Рецепторы гормонов, клетки-мишени. Чувствительность клетки к гормонам.

Рецепторы – это вещества белковой природы, имеющие большое сродство к соответствующему гормону, и «переводящие принятые от гормонов сигналы на язык внутриклеточного метаболизма». Локализация рецепторов различ­на. Они могут располагаться на плазматической мембране или могут находиться внутри клеток - в цитоплазме, в ядре, на мембранах органоидов клеток.

Клетки, имеющие рецепторы опре­деленного гормона, называются клетками-мишенями, или гормон-зависимыми клетками. Ткани, в которых есть рецепторы, называются тканями-мишенями.

Все рецепторы, как для белково-пептидных гормонов, так и для стероидных, содержат, по меньшей мере, 2 функциональных участка: узнающий участок, с которым связывается гормон, и участок, генерирующий сигнал и изменяющий внутриклеточные функции. Передача гормонального сигнала (трансдукция сигнала) происходит по 3 путям: - при помощи вторичных посредников (мессенджеров), таких как ц.АМФ, ц.ГМФ, инозитолтрифосфат и (или) ионы кальция, тирозинкиназный каскад. Эти гормоны увеличивают активность внутриклеточных ферментов, модифицируя их молекулы.

-образуя гормон-рецепторный комплекс, который является фактором, регулирующим экспрессию генов.

- гормон может оказывать непосредственное действие на проницаемость мембран, увеличивая концетрацию субстратов, вследствие чего активность внутриклеточных ферментов увеличивается.

Рецепторы, находящиеся на плазматической мембране, имеют 3 участка – 1) узнающий, или лигандсвязывающий; 2) сопрягающий, трансмембранный; 3) каталитический.

Многие гормоны, взаимодействующие с рецепторами, расположенными на плазматической мембране, после образования гормон-рецепторного комплекса (Го-R) подвергаются процессу интернализации – эндоцитозу (транслокации), или погружению внутрь клетки (Го-R) посредством образования эндосом (рецептосом). При погружении (Го-R) внутрь клетки происходит диссоциация этого комплекса и деградация гормона. Высвободившийся рецептор возвращается на клеточную мембрану или расщепляется. В период функционирования рецептора он успевает осуществить от 50–150 таких «челночных» циклов, такой процесс называется рециклирование. Во время эндоцитоза (Го-R) происходит снижение чувствительности клетки к гормону в результате уменьшения количества работающих рецепторов на клеточной мембране.

Стероидные и тироидные гормоны имеют рецепторы в цитоплазме или ядре.

Т.о., биологическое действие гормона зависит не только от его содержания в крови, но и от количества и функционального состояния рецепторов, а также от уровня функционирования пострецепторного механизма. Количество клеточных рецепторов, как и других компонентов клетки, постоянно изменяется, отражая процессы их синтеза и распада. Основная роль в регуляции количества рецепторов принадлежит гормонам. Имеется обратная зависимость между уровнем гормонов в межклеточной жидкости и количеством рецепторов клетки. Чувствительность органа или клетки к гормону зависит от плотности расположения рецепторов. В большин­стве клеток плотность рецепторов для многих гормонов рав­на от 500 до 30000, для инсулина — 50000. Для получения наибольшего эффекта действия гормону достаточно связаться с 2—10% рецепторов от их общего количества. Чем больше концентрация гормонов в крови, тем меньше становится количество сво­бодных рецепторов и, наоборот, число свободных рецепторов резко возрастает, если концентрация гормонов резко умень­шается. При повышенном содержании в крови гормонов усиливается синтез их рецепторов. При высокой кон­центрации рецепторов они объединяются в кластеры («пакеты рецепторов») и в таком виде теряют способность к соединению с гормонами. Такие пакеты рецепторов воспринимаются лизосомами как чужеродные тела и лизируются, или к ним вырабатыва­ются антитела. В результате клетка перестает воспринимать регуляторный сигнал того или иного гормона. Это явление обуславливает стадию истощения при дли­тельной гиперфункции какой-либо железы и утрату эффекта от длительного применения больших доз гормона. Некоторые гормоны могут влиять на количество не только «собственных» рецепторов, но и рецепторов к другим гормонам. Так, прогестерон уменьшает, а эстрогены увеличивают количество рецепторов одновременно и к эстрогенам, и к прогестерону.

Т.о., снижение чувствительности клетки к гормонам может быть обусловлено следующими механизмами:

- уменьшением сродства рецептора к гормону вследствие влияния других гормонов и (Го-R);

- снижением количества функционирующих рецепторов в результате их интернализации или высвобождения из мембраны во внеклеточную среду;

- инактивацией рецептора вследствие конформационных изменений;

- разрушением рецепторов путем повышения активности протеаз или деградацией (Го-R) под влиянием ферментов лизосом;

- угнетением синтеза новых рецепторов;

- наличием антагонистов гормонов, которые конкурируют за связь с рецептором.