Le mécanisme d'action des hormones de l'hypophyse et de l'hypothalamus

Processus de régulation Hormonal commence par la synthèse et la sécrétion d'hormones dans les glandes endocrines. Ils sont fonctionnellement interdépendants et représentent un seul ensemble. Biosynthèse des hormones dans des cellules spécialisées, se produit spontanément et est fixée génétiquement. Le contrôle génétique de la biosynthèse de la plupart des hormones protéiques et peptidiques, en particulier adenogipofizotropnyh effectuée le plus directement en précurseur de l'hormone de polysomes, ou au niveau de l'ARNm de la formation de l'hormone, alors que la biosynthèse des hormones hypothalamiques est réalisée par la formation de l'ARNm des enzymes régulant diverses étapes de l'hormone de formage, t e., une synthèse extra-bisomale se produit. La formation de la structure primaire du peptide de l'hormone de protéine - un résultat direct de la traduction des séquences de nucleotides de l'ARNm respectifs synthétisés sur des régions actives du génome des cellules productrices d'hormones. La structure de la plupart des hormones ou leurs précurseurs de protéines formé polysomes dans le régime général de la biosynthèse des protéines. La possibilité de traduction de l'ARNm et la synthèse de l'hormone ou de ses précurseurs spécifiques pour un appareil nucléaire et polysomes type cellulaire particulier. Ainsi, l'hormone de croissance est synthétisée dans la petite éosinophiles antérieure prolactine pituitaire - en grande éosinophiles et gonadotrophine - dans les cellules basophiles spécifiques. Un peu différemment biosynthèse de TRH et de LH-RH dans les cellules de l'hypothalamus. Ces peptides ne sont pas formées dans une matrice sur l'ARNm Les polysomes et la partie soluble du cytoplasme sous l'influence des systèmes de synthetase appropriés.

La traduction directe du matériel génétique dans les cas d'isolement de la plupart des hormones polypeptidiques conduit souvent à la formation de précurseurs de faible activité - les préhormones polypeptidiques (préhormones). La biosynthèse de l'hormone polypeptidique consiste en deux étapes différentes: la synthèse ribosomale du précurseur inactif sur la matrice d'ARNm et la formation post-traductionnelle de l'hormone active. La première étape se déroule nécessairement dans les cellules de l'adénohypophyse, la seconde peut également être réalisée en dehors de celle-ci.

Activation post-traductionnelle des précurseurs d'hormones possibles de deux façons: par des molécules de dégradation enzymatique à plusieurs étages précurseurs diffusé krupnomolekulyarnyh avec des tailles décroissantes de molécules et de l'hormone activée en raison de l'association non enzymatique sous-unités pro-hormone molécules de taille d'agrandissement hormone activable.

Dans le premier cas, l'activation post-traductionnelle est caractéristique pour l'ACTH, la bêta-lipotropine, et dans le second cas pour les hormones glycoprotéiques, en particulier les gonadotrophines et la TSH.

L'activation séquentielle des hormones protéine-peptide a une signification biologique directe. Premièrement, tout en limitant les effets hormonaux à la place de l'éducation; Deuxièmement, des conditions optimales sont prévues pour la manifestation d'effets régulateurs polyfonctionnels avec une utilisation minimale de matériel génétique et de construction, et le transport cellulaire des hormones est également facilité.

La libération des hormones se produit, en règle générale, spontanément, et non de manière continue et régulière, mais impulsivement, dans des parties discrètes distinctes. Ceci est dû, apparemment, à la nature cyclique des processus de biosynthèse, de dépôt intracellulaire et de transport d'hormones. Dans des conditions physiologiques, le processus de sécrétion doit fournir un certain niveau basal d'hormones dans les fluides circulants. Ce processus, comme la biosynthèse, est contrôlé par des facteurs spécifiques. La sécrétion des hormones hypophysaires est principalement déterminée par les hormones libératrices correspondantes de l'hypothalamus et le taux d'hormones circulantes dans le sang. La formation des hormones libérant l'hypothalamus elles-mêmes dépend de l'effet des neurotransmetteurs de nature adrénergique ou cholinergique, ainsi que de la concentration des hormones cibles dans le sang.

La biosynthèse et la sécrétion sont étroitement liées. La nature chimique de l'hormone et les mécanismes spécifiques de sa sécrétion déterminent le degré de conjugaison de ces processus. Ainsi, cet indicateur est maximal en cas de sécrétion d'hormones stéroïdiennes, qui diffusent relativement librement à travers les membranes cellulaires. L'ampleur de la conjugaison de la biosynthèse et de la sécrétion des hormones protéiques-peptidiques et des catécholamines est minime. Ces hormones sont libérées des granules de sécrétion cellulaire. La position intermédiaire sur cet indicateur est occupée par les hormones thyroïdiennes, qui sont sécrétées en les libérant d'une forme liée aux protéines.

Ainsi, il faut souligner que la synthèse et la sécrétion des hormones de l'hypophyse et de l'hypothalamus sont réalisées dans une certaine mesure séparément.

Les principaux éléments structurels et fonctionnels du processus de sécrétion des hormones protéiques-peptidiques sont les granules sécrétoires ou les vésicules. Ce sont des formations morphologiques spéciales de forme ovoïde de différentes tailles (100-600 nm), entourées d'une fine membrane lipoprotéique. Les granules sécrétoires des cellules productrices d'hormones proviennent du complexe de Golgi. Ses éléments entourent la prohormone ou l'hormone, formant progressivement des granules, qui remplissent un certain nombre de fonctions interdépendantes dans le système des processus responsables de la sécrétion d'hormones. Ils peuvent être le site d'activation des prohormones peptidiques. La deuxième fonction que les granules effectuent est le stockage des hormones dans la cellule jusqu'à ce que le stimulus sécrétoire spécifique soit exposé. La membrane granulaire limite la libération d'hormones dans le cytoplasme et protège les hormones de l'action des enzymes cytoplasmiques qui peuvent les inactiver. Les substances spécifiques et les ions contenus dans les granules ont une certaine importance dans les mécanismes de dépôt. Ceux-ci comprennent des protéines, des nucléotides, des ions dont le but principal est la formation de complexes non covalents avec des hormones et la prévention de leur pénétration à travers la membrane. Les granules sécrétoires ont une autre qualité très importante - la capacité de se déplacer vers la périphérie de la cellule et de transporter les hormones qui y sont déposées vers les membranes plasmiques. Le déplacement des granulés est réalisée avec la participation des organites intracellulaires - microfilaments (diamètre 5 nm), construit à partir de l'actine de la protéine, et microtubes creux (diamètre 25 nm) constitué d'un complexe de protéines contractiles tubuline et dynéine. En cas de nécessité d'un blocage des processus de sécrétion, des médicaments qui détruisent les microfilaments ou dissocient les microtubules (cytochalasine B, colchicine, vinblastine) sont généralement utilisés. Le transport intracellulaire de granules nécessite la dépense d'énergie et la présence d'ions calcium. Les membranes des granules et les membranes du plasma avec la participation du calcium entrent en contact les uns avec les autres, et le secret est libéré dans l'espace extracellulaire à travers les "pores" formés dans la membrane cellulaire. Ce processus est appelé exocytose. Des granules dévastés peuvent dans certains cas être reconstruits et renvoyés dans le cytoplasme.

Le point de départ dans le processus de sécrétion des hormones protéiques et peptidiques augmente la formation d'AMP (AMPc), et une augmentation des concentrations intracellulaires d'ions calcium qui pénètrent à travers la membrane plasmique et stimule la transition granules hormonaux à la membrane cellulaire. Les processus décrits ci-dessus sont régulés à la fois intracellulaire et extracellulaire. Si la régulation intracellulaire et la fonction gormonprodutsiruyuschei autorégulation des cellules hypophyse et l'hypothalamus est en grande partie limitée, les commandes du système permettent l'activité fonctionnelle de la glande pituitaire et l'hypothalamus, conformément à l'état physiologique de l'organisme. La violation des processus de régulation peut conduire à une pathologie sérieuse des fonctions de la glande et, par conséquent, de l'organisme entier.

Les influences régulatrices peuvent être divisées en stimulant et inhibiteur. Le principe de la rétroaction est au cœur de tous les processus réglementaires. La place principale dans l'ordre des fonctions hormonales de la glande pituitaire appartient aux structures du système nerveux central, et en premier lieu à l'hypothalamus. Ainsi, les mécanismes physiologiques contrôlant l'activité de la glande pituitaire peuvent être divisés en nerf et hormonal.

Si l'on considère les processus de régulation de la synthèse et de la sécrétion des hormones hypophysaires, il faut d'abord pointer vers l'hypothalamus avec sa capacité à synthétiser et à sécréter des neurohormones libérant des hormones. Comme indiqué, la régulation des hormones adénohypophysaires est réalisée à l'aide d'hormones libérées synthétisées dans certains noyaux de l'hypothalamus. Les petits éléments cellulaires de ces structures hypothalamiques ont des voies conductrices qui entrent en contact avec les vaisseaux du réseau capillaire primaire, à travers lesquels les hormones libératrices agissent, atteignant les cellules adénohypophysaires.

Compte tenu de l'hypothalamus en tant que centre neuroendocrine, t. E. Comme le lieu de transformation de signal hormonal spécifique de l'influx nerveux, un support qui libère les hormones, les chercheurs étudient la possibilité d'influencer les différents systèmes de médiateurs directement sur les procédés de synthèse et les hormones sécrétions adenogipofizarnyh. Avec l'aide de techniques d'enseignement de pointe, les chercheurs ont constaté, par exemple, le rôle de la dopamine dans la régulation de la sécrétion d'un certain nombre d'hormones Tropique du l'adénohypophyse. Dans ce cas, la dopamine agit non seulement comme un neurotransmetteur, la commande la fonction hypothalamique, mais aussi comme l'hormone de libération qui est impliquée dans la régulation de la fonction de l'hypophyse antérieure. Des données similaires ont été obtenues pour la norépinéphrine, qui est impliquée dans le contrôle de la sécrétion d'ACTH. Le fait d'un double contrôle de la synthèse et de la sécrétion des hormones adéno-hypophysaires est maintenant établi. Le principal point d'application de divers neurotransmetteurs dans le système de régulation des hormones libérant l'hypothalamus sont les structures de l'hypothalamus dans lequel ils sont synthétisés. Actuellement, le spectre des substances physiologiquement actives impliquées dans la régulation des neurohormones hypothalamiques est assez large. Ce neurotransmetteurs classiques nature adrénergique et cholinergique, un certain nombre d'acides aminés, substances à action morphine - endorphines et les enképhalines. Ces substances sont le lien principal entre le système nerveux central et le système endocrinien, ce qui assure leur unité dans le corps. L'activité fonctionnelle des cellules neuroendocrines hypothalamiques peut être contrôlée directement par diverses parties du cerveau à l'aide d'influx nerveux provenant de diverses voies afférentes.

Récemment, en neuroendocrinologie il y a un autre problème - l'étude du rôle fonctionnel des hormones de libération, qui sont localisés dans d'autres structures du système nerveux central, en dehors de l'hypothalamus, et non directement liés aux fonctions de adenogipofizarnyh de régulation hormonale. Il a été confirmé expérimentalement qu'ils peuvent être considérés à la fois comme des neurotransmetteurs et comme des neuromodulateurs d'un certain nombre de processus systémiques.

Dans l'hypothalamus, les hormones libératrices sont localisées dans certaines régions ou noyaux. Par exemple, la LH-RH est localisée dans l'hypothalamus antérieur et médio-basal, TRH - dans l'hypothalamus moyen, KRG - principalement dans ses régions postérieures. Ceci n'exclut pas non plus la distribution diffuse dans la glande des neurohormones.

La principale fonction des hormones adénohypophysaires est d'activer un certain nombre de glandes endocrines périphériques (cortex surrénalien, glande thyroïde, gonades). Les hormones tropiques de l'hypophyse - ACTH, TTG, LH et FSH, STH - provoquent des réponses spécifiques. Ainsi, le premier provoque la croissance (hypertrophie et hyperplasie) de la zone du faisceau du cortex surrénalien et l'amélioration dans ses cellules de la synthèse des glucocorticoïdes; le second est le principal régulateur de la morphogenèse de l'appareil folliculaire de la glande thyroïde, divers stades de synthèse et de sécrétion des hormones thyroïdiennes; La LH est le stimulateur principal de l'ovulation et de la formation du corps jaune dans les ovaires, de la croissance des cellules interstitielles dans les testicules, de la synthèse des œstrogènes, des progestatifs et des androgènes gonadiques; La FSH provoque une accélération de la croissance des follicules ovariens, les sensibilise à l'action de la LH et active également la spermatogenèse; STG, agissant d'une manière stimulante pour la sécrétion de foie de somatomedins, détermine la croissance linéaire du corps et des processus anaboliques; Le LTG favorise la manifestation de l'action des gonadotrophines.

Il convient également de noter que les hormones tropiques de la glande pituitaire, montrant son effet en tant que régulateurs des fonctions des glandes endocrines périphériques, sont souvent capables d'avoir un effet direct. Ainsi, par exemple, l'ACTH en tant que principal régulateur de la synthèse des glucocorticoïdes donne un certain nombre d'effets extradrénaux, en particulier lipolytiques et stimulant les mélanocytes.

Les hormones d'origine hypothalamo-hypophysaire, c'est-à-dire protéine-peptide, disparaissent très rapidement du sang. La période de leur demi-vie ne dépasse pas 20 minutes et, dans la plupart des cas, dure de 1 à 3 minutes. Les hormones protéiques-peptidiques s'accumulent rapidement dans le foie, où elles sont intensément dégradées et inactivées par des peptidases spécifiques. Ce processus peut être observé dans d'autres tissus, ainsi que dans le sang. Les métabolites des hormones protéiques-peptides sont apparemment dérivés principalement sous la forme d'acides aminés libres, de leurs sels et de leurs petits peptides. Ils sont excrétés en premier lieu avec l'urine et la bile.

Les hormones ont souvent un tropisme d'action physiologique assez prononcé. Par exemple, ACTH agit sur les cellules du cortex surrénalien, le tissu adipeux, le tissu nerveux; les gonadotrophines - sur les cellules des gonades, l'hypothalamus et un certain nombre d'autres structures, c'est-à-dire des organes, des tissus et des cellules cibles. Les hormones de l'hypophyse et de l'hypothalamus ont un large éventail d'effets physiologiques sur des cellules de types différents et sur diverses réactions métaboliques dans les mêmes cellules. La structure du corps en fonction du degré de dépendance de leurs fonctions sur l'action de ces hormones ou d'autres sont divisées en hormones dépendantes et hormono-sensibles. Si le premier complètement en raison de la présence d'hormones pendant la différenciation complète et le fonctionnement des cellules gormonchuvstvitelnye montrent clairement leurs caractéristiques phénotypiques et sans une hormone correspondante, le degré de manifestation est modulée par eux dans une autre plage, et est déterminée par la présence de récepteurs spécifiques dans les cellules.

L'interaction des hormones avec des protéines de récepteur correspondant est réduit à la non-covalente, liaison réversible de molécules d'hormones et récepteurs, entraînant la formation de complexes protéine-ligand spécifiques qui peuvent inclure de multiples effets hormonaux dans la cellule. Si la protéine réceptrice est absente, elle résiste à l'action des concentrations physiologiques de l'hormone. Les récepteurs sont des éléments périphériques nécessaires correspondant la fonction endocrine, détermine la sensibilité des cellules sensibles aux hormones d'origine physiologique, ie. E. La possibilité et l'intensité de la réception, la réalisation et la mise synthèse des hormones dans la cellule.

L'efficacité de la régulation hormonale du métabolisme cellulaire est déterminée à la fois par la quantité d'hormone active entrant dans la cellule cible et par le niveau de contenu du récepteur dans celle-ci.