هورمونها و پیامرسانی درونریز
هورمونها چه هستند، به چه دستههای شیمیایی تقسیم میشوند و چگونه از طریق گیرندههای سطحی و درونسلولی دستورالعملها را به سلولها میرسانند.
Definition
هورمون یک پیامرسان شیمیایی است که توسط سلولها به مایعات بدن ترشح میشود و بر سلولهای هدف دارای گیرندههای خاص عمل میکند، و پیامرسانی درونریز فرآیندی است که طی آن چنین هورمونی به گیرنده خود متصل شده و یک پاسخ سلولی را تحریک میکند، با نحوه عملکردی که بر اساس اینکه هورمون در سطح سلول یا درون سلول عمل میکند، تعیین میشود.
Scope
این موضوع به ماهیت و عملکرد هورمونها میپردازد: دستههای شیمیایی اصلی — پپتیدها و پروتئینها، آمینها و استروئیدها — و اینکه چگونه حلالیت آنها نحوه عملکردشان را تعیین میکند؛ گیرندهها و مسیرهای انتقال سیگنال که از طریق آنها هورمونهای محلول در آب و محلول در چربی عمل میکنند؛ و تنظیم سنتز، انتقال و پاکسازی هورمون. این موضوع به تنوع هورمونها در حیوانات و منطق مشترک پیامرسانی با واسطه گیرنده میپردازد. پوشش این مبحث مقایسهای و مکانیکی است.
Core questions
- هورمونها به چه دستههای شیمیایی تعلق دارند و چرا این موضوع اهمیت دارد؟
- هورمونهای محلول در آب چگونه بر سلولهای هدف خود عمل میکنند؟
- هورمونهای استروئیدی و تیروئیدی چگونه رفتار سلول را تغییر میدهند؟
- سطح هورمونها در خون چگونه کنترل میشود؟
Key theories
- عملکرد پیامرسان ثانویه هورمونهای محلول در آب
- هورمونهای پپتیدی و آمینی نمیتوانند از غشای سلولی عبور کنند و در عوض به گیرندههای سطحی متصل میشوند که پیامرسانهای ثانویه درونسلولی تولید میکنند، سیگنال را تقویت کرده و پاسخهای سلولی سریع ایجاد میکنند.
- عملکرد ژنومی هورمونهای استروئیدی و تیروئیدی
- هورمونهای استروئیدی و تیروئیدی محلول در چربی به داخل سلولها نفوذ کرده و به گیرندههای درونسلولی متصل میشوند که رونویسی ژن را تنظیم میکنند و تغییرات کندتر اما طولانیمدتتری در عملکرد سلول ایجاد میکنند.
Mechanisms
هورمونها به دستههای شیمیایی تقسیم میشوند که نحوه حرکت و عملکرد آنها را تعیین میکند. هورمونهای پپتیدی و پروتئینی و بیشتر آمینها محلول در آب هستند، آزادانه در خون حل میشوند و به گیرندههای روی سطح سلول هدف متصل میشوند؛ این گیرندهها مسیرهای انتقال سیگنال و پیامرسانهای ثانویه را فعال میکنند که به سرعت فعالیت آنزیم و رفتار سلول را تغییر میدهند، با تقویت در هر مرحله. هورمونهای استروئیدی و هورمون تیروئید محلول در چربی هستند، توسط پروتئینهای ناقل حمل میشوند و از غشای سلولی عبور میکنند تا به گیرندههای درونسلولی متصل شوند که به عنوان فاکتورهای رونویسی عمل میکنند، و ژنهای بیانشده را تغییر میدهند و اثرات کندتر و پایدارتری تولید میکنند. عملکرد هورمون به وجود گیرنده بستگی دارد، بنابراین یک هورمون میتواند اثرات متفاوتی در بافتهای مختلف داشته باشد. سطوح در گردش توسط تعادل سنتز و ترشح تنظیمشده در برابر انتقال، تخریب و دفع تعیین میشود، که امکان کنترل دقیق پیامرسانی را فراهم میکند.
Clinical relevance
اصول دستههای هورمونی و عملکرد با واسطه گیرنده که در غدد درونریز مقایسهای (comparative endocrinology) تثبیت شدهاند، زیربنای درک عملکرد غدد درونریز و عملکرد عوامل مبتنی بر هورمون و هدفگیرنده گیرنده هستند. این مدخل یک ماده مرجع آموزشی است نه راهنمایی پزشکی.
History
نامگذاری هورمونها توسط استارلینگ پس از کشف سکرتین صورت گرفت، و شناسایی cAMP توسط ساترلند نشان داد که چگونه هورمونهای محلول در آب از طریق پیامرسانهای ثانویه عمل میکنند. کار جنسن بر روی گیرندههای استروئیدی نشان داد که چگونه هورمونهای محلول در چربی ژنها را تنظیم میکنند، در حالی که رادیوایمونواسی (radioimmunoassay) یالو و برسون اندازهگیری دقیق هورمونها را ممکن ساخت.
Key figures
- Ernest Starling
- Earl Sutherland
- Elwood Jensen
- Rosalyn Yalow
Related topics
Seminal works
- norris2013
- hill2016
- randall2002
Frequently asked questions
- چرا هورمونهای استروئیدی کندتر از هورمونهای پپتیدی عمل میکنند؟
- استروئیدها با ورود به سلولها و تغییر بیان ژن عمل میکنند، که زمان میبرد تا سطح پروتئینها را تغییر دهد، در حالی که هورمونهای پپتیدی در سطح سلول از طریق مسیرهای پیامرسان ثانویه سریع عمل میکنند.
- چرا یک هورمون بر برخی بافتها تأثیر میگذارد اما بر برخی دیگر نه؟
- یک هورمون فقط بر سلولهایی عمل میکند که گیرنده مناسب را دارند، بنابراین اثرات آن محدود به بافتهایی است که آن گیرنده را بیان میکنند، حتی اگر هورمون در سراسر بدن گردش کند.