генов в клетках, чувствительных к гормонам [За].

В целом действие гормонов подчиняется принципу обратной связи. Например, инсулин, как известно, стимулирует потребление глюкозы тканями. Однако понижение концентрации глюкозы в крови приводит к тому, что скорость секреции инсулина поджелудочной железой по принципу обратной связи понижается. Аналогичную регуляторную взаи

мосвязь можно проследить в отношении большинства гормонов. Иногда эта связь осуществляется в несколько этапов и включает чувствительные структуры центральной нервной системы. В таких случаях нервные импульсы стимулируют гипоталамус (разд. Б, 2), что приводит к высвобождению нейрогормонов, поступающих в переднюю долю гипофиза. Гипофиз в свою очередь продуцирует гормоны, например кор-тикотропин (адренокортикотропный гормон, АКТГ), который стимулирует синтез стероидных гормонов в коре надпочечников. Помимо прочих эффектов кортикостероиды оказывают (по принципу обратной связи) тормозящее влияние на гипоталамус, понижая секрецию АКТГ гипофизом. Методом радиоавтографии с использованием меченных Н3 стероидных гормонов удалось выявить локализацию специфических клеток головного мозга, чувствительных к исследуемому гормону [ЗЬ].

Характерной особенностью действия гормонов является уникальность их эффекта. Кроме того, действие одних гормонов, как правило, уравновешивается противоположным действием других. Например, как глюкагон, так и адреналин вызывают распад гликогена печени и поступление глюкозы в кровоток. Глюкокортикоиды повышают скорость образования глюкозы из других источников (гл. 11, разд. Е, 7). Гормон роста способствует увеличению содержания глюкозы в крови, подавляя использование глюкозы в тканях. С другой стороны, под действием инсулина увеличивается потребление глюкозы тканями и повышается эффективность утилизации. Гормон щитовидной железы, повышающий общий уровень клеточного обмена веществ, также способствует снижению концентрации глюкозы в крови.

Томпкинс [4] предложил обобщенную модель межклеточной коммуникации (взаимосвязи), опосредованной гормонами. Согласно этой модели, небольшое количество внутриклеточных «символов», т. е. соединений типа сАМР или в клетках прокариот ppGpp, участвуют в механизмах регуляции определенных звеньев (domains) обмена веществ в клетках. Роль циклических нуклеотидов как символов установлена твердо. Кроме того, в клетках эукариот вероятными кандидатами на эту роль выступают также ионы Са2+, Na+ и Кн~. У бактерий ppGpp служит символом, указывающим на недостаточность азота или аминокислот. В самых разных клетках, начиная от бактериальных и кончая клетками животных, повышение содержания сАМР — это символ дефицита источников углерода. Так, у Е. coli при недостатке в среде источников углерода возрастает концентрация сАМР, что стимулирует транскрипцию многих бактериальных оперонов (гл. 15, разд. Б.1, б). У Dictyostelium (гл. 1, разд. Г, 1) при голодании клетки секретируют сАМР. В последнем случае циклический нуклеотид функционирует в качестве гормона, осуществляя передачу сигнала от одних клеток другим.

Однако если у низших организмов сАМР используется как гормон, то у более высокоорганизованных животных такое его использование оказывается невозможным из-за высокой метаболической лабильности этого соединения. В результате дело обстоит так, что в нашем организме такие гормоны, как глюкагон и адреналин, переносят сигнал к клеточной поверхности, где они связываются с рецепторами и стимулируют образование сАМР. Это в свою очередь приводит к мобилизации метаболических ресурсов клетки, в частности гликогена и триглицери-дов, что в точности соответствует реакции клетки на голодание. .Согласно схеме, предложенной Томпкинсом, гормоны вырабатываются «сенсорными» клетками при прямом воздействии сигналов среды; затем поступая с кровью в более отдаленно расположенные клетки-«ответчи*-ки», Активируют их. Картину можно представить еще более обобщен3t8 Г лева 16

ной, если учесть, что нервные медиаторы являются в основном производными аминокислот. Томпкинс предполагает, что эти аминокислоты; первоначально служили внутриклеточными символами, отражающими: изменение концентрации аминокислот в среде, но в последующем стали использоваться для передачи сигналов на коротком расстоянии междуг клетками нервной системы.

Дополнение 16-А.

Метод радиоиммунологического анализа

Одним из методических достижений, обеспечивших быстрый прогресс в изучении механизма действия гормонов, явилось применение специфических антител к гормонам или гормон-белковым комплексам. Благодаря использованию меченных радиоактивным изотопом гормонов метод радиоиммунологии позволяет определять исследуемое вещество в чрезвычайно низких концентрациях: порядка фемтомолей (т. е. то количество вещества, которое содержится в 1 мл раствора общей концентрации 10~12 М)а. В настоящее время разработаны методы радиоиммунологического определения практически любого очищенного гормона6.

Опыт ставится обычно следующим образом. В серию про-' бирок наливают различные