Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_2 (1123307), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Под действием этой активности происходит фосфорилирование фосфатидилинозитола до фосфатидилинозитол-4-фосфата„а последнего до фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата. Интересно, что некоторые онкогены, экспрессия которых может приводить к малигнизации клеток, также индуцируют киназную активность, приводящую к образованию таких полифосфатидилинозитидов (гл. 57). Другие рецепторы клеточной поверхности. например рецепторы для ацетилхолина, антидиуретического гормона и катехоламинов типа ап при связывании с соответствующими лигандами могут способствовать активации фосфолипазы С. Последняя катализирует гидролиз фосфатидилинозитол-4, 5-бисфосфата до инозитолтрифосфата и 1,2- 146 ЛИТЕРАТУРА диацилглицерола.
Диацилглицерол способен активировать протеинкиназу С, активносгь которой зависит также от наличия в среде ионов Саз". С другой стороны„инозитолтрифосфат приводит к эффективному высвобождению кальция из внутриклеточных депо, например саркоплазматического ретикулума и митохондрий. Таким образом, гндролиз инозитол- 4, 5-бисфосфата приводит к активации протеинкиназы С и содействует увеличению концентрации ионов кальция в цитоплазме. Это активирует )л!а', К'- насос„ведет к суммарной утечке протонов из клетки и соответственно к увеличению внутриклеточного рН. В результате происходит пролиферация клетки и возникают другие специфические ответы. В этой сигнальной системе третьими посредниками, повидимому, являются кальций и 1, 2-диацилглицерол.
Интересно, что на процессы, протекающие в этой сигнальной системе, влияют некоторые оикогены. Они опосредуют фосфатидилинозитолкиназную активнОсть, чтО привОдит к накОплению ПОлифОсфатидилинозитидов, которые в свою очередь служат предшественниками вторых и третьих посредников. По-видимому, будут обнаружены и другие сложные системы передачи информации в клетку. В гл.
44 обсуждается роль трансмембранных сигнальных систем в работе гормонов. МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ КОНТАКТЫ И КОММУНИКАЦИИ В многоклеточном организме существует множество межклеточных контактов. Образование таких контактов возможно лишь при непосредственном взаимодействии плазматических мембран отдельных клеток. Для межклеточных коммуникаций в клеточных мембранах формируются специализированные области. С помощью щелевых контактов регулируется перенос ионов и малых молекул через узкие гидрофильные поры, соединяющие цитоплазму соседних клеток. Эти поры формируются из субъединиц, и соответствующие структуры называются коыиексоыамы; их структура была исследована с помощью рентгеновской кристаллографии.,Согласно схеме, представленной на рис. 42.22, коннексоны состоят из шести белковых субъединиц, которые пронизывают мембрану и связаны с аналогичными структурами соседней клетки.
Каждая субъединица, по-видимому, является достаточно жесткой структурой, но в ответ на специфические химические сигналы субъединицы меняют относительную ориентацию (ср. с поведением гемоглобина при окислении; рис. 6.12) таким образом, что образуется центральная пора диаметром около 2 нм. По-видимому, через это центральное отверстие ионы и малые молекулы и переходят из одной клетки в другую, и этот процесс регулируем. Рвс. 42.22. Простая модель коннексона, нллюстрнруюшдя переход нз «открытой» конфигурации в «закрытую». Предполагается„что отверстие со стороны цнтоплазмы (ееерху) закрывается при скольжении субъсднннц относительно друг друга; прн этом уменьшаются нх наклон н угол поворота относительно основания.
Затемнены тс области субъединнцы. которые погружены в мембрану. Радиальное смешение каждой субъсднннцы на цнтоплазматнческой стороне составляет 0,6 мм прн изменении угла наклона на 5" прн длине субъсднннцы 7,5 нм. (Из работы (апай!и Р. Х.Т.. Хатр18Ь! О.: 81гпс1пгс оГ Гйе Зппсйоп Ъе1а~сеп сотптшса6п8 сейь, )ча1пге, 1980, 283, 545.) В!оЬе! С. ег а!. Тгапв1оса6оп оГ рго1е!пк асговв тегпЪгапев: ТЬе ь!8па! Ьуро1Ьеяк апй Ьеуопй, сутр. Кос. Ехр. Вю1., 1979, 33, 9.
Оиа1гу-Уигьа! А., Г.ои!яй Н. Е Е1ов гесер1огк Ьпп8 рго1е!пв апй раг6с!ев !пго ссйв, Бей Ат. (Мау), 1984, 250, 52. бо!йя|ет Х е! а!. Кесср1ог-тейа1ей спйосугов!в, Аппп. Кеч. Сей. Вю(., 1985, 1, 1. Ноия!ау М. О., 5гап!еу К. К. 1:1упат|св оГ Вю1орса1 МегпЬгапск, Ъй!еу, 1982. МиесИег М. ег а!. Бс1)пенсе апй в1гпсгпге оГ а Ьшпап 8)осоке 1гапврог1ег, Бс!спсе, 1985, 229, 941.
ЯаЬиг!и! О. О. ег и!. МссЬап!ктв Гог ГЬс !псогроп16оп оГ рго1етв !и тетЬгапея апй огйапейеь, 5. СсИ. Вю)., 1982, 92, 1. БГпяег Я. Х, Мео!яоп 6. Е,. ТЬе Ип!й тоьа1с тойе1 оГ Гйе ь1гпс1пгс оГ ссИ тетЬгапеь, Яс!енсе, !972, 175, 720. Зги)г! Р., Ясйжиггг А. !.. Кссер1ог-тсй!а!ей епйосу1ояв, з. Сйп. !пкек1., 1986, 77, 657. Яге!и И'. О.
Тгапврог1 апй Р!ГГпв!оп Асгоьь Сей МетЬгапсв, Асайепис Ргекк, 1986. Г!пы*~п у., Непг7егяоп Я. ТЬе ь1гпс1пгсь оГ рго1с!пя !и Ь!О1о8)са) тетЬгапсь, Бей Ат. (РеЬ.], 1984, 2%. 78. Уапсе О. Е.. Уипсе ХЕ. Гебня.) ВюсЬеппв1гу оГ ).!р1йв апй МетЬгапсв, Веп)ат|п)Сптппп8ь, 1985. И'ийег Р., СГ!гпоге В., В!обе! С. Ргогет 1гапк(оса6оп асгояв 1Ьс спйор)акт!с ге6сп1шп, Сей, 1984. 38, 5.
И'к)гпег И'. Т.. Г.ойГьй Н.Е. Мп!6р1е тесЬап!вть оГ рго1е!и тьег6оп !пго апй асгояв тстЪгапев, Яс!енсе, !985, 230, 400. Глава 43 Характеристика эндокринной системы Дари,г Греннер ВВЕДЕНИЕ Цель этой главы---показать разнообразие механизмов эндокринной системы и сформулировать некоторые основополагающие концепции, к которым мы обратимся в последующих главах. БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Успехи в изучении эндокринной системы— например, ответ на вопрос„почему некоторые железы располагаются рядом друг с другом, выяснение того, как вырабатываются гормоны, разработка представлений о клетках-мишенях, рецепторах, регуляции по механизму обратной связи — имеют большое значение для медицины. В настоящее время удалось точно установить причины некоторых эндокринных заболеваний.
В большинстве случаев — -это дефект рецептора определенного гормона. В дальнейшем, несомненно, будут найдены и другие типы нарушений. ОБЩИЕ СВОЙСТВА Характерная особенность многоклеточных— наличие дифференцированных тканей. Последние обладают специализированными функциями, обеспечивающими выживание организма. Для координации тканевых ответов на изменения условий внешней и внутренней среды необходимы механизмы межклеточной коммуникации. В ходе эволюции сформировались две основные системы, выполняющие зту функцию: нервная, которую обычно рассматривают как систему проведения сигналов, обладающую жесткой структурой, и эидокриннвя, использующая в качестве мобильных посредников разнообразные гормоны, которые секретируются специфическими железами и затем транспортируются, воздействуя на прилежащие или удаленные ткани.
Сейчас уже ясно, что эти две регуляторные системы удивительным образом накладываются друг на друга и перекрываются. Важную роль играет нервная регуляция эндокринной функции; например, постганглионарные клетки мозгового слоя надпочечников вырабатывают и секретируют адреналин, в гипоталамусе синтезируется вазопрессин, который транспортируется по аксонам в заднюю долю гипофиза и оттуда секретируется.
Аналогично многие нейромедивторы (катехоламины, дофамин, ацетилхолин и др.) сходны с гормонами по способу синтеза, высвобождения, транспорта и механизму действия. Так, катехоламины служат нейромедиаторами в одной ткани и гормонами в других. Другой пример взаимосвязи гормонов и нейромеднаторов: определенные метаболиты стероидных гормонов надпочечников, как было недавно показано, подобно барбитуратам, модулируют функцию рецепторов уаминомасляной кислоты (ГАМК) в головном мозге.
Наконец„многие гормоны — инсулин, АКТГ, вазоактивный кишечный полипептид (ВКП), соматостатин, тиреотропин-рилизинг-гормон (ТРГ) и холецистокинин — обнаружены в головном мозге. Остается неясным, синтезируются ли эти соединения в самом мозге и функционируют ли они там в качестве нейромодуляторов или медиаторов. Поскольку в мозге обаружены специфические рецепторы многих из этих гормонов, вполне вероятно, что они воздействуют на эту ткань. Слово «гормон» образовано от греческого «побуждать к действию». Согласно классическому определению, гормон — это вещество, которое синтезируется в одной ткани, транспортируется кровью и воздействует на другой орган.
Однако это исходное определение слишком узко; установлено, что гормоны способны воздействовать на прилегающие клетки данной ткани (паракрннный эффект), а также на клетки, в которых они синтезируются (аутокрннный эффект). РАЗНООБРАЗИЕ ЭНДОКРИННОЙ СИСТЕМЫ Одно из самых замечательных свойств эндокринной системы состоит в том, что она предоставляет Г.ш«а 43 организму множество вариантов решения возникаю- щих проблем.
В этом разделе мы очень коротко об- судим отдельные примеры, иллюстрирующие зто разнообразие. Ткаиевое происхождение и локализации эпдокринных желез Большинство эндокринных желез развивается из эпителиальных клеток. Важные исключения из этого правила тестостерон-продуцирующие клетки Лейли~а в семенниках и зстроген-продуцирующие клетки гранулезы яичников, имеющие соединительнотканное происхождение, а также секреторные клетки нейрогипофиза (дифференцируюшиеся из клеток нервной ткани). Предполагается, что в эмбриогенезе некоторые типы эндокринных клеток возникли из нервного гребня (ганглионарной пластинки).
Если это так, то становится понятной связь между нервной и эндокринной системами. Ткань нервного гребня може~ оказазься в любом органе. вот почему некоторые ~ормоны синтезируются в головном мозге и тканях, образовашихся из передней и средней кишки. Кроме того„это объясняет синдромы эктопической продукции ~ормонов, т.е. продукцию гормонов «ие той» тканью, например выработку паратиреондного гормона (ПТГ) и АКТГ злокачественными клетками в случаях рака ле)кого.
Эти синдромы охватывают обычно довольно ограниченное число пепз идных гормонов, но болыцое разнообразие тканей. Считается, что они обусловлены активацией «молчащих» генов в той или иной клетке, однако, возможно, что дело в активации «молчащих» клеток, имеющихся в ткани и эмбриологически родственных клеткам эндокринной железы. Другой любопытный пример — эзо синдромы мпожеетвенной эндокринной пеоплазнн (МЭН), для которых характерно семейное накопление.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
