Рецептори одного гормону в різних клітинах викликають різні ефекти.

Кількість різних рецепторів у клітинах одного організму, мабуть, більше, ніж кількість специфічних регуляторів, які утворюються в цьому організмі, так як багато гормони та нейромедіатори діють не через один, а через кілька типів рецепторів.

Різні рецептори одного і того ж гормону можуть викликати зовсім різні біологічні ефекти і використовувати для цього різні регуляторні механізми.

Так, наприклад, адреналін, діючи через альфа-адренергічні рецептори, викликає скорочення, а через бета-адренергічні рецептори – розслаблення кровоносних судин, сечового міхура і селезінки. Якою буде відповідь тканини на адреналін – це визначається концентрацією адреналіну і співвідношенням альфа-і бета-адренергічних рецепторів у клітинах.

Гормональні ефекти: кінетична теорія Кларка
Вперше спробу дати кінетичне опис всієї системи проведення гормонального сигналу (від зв’язування з рецептором до реалізації біологічного ефекту) зробив Кларк в 1926 р. Він припустив, що існує прямопропорційна залежність між часткою рецепторів, що зв’язалися з речовиною, і відповіддю тканини на цю речовину. Іншими словами, при окупації гормоном 50% рецепторів розвивається напівмаксимального біологічний ефект, отже, константа спорідненості, яка визначається в фізіологоіческом експерименті, є істинною, характеризує спорідненість рецептора до гормону.

Незабаром, однак, було виявлено, що максимальний біологічний ефект може розвиватися навіть у тому випадку, якщо гормон окупував лише малу частку рецепторів.

Так, наприклад, після преінкубаціі гладких м’язів, серця й інших тканин, з кураре або атропіном утворюється міцний комплекс між холінергічними рецептором і відповідним антагоністом. Цей комплекс може руйнуватися лише протягом десятків хвилин, однак ефект ацетилхоліну (причому такий же за величиною, як і на непреінкубірованной тканини) розвивається вже через кілька секунд після початку відмивання рецептора від блокатора. Це протиріччя експерименту з теорією Кларка можна було пояснити витісненням блокатора ацетилхоліном шляхом негативною кооперативності. Однак виявлення таких же ефектів при використанні блокаторів, які необоротно зв’язуються з рецептором (наприклад, дібензаміна), виключало таке пояснення. Стало ясно, що в клітині існує “надлишок” рецепторів, завдяки чому гормон або його агоніст може викликати максимальний відповідь навіть тоді, коли він окуповує лише невелику частку клітинних рецепторів.

Концентрація катехоламінів, циркулюючих в крові, дорівнює 10-9 – 10-8M. Спорідненість рецепторів до цих гормонів звичайно нижче (К = 10-7 – 10-6М). Полумаксімльная активація аденілатциклази в мембранних препаратах, виділених з різних тканин, спостерігається у присутності порівняно високих концентрацій катехоламінів (10-7 – 10-6M), а вплив на глікогеноліз або ліполіз в тканинах (ефекти, опосередковувані синтезом цАМФ) зазвичай відбувається у присутності низьких концентрацій катехоламінів (10-9-10-8М). Показано, що для прояву біологічного ефекту катехоламінів досить зв’язування менш, ніж з 1% бета-адренергічних рецепторів. Існує також 100-Крат надлишок рецепторів гістаміну, не менше, ніж 10-кратний “надлишок” рецепторів глюкагону, ангіотензину, АКТГ і рецепторів багатьох інших гормонів.

Той факт, що окупація гормоном невеликої кількості клітинних рецепторів призводить до розвитку максимального фізіологічного відповіді тканини пояснюється високим ступенем посилення гормонального сигналу (105 – 108 разів). Це означає, що при зв’язуванні з рецептором однієї молекули гормону в клітині може з’явитися (або зникнути) 105 – 108 молекул певних речовин або іонів. Існування “надлишку” рецепторів забезпечує клітці високу чутливість до позаклітинним регуляторам.

Як уже зазначалося, є речовини, зв’язування яких з рецепторами викликає такий же за величиною ефект, як і зв’язування гормону (агоністи), є й такі, при зв’язуванні яких ніколи не досягається максимальний ефект (часткові агоністи), а є речовини, і зовсім не викликають біологічного ефекту, але зв’язуються з рецептором (антагоністи). Отже, величина біологічного ефекту далеко не завжди відбиває міру зайнятості рецепторів тим, чи іншим речовиною.

Comments are closed.