26 марта 2009

Эволюция действия гормонов

Несмотря на то что действия гормонов отличаются своеобразием, на молекулярном уровне механизмы их действия обнаруживают сходство с механизмами действия других регуляторных лигандов, таких, как нейромедиаторы или простагландины. Это обусловлено тем, что такие механизмы сформировались на основе более ранних, созданных более простыми формами жизни. В связи с этим обсуждение эволюции действия гормонов требует некоторого анализа эволюции общих закономерностей регуляции.

Простая и сложная регуляция

Tomkins  предложил удобный способ оценки регуляции внутриклеточных процессов. Он разделил ее на простую и сложную. Простая регуляция предполагает регуляцию ферментативных или иных процессов, важных для осуществления той или иной последовательности метаболических реакций, самими химическими веществами, участвующими в этих реакциях.

Примером такой регуляции служит осуществляемое по принципу обратной связи ингибирование активности фермента продуктом реакции. Tomkins подчеркнул, однако, что если регуляция ограничена простыми механизмами, то это должно было бы уменьшать возможность выживания, поскольку, если регуляторные лиганды сами являются важными промежуточными продуктами реакции, резкие изменения их концентрации могли бы подвергать организм опасности. Таким образом, существует необходимость в более тонких механизмах регуляции метаболизма.

Это (сложная регуляция) предполагает использование клетками таких регуляторных лигандов, которые не являются ни реагирующими веществами, ни продуктами регулируемого процесса. Такие лиганды поэтому могут не иметь никакой видимой связи с химическими веществами, участвующими в реакции. Например, циклический аденозин, монофосфат (цАМФ) играет регуляторную роль в метаболизме глюкозы и гликогена, но химически отличается от этих углеводов.

«Эндокринология и метаболизм», Ф.Фелиг, Д.Бакстер

Читайте далее:



Гормоны, обладающие высокоспециализированными функциями: тропные гормоны. Интеграция эндокринной системы требовала появления в эволюции таких гормонов, которые были бы специально предназначены для регуляции желез, специализированных в отношении продукции других гормонов. Так обстоит дело с ТТГ, который регулирует продукцию тиреоидных гормонов, ХГЧ, регулирующим продукцию прогестерона, ФСГ, играющим важную роль в созревании фолликулярных клеток и клеток Сертоли, с…

Альдостерон, вазопрессин, ПТГ, кальцитонин и витамин D являются гормонами, которые по большей части приобрели специфические функции в регуляции уровня ионов и воды. Механизмы их действия разнообразны, но распространенность тканеймишеней для каждого класса весьма ограничена. Однако это не единственные гормоны, влияющие на обмен жидкостей и электролитов; на него могут влиять, например, и глюкагон, и глюкокортикоиды, и…

Центром обсуждения до сих пор служила главным образом регуляция гомеостаза у зрелых организмов. Однако гормоны играют решающую роль и в репродуктивной биологии, а также в процессах постнатального роста и развития. Действительно, большинство упомянутых гормонов оказываются важными на определенных стадиях развития. В некоторых случаях (например, в отношении СТГ) не ясно, необходим ли вообще гормон в зрелом…

Механизмы секреции гормонов, их доставки к клеткаммишеням и метаболического клиренса имеют решающее значение для правильного функционирования эндокринной системы. Способ секреции стероидных гормонов изучен недостаточно, но известно, что эти гормоны накапливаются в тех тканях, в которых они вырабатываются. Тиреоидные гормоны, катехоламины и пептидные гормоны «пакуются» в гранулы, образующиеся из эндоплазматического ретикулума. Слияние этих гормонсодержащих пузырьков с…

Для передачи информации между клетками в многоклеточных организмах сформировались нервная и эндокринная система. Если у относительно просто устроенных живых организмов имелась возможность непосредственной связи нервных волокон со всеми клетками, то у более сложных организмов это оказалось менее практичным. В результате нервная система как главный координатор функций организма приобрела способность секретировать регуляторные молекулы (гормоны), переносимые с…