Глава 11 / патофизиология типовых нарушений обмена веществ

307

Выраженное анаболическое действие на общий синтез белка оказывают инсулин, соматотроп-ный гормон и тиреоидные гормоны в физиоло­гических дозах. Половые гормоны оказывают анаболический эффект на синтез белка в поло­вых органах; тестостерон, кроме того, стимули­рует синтез белка в мышцах, а эстрадиол - в молочных железах, костях и хрящах, способ­ствуя росту.

Катаболическое действие оказывают тирео­идные гормоны при повышенной их продукции (гипертиреоз). Глюкокортикоиды усиливают син­тез белков и нуклеиновых кислот в печени и повышают распад белков в других органах и тканях, включая мышцы, кожу, кости, лимфо-идную и жировую ткани; повышенное содержа­ние глюкокортикоидов в организме усиливает гибель лимфоцитов и инволюцию лимфоидной ткани, подавляет иммунный ответ.

Анаболическое действие гормонов осуществ­ляется путем активации определенных генов, в связи с чем усиливается образование различных видов РНК (информационная, транспортная, рибосомальная) и ускоряется синтез белков; ме­ханизм катаболического действия гормонов изу­чен недостаточно, но он связан с повышением активности тканевых протеиназ.

Снижение синтеза гормонов анаболического действия, таких как СТГ и тиреоидные гормо­ны, в детском возрасте ведет к задержке роста.

Инактивацию тех или иных факторов, уча­ствующих в биосинтезе белка, могут вызвать некоторые лекарственные препараты (например, антибиотики) и микробные токсины. Известно, что дифтерийный токсин тормозит присоедине­ние аминокислот к синтезируемой полипептид­ной цепи; этот эффект устраняется анатоксином.

Стимулирующее или угнетающее действие на синтез белка могут оказать изменения концент­рации различных ионов (прежде всего Mg^2f), уменьшение или увеличение ионной силы.

Последствия общего нарушения синтеза белка

Длительное и значительное понижение син­теза белка приводит к развитию дистрофичес­ких и атрофических нарушений в различных органах и тканях вследствие недостаточного об­новления структурных белков. Замедляются процессы регенерации. В детском возрасте тор­мозятся рост и развитие. Снижается синтез раз­личных ферментов и гормонов (СТГ, антидиуре-

тический и тиреоидный гормоны, инсулин и др.), что приводит к нарушению других видов обме­на, в частности к снижению основного обмена. Понижается содержание белков в сыворотке кро­ви в связи со снижением их синтеза в гепатоци-тах. Вследствие этого в крови уменьшается он-котическое давление, что способствует развитию отеков, так как при гипопротеинемии вода сла­бо удерживается в кровеносном русле. Умень­шается продукция антител и других защитных белков и, как следствие, снижается иммуноло­гическая реактивность организма. В наиболее выраженной степени эти расстройства возника­ют в результате длительного нарушения усвое­ния белков пищи при различных хронических заболеваниях органов пищеварения, а также при длительном белковом голодании, особенно если оно сочетается с дефицитом жиров и углеводов. В последнем случае повышается использование белка в качестве источника энергии.

Причины и механизм нарушения синтеза отдельных белков

Такие нарушения в большинстве случаев име­ют наследственную природу. В основе их лежит отсутствие в клетках информационной РНК (иРНК), специфической матрицы для синтеза какого-либо определенного белка, или наруше­ние ее структуры вследствие изменения струк­туры гена, на котором она синтезируется. Гене­тические нарушения, например замена или по­теря одного нуклеотида в структурном гене, при­водят к синтезу измененного белка, нередко ли­шенного биологической активности.

К образованию аномальных белков могут при­вести не только нарушение процесса транскрип­ции (отклонения от нормы в структуре иРНК), но и дефекты трансляции, т.е. передачи инфор­мации относительно структуры синтезируемой на рибосомах полипептидной цепочки какого-либо белка. Одной из причин этого может быть мутация транспортной РНК, вследствие чего к ней присоединяется несоответствующая амино­кислота, которая и будет включаться в полипеп­тидную цепь при ее сборке (например, при обра­зовании НЬ).

Процесс трансляции является сложным, со­вершающимся при участии ряда ферментов, и нарушение функции какого-либо из них может привести к тому, что та или другая иРНК не передаст закодированную в ней информацию.

Нарушение синтеза отдельных белков-фермен-

308