Системная реабилитология

Gs- и Gi-белки оказывают разное влияние на активность АЦ, участвующей в регуляции внутриклеточной концентрации цАМФ и, как следствие, на регуляцию активности цАМФ-зависимых протеинкиназ, а Gt-белок (трансдуцин) активирует фосфодиэстеразу цГМФ (что приводит к повышению скорости выхода калия из клетки и гиперполяризации мембраны). Таким образом, все гетеротриммерные G-белки регулируют системы вторичных посредников (цАМФ, цГМФ, фосфатидилинозитол, диацилглицерол, Са²⁺ и т. д.), являющихся внутриклеточными регуляторами тех процессов, которые в конечном итоге выражаются в клеточном ответе на действие гормонов и других сигнальных стимулов.

В гуморальной регуляции выделяют два основных механизма передачи информации посредством сигнальных молекул: паракринный (местная саморегуляция) и эндокринный (системная гормональная регуляция) путь. Общим для этих путей является то, что сигнальные молекулы в отличие от молекул секретов, выделяемых в протоки, (экзокринный способ секреции), синтезируются и секретируются специализированными клетками непосредственно в межклеточное пространство и в последующем попадают в кровь (эндокринный способ секреции). Само собой разумеется, что эволюция системы межклеточной сигнализации прошла долгий путь, прежде чем появились специализированные клетки эндокринной секреции. Клетки отдельных тканей и органов приобрели в процессе эволюции способность синтезировать сигнальные молекулы, позволяющие индуцировать согласованные действия других клеток при выполнении тех или иных функций.

1. Местная гуморальная регуляция.

Как уже говорилось ранее, сигнальные молекулы, секретируемые клетками, попадая в межклеточное пространство, могут оказывать специфическое влияние на клетки, находящиеся в непосредственной близости от них. При этом сигнальная молекула просто диффундирует через межклеточное пространство к клетке-мишени, т. е. не является гормоном в классическом виде, поскольку не переносится кровью. Когда такие носители информации воздействуют на соседние клетки, их называют паракринными гормонами или гормонами местного действия. Иногда их также называют тканевыми гормонами. В принципе к таким веществам можно отнести и классические нейромедиаторы, и биологически активные вещества, с той лишь разницей, что источником химической информации в этом случае являются не только специализированные клетки внутренней секреции, но и нервные или другие клетки. Нейромедиаторы не поступают в кровь, а диффундируют через узкую синаптическую щель в сторону постсинаптической мембраны клетки. На постсинаптической мембране нейромедиатор, как и гормон, связывается со специфическим рецептором. Точно так же и БАВ: например, гистамин взаимодействуют с клеточными специфическими рецепторами, вызывая физиологический эффект. Эти вещества оказывают регулирующее влияние на функции клеток и тканей в целом за счет изменения их биофизических свойств (проницаемость мембран, мембранный заряд), энергетического обмена, клеточной рецепции (количество и сродство рецепторов), активности ферментативных реакций, образования вторичных посредников.

Паракринный путь воздействия сигнальных молекул обеспечивает местную регуляцию (саморегуляцию). Она осуществляется посредством:

— Кейлонов — простых белков и гликопротеидов, подавляющих деление клеток и синтез ДНК.

— Метаболитов — неспецифических регуляторов обменных процессов по приницу обратной связи (активация тканевого кровотка при повышении концентрации молочной кислоты).

— Биологически активных веществ (тканевых гормонов) — метаболитов специализированных клеток со специфическим действием: а) биогенные амины (гистамин, серотонин), б) кинины (брадикинин, каллидин), в) эйкозаноиды (простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены), г) цитокины (интерлейкины, факторы роста, факторы некроза опухоли, колониестимулирующие факторы, факторы транскрипции и супрессии и др.).

Биогенные амины — продукты декарбоксилирования аминокислот.

Серотонин, образующийся из 5-окситриптофана в тромбоцитах и других клетках, обладает сосудосуживающим действием, оказывает влияние на температуру тела, дыхание, почечную фильтрацию, является медиатором нервных процессов в ЦНС.

— Дофамин, образующийся из тирозина (через ДОФА-3,4-диоксифенилаланин) в симпатических нейронах и хромафинных клетках надпочечников, является предшественником катехоламинов (норадреналина и адреналина), служит нейромедиатором в некоторых аксонах периферических нервов и многих нейронов ЦНС (черное вещество, средний мозг, гипоталамус).

— Гистамин, образующийся из гистидина в тучных клетках соединительной ткани большинства органов, имеет широкий спектр биологического действия: дилатация и повышение проницаемости стенки сосудов (капилляры и артериолы), сокращение гладкомышечных клеток (ГМК), бронхоспазм, является медиатором боли и немедленных аллергических и воспалительных реакций.