Гомеостаз клеток регулируется нервной и эндокринной системами, интегрированными через гипоталамус. Последний модулирует активность гипофиза и широко распространенных в организме нейроэндокринных клеток, входящих в так называемую APUD-систему. Гормоны, вырабатываемые эндокринными железами, взаимодействуют с органами-мишенями через рецепторы клеток, специфичных для определенных гормонов. Различают три основных типа рецепторов: поверхностные мембранные, цитоплазматические и внутриядерные.
Полипептидные (гипофизарные) и аминовые (например, катехоламиновые) гормоны взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток. Связывание гормона рецептором вызывает конформационные или биохимические изменения в рецепторе. Последние посредством протеинкиназы или сигнального передатчика протеина G активируют один или более вторичных передатчиков. К таким веществам относят циклический аденозинмонофосфат, тирозинкиназу, мембранные фосфолипиды, внутриклеточный ионизированный кальций.
Стероидные гормоны проникают сквозь липидные мембраны клеток и взаимодействуют с рецепторами главным образом в цитоплазме, но иногда и в ядре. В любом случае комплекс гормон—рецептор после транслокации в ядро (в случае цитоплазматических рецепторов) связывает ДНК и активирует специфические гены, приводя к транскрипции и трансляции новых белков, которые обеспечивают действие гормонов. Рецепторы тиреоидных гормонов локализованы в основном в ядре и непосредственно связаны с ДНК, но некоторые из них могут находиться и в цитоплазме. Вначале гормоны связывают участки на поверхности клеток, затем комплексы белок—гормон проникают в ядра или цитоплазму. Комплекс гормон—рецептор активирует транскрипцию специфических генов таким же способом, как и в случае стероидных гормонов.
Функция эндокринных желез контролируется путем взаимодействия стимулирующих и тормозящих гормонов, образующихся в гипоталамусе (гипофизе), или с помощью механизма обратной связи (периферические эндокринные железы, находящиеся под контролем гипофиза). Например, когда уровень кортизола недостаточен для поддержания гомеостаза, тормозное действие кортизола на секрецию кортикотропин-рилизинг-гормона (КРГ) и адренокортикотропного гормона (АКТГ) увеличивается, приводя к усилению выброса АКТГ и синтеза кортизола. Когда количество кортизола нормализуется, синтез КРГ и АКТГ подавляется. Этот гормональный механизм обратной связи может обеспечиваться и иными факторами, чем гормоны, например биосинтез кортизола регулируется концентрацией катионов в сыворотке крови, осмолярностью сыворотки и объемом внеклеточной жидкости.
|