En raison de l’interaction avec les récepteurs des cellules cibles, des effets hormonaux spécifiques peuvent être médiés par trois mécanismes principaux, à savoir :
1) influence directe sur les processus membranaires ;
2) des systèmes de « seconds messagers » intracellulaires ;
3) action sur le noyau cellulaire.
Il faut cependant garder à l’esprit qu’une hormone peut agir sur plusieurs par différents mécanismes. Plusieurs hormones peuvent être distinguées rapide(métabolique) et lent(croissance). Par exemple, l’insuline provoque des changements rapides dans le transport et le métabolisme des sucres et des acides aminés dans les muscles et des changements lents et à long terme dans la synthèse et le métabolisme des protéines.
U impact rapide le mécanisme est plutôt l’activation de l’appareil enzymatique des membranes cellulaires ; les effets lents nécessitent l’interaction du génome nucléaire.
2.2.1. Effets directs de membrane
Les hormones peuvent avoir un effet direct sur les membranes plasmiques des cellules :
a) modifier la perméabilité des membranes aux ions ou le transport de certains composés (par exemple, l'effet de l'insuline sur le transport du glucose et des acides aminés à travers les membranes) ;
b) modifier la structure de la membrane (par exemple, pores ouverts) ;
c) modifier l'activité des transporteurs (par exemple, en modifiant leur conformation et leur affinité pour les substances transportées) ;
d) stimuler la formation de « pores » ou « canaux » spécifiques dans la membrane ;
e) activer des « pompes » membranaires spécifiques, par exemple la pompe à iodure dans les cellules glande thyroïde.
2.2.2. Activation des seconds messagers intracellulaires
Effet biologique les hormones interagissant avec les récepteurs localisés sur la membrane plasmique sont réalisées à l'aide substances spéciales- des émetteurs secondaires ou messagers. On sait actuellement que le rôle de messagers peut être joué par au moins, les substances suivantes: adénosine-3′,5′-monophosphate cyclique (AMPc) et guanosine-3′,5′-monophosphate cyclique (GMPc), triphosphate d'inositol, diacylglycérol, ions calcium, eicosanoïdes et quelques autres facteurs de nature inconnue.
Travail du c-AMP en tant que messager.
Le C-AMP se forme dans la cellule sous l'influence de l'enzyme l'adénylate cyclaseà partir de molécules d’ATP. Par conséquent, l’effet principal de l’hormone devrait viser à modifier l’activité de l’adénylate cyclase. L'adénylate cyclase se compose de trois composants : un récepteur, une protéine régulatrice et une sous-unité catalytique, qui sont séparés les uns des autres à l'état non stimulé. Le récepteur est situé sur dehors membranes. L'unité de régulation est représentée par une protéine g et est située sur surface intérieure membrane plasma. En l’absence de l’hormone, elle est liée au diphosphate de guanosine (GDP). Lorsqu'une hormone agit sur la partie réceptrice, la sous-unité se lie au guanosite triphosphate et est activée. Le rôle de l’hormone est de remplacer le complexe protéine g-GDP par le complexe protéine g-GTP. En conséquence, la teneur en c-AMP augmente. Le c-AMP résultant active les protéines kinases. Chaque molécule de protéine kinase est constituée de deux sous-unités régulatrices et de deux sous-unités catalytiques. CAMP provoque la dissociation des sous-unités protéine kinase, les sous-unités catalytiques libres sont capables de phosphoryler des substrats protéiques spécifiques, réalisant ainsi les effets intracellulaires des hormones. (Tableau 4).
Tableau 3
Hormones dont les effets sur les tissus sont médiés par l'AMPc
Donc : hormone + récepteur ® activation de l'adénylate cyclase ® activation de la protéine kinase ® phosphorylation des protéines → effets intracellulaires de l'hormone.
BPF cyclique (GMPc)
Le CAMP est formé en raison de l’activation de l’unité catalytique membranaire, la guanyl cyclase. Contrairement à l'adénylate cyclase, la guanyl cyclase fonctionne simultanément comme récepteur et comme unité catalytique. Des exemples d'hormones qui interagissent directement avec la guanyl cyclase membranaire et médient leurs effets via le GMPc sont les peptides natriurétiques auriculaires et l'oxyde nitrique.
Phosphoinositides
Lorsqu’une hormone se lie à un récepteur membranaire, un système de seconds messagers formés à partir de phospholipides membranaires peut être activé. Le récepteur, dans de tels cas, est dans un complexe avec la protéine G et lorsque le récepteur interagit avec l'hormone, l'enzyme membranaire (phospholipase C) est activée. Agissant sur les phospholipides membranaires, à savoir le phosphatidylinositol-4,5-biphosphate (PIP 2), cette enzyme conduit à la formation inositol triphosphate(SI 3) et diacylglycérol(DAG) (Fig.5). Ces composés agissent alors comme des seconds messagers, influençant les niveaux de calcium intracellulaire.
Riz. 5. Un exemple d'activation de la phospholipase membranaire par une hormone.
La liaison d'une hormone à son récepteur membranaire peut conduire à l'activation de la phospholipase C membranaire (PLS), sous l'action de laquelle le triphosphate d'inositol (IP 3) et le diacylglycérol (DAG) se forment à partir du diphosphate de phosphaimdylinositol (PIP 2). IP3 améliore le mouvement des ions calcium des réserves intracellulaires vers le cytoplasme, et DAG active la protéine kinase C (PKC).
Le calcium, qui est mobilisé à partir de réserves sensibles à IF3, stimule sa libération à partir d'autres réserves intracellulaires (insensibles à IF3), de sorte qu'une « vague » de cet ion se propage rapidement dans tout le cytoplasme. Une augmentation du taux de calcium dans le cytoplasme signifie l'apparition d'un autre médiateur intracellulaire, puisque les ions calcium ont de nombreux effets sur processus métaboliques.
IP 3 produit diverses autres formes phosphorylées d'inositol, dont la plupart sont inactives, bien que certaines puissent renforcer les effets intracellulaires d'IP 3.
FIF 2 produit également diacylglycérol(DAG), qui active l’enzyme membranaire protéine kinase C (PKC). Cette enzyme phosphoryle les protéines intracellulaires, qui peuvent alors influencer divers processus métaboliques (tant dans le cytoplasme que dans le noyau), provoquant la manifestation effets hormonaux. L'activation de la PKC par la DAG peut également améliorer le fonctionnement de la pompe à calcium de la membrane cellulaire, qui assure la restauration ligne de base calcium dans le cytoplasme.
Le messager est constitué d’ions calcium.
Le processus d’activation des protéines kinases est également associé à l’interaction des ions calcium avec la protéine régulatrice cellulaire – la calmoduline. Généralement, la calmoduline est dans un état inactif et n’est donc pas capable d’exercer son effet régulateur sur les enzymes. En présence de calcium, la calmoduline est activée, entraînant l'activation des protéines kinases, ce qui conduit ensuite à la phosphorylation des protéines.
Le rôle de l'hormone dans dans ce cas consiste à modifier la perméabilité de la membrane cellulaire aux ions calcium ou en raison de la libération d'ions calcium libres de l'intracellulaire
dépôt (Fig. 5).
Niveau augmenté le calcium intracellulaire est éliminé en stimulant la pompe à calcium, qui « pompe » le calcium libre dans liquide intercellulaire, réduit son niveau dans la cellule, ce qui fait que la calmoduline passe sous une forme inactive et qu'un état de repos fonctionnel est rétabli dans la cellule.
Donc : hormone + récepteur ®augmentation du taux de calcium dans la cellule ® activation de la calmoduline ® activation de la protéine kinase ® phosphorylation de la protéine régulatrice ® effet physiologique.
D'autres messagers.
Médiateurs action hormonale peut également être de l'acide arachidonique. L'interaction de l'hormone avec le récepteur favorise la destruction des phospholipides membranaires et Éducation avancée l'acide arachidonique et les prostaglandines, qui médient l'effet hormonal.
La synthèse des prostaglandines passe par la formation de produits intermédiaires instables - les endoperoxydes, qui servent de précurseurs à d'autres composés biologiquement actifs - les thromboxanes. D'autres molécules actives, les prostacyclines, sont également formées à partir des endoperoxydes.
L'acide arachidonique C'est également un précurseur d'un autre groupe de composés actifs - les leucotriènes, synthétisés dans les leucocytes sanguins. Contrairement aux prostaglandines et aux thromboxanes, qui agissent principalement comme messagers intracellulaires, les leucotriènes et les prostacyclines sont libérées par les cellules dans le sang et peuvent être considérées comme des hormones.
2.2.3. Action sur le noyau cellulaire
La plupart des gènes régulés par les hormones sont caractérisés par la présence de séquences nucléotidiques qui agissent comme éléments de liaison aux hormones. En raison de la liaison de l’hormone à l’ADN cible, le processus de transcription change et, finalement, la molécule est synthétisée. la bonne protéine. Une répression transcriptionnelle peut également survenir.
Il y a deux étapes dans le processus de synthèse des protéines qui peuvent être influencées par les hormones :
Transcription du code de l'ADN à l'ARN ;
Traduction du code de l'ARNm lors de la synthèse protéique sur les ribosomes.
Les hormones thyroïdiennes et stéroïdes, le cortisol et les œstrogènes, stimulent la synthèse des protéines au stade de la transcription. D'autres hormones qui stimulent la synthèse des protéines dans la cellule influencent la synthèse des protéines au stade de la traduction.
Selon leur mécanisme d’action, les hormones sont divisées en deux types principaux. Le premier concerne les hormones protéiques et peptidiques, les catécholamines et les hormones. Leur molécule, en s'approchant de la cellule cible, se connecte aux molécules réceptrices protéiques de la membrane plasmique externe, puis, à l'aide de médiateurs (c AMP, c GMP, prostaglandines, Ca2+), elle influence les systèmes enzymatiques de la cellule cible et le métabolisme dedans. Le deuxième type d’hormones comprend les hormones stéroïdes et certaines hormones thyroïdiennes. Leur molécule pénètre facilement en profondeur dans la cellule cible à travers les pores de la membrane ; interagit avec des molécules de récepteurs glycoprotéiques localisées dans le cytosol, les mitochondries de la membrane nucléaire, affectant l'ensemble du métabolisme cellulaire et principalement les processus de transcription.
Mécanismes d'action des hormones sur les cellules cibles.
Selon la structure de l’hormone, il existe deux types d’interactions. Si la molécule hormonale est lipophile (par exemple, les hormones stéroïdes), elle peut alors pénétrer dans la couche lipidique de la membrane externe des cellules cibles. Si une molécule a grandes tailles ou est polaire, alors sa pénétration dans la cellule est impossible. Par conséquent, pour les hormones lipophiles, les récepteurs sont situés à l’intérieur des cellules cibles, et pour les hormones hydrophiles, les récepteurs sont situés dans la membrane externe.
Pour obtenir une réponse cellulaire à un signal hormonal dans le cas de molécules hydrophiles, un mécanisme de transduction de signal intracellulaire intervient. Cela se produit avec la participation de substances appelées seconds messagers. Les molécules hormonales ont des formes très diverses, mais pas les « seconds messagers ».
La fiabilité de la transmission du signal est assurée par la très haute affinité de l'hormone pour sa protéine réceptrice.
Quels sont les intermédiaires impliqués dans la transmission intracellulaire des signaux humoraux ?
Il s'agit de nucléotides cycliques (AMPc et GMPc), d'inositol triphosphate, de protéine liant le calcium - calmoduline, d'ions calcium, d'enzymes impliquées dans la synthèse des nucléotides cycliques, ainsi que de protéines kinases - enzymes de phosphorylation des protéines. Toutes ces substances participent à la régulation de l'activité des individus systèmes enzymatiques dans les cellules cibles.
Examinons plus en détail les mécanismes d'action des hormones et des médiateurs intracellulaires.
Il existe deux manières principales de transmettre un signal aux cellules cibles à partir de molécules de signalisation avec mécanisme à membrane Actions:
les systèmes d'adénylate cyclase (ou guanylate cyclase) ;
mécanisme phosphoinositide.
Avant de découvrir le rôle du système cyclase dans le mécanisme d'action des hormones, considérons la définition de ce système. Le système cyclase est un système composé d'adénosine cyclophosphate, d'adénylate cyclase et de phosphodiestérase contenus dans la cellule, régulant la perméabilité des membranes cellulaires, et participe à la régulation de nombreux processus métaboliques cellule vivante, médie l’action de certaines hormones. Autrement dit, le rôle du système cyclase est qu’ils sont des seconds intermédiaires dans le mécanisme d’action des hormones.
Le système adénylate cyclase - AMPc. L'enzyme membranaire adénylate cyclase peut être trouvée sous deux formes : activée et non activée. L'activation de l'adénylate cyclase se produit sous l'influence d'un complexe hormone-récepteur, dont la formation conduit à la liaison du nucléotide guanyl (GTP) à une protéine régulatrice stimulante spéciale (protéine GS), après quoi la protéine GS provoque l'ajout de magnésium pour adényler la cyclase et son activation. C'est ainsi qu'agissent les hormones activant l'adénylate cyclase : glucagon, thyrotropine, parathyrine, vasopressine, gonadotrophine, etc. Certaines hormones suppriment au contraire l'adénylate cyclase (somatostatine, angiotensine-P, etc.).
Sous l'influence de l'adénylate cyclase, l'AMPc est synthétisé à partir de l'ATP, ce qui provoque l'activation des protéines kinases dans le cytoplasme cellulaire, qui assurent la phosphorylation de nombreuses protéines intracellulaires. Cela modifie la perméabilité des membranes, c'est-à-dire provoque des changements métaboliques et, par conséquent, fonctionnels typiques de l'hormone. Les effets intracellulaires de l'AMPc se manifestent également par leur influence sur les processus de prolifération, de différenciation et de disponibilité des protéines réceptrices membranaires pour les molécules hormonales.
Système "Guanylate cyclase - cGMP". L'activation de la guanylate cyclase membranaire ne se produit pas sous influence directe complexe hormone-récepteur, et indirectement à travers calcium ionisé et les systèmes membranaires oxydatifs. C'est ainsi que l'hormone natriurétique auriculaire - atriopeptide, hormone tissulaire - réalise ses effets paroi vasculaire. Dans la plupart des tissus, les substances biochimiques et effets physiologiques L'AMPc et le GMPc sont opposés. Les exemples incluent la stimulation des contractions cardiaques sous l'influence de l'AMPc et leur inhibition par le GMPc, la stimulation des contractions des muscles lisses intestinaux par le GMPc et l'inhibition de l'AMPc.
En plus des systèmes adénylate cyclase ou guanylate cyclase, il existe également un mécanisme de transmission d'informations au sein de la cellule cible avec la participation d'ions calcium et d'inositol triphosphate.
Triphosphate d'inositol est une substance dérivée d'un complexe lipidique - phosphatide d'inositol. Il est formé à la suite de l'action d'une enzyme spéciale - la phospholipase "C", qui est activée à la suite de changements conformationnels dans le domaine intracellulaire de la protéine réceptrice membranaire.
Cette enzyme hydrolyse la liaison phosphoester dans la molécule de phosphatidyl-inositol 4,5-bisphosphate pour former du diacylglycérol et du triphosphate d'inositol.
On sait que la formation de diacylglycérol et d'inositol triphosphate entraîne une augmentation de la concentration de calcium ionisé à l'intérieur de la cellule. Cela conduit à l’activation de nombreuses protéines dépendantes du calcium à l’intérieur de la cellule, notamment l’activation de diverses protéines kinases. Et ici, comme pour l'activation du système adénylate cyclase, l'une des étapes de la transmission du signal à l'intérieur de la cellule est la phosphorylation des protéines, qui conduit à une réponse physiologique de la cellule à l'action de l'hormone.
Une protéine spéciale liant le calcium, la calmoduline, participe au mécanisme de signalisation du phosphoinositide dans la cellule cible. Il s'agit d'une protéine de faible poids moléculaire (17 kDa), constituée à 30 % d'acides aminés chargés négativement (Glu, Asp) et donc capable de lier activement le Ca+2. Une molécule de calmoduline possède 4 sites de liaison au calcium. Après interaction avec Ca+2, des changements conformationnels se produisent dans la molécule de calmoduline et le complexe « Ca+2-calmoduline » devient capable de réguler l'activité (en inhibant ou en activant allostériquement) de nombreuses enzymes - adénylate cyclase, phosphodiestérase, Ca+2, Mg+. 2-ATPase et diverses protéines kinases.
Dans différentes cellules, lorsque le complexe Ca+2-calmoduline agit sur les isoenzymes de la même enzyme (par exemple, l'adénylate cyclase différents types) dans certains cas, une activation est observée et dans d'autres, une inhibition de la réaction de formation d'AMPc. Tel divers effets se produire parce que les centres allostériques des isoenzymes peuvent inclure différents radicaux d’acides aminés et que leur réaction à l’action du complexe Ca+2-calmoduline sera différente.
Ainsi, le rôle des « seconds messagers » pour transmettre les signaux des hormones dans les cellules cibles peut être :
nucléotides cycliques (c-AMP et c-GMP) ;
complexe "Ca-calmoduline";
le diacylglycérol;
inositol triphosphate.
Les mécanismes de transmission des informations provenant des hormones à l'intérieur des cellules cibles à l'aide des intermédiaires répertoriés présentent des caractéristiques communes :
l'une des étapes de la transmission du signal est la phosphorylation des protéines ;
la cessation de l'activation se produit à la suite de mécanismes spéciaux initiés par les participants au processus eux-mêmes - il existe des mécanismes de rétroaction négative.
Les hormones sont les principales régulateurs humoraux fonctions physiologiques l’organisme, ainsi que leurs propriétés, processus de biosynthèse et mécanismes d’action, sont désormais bien connus. Les hormones sont des substances très spécifiques par rapport aux cellules cibles et ont une activité biologique très élevée.
a) Mécanisme cytosolique d'action hormonale.
Les hormones du groupe 1 agissent par le mécanisme cytosolique, c'est-à-dire les stéroïdes et les iodothyronines, ainsi que le calcitriol (Fig. 2). Leurs molécules lipophiles diffusent facilement à travers la membrane plasmique des cellules cibles, dans le cytosol de laquelle elles se lient à leur récepteur. Le récepteur, en particulier les glucocorticoïdes, contient trois fonctions divers domaines: 1 – site de liaison de l'hormone situé dans la partie C-terminale de la chaîne polypeptidique ; 2 – site qui dirige le complexe hormone-récepteur vers l’ADN. 3. Une partie spécifique de la région N-terminale de la molécule réceptrice, nécessaire à la liaison à la région régulatrice du transcripton. Avant d’interagir avec l’hormone, cette région est associée à une protéine chaperon, qui empêche le récepteur de se fixer à l’ADN.
Le stéroïde interagit avec son récepteur pour former un complexe hormone-récepteur. Par la suite, le complexe subit une activation, à la suite de laquelle deux molécules réceptrices se combinent pour former un dimère, qui acquiert la capacité de se lier à l'ADN. Le complexe hormone-récepteur se déplace vers le noyau, où il se lie aux régions régulatrices des gènes, appelées éléments sensibles aux hormones, qui remplissent les fonctions d'amplificateurs, c'est-à-dire des amplificateurs de transcription ou des silencieux, c'est-à-dire calmants de transcription. Le résultat de la liaison du complexe hormone-récepteur à l'amplificateur est l'initiation de la transcription, de nouveaux ARNm apparaissent, qui sont traduits sur les ribosomes dans le cytosol des cellules. Lorsque GRK se lie aux silencieux, la transcription est supprimée et, par conséquent, la synthèse des protéines est inhibée. Ainsi, ce groupe les hormones influencent le métabolisme en modifiant la quantité de protéines enzymatiques.
Fig. 2 Mécanisme cytosolique d'action hormonale
b) Mécanisme d'action membranaire-intracellulaire des hormones
Les hormones hautement solubles dans l'eau et ne possédant pas de transporteurs spéciaux à travers la couche lipidique de la membrane ne peuvent pas pénétrer dans la cellule cible. Les récepteurs de ces hormones sont situés sur la membrane plasmique. Le complexe hormone-récepteur qui en résulte régule la concentration des médiateurs intracellulaires de l'action de l'hormone.
Les médiateurs intracellulaires peuvent être l'AMPc, le GMPc, les ions calcium, les métabolites des phosphoinositides et les oxydes d'azote. Le glucagon, la calcitonine, la corticotropine, les catécholamines α 2 , b-adrénergiques, l'hormone parathyroïdienne, la vasopressine et d'autres exercent leur action par l'intermédiaire de l'AMPc. Considérons le mécanisme d'action des hormones répertoriées (Fig. 3). Premièrement, l’hormone forme un complexe avec son récepteur. Le complexe hormone-récepteur, grâce à une protéine déclencheur spéciale (protéine G), active l'enzyme adénylate cyclase située sur la surface interne de la membrane. Cette enzyme convertit l'ATP en AMP cyclique. La protéine G acquiert la capacité d'activer l'adénylate cyclase après y avoir ajouté du GTP pour former la protéine GTP-G. L'une des sous-unités de la protéine G hydrolyse le GTP, prive cette protéine d'activité et l'activation de l'adénylate cyclase s'arrête. Certains facteurs, tels que les toxines de Vibrio cholerae et les agents pathogènes de la coqueluche, favorisent l'adénylation de la protéine G. Cela le maintient dans un état de forte activité et stimule constamment l’activité de l’adénylate cyclase. Haut niveau l'AMPc détermine image clinique maladies : diarrhée avec choléra et toux avec coqueluche. L'AMPc résultant est un modulateur allostérique de l'activité de la protéine kinase. La protéine kinase contient 4 sous-unités : deux d'entre elles sont régulatrices et deux sont catalytiques. Attachement de l'AMPc aux sous-unités régulatrices de la protéine kinase. conduit à la dissociation du complexe et à la libération de deux sous-unités catalytiques dans le milieu. Les protéines kinases dépendantes de l'AMPc effectuent une modification covalente de l'enzyme cible par phosphorylation, grâce à laquelle une modification de leur activité et de la nature de la réponse cellulaire est obtenue. Les événements intracellulaires décrits se caractérisent par le fait qu'au cours de leur développement, le signal hormonal initial se produit à plusieurs reprises. Donc pour l'adrénaline, le facteur d'amplification est de 10 6 . Cela permet une réponse cellulaire aiguë à l’action de l’adrénaline.
L'AMPc est un modulateur allostérique non seulement des protéines kinases cytoplasmiques, mais également nucléaires. L'activation des protéines kinases nucléaires s'accompagne également d'une phosphorylation de protéines qui agissent comme facteurs de transcription. Grâce à l'activation de ces protéines, la transcription est améliorée, de nouveaux ARN messagers apparaissent et leur traduction ultérieure sur les ribosomes se produit. L’émergence de nouvelles protéines enzymatiques conduit à
Fig. 3 Mécanisme membranaire intracellulaire de l'action hormonale utilisant l'AMPc comme second messager
augmenter la puissance de l'appareil enzymatique de la cellule et accélérer certaines voies métaboliques. Ainsi, grâce à la formation d’AMPc, les hormones peuvent influencer à la fois l’activité des enzymes présentes dans la cellule et la vitesse de leur synthèse.
c) Le mécanisme d'action des hormones utilisant la cascade phosphoinositide.
Des exemples d'hormones utilisant ce mécanisme incluent la thyrolibérine, la gonadolibérine et la vasopressine. Une fois que l'hormone se lie au récepteur, l'enzyme phospholipase C liée à la membrane est activée, qui décompose l'un des phospholipides membranaires, le diphosphate de phosphatidylinositol, en triphosphate d'inositol et diacylglycérol (Fig. 4). L'inositol triphosphate, étant un composant soluble dans l'eau, se déplace dans le cytosol et active les ATPases de calcium, grâce auxquelles les ions calcium sont pompés des vésicules du réticulum endoplasmique et des mitochondries. Les ions calcium se lient à la protéine calmodulline dans un complexe avec lequel les protéines kinases sont activées. Les protéininases phosphorylent les protéines enzymatiques et modifient ainsi leur activité. Le deuxième produit de l'hydrolyse du diphosphate de phosphotidylinositol, le diacylglycérol, est un activateur physiologique de la protéine kinase C, situé sur la surface interne de la membrane plasmique. Pour que son activité maximale se produise, du calcium ionisé est également nécessaire. La protéine kinase C est impliquée dans la régulation processus cellulaires en phosphorylant diverses protéines cibles.
Hormones sécrétées par les glandes sécrétion interne, se lient aux protéines de transport plasmatiques ou, dans certains cas, sont adsorbées sur les cellules sanguines et délivrées aux organes et aux tissus, affectant leur fonction et leur métabolisme. Certains organes et tissus sont très haute sensibilité aux hormones, c'est pourquoi on les appelle organes cibles ou tissus -cibles. Les hormones affectent littéralement tous les aspects du métabolisme, de la fonction et de la structure du corps.
Selon idées modernes, l'action des hormones repose sur la stimulation ou l'inhibition de la fonction catalytique de certaines enzymes. Cet effet est obtenu en activant ou en inhibant les enzymes existantes dans les cellules en accélérant leur synthèse par activation génique. Les hormones peuvent augmenter ou diminuer la perméabilité des membranes cellulaires et subcellulaires aux enzymes et autres agents biologiques. substances actives, grâce à quoi l'action de l'enzyme est facilitée ou inhibée. hormone organisme organique glande
Mécanisme à diaphragme . L'hormone se lie à la membrane cellulaire et, au site de liaison, modifie sa perméabilité au glucose, aux acides aminés et à certains ions. Dans ce cas, l’hormone agit comme effecteur Véhicule membranes. L'insuline a cet effet en modifiant le transport du glucose. Mais ce type de transport hormonal se produit rarement sous forme isolée. L’insuline, par exemple, possède un mécanisme d’action à la fois membranaire et intracellulaire.
Mécanisme membranaire-intracellulaire . Les hormones agissent selon le type membranaire-intracellulaire, qui ne pénètrent pas dans la cellule et affectent donc le métabolisme par un intermédiaire chimique intracellulaire. Il s'agit notamment des hormones protéiques-peptidiques (hormones de l'hypothalamus, de l'hypophyse, du pancréas et des glandes parathyroïdes, thyrocalcitonine de la glande thyroïde) ; dérivés d'acides aminés (hormones de la médullosurrénale - adrénaline et noradrénaline, de la glande thyroïde - thyroxine, triiodothyronine).
Mécanisme d'action intracellulaire (cytosolique) . C'est caractéristique des hormones stéroïdes (corticostéroïdes, hormones sexuelles - androgènes, œstrogènes et gestagènes). Hormones stéroïdes interagir avec les récepteurs situés dans le cytoplasme. Le complexe hormone-récepteur qui en résulte est transféré au noyau et agit directement sur le génome, stimulant ou inhibant son activité, c'est-à-dire agit sur la synthèse de l'ADN, en modifiant le taux de transcription et la quantité d'ARN messager (ARNm). Une augmentation ou une diminution de la quantité d'ARNm affecte la synthèse des protéines pendant la traduction, ce qui entraîne des changements activité fonctionnelle cellules.
Il ya trois options possibles mécanisme d'action des hormones.
Membrane ou mécanisme local- réside dans le fait que l'hormone sur le site de liaison à la membrane cellulaire modifie sa perméabilité aux métabolites, par exemple le glucose, les acides aminés et certains ions. L’apport de glucose et d’acides aminés affecte à son tour les processus biochimiques dans la cellule, et les changements dans la répartition des ions des deux côtés de la membrane affectent le potentiel électrique et le fonctionnement des cellules. L'action hormonale de type membranaire se trouve rarement sous forme isolée. Par exemple, l'insuline a à la fois une action membranaire (provoque des modifications locales dans le transport des ions, du glucose et des acides aminés) et une action de type membranaire intracellulaire.
Membrane intracellulaire le type d'action (ou indirecte) est caractéristique des hormones qui ne pénètrent pas dans la cellule et affectent donc le métabolisme par l'intermédiaire d'un messager chimique intracellulaire, qui est le représentant autorisé de l'hormone à l'intérieur de la cellule. L'hormone, via les récepteurs membranaires, affecte le fonctionnement des systèmes de signalisation (généralement des enzymes) qui déclenchent la formation ou l'entrée de médiateurs intracellulaires. Et ces derniers, à leur tour, affectent l'activité et la quantité de diverses enzymes et modifient ainsi le métabolisme de la cellule.
Mécanisme cytosolique l'action est caractéristique des hormones lipophiles capables de pénétrer à travers la couche lipidique de la membrane dans la cellule, où elles entrent en complexe avec les récepteurs cytosoliques. Ce complexe régule le nombre d'enzymes dans la cellule, influençant sélectivement l'activité des gènes des chromosomes nucléaires et modifiant ainsi le métabolisme et les fonctions de la cellule. Ce type d'action hormonale est dite directe, par opposition à l'action membranaire intracellulaire, lorsque l'hormone ne régule le métabolisme qu'indirectement, par l'intermédiaire d'intermédiaires intracellulaires.
Hormones des glandes thyroïde et parathyroïde
Les hormones thyroïdiennes
Thyroïde sécrète deux groupes d'hormones ayant des effets différents sur le métabolisme. Le premier groupe est constitué des iodothyronines : thyroxine et triiodothyronine. Ces hormones régulent le métabolisme énergétique et influencent la division et la différenciation cellulaire, déterminant le développement de l'organisme. Les iodothyronines agissent sur de nombreux tissus de l'organisme, mais surtout sur les tissus du foie, du cœur, des reins, les muscles squelettiques et en dans une moindre mesure sur les tissus adipeux et nerveux.
En cas d'hyperfonctionnement de la glande thyroïde (hyperthyroïdie), il existe suréducation les iodothyronines. Un trait caractéristique la thyréotoxicose est la dégradation accélérée des glucides et des graisses (mobilisées à partir des dépôts de graisse). Combustion rapide Les acides gras, le glycérol et les produits de glycolyse nécessitent une consommation élevée d'oxygène. Les mitochondries augmentent de taille, gonflent et leur forme change. C’est pourquoi la thyréotoxicose est parfois appelée « maladie mitochondriale ». Extérieurement, l'hyperthyroïdie se manifeste par les symptômes suivants: augmentation du métabolisme basal, augmentation de la température corporelle (augmentation de la production de chaleur), perte de poids, tachycardie sévère, augmentation de l'excitabilité nerveuse, yeux exorbités, etc. Ces troubles peuvent être soulagés soit par l'ablation chirurgicale d'une partie de la glande thyroïde, soit à l'aide de médicaments qui inhibent son activité.
En cas d'hypofonctionnement (hypothyroïdie) de la glande thyroïde, il y a un manque d'iodothyronines. Hypothyroïdie au début enfance appelé crétinisme ou myxœdème chez les enfants, et chez les adultes simplement myxœdème. Le crétinisme se caractérise par des manifestations physiques et retard mental. Ceci s'explique par une diminution de l'effet des iodothyronines sur la division et la différenciation cellulaire, ce qui entraîne une croissance lente et anormale. le tissu osseux, altération de la différenciation des neurones. Chez l'adulte, le myxœdème se manifeste par une diminution du métabolisme basal et de la température corporelle, des troubles de la mémoire et des troubles de la mémoire. peau(sécheresse, desquamation), etc. Dans les tissus du corps, le métabolisme des glucides et des graisses est réduit et tout processus énergétiques. L'hypothyroïdie est éliminée par un traitement avec des médicaments à base d'iodothyronine.
Le deuxième groupe comprend la calciotonine (une protéine avec masse moléculaire 30000), il régule métabolisme phosphore-calcium, son action est discutée ci-dessous.
