Войти
Пульсирующая секреция - это биохимический феномен, наблюдаемый в самых разных типах клеток, в которых химических продуктов выделяются регулярно. Наиболее распространенными клеточными продуктами, высвобождаемыми таким образом, являются межклеточные сигнальные молекулы, такие как гормоны или нейротрансмиттеры. Наиболее распространенные примеры гормонов, которые секретируются пульсирующе, включают инсулин, тиреотропин, TRH, гонадотропин-рилизинг-гормон (GnRH) и гормон роста (GH). В нервной системе наблюдается пульсация колебательной активности кардиостимуляторов и генераторов центрального паттерна. Пульсирующая активность имеет решающее значение для функции многих гормонов, чтобы поддерживать тонкий гомеостатический баланс, необходимый для основных жизненных процессов, таких как развитие и воспроизводство. Пульсирующая секреция может иметь решающее значение для функции гормонов, о чем свидетельствует случай агонистов GnRH, которые вызывают функциональное ингибирование рецептора GnRH из-за глубокого подавления в ответ на постоянную стимуляцию. Пульсация может действовать, повышая чувствительность тканей-мишеней к интересующему гормону и активировать рецепторы, что приводит к улучшенным ответам. Эта повышенная реакция могла помочь улучшить приспособленность животного к окружающей среде и способствовать его эволюционному удержанию.
Пульсирующая секреция в различных формах наблюдается в:
На основе контроля нервной системы над высвобождением гормонов в гипоталамусе, из которого берут начало нейроны, которые населяют паривентрикулярные и дугообразные ядра. Эти нейроны проецируются в гипофиз через гипофизарную портальную систему и диктуют эндокринную функцию через четыре оси гипоталамус-гипофиз-железы. Недавние исследования начали предлагать доказательства того, что многим гормонам гипофиза, которые, как наблюдалось, эпизодически высвобождаются, предшествует пульсирующая секреция связанного с ними рилизинг-гормона из гипоталамуса аналогичным пульластическим образом. Новые исследования клеточных механизмов, связанных с пульсацией гормона гипофиза, например, наблюдаемые для лейтинизирующего гормона (ЛГ) и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), показали аналогичные импульсы в сосудах гипофиза. гонадотропин-высвобождающего гормона (GnRH).
ЛГ высвобождается из гипофиза вместе с ФСГ в ответ на высвобождение ГнРГ в портальную систему гипофиза. Пульсирующее высвобождение ГнРГ вызывает пульсирующее высвобождение ЛГ и ФСГ, что модулирует и поддерживает соответствующие уровни биодоступного гонадного гормона: тестостерона у мужчин и эстрадиола у женщин. У женщин уровень ЛГ обычно составляет 1–20 МЕ / л в репродуктивный период и, по оценкам, составляет 1,8–8,6 МЕ / л у мужчин старше 18 лет.
Регулярные импульсы глюкокортикоидов, в основном кортизола в случае людей, регулярно высвобождаются из коры надпочечников в соответствии с циркадным паттерном в дополнение к их высвобождению как части стресса. реакция. Высвобождение кортизола следует за высокой частотой импульсов, причем амплитуда является основным изменением его выброса. Было замечено, что пульсация глюкокортикоидов соответствует циркадному ритму, причем самые высокие уровни наблюдаются перед пробуждением и перед ожидаемым временем приема пищи. Этот паттерн амплитуды высвобождения наблюдается у позвоночных. Исследования, проведенные на людях, крысах и овцах, также наблюдали аналогичный циркадный паттерн высвобождения адренокортикотропина (АКТГ), незадолго до появления пульса в образующемся кортикостероиде. В настоящее время предполагается, что наблюдаемая пульсация АКТГ и глюкокортикоидов обусловлена пульсацией кортикотропин-рилизинг-гормона (CRH), однако существует мало данных, подтверждающих это из-за сложности измерения CRH.
Высвобождение инсулина с островка Лангерганса является пульсирующим с периодом 3-6 минут. Колебания внутриклеточной концентрации кальция в бета-клетках в поджелудочной железе производит базальную пульсирующую секрецию инсулина из поджелудочной железы. Импульсы секреции, исходящие от свободных бета-клеток, не расположенных в пределах островка Лагерганса, по наблюдениям, сильно варьируют (от 2 до 10 минут). Бета-клетки внутри островка, однако, становятся синхронизированными за счет электрической связи, возникающей в результате щелевых контактов, и соприкасаются более регулярно (от 3 до 6 минут). Передача сигналов АТФ также была предложена как метод координации между бета-клетками.
Пульсирующая секреция инсулина отдельными бета-клетками обусловлена колебаниями концентрации кальция в клетках. В бесконтактных бета-клетках периодичность этих колебаний весьма непостоянна (2-10 мин). Однако внутри островка Лангерганса колебания становятся синхронизированными за счет электрической связи между близко расположенными бета-клетками, которые соединены щелевыми переходами, и периодичность более равномерная (3-6 мин). В дополнение к щелевым соединениям координацией импульсов управляет передача сигналов АТФ. Клетки α и δ в поджелудочной железе также имеют одинаковые общие секретирующие факторы.
