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. Szeretném bemutatni, hogy ez miképpen történik. A sejtszintű hormonális hatás egyik lehetősége, amivel kezdeni fogok, a másodlagos hírvivőkön át valósul meg. Azért a másodlagos hírvivőkkel kezdjük, mert ezek a bonyolultabbak. Lényegében úgy kezdődik, hogy a hormon hozzákötődik a sejten egy receptorhoz. Rajzolok is egy sejtet egy receptorral, meg egy hozzá kötődő hormont is. A kötődés folyamata nem csak egyszeri hatást vált ki, hanem egy láncreakciót indít el, amelyben másodlagos hírvivők szabadulnak fel a sejten belül. Felrajzolom ezeket is. Tehát felszabadulnak 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. Tudni kell, hogy ezek nem méretarányosak, de így tudom a legjobban elmagyarázni a folyamatot, mert mindez atomi szinten történik, és az atomok nagyon aprók. Mindenesetre az ábrán egy receptor látható. Ezt 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 guanozin-difoszfát(!) nevű molekulához kötődik. Majd látni fogjuk, hogy ezzel mi történik. Van egy adenilát-cikláz enzim is a sejthártyában. Ne feledjük, az enzimek elősegítik a reakciókat. Látjuk majd, miként segít elő az adenilát-cikláz egy reakciót. Az egész a folyamatot az indítja el, hogy a hormon hozzákötődik a receptorhoz. Ez így történik. A hormon megkötődött a receptoron. Ahogy a hormon hozzákötődik a receptorhoz, annak megváltozik az alakja. Ez teszi lehetővé, hogy kapcsolódjon a G-proteinnel. Ez pedig így történik. Figyeld meg, hogy miközben a G-protein hozzákapcsolódik a hormon-komplexben lévő receptorhoz, kicseréli a hozzá kapcsolódó GDP-t, a guanozin-difoszfátot GTP-re. Kicseréli a guanozint, amely két foszfáthoz kapcsolódott, egy olyanra, amely három foszfáthoz kapcsolódik. 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 jelentése: ciklikus adenozin-monofoszfát. Tehát az ATP-ből, az adenozin-trifoszfátból ciklikus adenozin-monofoszfát jött létre, és felszabadult két foszfát. A cAMP molekula aktiválja azt a fehérjét a sejtben, aminek a működése a hormon eredeti célja volt. Végül minden visszaáll, de addigra sok adenilát-cikláz enzim aktiválódott, ami által rengeteg cAMP termelődött. Ezt nevezzük jelerősítésnek. A jelerősítés lényege, hogy elméletileg csak egyetlen hormonmolekula kötődik meg egy receptoron de ez elindíthat 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 működése az egyik módja a hormonhatás érvényesülésének. De ha őszinték akarunk lenni, ez sok sejtben másképp zajlik. A másodlagos hírvivők hatásának nem minden folyamata ismert jelenleg. És persze a cAMP-n kívül rengeteg másodlagos hírvivő is van. A lényeg, hogy a szervezeted legtöbb hormonja esetében a sejtfelszínhez való kötődés aktivál egy reakciósorozatot, ami elindítja a sejten belüli választ. Ez nagyon hasonlít egy telefonszolgáltatóhoz. Mi, emberek – ide is rajzolom magunkat – néha nem tudunk közvetlenül beszélni másokkal, – a távolság, a kényelem, vagy az egyszerűsége miatt – ezért egy telefonszolgáltatót használunk ahhoz, hogy közvetítse a hangunkat egy telefonbeszélgetésen keresztül. A telefonbeszélgetésen át azokhoz juttatjuk el 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 hírvivők útján 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 jelátadósi rendszerre, amit az előbb felépítettünk. Ide egy másik sejthártyát. A hormon átjut a sejthártyán, és hozzákötődik egy receptorhoz, ami a sejtplazmában, vagy a sejtmagban található. Itt egy sejtmag, benne a DNS. Amikor a hormon hozzáköt a receptorhoz, a sejtplazmában, vagy a sejtmagban, a kötődési folyamat közvetlenül befolyásolja a transzkripciót a sejtmagban, vagy a transzlációt a sejtplazmában ami az aktiválandó fehérjére vonatkozik 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.