Cílové buňky jsou... Pojem, typy a mechanismus účinku

Cílové buňky jsou takové strukturně-funkční jednotky, které specificky interagují s hormony pomocí speciálních receptorových proteinů. Definice je obecně pochopitelná, ale samotné téma je velmi objemné a každý jeho aspekt je určitě důležitý. Je docela obtížné pokrýt celý materiál najednou, takže nyní budeme hovořit pouze o hlavních bodech týkajících se cílových buněk, jejich typů a mechanismu účinku.

Definice

Cílové buňky jsou velmi zajímavý termín. Předpona v něm přítomná je logicky odůvodněná. Ve skutečnosti je každá buňka v těle cílem hormonů. V okamžiku jejich kontaktu je spuštěna specifická biochemická reakce. Proces prováděný dále má přímý vztah k metabolismu.

Jak silně bude účinek realizován, určuje koncentraci hormonu, který reagoval s cílovou buňkou. To však není jediný klíčový faktor. Roli hraje také rychlost biosyntézy hormonu, podmínky jeho zrání a specifičnost média, ve kterém dochází ke kontaktu buňky s transportním proteinem.

Biochemický účinek navíc odráží antagonismus nebo synergii hormonálních účinků. Například epinefrin a glukagon (produkované v nadledvinách a slinivce břišní) mají podobný účinek. Oba hormony aktivují rozpad glykogenu v játrech.

Antagonistický účinek však mají ženské pohlavní hormony progesteron a estrogen. První brzda kontrakce dělohy a druhá naopak zvyšuje jejich.

Pojem receptorových proteinů

Mělo by být prozkoumáno o něco podrobněji. Cílové buňky jsou, jak již bylo řečeno, strukturální jednotky interagující s hormony. Ale co jsou notoricky známé receptorové proteiny? Takto se nazývají molekuly, které mají dvě hlavní funkce:

• Reagovat na fyzikální faktory (například na světlo).
• Vázat další molekuly, které nesou regulátory signály (neurotransmitery, hormony atd.). p.).

Poslední funkce je nejvýznamnější. Díky konformačním změnám, které tyto signály indukují, receptorové proteiny spouštějí určité biochemické procesy v buňce. Výsledkem je realizace její fyziologické reakce na vnější signály.

Proteiny, mimochodem, mohou být umístěny na jaderné nebo vnější membráně buňky nebo v cytoplazmě.

Receptor

Je třeba o nich mluvit samostatně. Receptory cílových buněk jsou jejich specifické chemické struktury, které obsahují komplementární místa vázající se na hormon. Právě v důsledku této interakce dochází ke všem následným biochemickým reakcím, které vedou ke konečnému účinku.

Je důležité stanovit, že receptor jakéhokoli hormonu je protein s alespoň dvěma doménami (prvky terciární struktury), které se liší strukturou a funkcí.

Jaké jsou jejich funkce? Receptory fungují takto: jedna z domén váže hormon a druhá produkuje signál, který je použitelný pro konkrétní intracelulární proces.

U steroidních biologicky aktivních látek se vše děje trochu jinak. Ano, hormonální receptory této skupiny mají také alespoň dvě domény. Zde je pouze jeden z nich provádí vazbu a druhý je spojen s konkrétním místem DNA.

Je zajímavé, že mnoho buněk má takzvané rezervní receptory – ty, které se nepodílejí na tvorbě biologické odpovědi.

Důležité vědět

Při studiu způsobů působení hormonů na cílové buňky a dalších rysů tohoto tématu je nutné stanovit, že většina receptorů dosud nebyla dostatečně studována. Proč? Protože jejich izolace a další čištění jsou složité. Ale obsah v buňkách každého receptoru je poměrně nízký.

Je však známo, že hormony interagují s chemicko-fyzikálními receptory. Mezi nimi se tvoří hydrofobní a elektrostatické vazby. Když se receptor váže na hormon, protein receptoru se konformačně mění a aktivuje je se signální molekulou komplex.

Neurotransmitery

Tak se nazývají biologicky aktivní látky, jejichž hlavní funkcí je přenášet elektrochemické impulsy z nervových buněk a neuronů. Nazývají se také"zprostředkovatelé". Cílové buňky jsou samozřejmě ovlivněny také neurotransmitery.

Přesněji řečeno, "zprostředkovatelé" jsou v kontaktu přímo s biochemickými receptory, které byly popsány výše. Komplex, který tyto dvě látky tvoří, je schopen ovlivnit intenzitu určitých metabolických procesů (prostřednictvím cíle zprostředkovatelů nebo přímo).

Například jeden neurotransmitery způsobují zvýšení excitability cílové buňky a graduální depolarizaci postsynaptické membrány. Ostatní "zprostředkovatelé" mohou mít zcela opačný účinek (brzdný).

Několik dalších látek blokuje a aktivuje receptory. Patří sem prostaglandiny, neuroaktivní peptidy a aminokyseliny. Ve skutečnosti jsou však látky ovlivňující proces přenosu informací mnohem větší.

Druhy působení hormonů na cílové buňky

Celkem jich je pět. Tyto typy lze rozlišit v takovém seznamu:

• Metabolické. Projevuje se změnou propustnosti buněčných membrán, organoidů, jakož i aktivitou intracelulárních enzymů a jejich syntézou. Hormony produkované se vyznačují výrazným metabolickým účinkem štítná žláza.
• Korigující. Tato akce ovlivňuje intenzitu funkcí vyvíjených cílovými buňkami. Jeho závažnost závisí na reaktivitě a počátečním stavu. Jako příklad si můžeme vzpomenout na účinky adrenalinu na HR.
• Kinetický. Když jsou tyto účinky vystaveny, cílové buňky přecházejí z klidného stavu do aktivního stavu. Pozoruhodným příkladem je reakce svalstva dělohy na oxytocin.
• Morfogenetické. Spočívá ve změně velikosti a tvaru cílových buněk. Například somatotropin ovlivňuje růst těla. A pohlavní hormony se přímo podílejí na tvorbě sexuálních charakteristik.
• Reaktogenní. V důsledku této akce se mění citlivost cílových buněk, jejich citlivost na jiné mediátory a hormony. Cholecystokinin a gastrin se odrážejí v excitabilitě nervových buněk.

Interakce s hormony rozpustnými ve vodě

Má svá specifika. Když mluvíme o interakci hormonů s cílovými buňkami, je třeba si uvědomit, že pokud jsou rozpustné ve vodě, mají vliv, aniž by pronikly dovnitř-to znamená z povrchu cytoplazmatické membrány.

Zde jsou kroky, které tento proces zahrnuje:

• Tvorba grc membrány na povrchu (komplex hormonů a receptorů).
• Následná aktivace enzymů.
• Tvorba sekundárních zprostředkovatelů.
• Tvorba proteinových kináz určité skupiny (enzymy modifikující jiné proteiny).
• Aktivace fosforylace proteinů.

Popsaný proces je mimochodem správně nazýván receptem.

Interakce s hormony rozpustnými v tucích

Nebo, jak se nejčastěji nazývají-se steroidy. V tomto případě je další účinek hormonů na cílové buňky. Protože steroidy, na rozdíl od látek rozpustných ve vodě, stále pronikají dovnitř.

Postupně to vypadá takto:

• Steroidní hormon je v kontaktu s membránovým receptorem, po kterém je grc přenesena do buňky.
• Látka se poté váže na cytoplazmatický proteinový receptor.
• Poté se grc přenese do jádra.
• Interakce se provádí s třetím receptorem, který je doprovázen tvorbou grc.
• Poté se grc váže na DNA a samozřejmě na chromatinový akceptor.

Studiem této cesty působení hormonů na cílové buňky lze pochopit, že grc je v jádru přítomna po dlouhou dobu. Proto všechny fyziologické účinky přicházejí několik hodin po zahájení procesu.

Rozpoznávání signálu

A o tom pár slov také stojí za to říct. Signály přicházející do těla jsou dvou typů:

• Externí. Co to znamená? Že signály do buňky pocházejí z vnějšího prostředí.
• Vnitřní. Signály se tvoří a poté Působí ve stejné buňce. Často jsou signály metabolity, které hrají roli alosterických inhibitorů nebo aktivátorů.

Bez ohledu na typ jsou úkoly stejné. Mohou být zvýrazněny v takovém seznamu:

• Vyloučení takzvaných nečinných metabolických cyklů.
• Udržování na správné úrovni homeostázy.
• Intercelulární a vnitřní přizpůsobení metabolických procesů.
• Regulace procesů tvorby a dalšího využití energie.
• Přizpůsobení organismu změnám v životní prostředí.

Pokud jsou vyjádřeny jednoduše, signální molekuly jsou endogenní sloučeniny chemického původu, které díky interakci prováděné s receptory umožňují řízení biochemických reakcí probíhajících v cílových buňkách.

Mají však vlastnosti, o kterých byste měli vědět. Signální molekuly nežijí dlouho, vyznačují se vysokou biologickou aktivitou, jejich účinky jsou jedinečné a každá z nich může mít několik cílových buněk najednou.

Mimochodem! Reakce na jednu molekulu různých cílových buněk se často velmi liší.

Nervová a humorální regulace

V rámci tématu týkajícího se mechanismy působení hormony na cílové buňky, bude užitečné všimnout si a na toto téma. Okamžitě stojí za zmínku, že účinek hormonů je rychle rozptýlený a nervový vliv je diferencovaný. Vše kvůli jejich pohybu spolu s krví.

Humorální vliv se šíří poměrně pomalu. Maximální rychlost, kterou může průtok krve dosáhnout, se pohybuje od 0,2 do 0,5 m / s.

Ale přesto je humorální vliv poměrně dlouhý. Může to trvat celé hodiny, dokonce i dny.

Mimochodem, často jsou v roli cílů nervová zakončení. Ale proč vždy mluvíme o jediné neurohumorální regulaci? Protože nervový systém inervuje žlázy vnitřní sekrece.

Poškození cílových buněk

Nakonec je třeba zmínit i toto. Výše byla studována specifičnost cílových buněk a buněčných receptorů. Kompletní téma stojí za informace o tom, které strukturální jednotky jsou takovým "magnetem" pro HIV-nejděsivější virus.

Pro něj jsou cílovými buňkami ty, na jejichž povrchu jsou CD4-retzptory. Tento faktor sám určuje jejich interakci s virem.

Nejprve se varion váže na buněčný povrch, probíhá recepce. Pak se spojí s membránou viru. Proniká do buňky. Poté se uvolní nukleotid a RKN viru. Genom se integruje do buňky. Uplyne určitý čas( latentní období) a začne translace virových proteinů.

To vše je nahrazeno aktivní replikací. Proces končí uvolňováním HIV proteinů a varionů z buněk do vnějšího prostředí těla, které je plné neomezené infekce zdravý buňka. Je to bohužel velmi smutný příklad, nicméně v daném kontextu jasně a srozumitelně demonstruje pojem "cíl" .