Doelcellen zijn zulke structurele en functionele eenheden die specifiek interageren met hormonen met behulp van speciale receptoreiwitten. De definitie is over het algemeen duidelijk, maar het onderwerp zelf is zeer omvangrijk en elk van zijn aspecten is zeker belangrijk. Het is vrij moeilijk om al het materiaal in één keer te behandelen, dus we zullen het nu alleen hebben over de belangrijkste punten met betrekking tot doelcellen, hun soorten en werkingsmechanisme.
Definitie
Doelcellen is een zeer interessante term. Het daarin aanwezige prefix is logisch verantwoord. In feite is elke cel in het lichaam immers een doelwit voor hormonen. Op het moment van hun contact wordt een specifieke biochemische reactie gelanceerd. Het proces dat vervolgens wordt uitgevoerd, houdt rechtstreeks verband met het metabolisme.
Hoe sterk het effect zal worden gerealiseerd, bepa alt de concentratie van het hormoon dat reageerde met de doelcel. Dit is echter niet de enige belangrijke factor. Speelt ook een rolde snelheid van hormoonbiosynthese, de voorwaarden voor rijping en de specifieke kenmerken van de omgeving waarin de cel in contact komt met het dragereiwit.
Bovendien weerspiegelt het biochemische effect het antagonisme of synergie van hormonale effecten. Epinefrine en glucagon (geproduceerd in respectievelijk de bijnieren en de pancreas) hebben bijvoorbeeld een vergelijkbaar effect. Beide hormonen activeren de afbraak van glycogeen in de lever.
Maar de vrouwelijke geslachtshormonen progesteron en oestrogeen hebben een antagonistische werking. De eerste vertraagt de samentrekking van de baarmoeder en de tweede daarentegen versterkt ze.
Het concept van receptoreiwitten
Het zou wat meer in detail moeten worden bestudeerd. Doelcellen zijn, zoals reeds vermeld, structurele eenheden die interageren met hormonen. Maar wat zijn de beruchte receptoreiwitten? Zogenaamde moleculen die twee hoofdfuncties hebben:
- Reageer op fysieke factoren (bijvoorbeeld licht).
- Bind andere moleculen die regulerende signalen dragen (neurotransmitters, hormonen, enz.).
De laatste functie is de belangrijkste. Vanwege de conformationele veranderingen die deze signalen induceren, activeren receptoreiwitten bepaalde biochemische processen in de cel. Het resultaat is de realisatie van haar fysiologische reactie op externe signalen.
Eiwitten kunnen zich trouwens op het kern- of buitenmembraan van de cel of in het cytoplasma bevinden.
Receptoren
Over henmoet apart worden verteld. Doelcelreceptoren zijn hun specifieke chemische structuren die complementaire plaatsen bevatten die aan een hormoon binden. Het is als gevolg van deze interactie dat alle daaropvolgende biochemische reacties plaatsvinden, die tot het uiteindelijke effect leiden.
Het is belangrijk op te merken dat de receptor van elk hormoon een eiwit is met ten minste twee domeinen (tertiaire structuurelementen) die verschillen in structuur en functie.
Wat zijn hun functies? De receptoren werken als volgt: een van de domeinen bindt het hormoon en de tweede produceert een signaal dat toepasbaar is op een specifiek intracellulair proces.
In steroïde biologisch actieve stoffen gebeurt alles een beetje anders. Ja, hormoonreceptoren van deze groep hebben ook minstens twee domeinen. Slechts één van hen voert binding uit en de tweede is geassocieerd met een specifiek DNA-gebied.
Het is interessant dat er in veel cellen zogenaamde reservereceptoren zijn - diegene die niet betrokken zijn bij de vorming van een biologische respons.
Belangrijk om te weten
Bij het bestuderen van de werkingsmechanismen van hormonen op doelcellen en andere kenmerken van dit onderwerp, moet worden opgemerkt dat de meeste receptoren tot nu toe niet voldoende zijn bestudeerd. Waarom? Omdat hun isolatie en verdere zuivering moeilijk zijn. Maar het geh alte in de cellen van elke receptor is vrij laag.
Het is echter bekend dat hormonen op een chemisch-fysische manier interageren met receptoren. Hydrofoob enelektrostatische verbindingen. Wanneer de receptor aan een hormoon bindt, ondergaat het receptoreiwit een conformatieverandering, wat resulteert in activering met het signaalmolecuulcomplex.
Neurozenders
Dit is de naam van biologisch actieve stoffen, waarvan de belangrijkste functie het overbrengen van elektrochemische impulsen van zenuwcellen en neuronen is. Ze worden ook wel "tussenpersonen" genoemd. Natuurlijk worden doelcellen ook beïnvloed door neurotransmitters.
Om precies te zijn, de "tussenpersonen" nemen rechtstreeks contact op met de hierboven genoemde biochemische receptoren. Het complex dat deze twee stoffen vormen, kan de intensiteit van bepaalde stofwisselingsprocessen beïnvloeden (via het doelwit van mediatoren of rechtstreeks).
Een neurotransmitter veroorzaakt bijvoorbeeld een toename van de prikkelbaarheid van de doelcel en een geleidelijke depolarisatie van het postsynaptische membraan. Andere "tussenpersonen" kunnen een volledig tegengesteld effect hebben (remmend).
Een ander aantal stoffen blokkeert en activeert receptoren. Deze omvatten prostaglandinen, neuroactieve peptiden en aminozuren. Maar in feite zijn er veel meer stoffen die het proces van informatieoverdracht beïnvloeden.
Soorten werking van hormonen op doelcellen
Er zijn er in totaal vijf. U kunt deze soorten selecteren in de volgende lijst:
- Metabool. Gemanifesteerd in een verandering in de permeabiliteit van celmembranen, organellen, evenals de activiteit van intracellulaire enzymen en hun synthese. Uitgesproken metabool effectverschillende hormonen geproduceerd door de schildklier.
- Corrigerend. Deze actie beïnvloedt de intensiteit van de functies die door de doelcellen worden geleverd. De ernst ervan hangt af van de reactiviteit en de begintoestand. Als voorbeeld kunnen we ons het effect van adrenaline op de hartslag herinneren.
- Kinetisch. Wanneer zo'n impact wordt uitgeoefend, gaan doelcellen van een rustige naar een actieve toestand. Een treffend voorbeeld is de reactie van de baarmoederspieren op oxytocine.
- Morfogenetisch. Het bestaat uit het veranderen van de grootte en vorm van doelcellen. Somatotropine beïnvloedt bijvoorbeeld de groei van het lichaam. En geslachtshormonen zijn direct betrokken bij de vorming van geslachtskenmerken.
- Reactogeen. Als gevolg van deze actie verandert de gevoeligheid van doelcellen, hun gevoeligheid voor andere mediatoren en hormonen. Cholecystokinine en gastrine beïnvloeden de prikkelbaarheid van zenuwcellen.
Interactie met in water oplosbare hormonen
Hij heeft zijn eigen bijzonderheden. Over de interactie van hormonen met doelcellen gesproken, moet worden opgemerkt dat als ze in water oplosbaar zijn, ze een effect hebben zonder naar binnen te dringen - dat wil zeggen, vanaf het oppervlak van het cytoplasmatische membraan.
Hier zijn de stappen die betrokken zijn bij dit proces:
- Vorming op het membraanoppervlak van de HRK (hormoonreceptorcomplex).
- Daaropvolgende enzymactivering.
- Vorming van secundaire tussenpersonen.
- Vorming van eiwitkinasen van een bepaalde groep (enzymen die andere eiwitten wijzigen).
- Activering van eiwitfosforylering.
Het beschreven proces wordt trouwens correct receptie genoemd.
Interactie met vetoplosbare hormonen
Of, zoals ze meestal worden genoemd, met steroïden. In dit geval is er een ander effect van hormonen op doelcellen. Omdat steroïden, in tegenstelling tot in water oplosbare stoffen, nog steeds naar binnen dringen.
Stap voor stap ziet het er zo uit:
- Het steroïde hormoon maakt contact met de membraanreceptor, waarna de GRK naar de cel wordt overgebracht.
- De stof bindt zich vervolgens aan het cytoplasmatische receptoreiwit.
- Daarna wordt de GRK overgebracht naar de kern.
- Interactie met de derde receptor wordt uitgevoerd, wat gepaard gaat met de vorming van GRK.
- GRK bindt dan aan DNA en natuurlijk aan de chromatine-acceptor.
Door deze route van hormoonwerking op doelcellen te bestuderen, kan men begrijpen dat GRK al geruime tijd in de kern aanwezig is. Daarom treden alle fysiologische effecten enkele uren na het begin van het proces op.
Signaalherkenning
En een paar woorden hierover zijn ook de moeite waard. Er zijn twee soorten signalen die het lichaam binnenkomen:
- Extern. Wat betekent het? Het feit dat signalen naar de cel uit de externe omgeving komen.
- Binnenlands. Signalen worden gevormd en werken vervolgens in dezelfde cel. Vaak zijn de signalen metabolieten die de rol spelen van allosterische remmers of activatoren.
Ongeacht het type, ze hebben dezelfde taken. Ze zijn te herkennen inzo'n lijst:
- Uitsluiting van zogenaamde inactieve metabolische cycli.
- Het juiste niveau van homeostase handhaven.
- Intercellulaire en interne coördinatie van metabolische processen.
- Regulering van de processen van vorming en verder gebruik van energie.
- Aanpassing van het lichaam aan veranderingen in de omgeving.
In eenvoudige bewoordingen zijn signaalmoleculen endogene verbindingen van chemische oorsprong die, door interactie met receptoren, de biochemische reacties regelen die plaatsvinden in doelcellen.
Ze hebben echter enkele functies waarvan u op de hoogte moet zijn. Signaalmoleculen zijn van korte duur, zeer biologisch actief, hun acties zijn uniek en elk van hen kan meerdere doelcellen tegelijk hebben.
Trouwens! Reacties op één molecuul van verschillende doelcellen zijn vaak heel verschillend.
Nerveuze en humorale regulatie
Als onderdeel van het onderwerp over de werkingsmechanismen van hormonen op doelcellen, is het nuttig om aandacht aan dit onderwerp te besteden. Er moet meteen worden opgemerkt dat de werking van hormonen nogal diffuus is en dat de nerveuze invloed gedifferentieerd is. Allemaal vanwege hun beweging met het bloed.
Humorale invloed verspreidt zich nogal langzaam. De maximale snelheid die de bloedstroom kan bereiken varieert van 0,2 tot 0,5 m/s.
Maar desondanks is de humorale invloed behoorlijk langdurig. Hetkan uren doorgaan, zelfs dagen.
Trouwens, zenuwuiteinden fungeren vaak als doelwit. Maar waarom gaat het altijd om één enkele neurohumorale regulatie? Omdat het zenuwstelsel de endocriene klieren innerveert.
Doelcelbeschadiging
Nog een laatste opmerking hierover. De specifieke kenmerken van doelcellen en celreceptoren zijn hierboven bestudeerd. Het is de moeite waard om het onderwerp aan te vullen met informatie over welke structurele eenheden zo'n "magneet" zijn voor HIV, het meest verschrikkelijke virus.
Voor hem zijn doelcellen die op het oppervlak waarvan er CD4-receptoren zijn. Deze factor alleen bepa alt hun interactie met het virus.
Eerst bindt de varion zich aan het celoppervlak en vindt ontvangst plaats. Daarna versmelten ze met het membraan van het virus. Het komt de cel binnen. Vervolgens komen het nucleotide en PKN van het virus vrij. Het genoom integreert in de cel. Er verstrijkt een bepaalde tijd (latente periode) en de translatie van viruseiwitten begint.
Dit alles wordt vervangen door actieve replicatie. Het proces eindigt met de afgifte van HIV-eiwitten en varianten van cellen in de externe omgeving van het lichaam, die gepaard gaat met ongehinderde infectie van gezonde cellen. Helaas is dit een heel triest voorbeeld, maar het demonstreert duidelijk en begrijpelijk het concept van "doelwit" in deze context.
