13-02-2019 10:52

Клетки мишени - это... Понятие, виды и механизм действия

Клетки мишени – это такие структурно-функциональные единицы, которые специфически взаимодействуют с гормонами при помощи особых белков-рецепторов. Определение в общем понятно, однако сама тема весьма объемная, и каждый ее аспект безусловно важен. Весь материал сразу охватить довольно сложно, поэтому сейчас речь пойдет лишь об основных моментах, касающихся клеток-мишеней, их видов и механизма воздействия.

Определение

Клетки-мишени – это очень интересный термин. Присутствующая в нем приставка логически обоснована. Ведь, по сути, каждая клетка организма является мишенью для гормонов. В момент их соприкосновения запускается специфическая биохимическая реакция. Осуществляемый далее процесс имеет непосредственное отношение к метаболизму.

Особенности минерального обмена: определение, описание и интересные фактыВам будет интересно:Особенности минерального обмена: определение, описание и интересные факты

То, насколько сильно будет реализован эффект, определяет концентрация гормона, вступившего в реакцию с клеткой-мишенью. Это, впрочем, не единственный ключевой фактор. Также роль играет скорость биосинтеза гормона, условия его созревания и специфика той среды, в которой происходит контактирование клетки с белком-переносчиком.

Как умножать проценты на число?Вам будет интересно:Как умножать проценты на число?

Кроме того, на биохимическом эффекте отражается антагонизм или синергизм гормональных воздействий. Например, адреналин и глюкагон (продуцируются в надпочечниках и поджелудочной железе соответственно) имеют схожее действие. Оба гормона активируют распад гликогена в печени.

А вот антагонистическое действие оказывают женские половые гормоны прогестерон и эстроген. Первый тормози сокращение матки, а второй, наоборот, усиливает их.

клетки мишени это

Понятие белков-рецепторов

Его следует изучить чуть более подробно. Клетки мишени – это, как уже было сказано, структурные единицы, взаимодействующие с гормонами. Но что собой представляют пресловутые белки-рецепторы? Так называются молекулы, которые имеют две главные функции:

  • Реагировать на физические факторы (на свет, например).
  • Связывать другие молекулы, которые несут регуляторы сигналы (нейромедиаторы, гормоны и т. п.).

Последняя функция наиболее значима. Благодаря конформационным изменениям, которые данные сигналы индуцируют, рецепторные белки запускают определенные биохимические процессы в клетке. Результатом становится реализация ее физиологического ответа на внешние сигналы.

Как и для чего развивать левую руку правше?Вам будет интересно:Как и для чего развивать левую руку правше?

Белки, кстати, могут располагаться на ядерной или наружной мембране клетке либо в цитоплазме.

пути действия гормонов на клетки-мишени

Рецепторы

О них необходимо рассказать в отдельности. Рецепторы клеток-мишеней – это их конкретные химические структуры, в которых содержатся комплементарные участки, связывающиеся с гормоном. Именно в результате этого взаимодействия происходят все последующие биохимические реакции, которые приводят к итоговому эффекту.

Важно оговориться, что рецептор любого гормона – это белок, как минимум, с двумя доменами (элементы третичной структуры), различающимися по структуре и функциям.

Каковы же их функции? Рецепторы работают следующим образом: один из доменов связывает гормон, а второй производит сигнал, который применим к конкретному внутриклеточному процессу.

У стероидных биологически активных веществ все происходит немного по-другому. Да, рецепторы гормонов данной группы тоже имеют, как минимум, два домена. Вот только один из них осуществляет связывание, а второй ассоциируется с конкретным ДНК-участком.

Интересно, что во многих клетках есть так называемые резервные рецепторы – те, которые не участвуют в формировании биологического ответа.

действие гормонов на клетки мишени

Важно знать

Изучая пути действия гормонов на клетки мишени и прочие особенности данной темы, необходимо оговориться, что пока что большинство рецепторов недостаточно изучены. Почему? Потому что их выделение и дальнейшая очистка сложны. А вот содержание в клетках каждого рецептора довольно низкое.

Однако известен тот факт, что гормоны взаимодействуют с рецепторами химико-физическим путем. Между ними формируются гидрофобные и электростатические связи. Когда рецептор связывается с гормоном, белок-рецептор конформационно изменяется, в результате чего активируется их с сигнальной молекулой комплекс.

Нейромедиаторы

Так называются биологически активные вещества, главная функция которых – передавать электрохимические импульсы от нервных клеток и нейронов. Их еще называют «посредниками». Разумеется, на клетки-мишени воздействие нейромедиаторы также оказывают.

Точнее, «посредники» контактируют непосредственно с биохимическими рецепторами, о которых рассказывалось выше. Тот комплекс, который образуют эти два вещества, способен влиять на интенсивность определенных метаболических процессов (через цель посредников или непосредственно).

Правописание слова "наоборот". Примеры употребленияВам будет интересно:Правописание слова "наоборот". Примеры употребления

Так, например, один нейромедиаторы вызывают повышение возбудимости клетки-мишени и градуальную деполяризацию постсинаптической мембраны. Другие «посредники» могут оказать совершенно противоположное действие (тормозное).

Еще ряд веществ осуществляет блокирование и активацию рецепторов. К таковым относятся простагландины, нейроактивные пептиды и аминокислоты. Но на самом деле веществ, влияющих на процесс передачи информации, намного больше.

взаимодействие гормонов с клетками мишенями

Виды действия гормонов на клетки-мишени

Всего их пять. Выделить эти виды можно в такой перечень:

  • Метаболическое. Проявляется в изменении проницаемости клеточных мембран, органоидов, а также активности внутриклеточных ферментов и их синтеза. Ярко выраженным метаболическим эффектом отличаются гормоны, вырабатываемые щитовидной железой.
  • Корригирующее. Это действие влияет на интенсивность функций, оказываемых клетками-мишенями. Его выраженность зависит от реактивности и исходного состояния. В качестве примера можно вспомнить оказываемое адреналином влияние на ЧСС.
  • Кинетическое. При оказании такого воздействия клетки-мишени переходят из спокойного состояния в активное. Ярким примером является реакция мускулатуры матки на окситоцин.
  • Морфогенетическое. Заключается в изменении размеров и формы клеток-мишеней. Соматотропин, к примеру, влияет на рост организма. А половые гормоны принимают непосредственное участие в формировании половых признаков.
  • Реактогенное. В результате этого действия изменяется чувствительность клеток-мишеней, их восприимчивость к другим медиаторам и гормонам. Холецистокинин и гастрин отражаются на возбудимости нервных клеток.

Взаимодействие с водорастворимыми гормонами

У него его своя специфика. Рассказывая о взаимодействии гормонов с клетками-мишенями, надо оговориться, что если они водорастворимые, то они оказывают влияние, не проникая внутрь – то есть, с поверхности цитоплазматической мембраны.

Вот какие этапы включает в себя данный процесс:

  • Образование на поверхности мембраны ГРК (гормон-рецепторный комплекс).
  • Последующая активация ферментов.
  • Формирование вторичных посредников.
  • Образование протеинкиназ определенной группы (ферменты, модифицирующие другие белки).
  • Активация фосфорилирования белков.

Описанный процесс, к слову, правильно называть рецепцией.

виды действия гормонов на клетки-мишени

Взаимодействие с жирорастворимыми гормонами

Или, как их называют чаще всего – со стероидными. В данном случае оказывается другое действие гормонов на клетки-мишени. Потому что стероиды, в отличие от водорастворимых веществ, внутрь все-таки проникают.

Поэтапно это выглядит следующим образом:

  • Стероидный гормон контактирует с мембранным рецептором, после чего ГРК переносится в клетку.
  • Затем вещество связывается с цитоплазматическим белком-рецептором.
  • После этого ГРК переносится в ядро.
  • Осуществляется взаимодействие с третьим рецептором, что сопровождается образованием ГРК.
  • Следом ГРК связывается с ДНК и, конечно же, с хроматиновым акцептором.

Изучив этот путь действия гормонов на клетки-мишени, можно понять, что ГРК присутствует в ядре довольно долгое время. Потому все физиологические эффекты наступают спустя несколько часов после начала процесса.

Распознавание сигналов

И об этом пару слов тоже стоит сказать. Сигналы, поступающие в организм, бывают двух видов:

  • Внешние. Что это значит? То, что сигналы в клетку поступают из внешней среды.
  • Внутренние. Сигналы образуются, а затем действуют в одной и той же клетке. Нередко сигналами оказываются метаболиты, играющие роль аллостерических ингибиторов или активаторов.

Вне зависимости от типа, задачи у них одинаковые. Их можно выделить в такой перечень:

  • Исключение так называемых холостых метаболических циклов.
  • Поддержание на должном уровне гомеостаза.
  • Межклеточное и внутреннее согласование метаболических процессов.
  • Регуляция процессов образования и дальнейшего использования энергии.
  • Приспособление организма к изменениям в окружающей среде.

Если выражаться простым языком, то сигнальные молекулы являются эндогенными соединениями химического происхождения, которые благодаря осуществляемому с рецепторами взаимодействию обеспечивают управление проходящими в клетках-мишенях биохимическими реакциями.

Однако у них имеются особенности, о которых стоит знать. Сигнальные молекулы недолго живут, отличаются высокой биологической активностью, их действия уникальны, а еще у каждой из них может быть сразу несколько клеток-мишеней.

Кстати! Реакции на одну молекулу разных клеток-мишеней часто сильно отличаются.

воздействие нейромедиатора на клетки мишени

Нервная и гуморальная регуляция

В рамках темы, касающейся механизмов действия гормонов на клетки-мишени, полезно будет обратить внимание и на эту тему. Сразу стоит отметить, что действие гормонов является скорей диффузным, а нервное влияние – дифференцированным. Все из-за их перемещения вместе с кровью.

Гуморальное влияние довольно медленно распространяется. Максимальная скорость, которой может достичь кровоток, варьируется от 0,2 до 0,5 м/с.

Но, несмотря на это, гуморальное влияние довольно-таки длительное. Оно может продолжаться часами, даже сутками.

К слову, часто в роли мишеней оказываются нервные окончания. Но почему же всегда речь идет про единую нейрогуморальную регуляцию? Потому что нервная система иннервирует железы внутренней секреции.

рецепторы клеток мишеней

Поражение клеток-мишеней

Напоследок следует упомянуть и об этом. Выше была изучена специфика клеток-мишеней и клеточных рецепторов. Завершить тему стоит информацией о том, какие структурные единицы являются таким «магнитом» для ВИЧ – самого страшного вируса.

Для него клетками-мишенями являются те, на поверхности которых имеются CD4-рецпторы. Один лишь этот фактор обуславливает их взаимодействие с вирусом.

Сначала варион связывается с поверхностью клетки, происходит рецепция. Потом они сливаются с мембраной вируса. Он проникает внутрь клетки. Следом нуклеотид и РКН вируса высвобождаются. Геном интегрируется в клетку. Проходит определенное время (латентный период), и начинается трансляция белков вируса.

Все это сменяется активной репликацией. Заканчивается процесс высвобождением ВИЧ-белков и варионов из клеток во внешнюю среду организма, что чревато беспрепятственным заражением здоровых клеток. К сожалению, это весьма печальный пример, однако он понятно и доходчиво демонстрирует понятие «мишени» в рассматриваемом контексте.



Источник