Гормоны и сигналтрансдукторные системы

Любой живой организм сохраняет обязательное для жизни состояние устойчивого неравновесия и поддерживает в допустимых пределах постоянство своей внутренней среды (гомеостаз). Это возможно только благодаря регулируемости – одному из обязательных свойств жизни. У многоклеточных организмов отдельные элементы (клетки) должны быть объединены в единое целое (интеграция) и все должно решаться в интересах организма (координация). Традиционно различают две регуляторные системы: нервную и эндокринную. Нервная система наиболее важна для общения организма с окружающей средой, но внутреннюю среду она регулирует лишь частично, а гормоны – полностью. Роль головного мозга переоценить трудно, но есть большие сферы жизнедеятельности, не имеющие прямого нервного контроля. Это синтез нуклеиновых кислот и белка, деление и дифференцировка клеток, клеточный шок, злокачественная трансформация, апоптоз, водно-минеральный обмен и кислотно-основной баланс. В то же время все они регулируются гормонами.

Любая система работает только в том случае, если срабатывают и прямые, и обратные связи. Прямая связь обеспечивается гормоном, обратная связь – как гормоном, так и продуктом реакции. При нарушении механизмов регуляции, обусловленных прерыванием нормальных обратных связей, возникают гормональные и метаболические заболевания.

Гормоны в широком смысле – это специализированные и мобильные межклеточные регуляторы рецепторного действия. Всем известен главный постулат молекулярной биологии: ДНК (гены) определяют все свойства организма; закодированная в ней информация передается на РНК и затем на белки, которые и реализуют эту информацию. Над этой универсальной последовательностью есть надстройка – гормоны. Если ДНК определяет все, а белки делают все, то гормоны регулируют все. Любой процесс обязательно контролируется гормонами, как на клеточном, так и на органном и организменном уровнях.

Молекулярные механизмы действия гормонов опосредованы через сигнал-трансдукторные системы (СТС) клетки. СТС – система восприятия, преобразования, усиления и передачи гормонального и иного сигнала во все части клетки. Основные компоненты СТС – рецепторы, ионные каналы, G-белки, эффекторные ферменты, вторые посредники, протеинкиназы (включая тирозинкиназы), белковые факторы матричных синтезов.