31. Кининогены (вмк и нмк). Кинины, их структура и функции. Рецепторы кининов.
Кининогены — полифункциональные гликопротеиды, молекулы которых представлены одной полипептидной цепью, синтезируются в основном гепатоцитами и перед секретированием в кровоток подвергаются посттрансляционному гликозилированию. К. под действиемКининогенинов превращаются в кКинины. В плазме крови человека присутствуют два К.: низкомолекулярный и высокомолекулярный. Оба кининогена связываются с различными клетками крови и участвуют в регуляции артериального давления, модулируют воспалительные и антитромбические реакции, создают важную регуляторную систему взаимодействия плазменных белков с клетками крови и клетками сосудистой стенки.
Из кининогенов под действием калликреинов выщепляются биологически активные пептиды-кинины, например, брадикинин , обладающий сосудорасширяющим действием и понижающий кровяное давление . Кининогены являются полифункциональными гликопротеинами, молекулы которых представлены одной полипептидной цепью, синтезируются в основном гепатоцитами и перед секретированием в кровоток подвергаются посттрансляционному гликозилированию.
В плазме крови человека присутствуют два кининогена:
ВМК (высокомолекулярный кининоген) и
НМК (низкомолекулярный кининоген) ,
синтез которых кодируется геном кининогена , локализованным в хромосоме 3.
На основе структурной и функциональной характеристики кининогенов для этих молекул предложена доменная структура, в соответствии с которой НМК имеет пять доменов (D1 - D5), а ВМК - шесть доменов (D1 - D6) . Особенности доменной структуры ВМК и НМК определяют роль этих белков в регуляции функций многих белков плазмы крови и различных клеток. Так, ВМК участвует в активации контактной фазы плазменного протеолиза , контролирует адгезию и активность тромбоцитов,ПЯЛ, эндотелиоцитов. ВМК и НМК подавляют активность цистеиновых протеиназ, препятствуя их деградирующему действию на плазменные белки при повреждении различных тканей . Оба кининогена участвуют в регуляции артериального давления , модулируют воспалительные и антитромботические реакции , создают важную регуляторную систему во взаимодействии плазменных белков с клетками крови и клетками сосудистой стенки.
32. Калликреины. Кининазы. Активация калликреин-кининовой системы. Калликреины (кининогенины, кининогеназы) - ферменты класса гидролаз, катализирующие превращение кининогенов в кинины. Обнаружены в плазме крови, в поджелудочной и слюнной железах, в почках, кишечной стенке. Участвуют в активации компонентов системы свертывания крови и фибринолиза.
Калликреины ( EC З.4.21.34 , EC З.4.21.35) широко распространены в тканях и биологических жидкостях организма, включая кровь . По ряду свойств калликреины напоминают трипсин.
Калликреин плазмы крови ( EC 3.4.21.34B ) (молекулярная масса 97 кДа) вырабатывается впечени в виде неактивного предшественника - прекалликреина.
Тканевые калликреины ( EC 3.4.21.35 ) содержатся в секретах многих железистых органов в активной форме (поджелудочный сок, слюна, пот, слезы, моча). Молекулярные массы калликреинов мочи, поджелудочной и подчелюстной желез близки: 32, 33 и 36 кДа. Калликреины плазмы и тканей отличаются друг от друга по иммунологическим и физико-химическим свойствам.Под действием калликреина плазмы на кининогены образуется брадикинин , а продуктом действия калликреина поджелудочной железы и калликреинов других желез является декапептидкаллидин , который под действием аминопептидазы превращается в крови в брадикинин.
В результате активации калликреин-кининовой системы образуются кинины, превращающиеся под воздействим аминопептидаз в брадикинин.
Следует также обратить внимание на то, что в сердце находится «собственная» калликреин-кининовая система. В частности, в гомогенатах сердца обнаружена кининогеназа, активируемая трипсином. Существуют факты, доказывающие, что в сердце образуется калликреин и кининоген. Предполагается, что кинины облегчают локальный рилизинг норадреналина и тем самым приспосабливают деятельность сердца к стрессорным воздействиям.
33. Центральная роль ККС в регуляции активности каскадных протеолитических систем плазмы крови. Одной из важнейших физиологических систем организма является калликреин-кининовая система (ККС), играющая центральную роль в регуляции активности каскадных протеолитических систем – кининогенеза, свёртывания крови, фибринолиза (см. 3.14.2.4), комплемента (см. 3.10.3), ренин-ангиотензивной системы (3.16) – и обеспечивающая процессы адаптации и защиты организма. Благодаря деятельности ККС осуществляется контроль над различными стадиями морфогенеза клеток отдельных тканей, иммунитетом, развитием воспаления, возникновением злокачественных новообразований и другими патологическими процессами.
34. Образование мочевины в организме, ее содержание в крови здоровых людей. Методы определения мочевины, клиническое значение. Заболевания, сопровожда-ющиеся снижением или увеличением содержания мочевины в крови.
Мочевая кислота - конечный продукт обмена пуриновых оснований, входящих в состав нуклеопротеидов. В сыворотке - 0,22-0,46 мМ/л. Гиперурекимия - повышение мочевой кислоты в крови (главный симптом подагры).
В крови - 3,3 - 8,3 мМ/л
Суточное выведение - 20 - 35 гр.
Синтез мочевины.
Аммиак тем или иным путем поступивший в печень или образовавшийся в гепатоцитах вступает в цикл мочевинообразования открытый в 1932 г.
Синтез мочевины начинается с образования в митохондриях печени карбомоилфосфата.
Вторая реакция мочевинообразования протекает так же в митохондриях (трансфераза обеспечивает перенос остатка карбомонила на молекулу арнитина-монокарбоновая кислота содержащая 5 углеродных атомов). Образуется аминокислота - цитрулин.
Дальнейшие реакции мочевинообразования протекают в цитозоле. В следующей реакции участвует цитрулин и аспартат (фермент - аргининосукцинатсинтетаза). В этой реакции участвуют цитрулин и аспартат. Реакция эгнергозависимая. В ходе реакции происходит расщепление АТФ до АМФ и пирофосфата и образуется аргининоянтарная кислота или аргининосукцинат.
Аспартат образуется в ходе реакций трансаминирования из оксалоацетата - промежуточного продукта цикла Кребса, который подвергается реакции взаимодействия с глутоматом и образуется аспартат.
Дальше в ходе следующего процесса происходит лиазная реакция (лиазное расщепление - расщепление не гидролитическим путем) (фермент- аргининосукцинатлиаза). Происходит расщепление и в итоге образуется аминокислота аргинин и отщепляется остаток в виде фумаровой кислоты.
Фумаровая кислота - промежуточный продукт цикла Кребса, присоединяя воду превращается в малат, малат дегидрируется и превращается в оксалоацетат, а оксалоацетат за счет трансаминирования может превращаться в аспартат, который поставляет один атом азота.
Последняя реакция мочевинообразования катализируемая ферментом обладающим абсолютной специфичностью аргиниза. Происходит расщепление аргинина, образуется полный амид угольной кислоты получивший название мочевина и регенирирует орнитин. Отсюда название цикла - орнитиновый цикл мочевинообразования.
В ходе следующей реакции арнитин вновь вступая в реакцию взаимодействия с карбомоилфосфататом может давать цитрулин и дальнейшее повторение реакций приводит к увеличению синтезированной мочевины.
Необратимой реакцией в этом процессе является реакция с участием аргининосукцинатсинтетазы - термодинамический контроль направления процесса в целом.
Суммарное уравнение мочевинообразования.
СО2 + NH3 + аспартат + 3АТФ + 2Н2О → мочевина + фумарат + 2AДФ + АМФ + 4Н3РО4
Для определения мочевины используют кровь (сыворотку или плазму) и суточную мочу. Важное внимание должно уделяться правильному сбору и хранению образцов для исследования.
Кровь для исследования берут утром натощак. При заборе крови для определения мочевины в ряде случаев нельзя использовать фторидные или аммиачные антикоагулянты, а также цитрат натрия (при использовании уреазных методов). Концентрация мочевины в сыворотке или плазме крови устойчива в течение 1 недели при хранении при 4 °C или не менее 6 месяцев при –20°C.
Нежелательно использовать гемолизированную, хилезную, липемическую или иктеричную сыворотку. Однако в ряде источников указывается, что на результаты исследований, проводимых в кинетическом варианте с большими разведениями образца, билирубин, гемоглобин или липемия, как правило, не влияют.
Мочу для определения мочевины используют суточную, собирая ее соответственно основным правилам сбора суточной мочи. Хранить мочу до анализа следует при температуре 4–8 °C.
Использовать для анализа мутные образцы крайне нежелательно. Для устранения мутности образцы желательно отцентрифугировать при 1500-3000 об/мин. При мутности мочи, связанной с бактериальным загрязнением образца или денатурацией белковых компонентов вследствие нарушения условий хранения, от анализа следует отказаться.
Следует помнить, что концентрация мочевины в моче высокая, а потому образцы мочи необходимо разводить перед исследованием (обычно используется разведение в 20 — 50 раз), а после определения мочевины результат умножить на коэффициент разведения.
При оценке результатов исследования следует учитывать, что в ряде случаев на определение уровня мочевины в материале in vitro могут влиять некоторые лекарственные препараты, применяемые пациентом, что в свою очередь может приводить к ложному занижению или завышению результатов (химическое влияние).
Показаниями для выполнения данного лабораторного теста являются:
все формы ишемической болезни сердца;
системные заболевания соединительной ткани;
артериальная гипертензия (независимо от длительности ее существования);
выявление отклонений в общем анализе мочи при скрининговом исследовании;
болезни печени, сопровождающиеся нарушением ее функции (гепатит, цирроз);
подозрение на воспалительные или инфекционные заболевания почек;
заболевания желудочно-кишечного тракта, которые характеризуются снижением абсорбции пищевых ингредиентов (целиакия).