תאי מטרה הם יחידות מבניות ופונקציונליות כאלה המקיימות אינטראקציה ספציפית עם הורמונים באמצעות חלבוני קולטן מיוחדים. ההגדרה היא בדרך כלל ברורה, אבל הנושא עצמו הוא רחב מאוד, וכל אחד מההיבטים שלו הוא בהחלט חשוב. די קשה לכסות את כל החומר בבת אחת, אז עכשיו נדבר רק על הנקודות העיקריות לגבי תאי מטרה, סוגי ומנגנון הפעולה שלהם.
הגדרה
תאי יעד הוא מונח מעניין מאוד. הקידומת הקיימת בו מוצדקת לוגית. אחרי הכל, למעשה, כל תא בגוף הוא יעד להורמונים. ברגע המגע ביניהם, מופעלת תגובה ביוכימית ספציפית. התהליך המתבצע לאחר מכן קשור ישירות לחילוף החומרים.
כמה חזק ההשפעה תתממש קובעת את ריכוז ההורמון שהגיב עם תא המטרה. עם זאת, זה לא הגורם המרכזי היחיד. גם משחק תפקידקצב הביוסינתזה של ההורמונים, התנאים להבשלתו והפרטים של הסביבה שבה התא יוצר קשר עם חלבון הנשא.
בנוסף, ההשפעה הביוכימית משקפת את האנטגוניזם או הסינרגיה של השפעות הורמונליות. לדוגמה, לאפינפרין וגלוקגון (המיוצרים בבלוטת יותרת הכליה ובלבלב, בהתאמה) השפעה דומה. שני ההורמונים מפעילים את פירוק הגליקוגן בכבד.
אבל להורמוני המין הנשיים פרוגסטרון ואסטרוגן יש השפעה אנטגוניסטית. הראשון מאט את התכווצות הרחם, והשני, להיפך, מחזק אותם.
המושג של חלבוני קולטן
יש ללמוד את זה ביתר פירוט. תאי מטרה הם, כפי שכבר הוזכר, יחידות מבניות המקיימות אינטראקציה עם הורמונים. אבל מהם חלבוני הקולטן הידועים לשמצה? מה שנקרא מולקולות שיש להן שני תפקידים עיקריים:
- הגיב לגורמים פיזיים (אור, למשל).
- קשר מולקולות אחרות הנושאות אותות רגולטוריים (נוירוטרנסמיטורים, הורמונים וכו').
התכונה האחרונה היא המשמעותית ביותר. בשל השינויים הקונפורמטיביים שהאותות הללו גורמים, חלבוני קולטן מפעילים תהליכים ביוכימיים מסוימים בתא. התוצאה היא מימוש התגובה הפיזיולוגית שלה לאותות חיצוניים.
חלבונים, אגב, יכולים להיות ממוקמים על הממברנה הגרעינית או החיצונית של התא או בציטופלזמה.
רצפטורים
אודותםיש לספר בנפרד. קולטני תאי המטרה הם המבנים הכימיים הספציפיים שלהם המכילים אתרים משלימים הנקשרים להורמון. כתוצאה מאינטראקציה זו מתרחשות כל התגובות הביוכימיות הבאות, אשר מובילות להשפעה הסופית.
חשוב לציין שהקולטן של כל הורמון הוא חלבון בעל שני תחומים לפחות (אלמנטים של מבנה שלישוני) הנבדלים במבנה ובתפקוד.
מה הם הפונקציות שלהם? הקולטנים פועלים באופן הבא: אחד מהתחומים קושר את ההורמון, והשני מייצר אות שמתאים לתהליך תוך תאי ספציפי.
בחומרים פעילים ביולוגית בסטרואידים, הכל קורה קצת אחרת. כן, גם לקולטנים להורמונים מקבוצה זו יש לפחות שני תחומים. רק אחד מהם מבצע קשירה, והשני קשור לאזור DNA ספציפי.
מעניין שבתאים רבים יש מה שנקרא קולטני רזרבה - כאלה שאינם מעורבים ביצירת תגובה ביולוגית.
חשוב לדעת
לומד את מסלולי הפעולה של הורמונים על תאי מטרה ומאפיינים אחרים של נושא זה, יש לציין שעד כה רוב הקולטנים לא נחקרו מספיק. למה? כי הבידוד שלהם וטיהור נוסף הם קשים. אבל התוכן בתאים של כל קולטן די נמוך.
עם זאת, ידוע שהורמונים מקיימים אינטראקציה עם קולטנים בצורה כימית-פיזית. הידרופובי וחיבורים אלקטרוסטטיים. כאשר הקולטן נקשר להורמון, החלבון הקולטן עובר שינוי קונפורמטיבי, וכתוצאה מכך הפעלתו עם קומפלקס מולקולת האיתות.
משדרים עצביים
זהו שמם של חומרים פעילים ביולוגית, שתפקידם העיקרי הוא להעביר דחפים אלקטרוכימיים מתאי עצב ונוירונים. הם נקראים גם "מתווכים". כמובן, תאי מטרה מושפעים גם על ידי נוירוטרנסמיטורים.
ליתר דיוק, ה"מתווכים" יוצרים קשר ישיר עם הקולטנים הביוכימיים שהוזכרו לעיל. הקומפלקס ששני החומרים הללו יוצרים מסוגל להשפיע על עוצמתם של תהליכים מטבוליים מסוימים (דרך היעד של מתווכים או ישירות).
לדוגמה, נוירוטרנסמיטר אחד גורם לעלייה בריגוש של תא המטרה ולדה-פולריזציה הדרגתית של הממברנה הפוסט-סינפטית. ל"מתווכים" אחרים יכולה להיות השפעה הפוכה לחלוטין (מעכב).
עוד מספר חומרים חוסמים ומפעילים קולטנים. אלה כוללים פרוסטגלנדינים, פפטידים נוירואקטיביים וחומצות אמינו. אבל למעשה, ישנם חומרים רבים נוספים שמשפיעים על תהליך העברת המידע.
סוגי פעולה של הורמונים על תאי מטרה
יש חמישה בסך הכל. אתה יכול לבחור מינים אלה ברשימה הבאה:
- מטבולי. מתבטא בשינוי בחדירות ממברנות התא, האברונים וכן בפעילות האנזימים התוך-תאיים והסינתזה שלהם. השפעה מטבולית בולטתהורמונים שונים המיוצרים על ידי בלוטת התריס.
- תיקון. פעולה זו משפיעה על עוצמת הפונקציות שמספקות תאי המטרה. חומרתו תלויה בתגובתיות ובמצב ההתחלתי. כדוגמה, אנו יכולים להיזכר בהשפעת האדרנלין על קצב הלב.
- קינטי. כאשר מופעלת השפעה כזו, תאי המטרה עוברים ממצב רגוע למצב פעיל. דוגמה בולטת היא התגובה של שרירי הרחם לאוקסיטוצין.
- מורפוגנטי. זה מורכב משינוי הגודל והצורה של תאי המטרה. סומטוטרופין, למשל, משפיע על הצמיחה של הגוף. והורמוני המין מעורבים ישירות ביצירת מאפיינים מיניים.
- Reactogenic. כתוצאה מפעולה זו משתנה רגישות תאי המטרה, רגישותם למתווכים אחרים ולהורמונים. כולציסטוקינין וגסטרין משפיעים על ההתרגשות של תאי עצב.
אינטראקציה עם הורמונים מסיסים במים
יש לו פרטים משלו. אם מדברים על אינטראקציה של הורמונים עם תאי מטרה, יש לשים לב שאם הם מסיסים במים, אז יש להם השפעה מבלי לחדור פנימה - כלומר מפני השטח של הממברנה הציטופלזמית.
להלן השלבים הכרוכים בתהליך זה:
- היווצרות על פני הממברנה של HRK (קומפלקס קולטן הורמונים).
- הפעלת אנזים לאחר מכן.
- יצירת מתווכים משניים.
- יצירת חלבונים קינאזות מקבוצה מסוימת (אנזימים שמשנים חלבונים אחרים).
- הפעלת זרחון חלבון.
התהליך המתואר, אגב, נקרא בצורה נכונה קבלה.
אינטראקציה עם הורמונים מסיסים בשומן
או, כפי שהם נקראים לרוב, עם סטרואידים. במקרה זה, ישנה השפעה שונה של הורמונים על תאי המטרה. כי סטרואידים, בניגוד לחומרים מסיסים במים, עדיין חודרים פנימה.
שלב אחר שלב זה נראה כך:
- הורמון הסטרואידים יוצר קשר עם קולטן הממברנה, ולאחר מכן ה-GRK מועבר לתא.
- החומר נקשר לאחר מכן לחלבון הקולטן הציטופלזמי.
- לאחר מכן, ה-GRK מועבר לליבה.
- מתבצעת אינטראקציה עם הקולטן השלישי, המלווה ביצירת GRK.
- GRK נקשר לאחר מכן ל-DNA וכמובן, למקבל הכרומטין.
על ידי לימוד המסלול הזה של פעולת הורמונים על תאי מטרה, אפשר להבין ש-GRK קיים בגרעין כבר די הרבה זמן. לכן, כל ההשפעות הפיזיולוגיות מתרחשות מספר שעות לאחר תחילת התהליך.
זיהוי איתות
וראוי לומר כמה מילים על כך. האותות הנכנסים לגוף הם משני סוגים:
- חיצוני. מה זה אומר? העובדה שהאותות לתא מגיעים מהסביבה החיצונית.
- מקומי. אותות נוצרים ואז פועלים באותו תא. לעתים קרובות האותות הם מטבוליטים הממלאים את התפקיד של מעכבים אלוסטריים או מפעילים.
ללא קשר לסוג, יש להם אותן משימות. ניתן לזהות אותם ברשימה כזו:
- אי הכללה של מה שנקרא מחזורים מטבוליים סרק.
- שמירה על הרמה הנכונה של הומאוסטזיס.
- תיאום בין תאי ופנימי של תהליכים מטבוליים.
- וויסות תהליכי היווצרות ושימוש נוסף באנרגיה.
- הסתגלות הגוף לשינויים בסביבה.
במונחים פשוטים, מולקולות איתות הן תרכובות אנדוגניות ממקור כימי, אשר באמצעות אינטראקציה עם קולטנים, שולטות בתגובות הביוכימיות המתרחשות בתאי המטרה.
עם זאת, יש להם כמה תכונות שכדאי להכיר. מולקולות איתות הן קצרות מועד, פעילות מאוד ביולוגית, פעולותיהן ייחודיות, ולכל אחת מהן יכולים להיות מספר תאי מטרה בו-זמנית.
אגב! התגובות למולקולה אחת של תאי מטרה שונים הן לרוב שונות מאוד.
רגולציה עצבנית והומורלית
כחלק מהנושא הנוגע למנגנוני הפעולה של הורמונים על תאי מטרה, כדאי לשים לב לנושא זה. יש לציין מיד כי פעולת ההורמונים די מפוזרת, וההשפעה העצבית מובחנת. הכל בגלל התנועה שלהם עם הדם.
השפעה הומורלית מתפשטת לאט למדי. המהירות המקסימלית שזרימת הדם יכולה להגיע אליה נעה בין 0.2 ל-0.5 מ'/שניה.
אבל למרות זאת, ההשפעה ההומורלית היא די לאורך זמן. זהיכול להימשך שעות, אפילו ימים.
אגב, קצות העצבים פועלים לעתים קרובות כמטרות. אבל למה תמיד מדובר בוויסות נוירו-הומורלי יחיד? מכיוון שמערכת העצבים מעירה את הבלוטות האנדוקריניות.
נזק לתא יעד
דבר אחרון להזכיר בנושא זה. הפרטים הספציפיים של תאי מטרה ושל קולטני תאים נחקרו לעיל. כדאי להשלים את הנושא עם מידע על אילו יחידות מבניות הן "מגנט" כזה ל-HIV, הנגיף הנורא ביותר.
עבורו, תאי מטרה הם אלה שעל פני השטח שלהם יש קולטני CD4. גורם זה לבדו קובע את האינטראקציה שלהם עם הנגיף.
ראשית, הווריאציה נקשרת למשטח התא ומתרחשת קליטה. ואז הם מתמזגים עם הממברנה של הנגיף. זה נכנס לתא. לאחר מכן, הנוקלאוטיד וה-PKN של הנגיף משתחררים. הגנום משתלב בתא. זמן מסוים עובר (תקופה סמויה), והתרגום של חלבוני הנגיף מתחיל.
כל זה מוחלף בשכפול פעיל. התהליך מסתיים בשחרור חלבוני HIV וגיוונים מהתאים לסביבה החיצונית של הגוף, הרצופת זיהום בלתי מפריע של תאים בריאים. למרבה הצער, זו דוגמה עצובה מאוד, אבל היא מדגימה באופן ברור ומובן את המושג "מטרה" בהקשר זה.
