Miután bejárta a szervezetünk vérereit, a hormon találkozik egy receptorral, amit kifejezetten ezen hormon felismerésére készített az a célsejt, amire ez a hormon hat. A hormon kétféleképpen léphet kapcsolatba a receptorral. Most azt szeretném megmutatni, hogy ez miképpen történik. A sejtben végbemenő hormonális hatás egyik lehetősége, amivel kezdeni fogok, a másodlagos hírvivők használata. Azért a másodlagos hírvivőkkel kezdjük, mert ezek kissé bonyolultabbak. Lényegében úgy kezdődik, hogy a hormon hozzákötődik a sejten egy receptorhoz. Rajzolok is egy sejtet egy receptorral, és rajzolok egy hozzá kötődő hormont is. A kötődés folyamata nem csak egyszeri hatást vált ki, hanem egy láncreakciót indít el, amelynek során másodlagos hírvivők szabadulnak fel a sejten belül. Felrajzolom ezeket is. Felszabadulnak ezek a másodlagos hírvivők, és ezek váltják ki a kívánt hatást, legyen az akár inzulin elválasztása, glükóz felvétele a sejtbe, vagy bármi a sokféle dolog közül, amit a szervezetünkben hormonok szabályoznak. Hogy szemléltessem, hogy is működhet ez a sejtben, előre megrajzoltam néhány ábrát. Íme, itt is vannak. Szeretném leszögezni, hogy ezek az ábrák egyáltalán nem méretarányosak. De ezzel tudom a legjobban elmagyarázni a folyamatot, mert mindez atomi szinten történik, és az atomok nagyon aprók. Mindenesetre az ábrán egy receptor látható. Pirossal(!) rajzoltam, és a sejthártyában helyezkedik el. Ez a sejthártya foszfolipid kettősrétege. Ez a sejt belseje, ez pedig a külseje. Szintén a sejthártyában van egy G-protein, ezt zölddel rajzoltam. Azért hívják G-proteinnek, mert guanin nukleotid-tartalmú molekulákat köt meg. Ugyanez a G szerepel a DNS bázisai között, onnan is ismerős lehet. Itt viszont egy guanin-difoszfát nevű molekulához kötődik. Majd látni fogjuk, hogy ez hogyan változik. Van egy adenilát-cikláz enzim is a sejthártyában. Ne feledjük, az enzimek reakciókat gyorsítanak. Látjuk majd, miként gyorsít fel az adenilát-cikláz egy reakciót. Ami elindítja ezt a folyamatot, az a hormon kötődése a receptorhoz. Így fog kinézni. A hormon hozzá lesz kötődve a receptorhoz. Ahogy a hormon hozzákötődik a receptorhoz, annak megváltozik az alakja. Ez teszi majd lehetővé, hogy kapcsolódjon a G-proteinnel. Ez pedig így néz ki. Láthattuk, hogy amint a G-protein kapcsolódott a hormon-komplexben lévő receptorhoz, kicserélte a kezdeti GDP-jét, a guanin-difoszfátot GTP-re. Lényegében kicseréli a két foszfáthoz kapcsolódó guanint egy három foszfáthoz kapcsolódó guaninra. Ez lehetővé teszi, hogy a G-protein a sejthártyában haladva kapcsolódjon az adenilát-ciklázzal. Ez aktiválja az adenilát-ciklázt. Mivel ez egy enzim, az aktivált adenilát-cikláz elősegíti az ATP átalakulását – ami a sejt energiavalutája – cAMP-vé. A cAMP azt jelenti, hogy: ciklikus adenozin-monofoszfát. Tehát ATP-vel, adenozin-trifoszfáttal indultunk, és ciklikus adenozin-monofoszfát jött létre. Emellett felszabadul az extra két foszfát. Ez a cAMP molekula az, ami aktiválja a sejten belül azt a fehérjét, ami eredetileg a hormon célja volt. Végül a rendszer visszaáll, de ezalatt sok adenilát-cikláz enzim aktiválódott, ezáltal rengeteg cAMP termelődött. Ez jelerősítésnek nevezzük. Jelerősítés alatt azt értem, hogy elméletileg egy hormon egy receptorhoz tud kötődni. Ez a folyamat el tud indítani egy láncreakciót, ami rengeteg cAMP termelődéséhez vezet. Ez azt jelenti, hogy kevesebb hormon elegendő a fehérje aktiválásához vagy a kívánt hatás eléréséhez. Tehát a másodlagos hírvivők egy módja annak, ahogy a hormonok hatnak a sejtekre. De valójában, őszintén, ez sok sejtnél máshogy zajlik. A másodlagos hírvivők hatásának nem minden folyamata ismert jelenleg. És őszintén, a cAMP-n kívül rengeteg másodlagos hírvivő van még. A lényeg, hogy a szervezeted legtöbb hormonja esetében a sejtfelszínhez való kötődés aktivál egy reakciósorozatot, ami elindítja a sejten belül a választ. Nagyon hasonló egy telefonszolgáltatóhoz. Mivel mi emberek – fel is rajzolom magunkat – mivel néha nem tudunk közvetlenül beszélni másokkal, – akár a távolság, a kényelem, vagy az egyszerűsége miatt – egy telefonszolgáltatót használunk ahhoz, hogy közvetítse a hangunkat feléjük egy telefonbeszélgetésen keresztül. A telefonbeszélgetésen keresztül azokhoz juttatjuk a hangunkat, akikkel beszélgetni szeretnénk. Akár szöveges üzenetet is küldhetünk. A szöveges üzenet is eljuttatja az üzenetünket azokhoz, akikkel bármilyen okból nem vagyunk képesek közvetlenül beszélni. Ez nagyon hasonló ahhoz, ahogy a másodlagos hírvivők segítenek a hormonoknak, amik nem képesek közvetlenül beszélni egy sejten belüli receptorral. Így a fehérjék és katekolaminok – amik nem képesek átjutni a sejthártyán – másodlagos hírvivőkkel kommunikálnak. A másik fő jelátviteli mód, hogy a hormon elsődleges hírvivőként fejti ki hatását a sejten. Egyes hormonok, mint a szteroidok és a pajzsmirigyhormonok, át tudnak jutni a sejthártyán. Így nincs szükség erre az egész jelátadós rendszerre, amit az előbb felépítettünk. Hozok egy másik sejthártyát. A hormon átjut a sejthártyán, és hozzáköt egy receptorhoz, ami vagy a sejtplazmában, vagy a sejtmagban található. Legyen itt egy sejtmag, benne pedig DNS. Amikor a hormon hozzáköt a receptorhoz, ami vagy a sejtplazmában, vagy a sejtmagon belül van, a kötődési folyamat közvetlenül befolyásolni fogja a transzkripcióját a sejtmagban, vagy a transzlációját a sejtplazmában annak a fehérjének, amit a hormon aktivál. Ebben a folyamatban jóval kevesebb szereplő van, mint a másodlagos hírvivő rendszerben volt. Ez abból ered, hogy ezek szteroid- vagy pajzsmirigyhormonok, amik jellemzően zsíroldékonyak és képesek átjutni maguktól a sejthártyán. Így nincs szükségük erre az extra gépezetre. Mindenesetre, ezek az elsődleges hírvivők és a másodlagos hírvivők. És ez a két fő folyamat, amivel a hormonok a célsejtjeikre hatnak.