Механизмы действия гормонов на клетки

Существуют 2 основных механизма действия гормонов на уровне клетки: реализация эффекта с наружной поверхности клеточной мембраны («быстрые» эффекты) и реализация эффекта после проникновения гормона внутрь клетки («медленные» эффекты).

С помощью первого механизма действуют гидрофильные гормоны (гистамин, адреналин,инсулин, глюкагон), которые не могут непосредственно проникать через биологические мембраны внутрь клетки (т.к. это в основном белки). Они взаимодействуют с рецепторами, встроенными в мембрану клетки, а передача сигнала к внутриклеточным структурам осуществляется вторичными посредниками, или мессенджерами. Первичным мессенджером чаще всего является G-белок мембраны. Активированный G-белок взаимодействует с одним или несколькими вторичными мессенджерами, способными фосфорилировать строго определенные белки. Такая химическая модификация белка меняет его конфигурацию. В итоге в одних случаях активность белка в результате фосфорилирования повышается, в других - снижается. Это обусловливает конечный ответ клетки, например, изменяется активность соответствующих ферментов или структурных белков. Характерной особенностью такого механизма является относительная быстрота возникновения ответной реакции.

Гидрофобные гормоны (стероидные и тиреоидные), которые в силу своей липофильности легко проникают через мембрану внутрь клетки-мишени, связываются в ее цитоплазме со специфическими белками-рецепторами. Гормонрецепторный комплекс проникает в клеточное ядро, где он влияет на активность тех или иных генов, в соответствующих участках ДНК. Причем активность одних генов может возрастать, а других в этой же клетке - уменьшаться. В соответствии с этим усиливается или, напротив, тормозится синтез определенного белка. Так действуют стероидные гормоны. Производные тирозина - гормоны щитовидной железы могут проходить не только в клетку, но и в само ядро, связываясь с ядерными рецепторами. Для гормонов такого типа действия характерна глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма.