Messenger-aineet ovat signalointiaineita, jotka välittävät signaaleja ja tietoa organismien välillä tai organismin solujen välillä. Tässä prosessissa signalointiaineet suorittavat erilaisia toimintoja. Häiriöt signaloinnissa organismin sisällä voivat johtaa merkittävään terveys ongelmia.
Mitä ovat toiset sanansaattajat?
Messenger-aineet edustavat eri rakenteisia kemiallisia aineita, jotka välittävät signaaleja organismien tai organismin solujen välillä eri tavoin. Ne ovat kemiallisesti täysin erilaisia aineita tai aineryhmiä. Ne luokitellaan yleensä niiden toiminnan tai vaikutuksen mukaan. Luokituksessa on liukuvia siirtymiä, jotka ovat usein hyvin mielivaltaisia. Siten yhdisteillä, jotka suorittavat samanlaisia toimintoja, voi olla täysin erilaiset kemialliset rakenteet. Jokainen organismi, joko kasvi, eläin tai ihminen, lähettää sanansaattajia ja samalla vastaanottaa sanansaattajia. Sama koskee kaikkia organismin soluja. Läheteaineet jaetaan niiden toiminnan suhteen hormonit, kairomonit, välittäjäaineet, parahormonit, feromonit tai fytohormonit. Niiden vaikutusmuodon mukaan erotetaan myös spesifiset ja interspesifiset signaaliaineet. Lajikohtaiset lähettiläät vaihtavat tietoja lajin sisällä, kun taas lajikohtaiset signalointiaineet vastaavat lajien välisestä viestinnästä. Siten spesifisiin aineisiin viitataan feromoneina. Lajikohtaiset lähettimet tunnetaan allokemikaaleina. Feromonit ja allokemikaalit sisältävät kuitenkin vain sen osan signalointiaineista, joka aiheuttaa viestintää organismien välillä. Hormonit ja välittäjäaineet puolestaan lähettävät signaaleja solujen välillä tai jopa organismin soluissa.
Anatomia ja rakenne
Tärkeimpiä lähettiläitä organismin sisällä ovat hormonit. Ne hallitsevat aineenvaihduntaprosesseja kehossa. Prosessissa ne joko siirretään solusta soluun tai siirretään hormonia tuottavasta elimestä (hormonaalinen rauhas) kohde-elimeen veri tai seerumia. On myös hormoneja, jotka vaikuttavat soluun, jossa ne muodostuvat. Kaikkien hormonien yhteinen piirre on, että ne suorittavat kontrolli- ja säätelytoimintoja organismin sisällä. Kemiallisesti ne ovat täysin heterogeenisiä. On steroidihormoneja, steroidien kaltaisia hormoneja, peptidihormoneja ja hormoneja, joilla on erilainen kemiallinen rakenne. Parahormonit puolestaan hallitsevat kehon toimintoja, mutta eivät täytä kaikkia hormonikriteerejä. Parahormoneihin kuuluvat esimerkiksi hiili dioksidi, joka osallistuu hengitystoimintojen hallintaan. Neurotransmitterit ovat toinen ryhmä tärkeitä aineita. Ne ovat signaalin aineita hermosto ja käyttävät vaikutusta sitoutumalla ns. reseptoreihin. Niiden vaikutus rajoittuu hermosoluihin. Organismi päästää feromoneja toisena signaaliaineiden ryhmänä, ja saman lajin organismi vastaanottaa ne uudelleen. Allokemikaalit ovat yhden organismin lähettämiä ja toisen lajin organismin vastaanottamia aineita.
Toiminnot ja roolit
Kaikkien toisten sanansaattajien ainoa yhteinen ominaisuus on niiden tehtävä välittää tietoa ja laukaista siten reaktiot kohdepaikassa. Tiedonsiirtomuoto ja signalointiaineiden kemiallinen rakenne eroavat kuitenkin vakavasti. Hormonien tehtävänä on ohjata ja hallita organismin aineenvaihduntaprosesseja ja säätelymekanismeja. Näin tehdessään he ovat suurelta osin vastuussa yksittäisten elinten toiminnasta. Ne säätelevät muun muassa kasvua, mineraalia tasapaino, veri sokeri tasot, seksuaaliset toiminnot, energian aineenvaihdunta ja jopa muiden hormonien toiminta organismin sisällä. Välittäjäaineilla on paikallinen vaikutus hermosto. Ne innostavat ja estävät hermosoluja ja varmistavat ärsykkeiden siirtymisen. He käyttävät vaikutusta telakoimalla erityisiin reseptoreihin. Ne aiheuttavat muun muassa onnellisuuden tunteita, tukahduttavat kipu tai tuottaa reaktioita tiettyihin ärsykkeisiin. Tunnetut välittäjäaineet ovat endorfiineja tai sytokiinit. Feromonit puolestaan hallitsevat lajin organismien käyttäytymistä. Ne vaikuttavat muun muassa siihen, miten ihmiset elävät yhdessä. Sympatia ja antipatia kehittyvät myös feromonien perusteella, kaikki kemikaalit ovat aineita, jotka vaikuttavat eri lajien organismien käyttäytymiseen.
Sairaudet
Messenger-aineiden monipuolisten toimintojen vuoksi häiriöt niiden vuorovaikutuksessa voivat aiheuttaa vakavia terveys ongelmia. Erityisesti dysregulaatio umpieritysrauhasiin johtaa hormoniin liittyviin sairauksiin. Yksittäisten hormonaalisten elinten hyper- tai hypofunktiot kehittävät tyypillisiä oireita. Insuliiniesimerkiksi säätelee veri sokeri tasolla. Insuliini puute johtaa diabetes mellitus. kilpirauhanen tuottaa kilpirauhashormonit tyroksiinia ja trijodityroniini. Ne säätelevät energian aineenvaihdunta. Siinä tapauksessa että Kilpirauhasen liikatoiminta, aineenvaihdunta kiihtyy dramaattisesti, kun taas hypotyreoosi johtaa aineenvaihdunnan hidastumiseen Masennus, väsymys ja huono suorituskyky. Jos lisämunuaiskuori tuottaa liikaa Kortisoli, tyypillisiä oireita Cushingin oireyhtymä ilmestyä truncal liikalihavuus, täysikuu kasvot, lisääntynyt verensokeri taso ja heikkeneminen immuunijärjestelmä. Jos edes päällekkäisiä elimiä umpieritysrauhasiin sairastuu, monimutkaisia sairausprosesseja tapahtuu usein useiden hormonien epäonnistumisen vuoksi samanaikaisesti. Tyypillinen esimerkki on panhypopituitarism. Tässä tapauksessa etuosa aivolisäke sairastuu ja kaikki seitsemän siellä tuotettua hormonia voivat epäonnistua. Jos äidin aivolisäke tuhoutuu lapsen syntymän aikana, kehittyy niin kutsuttu Sheehan-oireyhtymä. Ei vain hormonipuutos tai ylijäämä, joka voi johtaa sairauteen. Myös välittäjäaineiden toiminnan väärinkäytökset ovat usein syynä vakaviin sairauksiin. Nämä ovat yleensä neurologisia tai psykologisia häiriöitä. Masennus johtuu usein dopamiini. Sen sitoutuminen reseptoreihin voi myös olla häiriintynyt. Toisaalta hermovälittäjien välinen säätely voi myös aiheuttaa sellaisia sairauksia kuin Parkinsonin tauti or epilepsia.