Les hormones sont des polypeptides. Hormones peptidiques: informations de base. Avantages des peptides dans les grands sports

Les hormones peptidiques comprennent l'ocytocine, la vasopressine, la gastrine, le glucagon, l'insuline et autres.

Ocytocine - Peptide à 9 chaînons produit par le lobe postérieur de l'hypophyse L'ocytocine déjà 20-30 s après administration intraveineuse à raison de seulement 1 μg stimule la sécrétion de lait par les glandes mammaires. De plus, à l'approche du travail, la sensibilité à l'ocytocine des muscles de l'utérus, qui se contractent sous son influence, augmente. Par conséquent, cette hormone contribue au déroulement normal de l'accouchement, et c'est cette substance qui permet à la femme en travail de ne pas associer la douleur lors de l'accouchement au nouveau-né, lui permet d'oublier la douleur lors de l'accouchement. Cette hormone peut être appelée hormone de soin et d'amour. Cela affecte l'état psycho-émotionnel des femmes. Immédiatement après l'accouchement, il est produit en grande quantité pour former une relation tendre et bienveillante dans le système enfant-mère.

Vasopressine la structure et l'activité fonctionnelle sont similaires à celles de l'ocytocine. Cependant, son action est principalement dirigée vers la régulation du métabolisme de l'eau, elle augmente la pression artérielle. Dans la nature, les animaux qui produisent beaucoup d'ocytocine et de vasopressine, comme les cygnes et les campagnols, forment des paires stables.

Gastrine - Peptide à 7 chaînons sécrété par la muqueuse gastrique. Il stimule la sécrétion de suc gastrique.

Insuline - une protéine produite dans les cellules du pancréas, elle régule le métabolisme des glucides, facilite la pénétration du glucose dans la cellule et réduit l'activité des enzymes qui dégradent le glycogène dans le foie. En plus de l'insuline, le pancréas produit deux autres hormones - glucagon (antagoniste de l'insuline) et lipocaïne (régulateur du métabolisme lipidique).

Le mécanisme d'action des hormones peptidiques.

Les hormones peptidiques ne pénètrent pas dans les cellules cibles; elles interagissent avec les récepteurs protéiques situés sur la face externe de la surface de la membrane plasmique. La grande majorité des hormones de nature peptidique agissent sur ce qu'on appelle mécanisme de l'adénylate cyclase : le complexe protéine-hormone avec le récepteur active l'enzyme adénylate cyclase, qui accélère la formation d'AMP cyclique (Fig. 14). Le C-AMP a la capacité d'activer des enzymes spéciales - les protéines kinases, qui catalysent la phosphorylation de diverses protéines avec la participation de l'ATP. Dans ce cas, les résidus d'acide phosphorique sont inclus dans la composition des molécules protéiques. Le résultat principal de ce processus de phosphorylation est une modification de l'activité de la protéine phosphorylée. Dans différents types de cellules, des protéines ayant des activités fonctionnelles différentes sont soumises à une phosphorylation suite à l'activation du système adénylate cyclase. Par exemple, il peut s'agir d'enzymes, de protéines nucléaires, de protéines membranaires. À la suite de la réaction de phosphorylation, les protéines peuvent devenir fonctionnellement actives ou inactives. De tels processus entraîneront des changements dans la vitesse des processus biochimiques dans la cellule cible.

Hormones - dérivés d'acides aminés (autres hormones)

Au groupe d'autres hormones rapporter adrénaline et norépinéphrine , produit par la médullosurrénale; hormones thyroïdiennes - thyroxine et triiodothyronine.

L'épinéphrine et la norépinéphrine sont des dérivés de l'acide aminé protéinogène tyrosine

Ces hormones provoquent une augmentation de la pression artérielle (à l'exception des vaisseaux du cerveau et des poumons), augmentent l'activité cardiaque, la contraction des muscles lisses, activent la glycogène phosphorylase, la lipase et favorisent la relaxation des muscles des bronches et des intestins. Ces hormones agissent selon le mécanisme de l'adénylate cyclase.

Thyroxine (tétraiodothyronine) et triiodothyronine ce sont aussi des dérivés de la tyrosine (Fig. 32), ils affectent l'activité de nombreuses enzymes localisées dans les mitochondries, régulent les processus d'oxydation biologique dans le corps, les échanges de graisses et d'eau et affectent le développement de l'organisme dans son ensemble. La glande thyroïde est le principal dépôt d'iode dans le corps. Chez les baleines, la teneur en iode de cette glande atteint 1 g / kg. Avec l'hyperfonctionnement de la glande thyroïde, les processus oxydatifs sont intensifiés, l'activité cardiaque et mentale est perturbée, un épuisement général du corps, un gonflement (maladie de Graves) sont observés.

Fig. 32. La structure des hormones thyroïdiennes

Les hormones peptidiques (petits peptides, oligopeptides, protéines simples, glycoprotéines) sont la classe de composés hormonaux la plus nombreuse et la plus diversifiée en composition et en comparaison biologique.

Les hormones peptidiques contenant de 3 à 200 résidus d'acides aminés comprennent toutes les hormones hypothalamiques et hypophysaires, ainsi que l'insuline et le glucagon sécrétés par le pancréas.

Selon les caractéristiques de la structure chimique, des propriétés et des fonctions physiologiques des hormones qu'elle contient, cette classe peut être divisée en familles:

On suppose que des représentants de chacune de la majorité des familles répertoriées sont nés aux premiers stades de l'évolution des vertébrés à partir d'un précurseur hormonal commun par le biais d'une série de mutations successives et de duplications du gène codant, ainsi que d'associations de gènes modifiés en gènes plus grands.

Cette hypothèse ne s'applique pas à la famille des hormones parathyroïdiennes et de la calcitonine. La typologie des hormones dans ce cas n'est pas basée sur le principe évolutionnaire-structurel, mais sur la direction de leurs effets physiologiques.

Les hormones peptidiques comprennent également l'érythropoïétine, les hormones thymiques, les somatomédines, certaines hormones neurosécrétrices d'insectes, etc.

Une analyse des propriétés fonctionnelles de différentes parties de la chaîne peptidique des hormones neurohypophysaires a montré que la partie circulaire de la molécule d'hormone et, surtout, l'acide aminé en position 3, est responsable de leur liaison aux récepteurs des organes cibles correspondants.

Evidemment, la présence de Phen en position 3 assure la meilleure liaison des peptides principalement aux récepteurs de la vasopressine des cellules des organes excréteurs et des artérioles. La présence d'isoleucine dans la même position détermine l'affinité la plus élevée de l'hormone pour les récepteurs de l'ocytocine des cellules du myomètre (la couche musculaire lisse de l'utérus) et des formations myoépithéliales des glandes mammaires. Cependant, les deux types de partie d'anneau peuvent toujours se lier, bien qu'avec des degrés d'intensité variables, aux deux types de récepteurs et se concurrencer pour la liaison. Apparemment, la structure de l'ensemble de la boucle 1-6 des peptides neurohypophysaires est responsable de la possibilité fondamentale d'interaction hormone-récepteur, et les résidus en 3ème position de la boucle déterminent la force de cette interaction avec un type de récepteur ou un autre et la spécificité de l'effet. Le rôle de l'acton, selon les concepts existants, est joué par la chaîne latérale et le résidu tyrosine en position 2.

Actuellement, les principaux axes de développement de la recherche sur les hormones protéiques - peptidiques sont:

1) étude de l'organisation structurelle et fonctionnelle fine des gènes et de l'ARNm codant pour les hormones protéine-peptide de mammifères, identification des principaux éléments régulateurs de ces gènes, analyse de leur structure et des mécanismes de régulation (multifactorielle) multihormonale tissulaire.

2) étude des gènes et des facteurs codant pour l'ARNm de nature protéique qui régulent l'expression de ces hormones protéine-peptide chez les mammifères, analyse de leur structure et des mécanismes d'interaction avec les régions régulatrices des régions promotrices des gènes des hormones protéine-peptide;

3) l'étude de l'organisation structurelle-fonctionnelle des hormones protéine-peptide elles-mêmes, l'identification de la signification fonctionnelle des différents domaines d'acides aminés, la clarification des relations naturelles entre la séquence d'acides aminés et l'activité fonctionnelle;

4) élucidation des mécanismes moléculaires d'action des hormones protéine-peptide dans la cellule cible, déchiffrant la chaîne de signaux moléculaires qui mettent en œuvre l'effet de l'hormone peptidique de la surface du récepteur de la membrane cellulaire sur le gène localisé dans le chromosome.

Hormones polypeptidiques, ou simplement hormones peptidiques Sont des hormones constituées d'acides aminés sécrétés par le système endocrinien et distribués le long des terminaisons nerveuses par la circulation sanguine. Les organes endocriniens qui sécrètent des hormones peptidiques sont l'hypothalamus, la glande pituitaire, la glande thyroïde, les glandes surrénales, les ovaires, le pancréas, les tissus endocriniens et adipeux. Les organes qui ne sont pas considérés comme faisant partie du système endocrinien, comme le cœur et le tractus gastro-intestinal, peuvent également sécréter des hormones peptidiques.

Le processus de fabrication de ces hormones est le même que celui des protéines. Dans le noyau cellulaire, l'acide désoxyribonucléique (ADN) est d'abord converti en acide ribonucléique matriciel (ARNm), après quoi, dans les ribosomes, la matrice d'ARNm est traduite en chaînes d'acides aminés (précurseurs d'hormones peptidiques). Ces chaînes d'acides aminés, également appelées préprohormones, sont ensuite envoyées vers le réticulum endoplasmique pour éliminer un signal ou des séquences de plomb, elles contiennent généralement 15 à 30 acides aminés et sont situées sur la chaîne d'acides aminés N-terminale. Le clivage des séquences signal conduit à la formation de prohormones. Les prohormones sont soit emballées dans des vésicules sécrétoires, soit décomposées par des enzymes appelées endopeptidase pour former une hormone mature qui est libérée dans la circulation sanguine.

Les hormones peptidiques sécrétées par l'hypothalamus sont communément appelées facteurs de libération et comprennent la corticotrophine, la gonadotrophine, l'hormone de croissance et les hormones de libération de la thyrotrophine.

Les hormones sécrétées par l'hypophyse antérieure comprennent l'hormone stimulant les mélanocytes, l'hormone folliculo-stimulante, l'hormone lutéinisante, l'hormone adrénocorticotrope (ACTH), l'hormone thyréostimuline et l'hormone de croissance ou somatotropine. Les hormones peptidiques sécrétées par l'hypophyse postérieure comprennent la prolactine ou l'hormone mammotrophique, la vasopressine ou l'hormone antidiurétique et l'ocytocine. D'autres hormones peptidiques comprennent la thyroxine, sécrétée par la glande thyroïde, le cortisol, produit par les glandes surrénales, et l'insuline, produite par le pancréas.

Certains signaux extracellulaires induisent la sécrétion d'hormones polypeptidiques.Par exemple, lorsque l'équilibre homéostatique change, ils sont libérés pour rétablir l'équilibre. Le système endocrinien fonctionne généralement sur la base de rétroactions négatives et positives ou de mécanismes de rétroaction. Par exemple, la glande pituitaire antérieure sécrète une hormone adrénocorticotrope, qui stimule la sécrétion de cortisol par le cortex surrénalien. Lorsque l'hypophyse détecte que le taux de cortisol dans le sang augmente, la production d'hormone adrénocorticotrope diminue.

Pour stimuler un organe, une hormone peptidique doit avoir un récepteur dans cet organe. Les récepteurs des hormones peptidiques sont situés dans la membrane cellulaire, à l'exception des récepteurs des hormones thyroïdiennes, qui sont situés dans le noyau cellulaire. Lorsqu'une hormone peptidique se lie à son récepteur, la transduction du signal se produit et une substance appelée messager secondaire est libérée pour activer des protéines spécifiques et pour augmenter ou inhiber la production de certaines substances. Les messagers secondaires contiennent généralement du calcium, de l'adénosine monophosphate cyclique (AMPc), de l'inositol triphosphate et du diacylglycérol.

Les hormones peptidiques, ou protéine-peptide, sont le nom général des hormones, qui sont des protéines ou des peptides dans leur structure. Les hormones peptidiques dans le corps agissent souvent comme des déclencheurs. Ils stimulent la production d'autres hormones telles que la testostérone et les corticostéroïdes. Après l'utilisation d'hormones peptidiques, les processus anaboliques dans le corps sont considérablement améliorés, la croissance musculaire est augmentée ou le seuil de sensibilité à la douleur diminue.

Les analogues des hormones peptidiques humaines comprennent les médicaments synthétiques ou les médicaments obtenus à l'aide des technologies modernes du génie génétique. Ce sont la gonadotrophine, l'hormone de croissance, l'hormone adrénocorticotrope et l'érythropoïétine.

Les hormones gonadotropes se forment dans la glande pituitaire antérieure et stimulent les fonctions des gonades. Cela produit des effets similaires à ceux de la testostérone, c'est-à-dire la croissance musculaire.

L'hormone de croissance entraîne la croissance du squelette chez l'homme jusqu'à une certaine limite et est utilisée par certains athlètes pour développer les muscles. Les préparations contenant de l'hormone de croissance, comme l'hormone de croissance est également appelée, provoquent un certain nombre d'effets secondaires. Il peut s'agir d'anomalies de la taille des mains, du visage, des organes internes, en particulier du foie. L'hormone de croissance exogène provoque des maladies articulaires, le développement du diabète, des maladies cardiovasculaires.

L'hormone adrénocorticotrope, ou ACTH, augmente les niveaux de corticostéroïdes et est utilisée par les athlètes pour réparer les tissus et les muscles blessés. Avec l'utilisation prolongée d'ACTH exogène, la mort musculaire peut survenir. De plus, l'athlète a des problèmes de sommeil, d'hypertension artérielle, de diabète, d'ulcères d'estomac et d'autres effets secondaires.

L'érythropoïétine augmente le nombre de globules rouges - érythrocytes. Cela améliore considérablement les performances dans les sports d'endurance en augmentant la fonction de transport d'oxygène du sang. Par conséquent, dans certains sports, les fédérations internationales sont obligées d'introduire un contrôle antidopage supplémentaire du nombre d'érythrocytes. L'érythropoïétine affecte l'hématocrite du corps, c'est-à-dire augmente la viscosité du sang. À son tour, pour l'apport normal d'oxygène aux tissus, bien que cela semble paradoxal par rapport à l'action d'un médicament qui stimule l'érythropoïèse, le corps est obligé d'activer les mécanismes d'augmentation de la pression artérielle. Une activité cardiaque intense dans ce cas peut provoquer un infarctus du myocarde. D'autres effets dangereux de l'érythropoïétine sont associés à la paralysie cérébrale, la possibilité de caillots sanguins dans les poumons.

Le corps humain ne peut tout simplement pas fonctionner normalement sans hormones. Ils sont toujours avec les gens et commencent leur développement lorsque le besoin s'en fait sentir. Une variété de substances de type hormonal dans le corps humain fonctionnent de la manière la plus active. Et surtout, ces substances sont des peptides, qui jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement normal du corps de chaque personne.

Les hormones peptidiques sont des composés uniques à caractère protéique. Il convient de noter que les peptides peuvent être formés par des glandes de différents types et qu'il vaut la peine d'en parler plus en détail:

• il faut d'abord parler de l'hypophyse, puis de ces glandes;
• parathyroïde;
• pancréas;
• thyroïde.

Cependant, il ne faut pas penser que les hormones peptidiques peuvent être formées exclusivement par les méthodes ci-dessus. Des peptides peuvent se former dans le tissu contenant de la graisse, des cellules gastriques et certaines cellules hépatiques et rénales peuvent également participer à leur formation.

Si nous parlons du mécanisme efficace par lequel les peptides agissent, il n'y a pas de différences particulières par rapport aux autres substances d'un type actif de cette nature, et il n'y a pas non plus de dépendance à l'endroit où l'hormone elle-même est produite. Mais les points de l'application active et de l'effet effectif final présentent certaines différences. Les hormones peptidiques commencent leur effet sur les organes en se liant à des récepteurs spéciaux trouvés dans la membrane cellulaire.

De plus, un récepteur séparé est capable de ne reconnaître qu'une certaine hormone, c'est-à-dire celle qui a un certain degré d'influence sur elle. Au cours de ce processus, la formation de diverses enzymes commence, qui agissent comme une sorte de médiateurs. Ce sont eux qui affectent l'activation des fonctions nécessaires dans les cellules, à la suite de quoi une réaction de type réponse commence aux hormones peptidiques.

Quels peptides peuvent commencer à se former dans l'hypophyse

La glande pituitaire est un appendice cérébral, elle est située dans la région inférieure du cerveau, elle comprend les lobes antérieur et postérieur. Il existe de nombreuses cellules glandulaires dans le lobe antérieur, il est intéressant de savoir quelles hormones peptidiques se trouvent dans l'hypophyse antérieure:

• type stimulant la thyroïde, qui est responsable de la régulation naturelle de la formation de composés hormonaux de type actif dans la glande thyroïde;
• type adrénocorticotrope, qui affecte l'augmentation de l'activité du cortex surrénalien;
• type folliculo-stimulantqui affecte la fonction reproductrice chez les femmes enceintes;
• type lutéinisant, qui stimule les activités reproductives chez les femmes qui ovulent;
• type somatrottopiqueaffectant le métabolisme des graisses et des protéines dans le corps humain, stimule leur croissance;
• prolactine... Responsable de la formation de la quantité de lait requise chez les représentants du beau sexe qui allaitent, et affecte également le fait que la mère prend soin du bébé;
• mélanotropine... Responsable de la gamme de couleurs des yeux, des cheveux et de la peau.

Quant au lobe hypophysaire postérieur, aucune hormone ne se forme, mais les peptides qui étaient auparavant dans l'hypothalamus y sont envoyés.

Y a-t-il des peptides dans l'hypothalamus

Les hormones peptidiques sont présentes dans l'hypothalamus et représentent trois groupes de type actif. Le plus grand est le groupe des hormones de libération, qui stimulent les substances du type actif de la glande pituitaire antérieure. Parmi les libérines appelées, elles ont un effet correspondant sur les hormones hypophysaires.

Compte tenu de l'effet, la production d'hormones hypophysaires devient plus améliorée, et ce qui est très important, cela se produit exactement au moment où le corps humain en a un besoin urgent. Néanmoins, il ne faut pas penser que la production de telles substances doit toujours être améliorée, car les situations ne sont pas rares lorsque leur effet, au contraire, est plus faible. Et ici, un autre groupe hormonal de l'hypothalamus entre en jeu, appelé statines.

Ce qui est régulé dans le pancréas

Il convient de noter que les hormones peptidiques peuvent être produites non seulement dans le cerveau, il existe des hormones produites par la glande pancréatique, et nous parlons d'hormones aussi importantes que l'insuline et le glucagon. Une telle glande est située dans la cavité abdominale, elle est principalement engagée dans la production hormonale de type alimentaire.

Quant à l'insuline, elle joue sans aucun doute un rôle essentiel dans l'activité du corps humain. Ici, vous pouvez donner des exemples - il a un effet direct sur l'échange d'énergie de type glucide, il permet de transporter plus facilement et plus rapidement les glucides vers les tissus adipeux et les muscles. Cependant, la fonction principale de l'insuline est de contrôler la glycémie lorsque la glycémie commence à baisser et que la structure est perturbée. Et son antipode est le glucagon, qui est capable d'augmenter la concentration de sucre dans le sang humain, mais cela n'est fait que dans les cas où cela devient vraiment nécessaire.

Où d'autres hormones peuvent-elles se former?

L'hormone de type parathyroïdien appartient également aux substances peptidiques, sa formation s'effectue dans les glandes de type parathyroïde. Un tel composant se caractérise par une activité accrue, ses fonctions sont très importantes, il consiste en la régulation du métabolisme du calcium dans le corps humain. Il a un effet déprimant sur la formation de tissu de type osseux; il doit cette influence aux particularités de sa composition.

La glande thyroïde produit également plusieurs types d'hormones, et il existe une substance telle que, dans ses actions, elle est complètement opposée au type d'hormone parathyroïdienne, elle est appelée calcitonine, la même hormone peptidique. L'échange entre le calcium et le phosphore ne peut pas s'en passer et les cellules qui participent à la construction du tissu osseux commencent à être stimulées. Il existe également des substances qui affectent la composition sanguine.

Partie finale

Comme cela devient clair, les hormones peptidiques prennent la part la plus active dans une variété de processus biologiques, c'est sous leur contrôle que se situe le travail de la grande majorité des organes du corps humain et de ses tissus. Donc, ils sont tout simplement irremplaçables, sans eux, une personne ne peut tout simplement pas vivre. Ainsi, le mécanisme d'action des hormones peptidiques est un mécanisme bien huilé, de sorte que sa structure ne peut pas être perturbée. Beaucoup dépend vraiment de la stabilité hormonale.