در مطلب قبلی در مورد ارگانیسم های تراریخته و اصلاح ژنتیکی شده و کاربردهای آن ها صحبت کردیم. در این مطلب از دایا اکسیر که فروش مواد آزمایشگاهی را انجام میدهد، می خواهیم  به موضوع آشنایی با هورمون ها و انواع آن بپردازیم.

 

بررسی هورمون ها

هورمون ها پیام رسان های شیمیایی هستند که عملکردهای مختلف بدن شما را هماهنگ می کنند.غدد، اندام ها و بافت ها هورمون ها را می سازند و ترشح می کنند که بسیاری از آنها سیستم غدد درون ریز شما را تشکیل می دهند. هورمون ها مواد شیمیایی هستند که عملکردهای مختلف بدن شما را با انتقال پیام از طریق خون به اندام ها، پوست، ماهیچه ها و سایر بافت ها هماهنگ می کنند.در واقع هورمون ها دسته‌ای از مولکول‌های سیگنال‌دهنده در موجودات چند سلولی هستند که توسط فرآیندهای بیولوژیکی پیچیده برای تنظیم فیزیولوژی و رفتار به اندام‌های دورتر فرستاده می‌شوند. دانشمندان تاکنون بیش از ۵۰ هورمون را در بدن انسان شناسایی کرده اند.

هورمون ها برای رشد صحیح حیوانات، گیاهان و قارچ ها ضروری هستند. با توجه به تعریف گسترده هورمون، انواع مختلفی از مولکول ها را می توان به عنوان هورمون طبقه بندی کرد. از جمله موادی که می‌توان آنها را هورمون در نظر گرفت، ایکوزانوئیدها (مانند پروستاگلاندین‌ها و ترومبوکسان‌ها)، استروئیدها (مانند استروژن و براسینو استروئید)، مشتقات اسید آمینه (مانند اپی نفرین و اکسین)، پروتئین یا پپتیدها (مانند انسولین وCLE  پپتیدها) و گازها (مانند اتیلن و اکسید نیتریک) هستند. از هورمون ها برای برقراری ارتباط بین اندام ها و بافت ها استفاده می شود. در مهره داران، هورمون ها مسئول تنظیم انواع فرآیندهای فیزیولوژیکی و فعالیت های رفتاری مانند هضم، متابولیسم، تنفس، ادراک حسی، خواب، دفع، شیردهی، القای استرس، رشد و نمو، حرکت، تولید مثل و تغییرات خلقی هستند.

نحوه عملکرد هورمون ها

هورمون ها با اتصال به پروتئین های گیرنده خاصی در سلول هدف، سلول های دورتر را تحت تأثیر قرار می دهند و در نتیجه عملکرد سلول تغییر می کند. هنگامی که یک هورمون به گیرنده متصل می شود، منجر به فعال شدن یک مسیر انتقال سیگنال می شود که به طور معمول رونویسی ژن را فعال می کند و در نتیجه بیان پروتئین های هدف افزایش می یابد. هورمون های محلول در آب (مانند پپتیدها و آمین ها) عموماً از طریق پیام رسان های ثانویه روی سطح سلول های هدف عمل می کنند. هورمون‌های محلول در چربی (مانند استروئیدها) معمولاً از غشای پلاسمایی سلول‌های هدف (اعم از سیتوپلاسمی و هسته‌ای) عبور می‌کنند تا در هسته‌هایشان اثر کنند. در مهره داران، غدد درون ریز اندام های تخصصی هستند که هورمون ها را به سیستم سیگنال دهی غدد درون ریز ترشح می کنند.

ترشح هورمون در پاسخ به سیگنال های بیوشیمیایی خاص رخ می دهد و اغلب در معرض تنظیم بازخورد منفی است. به عنوان مثال، قند خون بالا (غلظت گلوکز سرم) باعث افزایش سنتز انسولین می شود. سپس انسولین برای کاهش سطح گلوکز و حفظ هموستاز عمل می کند که منجر به کاهش سطح انسولین می شود. به محض ترشح، هورمون های محلول در آب به راحتی از طریق سیستم گردش خون منتقل می شوند. به محض ترشح، هورمون های محلول در آب به راحتی از طریق سیستم گردش خون منتقل می شوند. هورمون های محلول در چربی باید به گلیکوپروتئین های حامل پلاسما (به عنوان مثال، گلوبولین باندینگ تیروکسین ((TBG) برای تشکیل کمپلکس های لیگاند-پروتئین متصل شوند. برخی از هورمون‌ها، مانند انسولین و هورمون‌های رشد، می‌توانند در جریان خون آزاد شوند. هورمون‌های دیگر به نام پروهورمون‌ها باید در سلول‌های خاصی از طریق یک سری مراحل که معمولاً به شدت کنترل می‌شوند فعال شوند. سیستم غدد درون‌ریز هورمون‌ها را مستقیماً به جریان خون ترشح می‌کند، در حالی که سیستم برون‌ریز هورمون‌های خود را به‌طور غیرمستقیم با استفاده از مجاری ترشح می‌کند. هورمون های با عملکرد پاراکرین از طریق فضاهای بینابینی به بافت هدف مجاور پخش می شوند.

انواع اصلی سیگنال دهی هورمونی

بیشتر هورمون ها با اتصال اولیه به گیرنده های غشای سلولی یا گیرنده های درون سلولی، پاسخ سلولی را آغاز می کنند. یک سلول ممکن است چندین نوع گیرنده مختلف داشته باشد که یک هورمون را تشخیص می‌دهند اما مسیرهای انتقال سیگنال متفاوتی را فعال می‌کنند، یا یک سلول ممکن است چندین گیرنده مختلف داشته باشد که هورمون‌های مختلف را تشخیص می‌دهند و مسیر بیوشیمیایی یکسانی را فعال می‌کنند.

هورمون اندوکرین

• اندوکرین(Endocrine): پس از آزاد شدن در جریان خون روی سلول های هدف اثر می گذارد.

هورمون پاراکرین

• پاراکرین (Paracrine): روی سلول های مجاور اثر می کند و لازم نیست وارد گردش خون عمومی شود.

هورمون اتوکرین

• اتوکرین (Autocrine): بر انواع سلولی که آن را ترشح کرده اند اثر می گذارد.

هورمون اینتراکرین

• اینتراکرین (Intracrine): به صورت درون سلولی روی سلول هایی که آن را سنتز کرده اند عمل می کند.

برهمکنش هورمون و گیرنده معمولاً باعث ایجاد زنجیره ای از اثرات ثانویه در سیتوپلاسم سلول می شود که به عنوان انتقال سیگنال توصیف می شود که اغلب شامل فسفوریلاسیون یا دفسفوریلاسیون پروتئین های مختلف سیتوپلاسمی دیگر، تغییرات در نفوذپذیری کانال یونی یا افزایش غلظت مولکول های داخل سلولی است که ممکن است به عنوان پیام رسان های ثانویه عمل می کنند (به عنوان مثال، AMP حلقوی). برای هورمون های استروئیدی یا تیروئیدی، گیرنده های آنها در داخل سلول در داخل سیتوپلاسم سلول هدف قرار دارند. این گیرنده ها به خانواده گیرنده های هسته ای فاکتورهای رونویسی فعال شده با لیگاند تعلق دارند.
برای اتصال به گیرنده های خود، این هورمون ها ابتدا باید از غشای سلولی عبور کنند. آنها می توانند این کار را انجام دهند زیرا محلول در چربی هستند. سپس مجموعه گیرنده-هورمون به سمت هسته سلول حرکت می‌کند، جایی که به توالی‌های DNA خاصی متصل می‌شود، بیان ژن‌های خاصی را تنظیم می‌کند و در نتیجه سطح پروتئین‌های کدگذاری شده توسط این ژن‌ها را افزایش می‌دهد.

 

 

سرعت بیوسنتز و ترشح هورمون اغلب توسط مکانیسم کنترل بازخورد منفی هومئوستاتیک تنظیم می شود. چنین مکانیسمی به عواملی بستگی دارد که بر متابولیسم و دفع هورمون ها تأثیر می گذارد. بنابراین، غلظت بالاتر هورمون به تنهایی نمی تواند مکانیسم بازخورد منفی را تحریک کند. بازخورد منفی باید با تولید بیش از حد اثر هورمون ایجاد شود.

در بدن انسان از هورمون ها برای دو نوع ارتباط استفاده می شود. اولین مورد برای ارتباط بین دو غده درون ریز است، جایی که یک غده هورمونی را آزاد می کند که غده هدف دیگری را تحریک می کند تا سطح هورمون هایی را که آزاد می کند تغییر دهد. مورد دوم بین غده درون ریز و اندام هدف است، برای مثال زمانی که لوزالمعده انسولین ترشح می کند که باعث می شود سلول های ماهیچه ای و چربی گلوکز را از جریان خون جذب کنند.

سخن پایانی

در این مطلب از دایا اکسیر به بررسی هورمون ها پرداختیم. به دلیل نقش مهم هورمون ها در موجودات زنده، بررسی هورمون ها همواره از موضوعات حائز اهمیت می باشد.