دزآزما

Major endocrine glands. (Male on the left, female on the right.) 1. Pineal gland 2. Pituitary gland 3. Thyroid gland 4. Thymus 5. Adrenal gland 6. Pancreas 7. Ovary 8. Testis

بدن موجودات زنده از میلیونها سلول زنده تشکیل شده است که در مواجهه با تغییرات داخلی و تحریکات خارجی میبایست هماهنگی بین آنها حفظ گردد. این وظیفه بر عهده دستگاه عصبی و غدد مترشحه داخلی است

غدد مترشحه داخلی از طریق آزاد کردن موادی بنام هورمون به داخل خون ، بر روی فعالیت سلول های معینی اثر می گذارند که به آنها ، سلول های هدف Target Cells گویند . در واقع سلو لهای هدف دارای گیرنده های اختصاصی هورمونی یا  Receptors هستند.اثرات غدد مترشحه داخلی بطور عمده در 5 مورد زیر مشخص می شود:

1.          محافظت و نگهداری بدن در مقابل استرس ها و سایر آسیب ها

2.          رشد و نمو بدن

3.          تولید مثل

4.          تعادل یون ها در بدن

5.          متابولیسم و تولید انرژی

غدد مترشحه داخلی  شامل هیپوتالاموس ، هیپوفیز ،تیروئید ، غدد فوق کلیه( آدرنال) ، لوزالمعده( پانکراس) ، پاراتیروئید ، گنادها ( بیضه ها و تخمدان ها ) هستند.

لغت هورمون از زبان یونانی گرفته شده است و به معنای « من تحریک می کنم » می باشد. بطور کلی می توان گفت که هورمون ماده شیمیایی است که :

1.          توسط سلول های خاصی مستقیما بداخل خون ترشح می شود.

2.          ترشح آن توسط محرک خاصی انجام می شود.

3.          میزان ترشح آن به قدرت تحریکی محرک بستگی دارد.

4.          با غلظت های بسیار کم در خون ترشح می شود.

5.          بر روی سلول های هدف اثر می کند. و فعالیت آنها را تنظیم می کند.

هورمون ها از لحاظ ساختمان شیمیایی به سه گروه استروئیدی ، پلی پپتیدی و مشتقات اسید آمینه تقسیم می شوند:
هورمون های استروئیدی، از کلسترول مشتق می شوند.و در سلول های ترشح کننده هورمون  هیچ گرانول ( دانه ) ذخیره ای موجود نیست و لذا هورمون پس از ساخته شدن به داخل خون ترشح می شود. باین ترتیب برای آنکه غلظت هورمون و اثر آن ثابت باشد میبایست بطور دائمی ساخته شود.هورمون های غدد جنسی مرد و زن و هورمون های قسمت قشری غده آدرنال از این گروه هستند.

هورمون های پلی پپتیدی، از جنس پروتئین هستند و شکل اولیه هورمون معمولا  غیر فعال است و پیش – هورمون pro_hormone   نام دارد که تا حدودی بصورت گرانول های ذخیره ای در سلول های ترشحی ذخیره می شوند. که در زمان ترشح بداخل خون فعال می شوند.

مکانیسم عمل هورمونها

هورمونها از نظر مکانیسم عمل به سه گروه تقسیم میشوند.

گروه I: هورمون‌هاي استروئيدي و گلوکوکورتيکوئيدي با گيرنده‌هاي خود در سيتوپلاسم برخورد مي‌کنند؛ اين گيرنده‌ها در سيتوپلاسم به صورت يک کمپلکس با پروتئين شوک حرارتي90 (hsp 90) وجود دارند. اتصال به ليگاند سبب جدا شدن گيرنده از hsp و ايجاد يک تغيير در شکل فضايي آن مي‌شود. سپس کمپلکس گيرنده – ليگاند از غشاي هسته عبور مي‌کند و به صورت اختصاصي و با تمايل زياد به يک توالي خاص DNA موسوم به عنصر پاسخ به هورمون (HRE) متصل مي‌شود. اين رويداد سبب تحريک گردهمايي تعدادي از کمک تنظيم‌گرهاي رونويسي مي‌شود و رونويسي را افزايش مي‌دهد. برعکس، هورمون‌هاي تيروئيد و رتينوئيک اسيد، مستقيماً وارد هسته مي‌شوند؛ گيرنده اين هورمون‌ها از قبل به عناصر پاسخ مناسب متصل شده‌اند و با يک کمپلکس سرکوبگر رونويسي همراه‌اند. اين کمپلکس که از مولکول‌هايي نظير N-CoR يا SMRI و در غياب ليگاند تشکيل شده‌است، فعالانه رونويسي را مهار مي‌کند. اتصال به ليگاند سبب جدا شدن کمپلکس سرکوبگر از گيرنده مي‌شود و امکان تجمع يک کمپلکس فعال کننده را فراهم مي‌آورد. سپس ژن به صورت فعال رونويسي مي‌شود. تأثير انتخابي بر رونويسي از ژن‌ها و در پي آن توليد مولکول هاي متناسب mRNA هدف، مقدار پروتئين‌هاي خاصي را تغيير مي‌دهد و فرايندهاي متابوليک را دگرگون مي‌سازد.

گروه II (هورمون‌هاي پپتيدي و کاتکولامين‌ها): این گروه گيرنده‌هاي غشايي دارند و از پيامبرهاي داخل سلولي استفاده مي‌کنند. مكانيسم عمل اين گروه از هورمون‌ها را با توصيف پيام‌هاي داخل سلولي كه توليد مي كنند، به بهترين وجه مي‌توان توضيح داد. اين پيامبرهاي ثانويه عبارت‌اند از: cAMP، cGMP، Ca²⁺، فسفواينوزيتيدها و همچنين آبشارهاي كيناز. بسياري از اين پيامبرهاي ثانويه، بر رونويسي از ژن‌ها تأثير مي‌کنند، ولي انواع ديگري از فرايندهاي زيستي را نيز تحت تأثير قرار مي‌دهند. بسياري از هورمون‌هاي گروه II به گيرنده‌هايي متصل مي‌شوند که از طريق يک واسطه‌ي پروتئيني متصل شونده به GTP، با عوامل مجري جفت شده‌اند.

cAMP پيام داخلي سلولي براي بسياري از پاسخ‌های هورمونی است

PKA به شکل غيرفعال و به صورت يک هتروتترامر R2C2  متشکل از دو زيرواحد تنظيمي و دو زيرواحد کاتاليتيک وجود دارد. cAMP توليد شده به وسيله آدنيليل سيکلاز به زير واحد تنظيم کننده (R) در PKA متصل مي‌شود. اين امر سبب جدا شدن زيرواحدهاي R و C از يکديگر و فعال شدن زير واحدهاي C مي گردد. زيرواحدهاي C فعال چند پروتئين هدف را در اجزاي سرين و ترئونين فسفريله مي کنند. فسفاتازها ، فسفات را از اين اجزا برمي‌دارند و به اين شکل به پاسخ فيزيولوژيک پايان مي‌بخشند. يک فسفودي‌استراز نيز مي‌تواند با تبديل cAMP به 5’-AMP به پاسخ مذکور پايان دهد.

cGMP نيز يک پيام داخل سلولي است

اين پتپيدها به شکل متصل به غشاي گوانيليل سيکلاز متصل شده و آن را فعال مي‌کنند. اين امر سبب افزايش cGMP مي‌شود. افزايش cGMP سبب فعال شدن پروتئين کيناز وابسته به cGMP (PKG) مي‌گردد، که به نوبه‌ي خود تعدادي از پروتئين‌هاي عضله‌ي صاف را فسفريله مي‌کند. احتمالاً اين فرايند در شل شدن عضلات صاف و اتساع عروق نقش دارد.

تعدادي از هورمون ها از طريق کلسيم يا فسفاتیديل اينوزيتول عمل مي کنند

علي‌رغم اختلاف غلظت زياد و شيب الکتريکي مطلوب، با صرف انرژي از ورود Ca2+  به داخل سلول جلوگيري مي‌شود؛ چون بالا رفتن دراز مدت Ca2+ در داخل سلول اثر بسيار سمي دارد. يک مکانيسم تبادلي Ca2+/Na+  (که ظرفيت زياد ولي ميل اتصالي اندکي دارد) و نيز يک پمپ Ca2+-پروتون وابسته به ATPase (Ca2+ را با H+ مبادله مي کند) Ca2+ را به خارج از سلول پمپ مي‌کند. پمپ Ca2+-پروتون تمايل زيادي براي Ca2+ دارد ولي ظرفيت آن کم است و احتمالاً مسئول تنظيم دقيق Ca2+ سيتوزولي مي‌باشد.كالمودولين، پروتئين تنظيم‌كننده وابسته به كلسيم است و از لحاظ ساختمان و عملكرد به پروتئين عضلاني تروپونين C شباهت دارد. كالمودولين داراي 4 جايگاه اتصال به Ca2+ است و اشغال كامل اين جايگاه‌ها منجر به تغيير قابل ملاحظه‌اي در شكل فضايي آن مي شود كه اجازه مي‌دهد تا آنزيم‌ها و كانال‌هاي يوني را فعال نمايد. گيرنده‌هاي سطح سلول، هنگامي كه به وسيله‌ي ليگاندهاي مربوط اشغال مي‌شوند، به فعال‌كننده‌هاي قوي فسفريلاز C تبديل مي‌گردند. فسفريلاز C واكنش هيدروليز فسفاتيديل اينوزيتول‌4و5-بيس‌فسفات به اينوزيتول‌تري‌فسفات (IP3) و 1و2-دي‌آسيل‌ گليسرول را كاتاليز مي‌كند. دي‌آسيل‌گليسرول مي‌تواند پروتئين كيناز C (PCK) را فعال كند كه فعاليت آن نيز به Ca2+ وابسته است. IP3 از طريق تعامل با گيرنده‌ي اختصاصي در داخل سلول، يك عامل رهاكننده‌ي مؤثر Ca2+ از جايگاه‌هاي ذخيره‌ي داخل سلولي در داخل رتيكولوم اندوپلاسميك است. هم چنين فعال شدن پروتئين‌هاي G مي‌تواند مستقيماً بر كانا‌ل‌هاي Ca2+ اثر كند.

بعضي از هورمون‌ها از طريق آبشار پروتئين كيناز عمل مي‌كنند

پروتئين كينازهاي منفردي نظير PKA و PKC و كينازهاي Ca2+-كالمودولين (CaM)، كه به سبب فسفريلاسيون اجزاي سرين و ترئونين در پروتئين‌هاي هدف مي‌شوند، نقش بسيار مهمي در اثرات هورموني بر عهده دارند.