Messenger-ained on signaalained, mis edastavad signaale ja teavet organismide vahel või organismi rakkude vahel. Selles protsessis täidavad signaalained erinevad funktsioonid. Signaalsüsteemi häired organismis võivad viima oluliseks tervis probleeme.
Mis on teised käskjalad?
Messenger-ained esindavad erineva struktuuriga keemilisi aineid, mis edastavad signaale organismide või organismi rakkude vahel erineval viisil. Need on keemiliselt täiesti erinevad ained või ainerühmad. Tavaliselt klassifitseeritakse neid vastavalt nende funktsioonile või toimele. Klassifikatsioonis on libisevaid üleminekuid, mis on sageli väga meelevaldsed. Seega võivad sarnaseid funktsioone täitvad ühendid olla täiesti erineva keemilise struktuuriga. Iga organism, nii taim, loom kui inimene, saadab välja käskjalad ja võtab samal ajal vastu käskjalad. Sama kehtib organismi kõigi rakkude kohta. Oma funktsiooni järgi jaotatakse messenger-ained hormoonid, kairomoonid, neurotransmitterid, parahormoonid, feromoonid või fütohormoonid. Vastavalt nende toimimisviisile eristatakse ka spetsiifilisi ja interspetsiifilisi signaali aineid. Liigisisesed kullerid vahetavad teavet liigi piires, samas kui liikidevahelised signaalained vastutavad liikidevahelise suhtluse eest. Seega nimetatakse spetsiifilisi aineid feromoonideks. Liikidevahelised sõnumitoojad on tuntud kui allokeemilised ained. Feromoonid ja allokeemilised ained sisaldavad siiski ainult seda osa signaalainetest, mis põhjustavad organismidevahelist suhtlust. Hormoonid ja neurotransmitterid edastavad omakorda signaale rakkude vahel või isegi organismi rakkudes.
Anatoomia ja struktuur
Organismi kõige olulisemate sõnumitoojate hulka kuuluvad hormoonid. Nad kontrollivad ainevahetusprotsesse kehas. Selle käigus viiakse nad kas rakust rakku või liiguvad hormooni tootvast organist (endokriinnäärmest) sihtorganisse veri või seerum. On ka hormoone, mis avaldavad mõju rakus, kus nad moodustuvad. Kõigi hormoonide ühine omadus on see, et nad täidavad organismis kontrolli- ja reguleerimisfunktsioone. Keemiliselt on need täiesti heterogeensed. On steroidhormoone, steroiditaolisi hormoone, peptiidhormoone ja erineva keemilise struktuuriga hormoone. Parahormoonid seevastu kontrollivad keha funktsioone, kuid ei vasta kõigile hormoonide kriteeriumidele. Parahormoonide hulka kuuluvad näiteks süsinik dioksiid, mis on seotud hingamisfunktsioonide kontrollimisega. Neurotransmitterid on veel üks oluline messenger-ainete rühm. Need on signaali ained närvisüsteem ja avaldavad oma toimet seondudes nn retseptoritega. Nende toime piirdub närvirakkudega. Feromoonid kui teine signaalainete rühm eraldab organism ja neid saab uuesti vastu sama liigi organism. Allokeemilised ained on ühe organismi eraldatavad ja teise liigi organismide poolt vastu võetud ained.
Funktsioonid ja rollid
Kõigi teiste sõnumitoojate ainus ühine omadus on teabe edastamine ja seeläbi sihtkohas reaktsioonide käivitamine. Teabe edastamise vorm ja signaalainete keemiline struktuur erinevad aga tõsiselt. Hormoonide ülesandeks on organismi ainevahetusprotsesside ja reguleerivate mehhanismide juhtimine ja kontrollimine. Seejuures vastutavad nad suuresti üksikute organite töö eest. Muu hulgas reguleerivad nad kasvu, mineraale tasakaal, veri suhkur tasemed, seksuaalfunktsioonid, energia metabolism ja isegi teiste hormoonide funktsioon organismis. Neurotransmitteritel on lokaliseeritud toime närvisüsteem. Need erutavad ja pärsivad närvirakke ning tagavad stiimulite edasikandumise. Nad avaldavad oma mõju spetsiaalsete retseptorite külge dokkides. Muu hulgas tekitavad nad õnnetunnet, suruvad alla valu või tekitada reaktsioone teatud stiimulitele. Tuntud neurotransmitterid on endorfiine või tsütokiinid. Feromoonid kontrollivad omakorda liigi organismide käitumist. Muu hulgas mõjutavad need ka inimeste kooselu. Kaastunne ja antipaatia arenevad ka feromoonide baasil. Kõik kemikaalid on ainevahetusained, mis mõjutavad eri liikide organismide käitumist.
Haigused
Messenger-ainete mitmekesiste funktsioonide tõttu võivad nende koostoime häired põhjustada tõsiseid tagajärgi tervis probleeme. Eelkõige düsregulatsioon endokriinsüsteemi viib hormoonidega seotud haigusteni. Üksikute endokriinsete organite hüper- või hüpofunktsioonid tekitavad tüüpilisi sümptomeid. Insuliinreguleerib näiteks veri suhkur tasemel. Insuliin puudus viib diabeet suhkurtõbi. The kilpnääre toodab kilpnäärmehormoonid türoksiini ja trijodotüroniin. Nad reguleerivad energia metabolism. Juhul kui hüpertüreoidism, ainevahetus kiireneb dramaatiliselt, samas hüpotüreoidism viib ainevahetuse aeglustumiseni depressioon, väsimus ja kehv tulemuslikkus. Kui neerupealise koor toodab liiga palju Kortisool, tüüpilised sümptomid Cushingi sündroom ilmuvad truncal ülekaalulisus, täiskuu nägu, suurenenud Veresuhkur tase ja nõrgenemine immuunsüsteemi. Kui isegi kõrgemad organid endokriinsüsteemi haigestuvad, tekivad sageli keerukad haigusprotsessid mitme hormooni rikke tõttu korraga. Tüüpiline näide on panhypopituitarism. Sellisel juhul eesmine hüpofüüsi haigestub ja kõik seitse seal toodetavat hormooni võivad ebaõnnestuda. Kui ema oma hüpofüüsi hävitatakse lapse sünni ajal, tekib nn Sheehani sündroom. See ei saa olla ainult hormoonide puudus või ülejääk viima haigusele. Sageli on raskete haiguste põhjuseks ka neurotransmitterite funktsiooni väärreguleerimine. Need on tavaliselt neuroloogilised või psühholoogilised häired. Depressioon on sageli põhjustatud puudusest dopamiini. Samuti võib olla häiritud selle seondumine retseptoritega. Teisest küljest võib neurotransmitterite düsregulatsioon põhjustada ka selliseid haigusi nagu Parkinsoni tõbi or epilepsia.
