¿Acerca de las hormonas?
Las hormonas son producidas por células endocrinas.
Existen dos tipos de células endocrinas humanas: gregarias y dispersas.
Forman glándulas endocrinas sociales, como la glándula pituitaria en el cráneo, las glándulas tiroides y paratiroides en la parte anterior del cuello, las glándulas suprarrenales, los islotes pancreáticos, los ovarios y los testículos en el escroto en el estómago.
Dispersas, como células de hormonas gastrointestinales en la mucosa gastrointestinal, células secretoras de hormonas peptídicas en el hipotálamo, etc.
Cada célula endocrina es un pequeño taller que produce hormonas.
La concentración de hormonas producidas por un gran número de células endocrinas se ha convertido en una fuerza que no se puede ignorar.
Las hormonas son sustancias químicas.
En la actualidad, las estructuras químicas de diversas hormonas son básicamente claras.
Según su estructura química, se puede dividir a grandes rasgos en cuatro categorías.
La primera categoría son los esteroides, como las hormonas adrenocorticales y las hormonas sexuales.
La segunda categoría son los derivados de aminoácidos, entre ellos la tiroxina, la adrenomedulina y la hormona pineal.
La estructura del tercer tipo de hormonas son péptidos y proteínas, como las hormonas hipotalámicas, las hormonas pituitarias, las hormonas gastrointestinales y la calcitonina.
La cuarta categoría son los derivados de ácidos grasos, como las prostaglandinas.
Las hormonas son sustancias importantes que regulan las actividades normales del cuerpo. Ninguno de ellos puede iniciar nuevos procesos metabólicos en el cuerpo. No participan directamente en la conversión de materia o energía, pero promueven o ralentizan directa o indirectamente los procesos metabólicos originales del cuerpo. Si el crecimiento y el desarrollo son los procesos metabólicos originales del cuerpo humano, entonces un aumento de la hormona del crecimiento u otras hormonas relacionadas puede acelerar este proceso, mientras que una disminución retrasará el crecimiento y el desarrollo. Las hormonas desempeñan un papel importante en la regulación de la reproducción humana, el crecimiento, el desarrollo, otras funciones fisiológicas, los cambios de comportamiento y la adaptación a los entornos internos y externos. Una vez que se desequilibra la secreción hormonal, se producirán enfermedades.
La hormona sólo juega un papel único en determinados tejidos o células (llamados tejidos diana o células diana). Cada tejido y célula del cuerpo humano puede ser un tejido o célula objetivo de una hormona u otra. Para cada hormona, se pueden seleccionar uno o más tejidos y células como tejido o células diana para la hormona. Por ejemplo, la hormona del crecimiento puede desempeñar un papel único en los huesos, músculos, tejidos conectivos y órganos internos, haciendo que el cuerpo humano crezca más alto y más fuerte. Pero el músculo también es un tejido objetivo de los andrógenos y la tiroxina.
Hormona del crecimiento
Las hormonas a las que habitualmente nos referimos se refieren a los glucocorticoides. Es un término general para varias sustancias esteroides secretadas por las glándulas suprarrenales. La prednisona, la cortisona, la hidrocortisona y la dexametasona recetadas por los médicos son todas sustancias sintéticas. Esta hormona, que es esencial para mantener la vida, puede aumentar el azúcar en sangre, promover la descomposición de proteínas, promover la movilización de grasas para proporcionar calor, mejorar la función cardíaca, promover el apetito, reducir la fiebre e inhibir el proceso inmunológico del cuerpo. Por lo tanto, se utiliza a menudo para tratar el asma, el síndrome nefrótico y diversas enfermedades autoinmunes, y también se utiliza para rescatar a pacientes críticamente enfermos, especialmente aquellos con función hipoadrenocortical.
Los glucocorticoides juegan un papel importante en el mantenimiento de la distribución normal del tejido adiposo en el organismo. El uso prolongado de hormonas provocará la acumulación de grasa en la cabeza, el cuello y el tronco (especialmente el abdomen), mientras que la grasa en las extremidades disminuirá y la grasa corporal total aumentará. La apariencia es "obesidad central", es decir, la cara es como una luna llena, el tronco gordo y las extremidades relativamente delgadas. Sin embargo, este efecto secundario de las hormonas está relacionado con factores como su tipo, curso de tratamiento y dosis total. Por ejemplo, la dexametasona provoca un apetito excesivo y tiene un efecto significativo sobre la obesidad central, mientras que la fluprednisolona reduce el apetito, por lo que la obesidad central rara vez ocurre, pero puede causar debilidad muscular y depresión del sistema nervioso. Generalmente, cuanto más largo sea el tratamiento y mayor sea la dosis, más evidente será la obesidad. Después de suspender las hormonas, el peso disminuirá gradualmente y la forma del cuerpo recuperará gradualmente.
Liberación de hormonas
Referencia:
Regulación hormonal Para mantener el equilibrio entre las principales hormonas del organismo, bajo la acción del sistema nervioso central, Hay un sistema complejo. Las hormonas generalmente se liberan a un ritmo relativamente constante (como la tiroxina) o a un ritmo determinado (como el cortisol, las hormonas sexuales). Los factores fisiológicos o patológicos pueden afectar la secreción básica de hormonas, y los niveles hormonales también son monitoreados y regulados por sensores.
El sistema de regulación por retroalimentación es un importante mecanismo de autorregulación en el sistema endocrino. La información del sistema nervioso central llega a las glándulas periféricas a través del hipotálamo y la glándula pituitaria. Las células diana ejercen funciones fisiológicas y cualquier vínculo en ellas está controlado por regulación de retroalimentación positiva o negativa.
Las hormonas peptídicas transportadoras de hormonas existen principalmente en forma libre en la circulación. Las hormonas esteroles y tiroideas (excepto la aldosterona) se unen a proteínas plasmáticas específicas con alta afinidad, y sólo una pequeña cantidad (aproximadamente 1 a 10) se encuentran en estado libre biológicamente activo. Este control de los índices de asociación y disociación puede ayudar a regular la función glandular, regulando no sólo la actividad biológica sino también la vida media.
Hormonas y receptores Las hormonas necesitan unirse a receptores específicos para iniciar sus actividades fisiológicas. Diferentes hormonas pueden tener diferentes procesos; las hormonas peptídicas y las catecolaminas se unen a los receptores de la superficie celular y ejercen sus efectos biológicos a través de su influencia sobre los genes; después de que la insulina se une a los receptores de la superficie celular, ingresa a la célula para formar un complejo de receptor de tripsina y luego se une. a un segundo receptor para producir un efecto biológico. La unión de las hormonas a los receptores es específica, reversible y se ajusta a las leyes de calidad y acción.
Clasificación de hormonas
Existen muchos tipos de hormonas con fuentes complejas que se pueden dividir en dos categorías según sus propiedades químicas (Tabla 11-1):
(1) Hormonas que contienen nitrógeno
1. Las hormonas peptídicas y proteicas incluyen principalmente el péptido regulador hipotalámico, la neurohipofisina, la adenohipofisina, la insulina, la hormona paratiroidea, la calcitonina y las hormonas gastrointestinales.
2. Las hormonas amínicas incluyen la epinefrina, la norepinefrina y la hormona tiroidea.
(2) Esteroides (hormonas esteroides)
Las hormonas esteroides son hormonas secretadas por la corteza suprarrenal y las gónadas, como el cortisol, la aldosterona, los estrógenos, la progesterona y los andrógenos. Además, la azufaifa 1,25-dihidroxivitamina D3, un derivado del colesterol, también se considera una hormona.
Además, las prostaglandinas están ampliamente presentes en muchos tejidos y se convierten a partir del ácido araquidónico. El ácido araquidónico se libera principalmente localmente en los tejidos y puede regular las actividades funcionales locales. Por lo tanto, la próstata puede considerarse un grupo de. hormonas tópicas.
Tabla 11-1 Principales hormonas y sus propiedades químicas
Propiedades químicas de las abreviaturas inglesas de las principales hormonas fuente
Tripéptido TRH de la hormona liberadora de tirotropina hipotalámica
Hormona liberadora de gonadotropina GnRH decapéptido
Tetrapéptido de la hormona del crecimiento (somatostatina)
Hormona liberadora de gonadotropina GnRH 44 péptido
Hormona liberadora de gonadotropina GnRH 44-péptido Hormona liberadora de corticotropina Péptido CRH 41
Péptido MRF del factor liberador de hormona estimulante de los melanocitos
Péptido MIF, un inhibidor de la liberación de la hormona estimulante de los melanocitos.
Péptido PRF del factor liberador de prolactina
Péptido dopaminérgico PIF inhibidor de la liberación de prolactina (?)
Vasopresina (vasopresina) VP (ADH) nonapéptido
Oxitocina OXT nonapéptido
Hormona adrenocorticotrópica adrenopituitaria ACTH 39 péptido
Tirotropina corticotropina Glicoproteína TSH
Hormona folículo estimulante Glicoproteína FSH
Glicoproteína de la hormona luteinizante LH (ICSH)
Hormona estimulante de la melanina Péptido tridentado MSH
Hormona de crecimiento Proteína de la hormona de crecimiento
Proteína PRL de prolactina
Tiroxina (tetrayodotironina) amina T4
Triyodotironina amina T3
Tricopéptido CT de calcitonina de células C de tiroides
Hormona paratiroidea proteína paratiroidea
Insulina de los islotes proteína
Gregoglucemia Polipéptido pancreático péptido 36
Esteroides glucocorticoides (como el cortisol)
Esteroides mineralocorticoides (como la aldosterona)
Adrenérgico medular e-amine
Norepinefrina amina
Testículo: testosterona T de células de Leydig esteroide
Proteína de azúcar sertolida
Estradiol y esteroides de estradiol en el ovario y placenta
Esteroides estriol E3
Esteroides progesterona p
Placenta Gonadotropina coriónica Glicoproteína CG
Heptapéptido gastrodina en el tracto digestivo y el cerebro
Péptido colecistoquinina-glucagón CCK-PZ 33
Heptapéptido príptico
Péptido natriurético auricular ANP y 23-péptido
Melatonina amina pineal
Péptido de la hormona tímica del timo
Características generales de los efectos hormonales
Aunque existen muchos tipos de hormonas con efectos complejos, tienen algunas características similares en el proceso de regulación del objetivo. tejidos.
(1) Uso de hormonas para transmitir información
El sistema endocrino y el sistema nervioso son sistemas biológicos de transmisión de información del cuerpo, pero la forma de transmisión de información es diferente. Cuando la información nerviosa se transmite a través de fibras nerviosas, se transporta mediante señales eléctricas y se convierte en señales químicas fuera de las sinapsis o articulaciones efectoras neuronales. Sin embargo, la información en el sistema endocrino solo existe en forma química, es decir, se transmite entre células mediante hormonas. . No importa qué tipo de hormona, sólo puede fortalecer o debilitar el proceso fisiológico de las células diana y regular sus actividades funcionales. Por ejemplo, la hormona del crecimiento promueve el crecimiento y el desarrollo, la hormona tiroidea mejora los procesos metabólicos y la insulina reduce el azúcar en sangre. Entre estas funciones, las hormonas no pueden agregar componentes ni proporcionar energía, sino que sólo actúan como "mensajeras" para transmitir información biológica a los tejidos diana y mejorar o debilitar los efectos fisiológicos y bioquímicos originales de corto alcance en las células diana.
(2) Especificidad relativa de la acción hormonal
Las hormonas se liberan en la sangre y se transportan a diversas partes del cuerpo. Aunque tienen un amplio contacto con tejidos y células de todas partes, esta hormona sólo actúa sobre determinados órganos, tejidos y células. Esta es la llamada especificidad de la acción hormonal. Los órganos, tejidos y células seleccionados por las hormonas se denominan órganos diana, tejidos diana y células diana, respectivamente. Algunas hormonas actúan selectivamente sobre determinadas glándulas endocrinas, denominadas glándulas diana de la hormona. La especificidad de la acción hormonal está relacionada con la presencia de receptores en las células diana que pueden unirse específicamente a la hormona. Los receptores de hormonas peptídicas y proteicas están presentes en la membrana de la célula diana, mientras que los receptores de hormonas esteroides y tiroideas se encuentran en el citoplasma o el núcleo. Las hormonas y los receptores se reconocen entre sí y se unen específicamente entre sí, estimulando ciertos efectos fisiológicos a través de reacciones complejas en las células. Algunas hormonas son muy específicas y sólo actúan sobre una determinada glándula objetivo. Por ejemplo, la tirotropina sólo actúa sobre la glándula tiroides, la hormona adrenocorticotrópica sólo actúa sobre la corteza suprarrenal y la gonadotropina pituitaria sólo actúa sobre las gónadas. Algunas hormonas no tienen glándulas diana específicas y tienen una amplia gama de efectos, como la hormona del crecimiento, la hormona tiroidea, etc. Casi todos desempeñan un papel regulador en los procesos metabólicos de los tejidos y células de todo el cuerpo, pero estas hormonas también se unen a los receptores celulares correspondientes.
Biomagnificación eficiente de las hormonas
La concentración de hormonas en sangre es muy baja, generalmente del orden de nanomoles (n mol/L) o incluso picomoles (p mol/L) . Aunque el contenido hormonal es pequeño, el efecto es significativo. Por ejemplo, 1 mg de hormona tiroidea puede aumentar la producción de calor corporal en aproximadamente 4.200.000 J (julios). Después de que la hormona se une al receptor, se producen una serie de efectos de amplificación enzimática en la célula, uno tras otro, el efecto de amplificación aumenta gradualmente, formando un sistema de excreción biológica eficiente. Se estima que una molécula de glucagón activa una molécula de adenilil ciclasa a través de la proteína quinasa AMPc. Puede estimular 10.000 moléculas de fosforilasa de pepino de mar. Además, una molécula de hormona liberadora de tirotropina puede hacer que la glándula pituitaria libere 100.000 moléculas de tirotropina. 0,1 μg de ACTH pueden hacer que la glándula pituitaria libere 1 μg de ACTH, lo que puede hacer que la corteza suprarrenal secrete 40 μg de glucocorticoide, que es 400 veces mayor. No es difícil entender a partir de esto que la concentración de hormonas en la sangre es baja, pero sus efectos son muy obvios, por lo que mantener la relativa estabilidad de la concentración de hormonas en los fluidos corporales es extremadamente importante para la regulación normal de las hormonas.
Interacciones entre hormonas
Cuando múltiples hormonas participan en la regulación de una determinada actividad fisiológica, a menudo se producen efectos sinérgicos o antagónicos entre hormonas, que tienen un impacto relativo en el mantenimiento de sus actividades funcionales. La estabilidad juega un papel importante. Por ejemplo, la hormona del crecimiento, la epinefrina, los glucocorticoides y el glucagón, aunque se usan en diferentes aspectos, pueden aumentar el azúcar en sangre y tener un efecto sinérgico sobre el azúcar en sangre; por el contrario, la insulina puede reducir el azúcar en sangre y la interacción con las hormonas anteriores; Son efectos antagonistas sobre la glucosa en sangre. La hormona paratiroidea y la 1,12-dihidroxivitamina D3 se complementan en la regulación del calcio en sangre, mientras que la calcitonina tiene un efecto antagónico. Los mecanismos de sinergia y antagonismo entre hormonas son complejos y pueden ocurrir a nivel del receptor, durante el proceso de transmisión de información después del receptor o en un determinado eslabón de la reacción enzimática intracelular. Por ejemplo, la hormona tiroidea puede aumentar los receptores beta-adrenérgicos en muchos tejidos (como el corazón y el cerebro), aumentando la sensibilidad a las catecolaminas y potenciando sus efectos. La progesterona y la aldosterona tienen efectos antagónicos a nivel del receptor. Aunque la progesterona tiene una pequeña afinidad por los receptores de aldosterona, cuando aumenta la concentración de progesterona, puede competir con la aldosterona por el mismo receptor, debilitando así el papel de la aldosterona en la regulación del metabolismo del agua y la sal. La prostaciclina (PGI2) puede aumentar el AMPc en las plaquetas, inhibiendo así la agregación plaquetaria. Por el contrario, el tromboxano A2 (TXA2) puede reducir el AMPc en las plaquetas y promover la agregación plaquetaria.
Además, algunas hormonas por sí solas no pueden producir directamente efectos fisiológicos en ciertos órganos, tejidos o células, pero en su presencia, pueden potenciar significativamente el efecto de otra hormona, es decir, pueden regular y apoyar a otra. hormona. Este fenómeno se llama comportamiento permisivo. El efecto permisivo de los glucocorticoides es el más obvio y tiene un efecto de contracción sincrónica sobre el miocardio y el músculo liso vascular. Sin embargo, las catecolaminas sólo pueden desempeñar un buen papel en la regulación del sistema cardiovascular en presencia de glucocorticoides. Hasta el momento, los mecanismos del comportamiento en materia de licencias no se comprenden completamente. En el pasado, se creía que el efecto permisivo se debía a la inhibición de la catecol-O-metiltransferasa por los glucocorticoides, que ralentizaban la tasa de degradación de las catecolaminas, lo que aumentaba los efectos de las catecolaminas. Ahora, a través de la investigación sobre los receptores y los niveles de receptores, también es posible regular el proceso de transmisión intracelular mediado por receptores, como afectar la actividad de la adenilil ciclasa y la producción de AMPc.
Mecanismo de acción hormonal
Después de que las hormonas, como sustancias de información, se unen a los receptores de las células diana, ¿cómo transmiten la información a las células y qué complejos procesos de reacción experimentan para ¿En última instancia, producir organismos celulares? El mecanismo de los efectos biológicos siempre ha sido un área importante de la investigación teórica básica en endocrinología. En las últimas dos décadas, con el desarrollo de la biología molecular, la investigación sobre el mecanismo de acción hormonal ha progresado rápidamente, enriqueciendo y mejorando la teoría del mecanismo de acción hormonal. Las hormonas se dividen en dos tipos: hormonas que contienen nitrógeno y hormonas esteroides según sus propiedades químicas. Los mecanismos de acción de estas dos hormonas son completamente diferentes y se describen por separado.
(1) Teoría del segundo mensajero, que cree que las hormonas que contienen nitrógeno tienen un mecanismo de acción.
La teoría del segundo mensajero fue propuesta por Sutherland en 1965.
Cuando la escuela Sutherland estudió la actividad de la azufaifo fosforilasa, la enzima limitante de la velocidad requerida para el primer paso de la glucólisis, el glucagón y la epinefrina pueden hacer que el homogeneizado hepático aumente en APT, Mg2 y adenilil ciclasa (bajo la acción de AC), un nuevo Se produce una sustancia que puede activar la fosfolipasa y catalizar la glucólisis. Los experimentos han demostrado que se trata de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc). En presencia de Mg2, la adenilasa promueve la conversión de ATPA en campamento. Bajo la acción de la fosfodiesterasa, el CAMP se degrada a 5ˊAMP. Posteriormente, se descubrió además que el AMPc puede activar la fosforilasa porque activa otra enzima, la proteína quinasa dependiente de AMPc (AMPc-PK, PKA).
Sutherland propuso la teoría del segundo mensajero basándose en estos datos. Sus contenidos principales incluyen: ① Las hormonas son los primeros mensajeros y pueden unirse a receptores específicos con una estructura tridimensional en la membrana celular objetivo; ② Después de que las hormonas se unen a los receptores, se activa el sistema de adenilato ciclasa en el desierto; presencia de mg2 cuña, la adenilil ciclasa promueve la conversión de ATP en AMPc. El AMPc es el segundo mensajero y la información se transmite del primer mensajero al segundo mensajero. ④ El AMPc activa la proteína quinasa inactiva (PKA). La PKA tiene dos subunidades, la subunidad reguladora y la subunidad catalítica. CAMP se une a la subunidad reguladora de la PKA, lo que hace que la subunidad reguladora se separe de la subunidad catalítica, activando la PKA y catalizando la fosforilación de varias proteínas en las células, incluida la fosforilación de algunas proteínas, provocando así diversas reacciones fisiológicas y bioquímicas en las células diana.
La teoría del AMPc como segundo mensajero ha impulsado el rápido y profundo desarrollo de la investigación sobre el mecanismo de acción hormonal. Los datos de investigaciones de los últimos años han demostrado que el AMPc no es el único segundo mensajero. Otras sustancias químicas que pueden servir como segundos mensajeros incluyen el GMPc, el trifosfato de inositol, el diacilglicerol, el Ca2, etc. Además, también se han logrado grandes avances en la regulación de los receptores expresados en células, el mecanismo de activación de la adenilil ciclasa y el papel de la proteína quinasa C, que se resumen a continuación:
Interacción entre hormonas y receptores
La mayoría de los receptores hormonales de membrana son glicoproteínas, y su estructura generalmente se divide en tres partes: segmento de membrana externa, segmento de membrana plasmática y segmento de membrana interna. El segmento externo de la membrana celular contiene muchos grupos de azúcares y es la parte que reconoce y une las hormonas. La expresión de moléculas hormonales y receptores de células diana consta de muchos grupos funcionales asimétricos y es una configuración tridimensional extremadamente compleja y cambiante. Las hormonas y los receptores pueden inducirse mutuamente a cambiar sus configuraciones para adaptarse a la configuración de cada uno, lo que proporciona una base material para la unión específica de hormonas y receptores.
La fuerza de unión entre una hormona y su receptor se llama afinidad. En términos generales, dado que la unión mutua es el primer paso de la acción hormonal, la afinidad suele ser consistente con la acción biológica de la hormona. Sin embargo, los análogos de la hormona pueden unirse al receptor sin mostrar el efecto de la hormona. entre la hormona y la combinación del cuerpo receptor. Los experimentos han demostrado que la afinidad puede cambiar con cambios en las condiciones fisiológicas. Por ejemplo, los receptores de la hormona folículo estimulante (FSH) tienen diferentes afinidades por las células de la granulosa del ovario durante las diferentes etapas del ciclo sexual de un animal. Cuando una hormona se une a un receptor, su afinidad por los receptores vecinos también puede aumentar o disminuir.
Además de los cambios en la afinidad, también puede cambiar el número de receptores. Alguien observó los receptores de insulina en la membrana celular de los linfocitos y descubrió que si se usan grandes dosis de insulina durante mucho tiempo, la cantidad de receptores de insulina disminuirá y la afinidad también disminuirá cuando se reduce la cantidad de insulina; y la afinidad de los receptores puede volver a la normalidad. Muchas hormonas (como la hormona estimulante de la tiroides, la gonadotropina coriónica, la hormona luteinizante, la hormona estimulante del folículo, etc.) causarán la situación anterior. Este fenómeno de una hormona que reduce el número de sus receptores específicos se llama regulación negativa o simplemente regulación negativa. El mecanismo de regulación negativa puede estar relacionado con la migración de complejos de receptores hormonales hacia las células. Por el contrario, algunas hormonas (principalmente en pequeñas dosis) también pueden aumentar el número de sus receptores específicos, lo que se denomina up-regulation o simplemente up-regulation, como la prolactina, la hormona foliculoestimulante, la angiotensina, etc. El fenómeno de regulación negativa o positiva indica que la síntesis y degradación de los receptores están en equilibrio dinámico. El número de receptores es el resultado de este equilibrio y se adapta a la cantidad de hormonas para regular la sensibilidad y la intensidad de la respuesta del objetivo. células a hormonas.
2. El papel de la proteína G en la transmisión de información
Los receptores hormonales y la adenilil ciclasa son dos proteínas independientes de la membrana celular.
La porción de unión del receptor hormonal está en la superficie exterior de la membrana celular, mientras que la adenilil ciclasa está en la superficie citoplasmática de la membrana celular. Entre ellos hay una proteína reguladora de acoplamiento: la proteína reguladora de unión a nucleótidos de guanina (proteína G para abreviar). La proteína G está compuesta de tres subunidades, α, β y γ. La subunidad α tiene un sitio de unión a guanosina. Cuando el guanilato unido a la proteína G es GTP, se activa y funciona, pero cuando el GTP de la proteína G se hidroliza en GDPA, pierde su actividad. Cuando una hormona se une a un receptor, el receptor activado se une a la subunidad alfa de la proteína G y la disocia de las subunidades beta y gamma, activando o inhibiendo así la adenilil ciclasa.
Las proteínas G se pueden dividir en proteínas G excitadoras (Gs) y proteínas G inhibidoras Gi. La función de Gs es activar la adenilil ciclasa, aumentando así la producción de AMPc; la función de Gi es inhibir la actividad de la adenilil ciclasa y reducir la producción de AMPc. Se ha sugerido que los receptores hormonales de la membrana celular también se pueden dividir en dos tipos: excitadores (rs) e inhibidores (Ri), que se unen a hormonas excitadoras (Hs) o inhibidoras (Hi), respectivamente, y luego activan Gs o Gi respectivamente, y luego aumenta o disminuye el AMPc activando o inhibiendo la adenilil ciclasa.
3. Sistema de transmisión de información que utiliza trifosfato de inositol y diacilglicerol como segundo mensajero.
Muchas hormonas que contienen nitrógeno utilizan AMPc como segundo mensajero para regular las funciones celulares, pero algunas contienen hormonas nitrogenadas. no transmiten información a través del AMPc, como la insulina, la oxitocina, la prolactina, algunos péptidos reguladores hipotalámicos y los factores de crecimiento. Los experimentos muestran que estas hormonas a menudo convierten el fosfatidilinositol de la membrana celular en trifosfato de inositol (inositol-1, 4, 5, trifosfato, IP3) y diacilglicerol (DG) después de actuar sobre los receptores de membrana y conducen a un aumento de la concentración de Ca2 en el citoplasma. . En los últimos años se ha sugerido que IP3 y DG podrían ser segundos mensajeros, lo que ha atraído la atención de la gente y ha sido confirmado por cada vez más experimentos. Según esta teoría, la fosfolipasa C (PLC) en la membrana celular puede ser activada por la proteína G bajo la acción de hormonas, descomponiendo el fosfatidilinositol (PIP2) producido por la fosforilación secundaria del fosfatidilinositol (PI) para generar IP3 y DG. Después de la producción, DG permanece en la membrana y IP3 ingresa al citoplasma. Cuando no se aplica ninguna hormona, casi no hay DG libre en la membrana celular y el contenido de IP3 en la célula también es muy pequeño. Sólo cuando se aplica la hormona correspondiente a la célula 3 se acelera la degradación de PIP2, produciéndose grandes cantidades de IP3 y DG. La función de IP3 es promover el almacenamiento de Ca2 intracelular y liberar Ca2 al citoplasma. El Ca2 intracelular se almacena principalmente en las mitocondrias y el retículo endoplásmico. Los experimentos muestran que la liberación de Ca2 causada por IP3 proviene del retículo endoplásmico, no de las mitocondrias, porque hay un receptor de IP3 en la membrana del retículo endoplásmico. Después de que IP3 se une a su receptor específico, activa los canales de Ca2, permitiendo que Ca2 ingrese al citoplasma desde el retículo endoplásmico. La respuesta inicial a la movilización de Ca2 inducida por IP3 es la liberación de Ca2 desde el retículo endoplasmático de vida corta, seguida por un influjo de Ca2 extracelular a largo plazo inducido por la liberación de Ca2, lo que resulta en un aumento en la concentración de Ca2 citoplasmático. Cuando el Ca2 se combina con la calmodulina intracelular (CaM), puede activar proteasas y promover la fosforilación de proteínas, regulando así las actividades funcionales de las células.
La función principal de la DG es activar específicamente la proteína quinasa C (PKC). La activación de PKC depende de la presencia de Ca2. La PKC activada, al igual que la PKA, puede fosforilar varias proteínas o enzimas, regulando así los efectos biológicos de las células. Además, el ácido araquidónico, el producto de degradación de la DG, es la materia prima para la síntesis de prostaglandinas. El ácido araquidónico y el peróxido de prostaglandina participan en la activación de la guanilil ciclasa y promueven la formación de cGMP. Como otro posible segundo mensajero, el CGMP altera la función celular activando la proteína quinasa G (PKG).
(2) Mecanismo de acción de las hormonas esteroides: teoría de la expresión del gen de la azufaifa.
Debido a que las moléculas de la hormona esterol son pequeñas (el peso molecular es solo de aproximadamente 300), tienen buena solubilidad en grasas y pueden ingresar a las células a través de la membrana celular. Después de ingresar a la célula, actúa sobre la superficie del gen en dos pasos, por lo que este mecanismo se denomina principio de acción de dos pasos o teoría de la expresión genética.
El primer paso es unir la hormona a un receptor citoplasmático para formar un complejo hormona-receptor citoplasmático.
Hay receptores de hormonas esteroides en las células diana, que son proteínas cuyas características de unión a las hormonas correspondientes son una fuerte especificidad y afinidad. Por ejemplo, los receptores de estradiol en el citoplasma del tejido uterino pueden unirse al 17β-estradiol pero no al 17α-estradiol. La afinidad de una hormona por un receptor es paralela a la intensidad de la acción de la hormona. Además, el contenido de los receptores citoplasmáticos también cambia con el estado funcional del órgano diana. Cuando una hormona ingresa a una célula y se une a un receptor citoplasmático, la conformación de la proteína del receptor cambia, nombrándose así el complejo hormona-receptor citoplasmático, para ganar la capacidad de ingresar al núcleo y transferirse del citoplasma al núcleo. En el segundo paso, se une a los receptores nucleares para formar un complejo hormona-receptor nuclear, estimulando así el proceso de transcripción del ADN, produciendo nuevo ARNm, induciendo la síntesis de proteínas y provocando los efectos biológicos correspondientes.
En los últimos años, debido al desarrollo y aplicación de la tecnología de ingeniería genética, se han dilucidado las estructuras de muchos receptores nucleares de hormonas esteroides. Son proteínas que regulan específicamente la transcripción y su actividad está controlada por hormonas esteroides. Los receptores nucleares tienen principalmente tres dominios funcionales: dominio de unión a hormonas, dominio DNAA y dominio de mejora de la transcripción. Una vez que la hormona se une al receptor, la conformación molecular del receptor cambia, exponiendo el dominio de unión al ADN y el dominio de mejora de la transcripción ocultos dentro de la molécula, lo que permite que el ADN del receptor se una, mejorando así la transcripción. Además, los datos experimentales de Politico indican que puede haber un segmento de aminoácido específico en el dominio de unión al ADN que media la unión del complejo del receptor hormonal a una parte específica de la cromatina y sirve como señal de localización nuclear.
Aunque la hormona tiroidea es una hormona que contiene nitrógeno, su mecanismo de acción es similar al de las hormonas esteroides. Puede ingresar a las células, pero no se une a los receptores citoplasmáticos cuando ingresa al núcleo. Se une a los receptores nucleares para regular la expresión genética.
Cabe señalar que las hormonas que contienen nitrógeno pueden actuar sobre las etapas de transcripción y traducción, afectando la síntesis de proteínas, por el contrario, las hormonas esteroides también pueden actuar sobre las membranas celulares, provocando fenómenos difíciles de explicar genéticamente; Teoría de la expresión.