O mecanismo de ação dos hormônios da hipófise e do hipotálamo

A regulação hormonal começa com o processo de síntese e secreção de hormônios nas glândulas de secreção interna. Eles estão funcionalmente inter-relacionados e representam um único todo. O processo de biossíntese de hormônios, realizado em células especializadas, prossegue espontaneamente e é fixado geneticamente. Controlo genético da biossíntese da maior parte das hormonas proteicas e de péptidos, particularmente adenogipofizotropnyh realizada mais directamente no precursor de hormona de polissomas, ou ao nel do ARNm da formação hormonal, enquanto que a biossíntese das hormonas hipotalâmicas é realizado pela formação de ARNm de enzimas que regulam vários passos de formação de hormona, t e. Ocorre uma síntese extra-bisônica. A formação da estrutura primária do péptido-hormona de proteína - um resultado directo de tradução de sequências de nucleótidos dos respectivos mRNA sintetizados em regiões activas do genoma de células produtoras de hormonas. A estrutura da maioria das hormonas proteicas ou seus precursores é formada em polissomas de acordo com o esquema geral de biossíntese de proteínas. A possibilidade de tradução do mRNA e a síntese da hormona ou dos seus precursores específico para aparelhos nuclear e polissomas tipo particular de células. Assim, a hormona do crescimento é sintetizado na pequena eosinófilos pituitária anterior prolactina - em grande eosinofílica, e gonadotrofina - em basófilos específicos. A biossíntese de TRH e LH-RG nas células do hipotálamo é um pouco diferente. Estes péptidos não são formadas numa matriz em polissomas ARNm e a porção solúvel do citoplasma sob a influência do sistema de sintetase apropriados.

A tradução direta de material genético em casos de isolamento da maioria dos hormônios polipéptidos geralmente leva à formação de precursores de baixa atividade - pré-hormônios de polipéptidos (pré-hormônios). A biossíntese do hormônio polipeptídico consiste em dois estágios diferentes: síntese ribossômica do precursor inativo na matriz de mRNA e formação pós-tradução do hormônio ativo. A primeira etapa prossegue necessariamente nas células da adenohipófise, a segunda também pode ser realizada fora dela.

Activação pós-tradução de precursores de hormonas possíveis de duas maneiras: por um de vários estágios de degradação enzimática moléculas transmitido krupnomolekulyarnyh precursores com a diminuição do tamanho das moléculas e activada por hormona devido à associação não-enzimática pro-hormona subunidades moléculas de tamanho de alargamento da hormona activável.

No primeiro caso, a ativação pós-tradução é característica de ACTH, beta-lipotropina e no segundo caso para hormônios glicoproteicos, em particular gonadotropinas e TSH.

A ativação sequencial dos hormônios proteína-péptido tem um significado biológico direto. Primeiro, ao mesmo tempo que limita os efeitos hormonais no lugar da educação; Em segundo lugar, as condições ideais são fornecidas para a manifestação de efeitos regulatórios polifuncionais com o uso mínimo de material genético e de construção, e também o transporte celular de hormônios é facilitado.

A liberação de hormônios ocorre, como regra, espontaneamente, e não de forma contínua e uniforme, mas impulsivamente, em porções discretas separadas. Isto é devido, aparentemente, à natureza cíclica dos processos de biossíntese, deposição intracelular e transporte de hormônios. Sob condições fisiológicas, o processo secretor deve fornecer um certo nível basal de hormônios em fluidos circulantes. Este processo, como a biossíntese, é controlado por fatores específicos. A secreção de hormônios pituitários é determinada principalmente pelos hormônios de liberação correspondentes do hipotálamo e pelo nível de hormônios circulantes no sangue. A formação dos próprios hormônios liberadores do hipotálamo depende do efeito de neurotransmissores de natureza adrenérgica ou colinérgica, bem como a concentração dos hormônios alvo no sangue.

A biossíntese ea secreção estão estreitamente inter-relacionados. A natureza química do hormônio e os mecanismos específicos de sua secreção determinam o grau de conjugação desses processos. Portanto, esse indicador é máximo em caso de secreção de hormônios esteróides, que se difundem de forma relativamente livre através das membranas celulares. A magnitude da conjugação da biossíntese e secreção de hormônios protéico-peptídicos e catecolaminas é mínima. Estes hormônios são liberados dos grânulos secretoras celulares. A posição intermediária sobre este indicador é ocupada por hormônios da tireóide, que são segregados por liberação de uma forma ligada a proteínas.

Assim, deve-se enfatizar que a síntese e secreção dos hormônios da hipófise e do hipotálamo são realizadas em uma certa extensão separadamente.

O principal elemento estrutural e funcional do processo secretor de hormônios proteína-péptido são grânulos ou vesículas secretoras. Estas são formações morfológicas especiais de formas ovoides de vários tamanhos (100-600 nm), cercadas por uma fina membrana de lipoproteínas. Os grânulos secretores de células produtoras de hormonas surgem do complexo de Golgi. Seus elementos envolvem a prohormona ou hormônio, gradualmente formando grânulos, que desempenham uma série de funções inter-relacionadas no sistema de processos responsáveis pela secreção de hormônios. Eles podem ser o local de ativação de prohormonas peptídicas. A segunda função que os grânulos desempenham é o armazenamento de hormônios na célula até o estímulo secretor específico ser exposto. A membrana dos grânulos limita a liberação de hormônios no citoplasma e protege os hormônios da ação das enzimas citoplasmáticas que podem inativá-los. As substâncias e íons específicos contidos nos grânulos têm um certo significado nos mecanismos de deposição. Estes incluem proteínas, nucleotídeos, íons, cujo principal objetivo é a formação de complexos não covalentes com hormônios e a prevenção da sua penetração através da membrana. Os grânulos secretores têm outra qualidade muito importante: a capacidade de se deslocar para a periferia da célula e transportar os hormônios depositados nas membranas plasmáticas. O movimento dos grânulos é realizado dentro das células com a participação de organelas celulares - microfilamentos (seu diâmetro é de 5 nm), construído com proteína de actina e microtúbulos ocos (diâmetro 25 nm), constituído por um complexo de proteínas contráteis tubulina e dineína. Em caso de necessidade de bloqueio de processos secretoras, geralmente são usadas drogas que destroem microfilamentos ou dissociam microtúbulos (citocalasina B, colchicina, vinblastina). O transporte intracelular de grânulos requer o gasto de energia e a presença de íons de cálcio. As membranas de grânulos e membranas de plasma com a participação de cálcio entram em contato umas com as outras, e o segredo é liberado para o espaço extracelular através dos "poros" formados na membrana celular. Este processo é chamado de exocitose. Os grânulos devastados podem, em alguns casos, ser reconstruídos e devolvidos ao citoplasma.

O ponto de partida na secreção de hormônios proteína-péptido é o aumento da formação de AMP (cAMP) e um aumento na concentração intracelular de íons de cálcio, que penetram através da membrana plasmática e estimulam a transferência de grânulos hormonais para a membrana celular. Os processos descritos acima são regulados de forma intracelular e extracelular. Se a regulação intracelular ea auto-regulação das funções produtoras de hormonas das células hipofisárias e hipotalâmicas são amplamente limitadas, os mecanismos de controle sistêmico garantem a atividade funcional da hipófise e hipotálamo de acordo com o estado fisiológico do organismo. A violação dos processos regulatórios pode levar a uma grave patologia das funções das glândulas e, consequentemente, do organismo inteiro.

As influências regulatórias podem ser divididas em estimulantes e inibitórias. No coração de todos os processos regulatórios é o princípio do feedback. O lugar principal no ordenamento das funções hormonais da glândula pituitária pertence às estruturas do sistema nervoso central e, em primeiro lugar, ao hipotálamo. Assim, os mecanismos fisiológicos que controlam a atividade da glândula pituitária podem ser divididos em nervo e hormonal.

Considerando os processos de regulação da síntese e secreção de hormônios pituitários, primeiro devemos apontar para o hipotálamo com a capacidade de sintetizar e secretar hormônios liberadores de neurohormonas. Conforme indicado, a regulação dos hormônios adenohipofisários é realizada com a ajuda da liberação de hormônios sintetizados em certos núcleos do hipotálamo. Os elementos de pequenas células dessas estruturas hipotalâmicas têm caminhos condutores que contatam os vasos da rede capilar primária, através dos quais os hormônios de liberação atuam, atingindo as células adeno-hipofisárias.

Considerando o hipotálamo como um centro neuroendócrino, t. E. À medida que o local de transformação em sinal hormonal específica impulso nervoso, um transportador, que são hormonas de libertação, os cientistas estão a estudar a possibilidade de influenciar diferentes sistemas mediadores directamente em processos de síntese e hormonas secreções adenogipofizarnyh. Com a ajuda de métodos metodológicos aperfeiçoados, os pesquisadores identificaram, por exemplo, o papel da dopamina na regulação da secreção de uma série de hormônios tropicos da adenohipófise. Neste caso, a dopamina não actua apenas como um neurotransmissor, ordenando função hipotalâmica, mas também como hormona libertadora de que está envolvido na regulação da função pituitária anterior. Foram obtidos dados similares para a norepinefrina, que está envolvido no controle da secreção de ACTH. O fato de um duplo controle da síntese e secreção de hormônios adeno-pituitários é agora estabelecido. O principal ponto de aplicação de vários neurotransmissores no sistema de regulação de hormônios liberadores de hipotálamo são as estruturas do hipotálamo em que são sintetizadas. Atualmente, o espectro de substâncias fisiologicamente ativas envolvidas na regulação de neurohormonas hipotalâmicas é bastante amplo. Trata-se de neurotransmissores clássicos de natureza adrenérgica e colinérgica, de vários aminoácidos, substâncias com ação de morfina - endorfinas e encefalinas. Essas substâncias são a principal ligação entre o sistema nervoso central e o sistema endócrino, o que, em última análise, garante sua unidade no corpo. A atividade funcional das células neuroendócrinas hipotalâmicas pode ser controlada diretamente por várias partes do cérebro com a ajuda de impulsos nervosos através de vários modos aferentes.

Recentemente, surgiu outro problema na neuroendocrinologia: o estudo do papel funcional dos hormônios liberadores localizados em outras estruturas do sistema nervoso central, fora do hipotálamo e não diretamente relacionados à regulação hormonal das funções adeno-falofísicas. Foi confirmado experimentalmente que eles podem ser considerados tanto como neurotransmissores quanto como neuromoduladores de uma série de processos sistêmicos.

No hipotálamo, os hormônios liberadores estão localizados em certas regiões ou núcleos. Por exemplo, a LH-RH está localizada no hipotálamo anterior e meiobasal, TRH - no hipotálamo médio, KRG - principalmente nas regiões posteriores. Isso também não exclui a distribuição difusa na glândula de neurohormonas.

A principal função dos hormônios adenohipofisários é ativar uma série de glândulas endócrinas periféricas (córtex adrenal, glândula tireoidea, gônadas). Os hormônios tropicos da pituitária - ACTH, TTG, LH e FSH, STH - causam respostas específicas. Assim, o primeiro causa o crescimento (hipertrofia e hiperplasia) da zona do feixe do córtex adrenal e o aumento nas suas células da síntese de glucocorticóides; O segundo é o principal regulador da morfogênese do aparelho folicular da glândula tireoidea, vários estágios de síntese e secreção de hormônios tireoidianos; LH é o principal estimulador da ovulação e formação do corpo amarelo nos ovários, crescimento de células intersticiais nos testículos, síntese de estrogênios, progestinas e andrógenos gonadais; A FSH causa uma aceleração do crescimento dos folículos ovarianos, os sensibiliza para a ação da LH e também ativa a espermatogênese; STG, agindo de forma estimulante para a secreção hepática de somatomedinas, determina o crescimento linear do corpo e processos anabolizantes; LTG promove a manifestação da ação das gonadotropinas.

Também deve notar-se que os hormônios tropicos da glândula pituitária, que mostram seu efeito como reguladores das funções das glândulas endócrinas periféricas, muitas vezes são capazes de ter um efeito direto. Assim, por exemplo, o ACTH como principal regulador da síntese de glicocorticóides dá uma série de efeitos extradrenais, em particular estimulantes lipolíticos e melanócitos.

Hormonas de origem hipotalâmica-hipófise, isto é, proteína-péptido, desaparecem muito rapidamente do sangue. O período de meia-vida não excede 20 minutos e na maioria dos casos dura 1-3 minutos. Os hormônios proteína-péptido rapidamente se acumulam no fígado, onde são intensamente degradados e inativados por peptidases específicas. Este processo pode ser observado em outros tecidos, bem como no sangue. Os metabolitos de hormônios proteína-péptido aparentemente são derivados principalmente na forma de aminoácidos livres, seus sais e pequenos péptidos. Eles são excrecionados em primeiro lugar com urina e bile.

As hormonas muitas vezes têm um excessivamente pronunciado tropismo de ação fisiológica. Por exemplo, ACTH atua sobre células do córtex adrenal, tecido adiposo, tecido nervoso; gonadotropinas - nas células das gônadas, o hipotálamo e várias outras estruturas, isto é, órgãos, tecidos e células alvo. Hormônios da hipófise e hipotálamo têm uma ampla gama de efeitos fisiológicos em células de diferentes tipos e em várias reações metabólicas nas mesmas células. A estrutura do corpo de acordo com o grau de dependência de suas funções na ação desses ou outros hormônios é dividida em hormônio-dependente e sensível a hormonas. Se os primeiros estiverem completamente condicionados pela presença de hormônios no processo de diferenciação e funcionamento completo, as células sensíveis a hormonas exibem claramente seus sinais fenotípicos e sem o hormônio correspondente, sendo o grau de manifestação modulado por ele em um intervalo diferente e determinado pela presença de receptores especiais na célula.

A interação de hormônios com as proteínas receptoras correspondentes é reduzida a ligação não covalente e reversível de moléculas hormonais e receptoras, resultando na formação de complexos proteína-ligando específicos que podem incluir múltiplos efeitos hormonais na célula. Se a proteína receptora estiver ausente nele, é resistente à ação das concentrações fisiológicas do hormônio. Os receptores são os representantes periféricos necessários da função endócrina correspondente, que determinam a sensibilidade fisiológica inicial da célula reagente ao hormônio, isto é, a possibilidade e intensidade de recepção, realização e realização da síntese hormonal na célula.

A eficácia da regulação hormonal do metabolismo celular é determinada tanto pela quantidade do hormônio ativo que entra na célula alvo quanto pelo nível de conteúdo do receptor nele.