Мембранныйтип действия гормонов Для некоторых гормонов, не проникающих в клетку, характерен мембранный тип действия. Гормон, связываясь с рецептором на поверхности мембраны, изменяет ее проницаемость для ряда метаболитов и ионов. Это происходит в результате связывания гормона с ее транспортными системами, изменяя конформацию транспортных белков и, следовательно, проницаемость мембраны. По описанному механизму действует инсулин на мембраны жировых клеток, увеличивая их проницаемость для глюкозы. Действуя через мембранный механизм, инсулин снижает уровень глюкозы, аминокислот и некоторых ионов в крови путем увеличения проницаемости клеточных мембран.
Поступление этих метаболитов в клетку оказывает влияние на биохимические процессы, а поступление ионов изменяет электрический потенциал мембран. Однако только мембранный тип действия обычно не характерен для гормонов. Наряду с локальным действием, гормоны оказывают влияние на метаболические процессы через вторичных посредников. Например, инсулин не только увеличивает проницаемость клеточных мембран, но через внутриклеточные посредники усиливает анаболические процессы в клетке.
Цитозольный механизм действия Гормоны липофильной природы, молекулы которых способны проникать через липидный бислой плазматической мембраны клеток, оказывают свое действие посредством цитозольного механизма. К ним относятся все стероидные гормоны, а также иодтиронины, занимающие по липофильности промежуточное положение между стероидами и водорастворимыми гормонами. Специфические рецепторы к этим гормонам находятся в цитоплазме только клеток-мишеней. Они представляют собой белки, обладающие высоким сродством к своему гормону, благодаря стереоспецифичности связывания. Когда стероидный или тиреоидный гормон проникает через плазматическую мембрану внутрь клетки, в цитоплазме он связывается с цитозольным рецептором, образуя комплекс гормон-рецептор, который далее подвергается активации. В процессе активации изменяется конформация, величина и поверхностный заряд комплекса, и он приобретает способность проникать в ядро и связываться с определенными участками хроматина, активируя или инактивируя специфические гены. В результате влияния на транскрипцию генов изменяется содержание определенных белков, что сказывается на активности биохимических процессов в клетке. Цитозольный механизм действия называется также прямым, поскольку гормоны, способные проникать внутрь клетки, оказывают непосредственное влияние на количество ферментных белков. В отличие от цитозольного, мембранно-внутриклеточный тип действия является косвенным, так как регуляция обмена веществ, в том числе на уровне генетического аппарата, осуществляется через внутриклеточные посредники.
Для стероидных и тиреоидных гормонов, оказывающих прямое влияние на генетический аппарат клетки, более характерна регуляция роста и дифференцировки тканей и органов, чем для гормонов, не проникающих в клетку. Рассмотренные выше механизмы действия гормонов – ведущие, однако в механизмах действия отдельных гормонов возникают дополнительные специфические факторы регуляции метаболизма.