2) сигнальным каскадом, который он инициирует
3) его способностью взаимодействовать с определенными рецепторами (+)
4) его принадлежностью к глюкокортикостероидам или гормонам гипофиза
Специфичность гормона определяется прежде всего его способностью избирательно связываться с определённым рецептором — белком-мишенью, расположенным на поверхности клетки или внутри неё. Рецептор распознаёт пространственную структуру гормона и формирует гормон-рецепторный комплекс; экспрессия этого рецептора в конкретной ткани определяет, какие клетки способны реагировать на сигнал. Поэтому один и тот же гормон действует не на все ткани организма, а преимущественно на клетки, содержащие соответствующий рецептор.
После связывания гормона с рецептором активируется внутриклеточный сигнальный путь: через G-белки и вторичные посредники, тирозинкиназные системы либо регуляцию транскрипции генов. Сигнальный каскад определяет характер, интенсивность и длительность эффекта, но его запуск возможен только после специфического рецепторного взаимодействия. Липофильность или липофобность гормона в основном влияет на транспорт в крови, проникновение через мембрану и локализацию рецептора, однако сама по себе не задаёт тканевую специфичность.
Принадлежность гормона к определённому классу, например к глюкокортикостероидам или гормонам гипофиза, является классификационным признаком и не объясняет механизм адресного действия. Биологический эффект зависит также от плотности рецепторов, наличия их изоформ, состояния пострецепторных сигнальных систем и активности ко-регуляторов. Нарушение рецепторного звена может приводить к гормонорезистентности даже при нормальной или повышенной концентрации гормона в крови.
| Тип гормона или рецептора | Локализация рецептора | Основной механизм передачи сигнала | Примеры | Особенности эффекта |
|---|---|---|---|---|
| Пептидные и белковые гормоны, рецепторы, сопряжённые с G-белками | Плазматическая мембрана | Активация аденилатциклазы или фосфолипазы C с образованием цАМФ, ИФ3 и ДАГ | Тиреотропный гормон, адренокортикотропный гормон, вазопрессин | Быстрое начало действия, изменение активности уже имеющихся внутриклеточных белков |
| Гормоны с рецепторами тирозинкиназного типа | Плазматическая мембрана | Фосфорилирование белков и активация каскадов PI3K/AKT или MAPK | Инсулин, инсулиноподобный фактор роста-1 | Регуляция транспорта веществ, метаболизма, роста и пролиферации клеток |
| Гормоны с рецепторами, ассоциированными с киназами | Плазматическая мембрана | Активация системы JAK/STAT и последующая регуляция транскрипции | Гормон роста, пролактин | Эффект реализуется через изменение экспрессии генов; выражена зависимость от состояния пострецепторных путей |
| Стероидные гормоны | Цитоплазма или ядро | Связывание с внутриклеточным рецептором и регуляция транскрипции генов | Кортизол, альдостерон, эстрадиол | Относительно медленное начало, длительное действие; зависит от синтеза новых белков |
| Гормоны щитовидной железы | Преимущественно ядро клетки | Взаимодействие комплекса гормон–рецептор с регуляторными участками ДНК | Трийодтиронин, тироксин | Изменение базального обмена, роста и дифференцировки; длительный эффект |
| Рецепторная специфичность и тканевая избирательность | Зависит от типа клетки и уровня экспрессии рецептора | Связывание лиганда с рецептором, активация специфического пострецепторного ответа | Рецепторы инсулина, глюкокортикоидов, минералокортикоидов | Определяет, какие органы будут реагировать на гормон и каким будет физиологический эффект |
В клинической практике оценка рецепторного механизма важна при подозрении на гормонорезистентность, мутации рецепторов или нарушение пострецепторной передачи сигнала. Один и тот же гормон может вызывать разные эффекты в различных органах благодаря различиям в рецепторных подтипах и внутриклеточных сигнальных системах. Фармакологические агонисты и антагонисты также разрабатываются с учётом сродства к определённым рецепторам. Таким образом, именно рецепторное распознавание служит основой специфичности гормонального действия.