Локальные химические медиаторы

Три стратегии химической сигнализации использование гормонов, локальных химических медиаторов и нейромедиаторов [c.339]

Локальные химические медиаторы [c.342]

Локальные химические медиаторы после их секреции быстро разрушаются, подвергаются обратному захвату или иммобилизуются [4] [c.347]

Внеклеточные сигнальные молекулы можно разделить по степени их дальнодействия на три основных класса 1) локальные химические медиаторы, которые быстро поглощаются ти разрушаются и поэтому оказывают влияние только на соседние клетки 2) гормоны, которые переносятся к своим мишеням, распределенным нередко по всему организму, с кровотоком 3) нейро медиаторы, действующие только на постсинаптическую клетку. Каждый тип клеток организма имеет свойственный ему набор белков-рецепторов, позволяющий запрограммированным и характерным образом реагировать на соответствующий набор сигнальных молекул. [c.349]

Поскольку факторы роста секретируются в малых количествах, их трудно выделять. Эта трудность усугубляется сложностью их действия, так как большинство типов клеток, видимо, реагирует на специфическую комбинацию факторов роста, а не на какой-то один специфический фактор. Хотя до сих пор было охарактеризовано сравнительно немного различных факторов роста (меньше 30). многие из них повторно находили в других условиях и давали им другие названия - только позднее выяснялось, что это были уже известные молекулы. Из этого, возможно, следует, что имеется лишь небольшое число факторов роста, которые, действуя в разных комбинациях, избирательно регулируют пролиферацию каждого из многочисленных типов клеток высших животных и становится ясно, что те же самые факторы действуют в определенных условиях как регуляторы других процессов, в особенности процессов клеточной дифференцировки. Некоторые факторы роста циркулируют в крови, но большинство действует как локальные химические медиаторы. Класс локальных химических медиаторов, возможно, включает и большое число еще плохо изученных факторов, помогающих регулировать деление и дифференцировку клеток в процесс развития организма (разд. 16.2.3). В дополнение к факторам роста, стимулирующим клеточное деление, есть и противоположно действующие факторы, которые его тормозят, хотя по большей части они охарактеризованы менее полно. [c.418]

Клеточное деление у многоклеточных животных зависит от сложных социальных регуляторных механизмов, и пролиферация различных типов клеток контролируется различными сочетаниями белковых факторов роста. Они действуют в очень малых концентрациях, и многие из них служат локальными химическими медиаторами, позволяющими регулировать плотность клеточной популяции. Кроме того, большинство нормальных клеток неспособно делиться без прикрепления к внеклеточному матриксу. При недостатке факторов роста или при невозможности прикрепиться к матриксу клетки останавливаются после митоза, переходя в особое состояние покоя —Со из которого после добавления факторов роста они могут выйти лишь через несколько часов. Когда клетка вышла из состояния Со и прошла точку рестрикции в она быстро проходит фазы 8, 02 и М независимо от прикрепления или факторов роста. В пролиферирующей клеточной популяции переход через точку рестрикции представляет собой событие типа всё или ничего , которое, подобно радиоактивному распаду, характеризуется определенной вероятностью осуществления. В дополнение к непосредственному контролю клеточной пролиферации существуют еще долговременные механизмы, приводящие к старению и прекращению деления нормальных соматических клеток млекопитающих в культуре после ограниченного числа циклов деления. [c.425]

Рецепторы, не связанные с каналами, запускают такие же процессы, что и при воздействии водорастворимых гормонов и локальных химических медиаторов повсюду в организме (разд. 12.3). В таких рецепторах участки связывания нейромедиатора функционально сопряжены с ферментом, который в присутствии нейромедиатора обычно катализирует образование внутриклеточного посредника, например сАМР. В свою очередь этот посредник вызывает изменения в постсинаптической клетке, в том числе модификацию ионных каналов в клеточной мембране. В отличие от рецепторов, связанных с каналами, эти рецепторы, как правило, опосредуют относительно замедленные, но более продолжительные эффекты нейромедиаторов. Полагают, что активация таких рецепторов вызывает в нейронах изменения, которые сохраняются длительное время и лежат в основе научения и памяти (разд. 19.5.3). [c.305]

Три стратегии химической сигнализации локальные химические медиаторы, гормоны и нейромедиаторы [c.245]

Известны три типа химической сигнализации 1) большинство клеток тела выделяют одно или несколько сигнальных веществ, которые служат локальными химическими медиаторами, поскольку разрушаются или поглощаются так быстро, что воздействуют лишь на клетки ближайшего окружения 2) специализированные эндокринные клетки секретируют гормоны, которые разносятся кровью и влияют на клетки-мишени, причем последние могут находиться в самых различных частях организма 3) нервные клетки образуют со своими клетками-мишенями специализированные контакты химические синапсы) и секретируют действующие лишь на очень малых расстояниях химические вещества-нейромедиаторы, влияющие (в каждом синапсе) только на одну клетку-мишень (рис. 13-2). [c.245]

ЛОКАЛЬНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ МЕДИАТОР [c.246]

В табл. 13-1 приведены некоторые локальные химические медиаторы, нейромедиаторы и гормоны и указаны места их синтеза, структура и основное действие (большая часть их подробнее рассмотрена в других разделах книги). Видно, что структура сигнальных молекул так же разнообразна, как и их функции. К этим молекулам относятся короткие пептиды, более крупные белки и гликопротеиды, аминокислоты и родственные им соединения, стероиды (вещества, образующиеся из холестерола и весьма сходные между собой по структуре) и производные жирных кислот. [c.247]

В нервной системе некоторые из этих молекул могут функционировать как локальные химические медиаторы, а не как нейромедиаторы в строгом смысле слова (см. разд. 13.1.6). Возбуждающие нейромедиаторы активируют постсинаптическую клетку, а тормозные подавляют ее активность. [c.250]

Все известные нейромедиаторы, а также большинство гормонов и локальных химических медиаторов водорастворимы. Исключение составляют в основном сравнительно плохо растворимые в воде стероидные и тиреоидные гормоны. Для переноса этих гормонов с кровью их растворимость повышается путем связывания со специфическим белком. Такая разница в растворимости обусловливает фундаментальные различия в механизмах воздействия этих двух классов молекул на клетки-мишени. Водорастворимые молекулы слишком гидрофильны, чтобы прямо проходить через липидный бислой плазматической мембраны вместо этого они связываются со специфическими белковыми рецепторами на клеточной поверхности. Напротив, стероидные и тиреоидные гормоны гидрофобны и, отделившись от белка-носителя, могут легко проходить через плазматическую мембрану клетки-мишени. Эти гормоны связываются со специфическими белковыми рецепторами внутри клетки (рис. 13-6). [c.251]

Локальные химические медиаторы после их секреции быстро разрушаются [3] [c.252]

Многие сигнальные молекулы секретируются во внеклеточную жидкость и действуют только на ближайшие клетки. Такие локальные химические медиаторы отличаются от гормонов тем, что очень быстро поглощаются клетками и/или разрушаются и обычно не попадают в кровь в сколько-нибудь значительном количестве. [c.252]

Не все локальные химические медиаторы быстро разрушаются после их [c.252]

Некоторые сигнальные молекулы, выделяемые нервными окончаниями, вероятно, действуют не как нейромедиаторы, а как локальные химические медиаторы [4] [c.253]

Рис. 13-9. Две гипотетические схемы индукции сна, основанные на предположении, что для сна необходимо торможение определенных нейронов (показанных квадратами). В принципе торможения можно было бы достигнуть либо с помощью тормозного нейромедиатора, выделяемого нейронами, имеющими синапсы на всех квадратных клетках, либо более простым способом - путем высвобождения локального химического медиатора тормозными нервными окончаниями всей той области, где находятся квадратные клетки. Предполагается, что в последнем случае именно эти клетки будут тормозиться потому, что только у них есть рецепторы для медиатора.

ИНДУКЦИЯ СНА ЛОКАЛЬНЫМ ХИМИЧЕСКИМ МЕДИАТОРОМ [c.255]

Некоторые гормоны и локальные химические медиаторы служат специфическими факторами роста [5] [c.255]

Другие факторы роста действуют не как гормоны, а как локальные химические медиаторы. В процессе индивидуального развития выживание и рост нейронов определенных типов зависит от фактора роста нервов (ФРН, димер из двух идентичных полипептидных цепей длиной 118 аминокислот), который, как полагают, секретируется клетками-мишенями этих нейронов. Необходимость ФРН для выживания развивающихся нейронов симпатической нервной системы доказывают наблюдения троякого рода 1) инъекция антител анти-ФРН новорожденным мышам вызывает избирательную гибель симпатических нейронов (рис. 13-10) 2) многие незрелые симпатические нейроны способны неограниченно долго жить в культуре, не содержащей других клеток, если добавить в феду ФРН, а без ФРН погибают за несколько дней 3) развивающиеся симпатические нейроны, которым не удалось образовать синап- [c.255]

Сигнальные молекулы можно также классифицировать по признаку их растворимости в воде. Гидрофобные сигнальные молекулы, например стероидные гормоны, проходят через плазматическую мембрану и активируют рецепторный белок в цитоплазме клетки, а гидрофильные, в частности нейромедиаторы и большинство гормонов и локальных химических медиаторов, активируют белковый рецептор на поверхности клетки-мишени. [c.257]

Химические сигнальные механизмы различаются по расстояниям, на которых они действуют 1) в случае эндокринной сигнализации специализированные эндокринные клетки выделяют гормоны, которые разносятся кровью и воздействуют на клетки-мишени, находящиеся иногда в самых разных частях организма 2) в случае иаракринной сигнализации клетки выделяют локальные химические медиаторы, которые поглощаются, разрушаются или иммобилизуются так быстро, что успевают подействовать только на клетки ближайшего окружения, быть может, в радиусе около миллиметра 3) при синаитической передаче, используемой только в нервной системе, клетки секретируют нейромедиаторы в специализированных межклеточных контактах, называемых химическими синапсами, Нейромедиаторы диффундируют через синаптическую щель, обычно на расстояние около 50 нм, и воздействуют только на одщ постсинантическую клетку-мишень (рис. 12-2). В каждом случае мишень реагирует на определенный внеклеточный сигнал с помощью специальных белков, называемых рецепторами, которые связывают сигнальную молекулу и инициируют ответ. Многие сигнальные молекулы и рецепторы используются в передаче сигнала и по эндокринному, и по паракринному, и по синаптическом типу. Главные различия касаются быстроты и избирательности воздействия сигнала на определенные мишени. [c.339]

Рис. 12-2. Три формы сигнализации с помощью секретируемых молекул. Не все нейромедиаторы действуют в синапсах, как показано на рисунке некоторые из них работают как локальные химические медиаторы (по паракринному типу), влияя сразу на целую группу соседних клеток-

Работа нервных клеток отличается гораздо большей быстротой и точностью. Они могут передавать информацию на большие расстояния но нервном волокну с помощью электрических импульсов со скоростью более 100 м/с. Только в нервных окончаниях, где высвобождается нейромедиатор, эти импульсы преобразуются в химические сигналы. Химический сигнал нервной клетки может действовать как наракринный или как синантический. В первом случае нейромедиатор, подобно локальному химическому медиатору, диффундирует наружу и влияет на все соседние клетки-мишени, у которых имеется надлежащий рецептор При синаитической передаче сигнал гораздо более точен и действие нейромедиатора ограничено единственной клеткой-мишенью, даже если соседние клетки имеют рецепторы для того же нейромедиатора (рис. 12-3, Б). Поскольку расстояние, на которое нейромедиатор должен в таких случаях диффундировать, меньше 100 нм, процесс длится менее миллисекунды (рис. 12-2). [c.340]

Сигнальные молекулы паракринного типа воздействуют только на ближайшее окружение выделяющей их клетки. Такие локальные химические медиаторы столь быстро поглощаются клетками, разрушаются внеклеточными ферментами или иммобилизуются во внеклеточном матриксе, что, как правило, не попадают в кровь в сколько-нибудь значительном количестве. [c.347]

Сигнальные молекулы можно также классифицировать по их растворимости в воде. Небольшие гидрофобные молекулы, такие как стероидные гормоны или гормоны щитовидной железы, свободно проходят через плазматическую мембрану клетки-мишени и активируют рецепторний белок в ее цитоплазме. В отличие от этого гидрофильные молекулы, в частности нейр о медиаторы и большинство гормонов и локальных химических медиаторов, активируют белковый рецептор на поверхности клетки-мишени. [c.349]

Существуют по меньшей мере три функционально различных подкласса Т-лимфоцитов 1) цитотоксические Т-клетки, способные непосредственно убивать клетки, инфицированные вирусами 2) Т-хелперы, выделяющие целый ряд локальных химических медиаторов (интерлейкинов), которые помогают В-клеткам в осуществлении гуморального иммунного ответ (образовании антител), стимулируют размножение активированных Т-клеток и активируют макрофаги 3) Т-супрессоры, которые, по-видимому, в основном подавляют реакцию Т-хелперов. Т-хелперы и Т-супрессоры - главные регуляторы иммунных ответов. [c.283]

Каждый год в США выявляется около 140 тыс. новых больных раком легкого До сих пор эффективных методов лечения этой формы рака не существует, и более 90% таких больных умирает в течение года с момента установления диагноза. Для понимания молекулярнобиологических особенностей этого вида злокачественной опухоли были проведены детальные исследования одной из его форм -мелкоклеточного рака легкого, на долю которого приходится 20% всех случаев рака этой локализации. Полагают, что мелкоклеточный рак развивается из нейроэндокринных клеток легкого, секретирующих гастринвысвобождающий пептид (ГВП его называют также бомбезином из-за сходства с нейропептидом земноводных того же названия) и другие локальные химические медиаторы. Из опухолей различных больных этим видом рака было выделено и проанализировано более сотни культивируемых линий клеток. Эти клетки демонстрируют широкий спектр аномалий, к тому же варьирующих от линии к линии. Выявлены изменения но крайней мере в десяти известных онкогенах и генах-супрессорах опухолевого роста, многочисленные хромосомные делеции и транслокации, а также нарушения в секреции сигнальных молекул, влияющих на клеточную пролиферацию. [c.478]

Структура простагландин-Нз-синтазы (РСН8). Вырабатываемые железами внутренней секреции гормоны попадают в кровь и с ее током достигают различных органов и тканей. Поэтому для них, помимо исключительной специфичности и высокой активности, характерна удаленность действия от мест синтеза. В организме, кроме гормонов, есть и другие сигнальные медиаторы, которые секретируются не в кровь, а во внеклеточную периплазматическую жидкость и оказывают влияние на состояние только ближайших клеток. Важным семейством таких локальных химических медиаторов, источником которых являются клетки многих типов, служат простагландины - производные жирных кислот с 20 атомами углерода в цепи. Они связываются с большим числом рецепторов клеточной поверхности и вызывают сокращение гладких мышц, снижают способность тромбоцитов к агрегации, активизируют центральную нервную систему, действуют на воспалительные процессы и высвобождают ренин [258]. Недавно было установлено, что простагландины играют также важную роль в патофизиологии рака и при сердечно-сосудистых заболеваниях [259, 260]. В отличие от большинства сигнальных молекул они не накапливаются в клетках, а непрерывно синтезируются в мембранах из предшественников и сразу же освобождаются во внеклеточное пространство, где в течение короткого времени (от долей секунды до двух минут) разрушаются. Уменьшение локальной концентрации простаглан-динов вне клеток активирует работу синтезирующих их ферментов, что по механизму обратной связи оказывает воздействие на состояние клеток, выделяющих простагландины, и на их ближайших соседей. [c.64]

Если бы все возбуждающие и тормозные сигналы в нервной системе были направлены описанным образом на единичные клетки, можно было бы обойтись очень небольшим числом сигнальных веществ. Однако в действительности в мозгу позвоночных уже обнаружено более 30 таких веществ, в том числе ацетилхолин, аминокислоты [глицин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, у-аминомасляная кислота (ГАМК)], производные аминокислот (норадреналин, дофамин, серотонин и гистамин) и разнообразные пептиды. Это может означать, что многие сигнальные молекулы функционируют не как обычные нейромедиаторы, а как локальные химические медиаторы (нейрорегуляторы), которые, освобождаясь из нервных окончаний, диффундируют на небольшое расстояние и влияют на множество находящихся поблизости клеток. Строго говоря, такая сигнализация не является синаптической (одно окончание-одна клетка-мишень), поэтому для обеспечения специфичности необходимо большое число сигнальных веществ (и комплементарных им рецепторов), как в эндокринной системе. [c.254]

Почему мог возникнуть такой механизм нервной сигнализации, основанный на локальных химических медиаторах Предположим, напршлер, что сон требует торможения большого числа определенных нейронов в некого- [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология