6.6 Гормони, які беруть участь в регуляції кальцію і фосфатів

Головні регулятори обміну кальцію фосфату - кальцитріол (активна форма вітаміну Д₃), паратгормон, кальцитонін. “Мішенями” дії цих гормонів є кісткова тканина, нирки, тонкий кишечник.

6.6.1 Паратгормон

Паратгормон (паратиреоїдний гормон - ПТГ) синтезується в паращитоподібних залозах з препроПТГ. ПрепроПТГ перетво-рюється в проПТГ, який потім - в паратгормон (84 амінокис-лотних залишки). Швидкість секреції ПТГ залежить в першу чергу від концентрації Са²⁺ в сироватці крові. При зниженні вмісту кальцію відбувається стимуляція вивільнення ПТГ. Транскрипція гена паратгормону також активується активною формою вітаміну Д₃ - кальцитріолом. Після секреції у кров ПТГ бере участь в регуляції концентрації кальцію і фосфору. Інактивація гормону відбувається в печінці, нирках, кістках і самих паращитоподібних залозах шляхом протеолізу.

Механізм дії ПТГ - мембранно-цитозольний. Рецептори до гормону знаходяться в кістках, нирках і кишечнику (але наявні і в деяких інших тканинах).

Зв’язування з мембранним рецептором активує аденілатцик-лазу, синтез цАМФ, фосфорилювання білків-ферментів, які відповідають за біологічну дію гормону.

Дія паратгормону на тканини-“мішені” спрямована таким чином, щоб підвищити у крові концентрацію кальцію і знизити вміст фосфатів.

Саме тому паратгормон:

1. у кістках стимулює активність остеоклатів; у результаті чого підвищується резорбція кісток, що забезпечує перехід Са²⁺ і фосфатів у кров;

2. у нирках підвищує реабсорбцію Са²⁺, тим самим сприяє підвищенню концентрації цього катіона у крові. Крім того, ПТГ підвищує нирковий кліренс фосфатів; це забезпечує зниження концентрації фосфатів у крові. В нирках також ПТГ стимулює синтез кальцитріолу (1,25(ОН)₂D₃) з 25(ОН)D₃;

3. у кишечнику при активації секреції ПТГ підсилюється ефективність всмоктування Са²⁺. Це пов’язано з тим, що ПТГ активує синтез кальцитріолу, який сприяє збільшенню адсорбції кальцію у тонкому кишечнику.

Дефіцит ПТГ призводить до гіпопаратиреозу, який супроводжується зниженням рівня кальцію і підвищенням концентрації фосфатів у сироватці крові.

Гіперпаратиреоз виникає, як правило, при аденомі паращитоподібних залоз і супроводжується гіперкальціємією, гіпофосфатемією, а у тяжких випадках - резорбцією кісток (вторинний остеопороз) і ураженням нирок.

6.6.2 Кальцитріол

Кальцитріол (1,25(ОН)₂D₃, 1,25(ОН)₂ - холекальциферол) - це активна форма вітаміну Д₃, яка утворюється послідовно в печінці і нирках і має гормональну активність.

Шкіра УФ-промені

↓

холестерол → 7-дегідрохолестерол → Д₃

Печінка

Д₃ → 25(ОН)D₃

(кальцидіол)

Нирки

25(ОН)D₃ → 1,25(ОН)₂D₃

(кальцитріол)

Органи-“мішені” кальцитріола - це тонкий кишечник і кістки. Дія гормону спрямована на підвищення концентрації Са²⁺ і фосфатів у крові. У кишечнику під дією 1,25(ОН)₂D₃ відбувається стимуляція всмоктування кальцію і фосфатів.

Кальцитріол - це єдиний гормон, що сприяє транспорту Са²⁺ проти градієнта концентрації, який є на мембрані клітин кишечника. Підсилення транспорту Са²⁺ пояснюється тим, що кальцитріол активує синтез Са-зв’язуючих білків ентероцитів, які забезпечують всмоктування кальцію. Саме завдяки такій дії кальцитріолу в позаклітинній рідині концентрація Са²⁺ підтримується на рівні, який необхідний для мінералізації органічного матриксу кісткової тканини.

При дефіциті 1,25(ОН)₂D₃ порушується утворення аморф-ного фосфату кальцію і кристалів гідроксиапатиту в органіч-ному матриксі. Це призводить до рахіту (захворювання ранньо-го віку: порушення кісткоутворення і мінералізації кісток, функ-цій м’язової і нервової систем) або остеомаляції (захворювання дорослих, яке еквівалентне рахіту у дітей).

Механізм дії кальцитріолу на кістки вивчений недостатньо. Відомо, що остеобласти мають рецептори до цього гормону і тому, можливо, він бере участь у мінералізації кісток. Поряд з цим було також експериментально встановлено, що при введенні Д₃, кальцитріол підсилює резорбцію кісткової тканини.