4.2. Гормональная регуляция клеточного обновления

Переход в различные фазы клеточного цикла, т.е. стимуляция или угнетение деления, изменение размеров клеток органов обеспечивается различными регуляторными системами с помощью большого числа факторов, стимулирующих или ингибирующих названные процессы. Эти факторы могут вырабатываться как самими клетками, так и возникать за их пределами. По этому признаку их можно разделить на внутренние и внешние.

К внутренним относятся:

а) генетические структуры ДНК, связь РНК с белком;

б) эпигеномные – субстратферментное взаимодействие, накопление субстратов.

Специализированные регуляторы – циклические нуклеотиды, два вещества – антагонисты, т.н. цАМФ и цГМФ (аденозинмонофосфат, гуанодинмонофосфат), т.н. аутокринная система, изменяют обменные процессы, косвенно могут влиять на состояние ядерных структур – трансформируют все разнообразные влияния на усиление или понижение функции. Внутренние факторы опосредуют действие всех внешних.

Внешние факторы

Неспециализированный межклеточный контроль реализуется за счет выделения клетками различных метаболитов или утилизируемых соединений: жирные кислоты, аминокислоты, мононуклеотиды и т.п. – "утилизоны". Однако, более значимо действие специализированных сигнальных веществ. Их характерными свойствами являются высокая специфичность действия, обеспечиваемая способностью взаимодействовать с рецептором и вызывать целенаправленные эффекты.

Это – гистогормоны. К ним относятся:

- простагландины. Простагландины по своему функциональному – эффекту разделяют на две группы: активирующие и подавляющие возбуждение. Длительное введение простагландинов в условиях эксперимента приводит к гиперплазии слизистой оболочки желудка;

- специализированные факторы роста: фактор роста фибробластов, нервов, сосудов, эпителия;

- антиростковые факторы: кейлоны – "замедлители". Кроме того, практически во всех тканях выявлены клеточные элементы нейроэктодермального происхождения, способные секретировать регуляторные факторы, близкие или идентичные нейрогормонам – моноамины и полипептиды. Эти элементы объединены в систему, названную APUD (Amines Precursor Uptake and Decarboxilation) – АПУД-система.

Таким образом, практически все клеточные популяции выделяют в межклеточную среду различные регулирующие факторы, образуя систему локальной клеточной регуляции, которая функционирует на уровне морфофункционального элемента (гистиона), в котором обеспечивается взаимосвязь разных клеточных элементов любого органа. Именно здесь реализуется взаимодействие между паренхиматозными клетками и соединительной тканью – так называемые, паренхиматозно-стромальные или эпителиомезенхимальные взаимоотношения. Вместе с тем, ведущая роль в координации и интеграции жизнедеятельности клеток, тканей, органов принадлежит центральным механизмам регуляции – нервной и эндокринной. Основное их свойство – дистантность сигналов. При этом нервная система – система оперативного контроля, функционирует на основе рефлекторной дуги, механизм передачи информации – электрохимический. Эндокринная система имеет действие более длительное, передача информации осуществляется с помощью гормонов. Нервная и эндокринная система объединены в единую нейроэндокринную систему, организованную по иерархическому принципу и работающую в системе обратной, преимущественно отрицательной связи.

Механизм и спектр действия гормонов

Действие осуществляется через посредство клеточных рецепторов. Каждая группа гормонов избирательно связана со строго определенным рецептором – белком, хотя в связи с однотипностью ряда гормонов (особенно пептидов с короткой цепью) не исключается возможность перекрестных реакций.

Образование гормон-рецепторного комплекса первичный, но вместе с тем и ключевой момент избирательного взаимодействия с чувствительной клеткой.

2 типа гормонов:

1) проникающие – стероидные и тиреоидные;

2. мембранные – белково-пептидные гормоны, моноамины.

Механизм действия:

рецептор – ядро – изменение метаболизма – пролиферация (эстрогены), либо замедление пролиферации (глюкокортикоиды).

Дефицит глюкокортикоидов ведет к уменьшению колебаний митотического индекса на протяжении суток, уменьшению суточной фракции делящихся клеток. Подавляющее большинство клеток являются гормоночувствительными, если не ко всем, то ко многим гормонам и при этом одновременно, независимо от тканевой принадлежности, на любую клетку действует большое их число. Ответ клетки определяется:

1. сочетанием (то есть балансом) различных факторов (Л.С.Штерн, 1937);

2. состоянием клетки – фазой клеточного цикла.

Таким образом, ответ клетки на гуморальные регулирующие воздействия определяется суммой находящихся во внутренней среде, биологически активных факторов и состоянием самой клетки.

Динамическое равновесие этих антагонистических эффектов и обеспечивает стационарное структурно-функциональное состояние органа. Принципиальное положение – in vivo исключено воздействие на клетку какого-либо одного вещества. Клетка воспринимает тысячи сигналов и отвечает на их разницу. В каждый конкретный момент на клетку воздействует огромное число химических и физических факторов, поэтому то или иное функциональное состояние клетки ткани и органов – это интегральная коррекция внутренних механизмов саморегуляции клеток.

Все звенья НЭС связаны между собой и взаимообусловливают свою деятельность. Этот феномен назван морфофункциональным сцеплением. Следовательно, изменение секреции одного гормона не может быть изолированным, а сопровождается изменением секреции и всех других, т.е. поддержание гомеостаза определяется соотношением, балансом между различными регулирующими факторами во внутренней среде, т.н. балансом тропных функций.

Если изолированное изменение одной эндокринной функции исключено, то значительные изменения содержания в организме какого-либо одного гормона может нарушить баланс, возникают т.н. балластные реакции. К ним относят вторичный необоснованный, ненужный вредный выброс гормонов.

Примеры:

1. Экзогенное введение относительно больших доз гормона с лечебными целями.

2. Стресс.