže za protein citoplazmatskog receptora.
• Nakon toga, GRC se prenosi u jezgro.
• Vrši se interakcija sa trećim receptorom, što je praćeno formiranjem GRK.
• , tada se GRK veže za DNK i, naravno, za akceptor hromatina.

Proučavajući ovaj način djelovanja hormona na ciljne ćelije, može se shvatiti da je GRK prisutan u jezgru prilično dugo. Zato što se svi fiziološki efekti dešavaju nekoliko sati nakon početka procesa.

Prepoznavanje signala

I nekoliko riječi o ovome također vrijedi reći. Postoje dve vrste signala koji ulaze u telo:

• Vanjski. Šta to znači? Činjenica da signali ćeliji dolaze iz vanjskog okruženja.
• Unutrašnje. Signali se formiraju, a zatim djeluju u istoj ćeliji. Često su signali metaboliti koji igraju ulogu alosternih inhibitora ili aktivatora.

Bez obzira na vrstu, njihovi zadaci su isti. Oni se mogu razlikovati na takvom spisku:

• Isključenje takozvanih metaboličkih ciklusa mirovanja.
• Održavanje homeostaze na odgovarajućem nivou.
• Međućelijska i unutrašnja koordinacija metaboličkih procesa.
• Regulacija procesa formiranja i daljeg korišćenja energije.
• Adaptacija organizma na promjene u okruženje.

Jednostavno rečeno, signalni molekuli su endogena jedinjenja hemijskog porekla, koja zahvaljujući interakciji sprovedenoj sa receptorima obezbeđuju kontrolu biohemijskih reakcija koje se odvijaju u ciljnim ćelijama.

Međutim, oni imaju karakteristike o kojima vrijedi znati. Signalni molekuli ne žive dugo, odlikuju se visokom biološkom aktivnošću, njihovo djelovanje je jedinstveno i svaki od njih može imati nekoliko ciljnih ćelija odjednom.

Usput ... ! Reakcije na isti molekul različitih ciljnih ćelija često se uvelike razlikuju.

Nervna i humoralna regulacija

U okviru teme koja se tiče mehanizmi djelovanja od hormona na ciljnim ćelijama, biće korisno za obratite pažnju i na ovu temu. Odmah treba napomenuti da je dejstvo hormona prilično difuzno, a nervni uticaj je diferenciran. Sve zbog njihovog kretanja zajedno sa krvlju.

Humoralni uticaj se širi prilično sporo. Maksimalna brzina koju protok krvi može dostići varira od 0,2 do 0,5 m / s.

Ali, uprkos tome, humoralni uticaj je prilično dugotrajan. Može trajati satima, čak i danima.

Inače, nervni završeci se često ispostavljaju kao mete. Ali zašto se uvek radi o jednoj neurohumoralnoj regulaciji? Jer nervni sistem inervira endokrine žlijezde.

Poraz ciljnih ćelija

Na kraju, trebali bismo spomenuti ovo. Specifičnost ciljnih ćelija i ćelijskih receptora je proučavana gore. Vrijedi završiti temu informacijama o tome koje su strukturne jedinice takav "magnet" za HIV – najstrašniji virus.

Za njega su ciljne ćelije one na čijoj površini postoje CD4 receptori. Sam ovaj faktor određuje njihovu interakciju s virusom.

Prvo, varion se veže za površinu ćelije, dolazi do prijema. Zatim se spajaju sa membranom virusa. Prodire u ćeliju. Zatim se oslobađaju nukleotid i RCN virusa. Genom je integrisan u ćeliju. Prolazi određeno vrijeme (latentni period) i počinje translacija proteina virusa.

Sve ovo zamjenjuje aktivna replikacija. Proces se završava oslobađanjem proteina HIV-a i variona iz ćelija u vanjsko okruženje tijela, što je prepuno nesmetane infekcije od zdravih ćelije. Nažalost, ovo je veoma tužan primer, ali jasno i razumljivo pokazuje koncept "mete" u kontekstu koji se razmatra.