1 курс / Биохимия / Timin__Lektsii_po_biokhimii

Синтез

Осуществляется в парафолликулярных клетках щитовидной железы.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: ионы кальция, глюкагон.

Механизм действия

Аденилатциклазный

Мишени и эффекты

Эффект кальцитонина заключается в уменьшении концентрации кальция и фосфора в крови.

Вкостной ткани подавляет активность остеокластов, что улучшает вход кальция и фосфатов в кость.

Впочках подавляет реабсорбцию Ca, P, Na, K, Mg.

Патология

не отмечено.

ГО Р М О Н Ы Т И Р Е О И Д Н О Й Ф У Н К ЦИ И

ТИ Р Е О Т Р О П Н Ы Й Г О Р М О Н

Строение

Представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 30 кДа, состоит из двух субъединиц и -субъединица схожа с таковой гонадотропных гормонов, -субъединица специфична для ТТГ.

Синтез

Осуществляется в базофильных тиреотрофах гипофиза

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: тиреолиберин, охлаждение (закаливание, обливание холодной водой); также усиливается в вечернее время суток.

Уменьшают: соматостатин, тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи).

Механизм действия

Аденилатциклазный (связанный с участием Gi-белка) и кальций-фосфолипидный механизмы.

Мишени и эффекты

1. Обеспечивает жизнедеятельность щитовидной железы

oповышает синтез белков, фосфолипидов и нуклеиновых кислот,

oусиливает рост и пролиферацию тиреоидных клеток,

oстимулирует васкуляризацию щитовидной железы,

2.Стимулирует гормональную активность щитовидной железы

oповышает захват йода и его включение в тиреоглобулин,

o активирует все стадии образования трийодтиронина и тироксина.

Патология

При уменьшении выработки ТТГ изменяется масса тела, повышается утомляемость, возникают симптомы гипотиреоза (см ниже).

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: тиреотропный гормон на этапах поглощения йода, синтеза тиреоглобулина, эндоцитоза и секреции Т3 и Т4 в кровь.

Уменьшают: тироксин и трийодтиронин (по механизму обратной отрицательной связи), высокие концентрации йода в крови (бесконтрольный прием препаратов KJ).

Механизм действия

Цитозольный.

Мишени и эффекты

Рецепторы к йодтиронинам имеют все ткани организма. В клетках-мишенях тироксин дейодируется и активной формой является трийодтиронин (3,5,3'-производное). Эта реакция ослаблена у плода, новорожденных и престарелых.

Главным эффектом трийодтиронина является повышение активности Na+,K+- АТФазы, что приводит к быстрому расходованию АТФ. В митохондриях увеличивается количество АТФ/АДФ-транслоказы и потребление кислорода, что запускает катаболизм углеводов и липидов. Побочным эффектом усиления катаболизма является наработка тепла.

Белковый обмен: Усиливает транспорт аминокислот в клетки. Активирует синтез дифференцировочных белков в ЦНС, гонадах, костной ткани и обусловливает развитие этих тканей.

Создает "биохимический климат" для белкового анаболизма в органах-мишенях гормона роста, являясь здесь его синергистом.

Углеводный обмен: Увеличивает гликогенолиз и аэробное окисление глюкозы. Жировой обмен: Повышает чувствительность тканей к катехоламинам, что стимули-

рует липолиз, -окисление жирных кислот, подавляет стероидогенез. В печени усиливает синтез желчных кислот.

Нуклеиновый обмен: Активирует начальные стадии синтеза пуринов и пиримидинов, стимулирует дифференцировочный синтез РНК и ДНК.

Также трийодтиронин

o усиливает выделение соматолиберина, что стимулирует секрецию гормона роста, также опосредует его метаболические эффекты,

o в надпочечниках он подавляет синтез катехоламинов.

Патология

Гипофункция Причина. Развивается при снижении синтеза гормонов в результате недостаточной

стимуляции со стороны гипофиза и гипоталамуса, при заболевании самой железы, при нехватке необходимых веществ (аминокислоты, йод, селен). В 90% случаев причиной выраженного гипотиреоза является болезнь Хашимото, при которой вырабатываются блокирующие аутоантитела к рецепторам ТТГ.

Клиническая картина. Симптомами гипотиреоза, зачастую неспецифическими, являются отечность, сухость кожи и волос, брадикардия, увеличение массы тела, повышение диастолического давления (точнее – понижение систолического), вялость, сонливость, запоры, чувствительность к холоду, бледность, скованность мышц, психическая инертность, апатия.

При наличии выраженного гипотиреоза у плодов, новорожденных и детей младшего возраста развивается кретинизм, у подростков – отставание в физическом развитии, позднее половое созревание, функциональная дебильность, т.е. замедление мышления, снижение успеваемости в школе, неспособность к творческой деятельности, утрата чувства юмора.

При возникновении выраженного гипотиреоза у женщин отмечается бесплодие и галакторея (см Регуляция синтеза пролактина), у обоих полов – деменция, психоз.

Гиперфункция Причина. 90% случаев выраженного гипертиреоза вызвано наличием активирующих

аутоантител к рецепторам ТТГ. В этом случае заболевание носит название болезнь фон Базедова (в отечественной и европейской литературе), болезнь Грейвса (в американской литературе).

Клиническая картина. Симптомами гипертиреоза являются субфебрильная температура (до 37,5 С, особенно к вечеру), нервное возбуждение, эмоциональная лабильность и нервозность (плаксивость), похудание, мышечная слабость, повышение аппетита, тахикардия, потливость, непереносимость жары, тремор, диарея.

Скрининговым способом определения функции щитовидной железы является измерение температуры тела утром (6-7 часов), не вставая с постели. Если температура ниже 36,5 С, необходимо проверить все показатели тиреоидного профиля: Т3 связанный и свободный, Т4 связанный и свободный, ТТГ, антитела к ТТГ, антитела к тиреопероксидазе.

ГО Р М О Н Ы П Е Р И Ф Е Р И Ч Е С К И Х ЖЕ Л Е З

КА Т Е Х О Л А М И Н Ы

Строение

Представляют собой производные аминокислоты тирозина.

Синтез

Осуществляется в клетках мозгового слоя надпочечников (80% всего адреналина), синтез норадреналина (80%) происходит также в нервных синапсах.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют: стимуляция чревного нерва, стресс. Уменьшают: гормоны щитовидной железы.

Механизм действия

В зависимости от рецептора:

1. Аденилатциклазный механизм:

o при задействовании 2-адренорецепторов аденилатциклаза ингибируется,

oпри задействовании 1- и 2-адренорецепторов аденилатциклаза активируется.

2.Кальций-фосфолипидный механизм при возбуждении 1-адренорецепторов. Конечный эффект гормонов зависит от преобладания типа рецепторов на клетке и кон-

центрации гормона в крови.

Мишени и эффекты

При возбуждении 1-адренорецепторов (печень, сердечно-сосудистая и мочеполовая системы):

o активация гликогенолиза,

o сокращение гладких мышц кровеносных сосудов и мочеполовой системы.

При возбуждении 2-адренорецепторов (жировая ткань, поджелудочная железа, поч-

ки):

o подавление липолиза, секреции инсулина, секреции ренина. При возбуждении 1-адренорецепторов (есть во всех тканях):

o активация липолиза,

o увеличение силы и частоты сокращений миокарда.

При возбуждении 2-адренорецепторов (есть во всех тканях):

o стимуляция гликогенолиза в печени и мышцах, и глюконеогенеза в печени,

o расслабление гладких мышц бронхов, кровеносных сосудов, мочеполовой системы и желудочно-кишечного тракта.

В жировой ткани 2-адренорецепторы возбуждаются при низких концентрациях адреналина – в результате снижается липолиз. При высоких концентрациях адреналина стимулируются 1- 2- 3-адренорецепторы и липолиз активируется.

У женщин в нижней части тела количество -2 рецепторов в 6 раз выше, чем в верхней.

В целом катехоламины отвечают за реакции адаптации к острым стрессам – "борьба или бегство":

o продукция жирных кислот для мышечной активности, o гипергликемия для повышения устойчивости ЦНС,

o снижение анаболических процессов через уменьшение секреции инсулина.

Более отчетливо адаптация прослеживается в физиологических реакциях: o мозг – усиление кровотока и стимуляция обмена глюкозы,

o сердечно-сосудистая система – увеличение силы и частоты сокращений миокарда, o легкие – расширение бронхов, улучшение вентиляции и потребления кислорода,

o мышцы – стимуляция гликогенолиза, усиление сократимости,

o печень – увеличение продукции глюкозы за счет глюконеогенеза и гликогенолиза, o жировая ткань – усиление липолиза,

o кожа – снижение кровотока,

o лимфоидная ткань – активация протеолиза.

Патология

Гиперфункция

Опухоль мозгового вещества надпочечников феохромоцитома. Ее диагностируют только после проявления гипертензии и лечат удалением опухоли.

Г Л Ю К А Г О Н

Строение

Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.

Синтез

Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.

Регуляция синтеза и секреции

Уменьшают: глюкоза.

Механизм действия

Аденилатциклазный.

Мишени и эффекты

Жировая ткань

Повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.

Печень

o активация глюконеогенеза и гликогенолиза,

o за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.

И Н С У Л И Н

Строение

Представляет собой полипептид, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками, в инсулине человека 51 аминокислота и ММ 5,7 Д.

Синтез

Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез и секрецию:

oглюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина

–5,5 ммоль/л,

o жирные кислоты и аминокислоты,

o влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,

o гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,

o хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.

Механизм действия

После связывания инсулина с рецептором, активируется ферментативный домен рецептора. Так как он обладает тирозинкиназной активностью, то фосфорилирует внутриклеточные белки. Конечным эффектом является активация фосфатаз и дефосфорилирование "метаболических" ферментов.

Мишени и эффекты

Печень

o активация гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы) и гликогеногенеза (гликогенсинтаза),

o подавление глюконеогенеза,

o усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-S-КоА-карбоксилазы) и ЛПОНП.

Мышцы

o стимулирует транспорт глюкозы в клетки, o активация гликогеногенеза,

o усиливает транспорт нейтральных аминокислот в мышцы,

o стимулирует трансляцию, т.е. рибосомальный синтез белков.

Жировая ткань

o стимулирует транспорт глюкозы в клетки, o активирует синтез липопротеинлипазы,

o усиление синтеза жирных кислот (активация ацетил-S-КоА-карбоксилазы), ТАГ (инактивация ТАГ-липазы).

o снижает активность внутриклеточной липазы.

Патология

Гипофункция

Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет (см "Углеводы").

ГР У П П А Г О Р М О Н О В Р Е П Р О Д У К Т И В НО Й

СИ С Т Е М Ы

О К С И Т О Ц И Н

Строение

Представляет собой пептид, состоящий из 9 аминокислот и периодом полураспада 5 минут.

Синтез

Осуществляется в гипоталамусе. В точку секреции – заднюю долю гипофиза – гормон попадает по аксонам с белком-переносчиком нейрофизином.

Регуляция синтеза и секреции

Стимулируют секрецию раздражение грудных сосков (кормление грудью), беременность, увеличение частоты секс-контактов, стресс, сон, серотонин.

Механизм действия

Точно не известен. Связан с регуляцией количества простагландинов в клетке и изменением потоков ионов Cа2+ и Na+.

Мишени и эффекты

Матка

Изменяя ионные потоки в миометрии матки, вызывает ее сокращение. С повышением срока беременности чувствительность матки к гормону возрастает.

Молочная железа

В миоэпителиальных клетках альвеол стимулирует спазм протоков и выделение моло-

ка.

Жировая ткань

Увеличивает потребление глюкозы и, следовательно, синтез триацилглицеролов.

Патология

не отмечено

П Р О Л А К Т И Н ( М А М М О Т Р О П И Н , Л А К Т О Т Р О П Н Ы Й Г О Р М О Н , Л Т Г )

Строение

Представляет собой пептид из 198 аминокислот с молекулярной массой 23 кДа.

Синтез

Осуществляется в ацидофильных клетках гипофиза – подкласс лактотрофов

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез пролактолиберин и тиреолиберин (имеет значение при первичном гипотиреозе!), эстрогены.

Уменьшают синтез (подавляет транскрипцию) пролактостатин (является дофамином). Стимулируют секрецию раздражение грудных сосков при кормлении грудью, бере-

менность, увеличение частоты секс-контактов, стресс, сон, серотонин, эстрогены, ангиотензин II.

Снижает секрецию диоксифенилаланин (ДОФА).

Механизм действия

Точно неизвестен. Имеются данные о наличии вторичного мессенджера пептида М-1500, стимулирующего синтез казеиногена.

Мишени и эффекты

В почках, наряду с паратгормоном и СТГ, стимулирует гидроксилирование и активацию витамина D.

У женщин

o повышает синтез РНК казеиногена, лактозосинтазы и ДНК,

o стимулирует рост молочной железы и ее лактацию в присутствии достаточного уровня женских половых гормонов, кортикостероидов и инсулина,

o при беременности поддерживает активность желтого тела и секрецию прогестерона, o принимает участие в поддержании материнского инстинкта.

У мужчин

o в клетках Лейдига увеличивает синтез тестостерона, o стимулирует предстательную железу и ее секрецию,

o потенциирует действие ЛГ и ФСГ на сперматогенез и активность сперматозоидов.

Патология

Гипофункция

Синдром Шихана – фактором риска является избыточная кровопотеря при родах, что приводит к нарушению кровоснабжения и некрозу гипофиза. Первым признаком является прекращение лактации, далее обнаруживаются другие симптомы гипопитуитаризма.

Гиперфункция Причина. Избыточный синтез возникает при гипотиреозе, гормонпродуцирующих

опухолях, хронической почечной недостаточности.

Клиническая картина. В результате развивается бесплодие у мужчин и женщин, импотенция и гинекомастия мужчин, аменорея и галакторея женщин.

Повышенный уровень гормона при послеродовой лактации оказывает небольшое ановуляторное действие на яичники, что может снизить вероятность беременности.

ГО Н А Д О Т Р О П Н Ы Е Г О Р М О Н Ы

Кним относят фолликулостимулирующий (ФСГ) и лютеинизирующий (ЛГ) гормо-

ны, хориогонин человека.

Строение

ФСГ и ЛГ представляют собой гликопротеины с молекулярной массой 30 кДа. Хориогонин – гормон плаценты, также является гликопротеином. Все эти гормоны со-

стоят из субъединиц и -субъединица у каждого гормона индивидуальна,субъединица у них одинакова и схожа с -субъединицей тиреотропного гормона.

Синтез

Осуществляется в гонадотрофах гипофиза.

Регуляция синтеза и секреции

Гонадолиберин активирует синтез и секрецию волнообразно с циклом около 90'. Уменьшают синтез эндорфины и половые гормоны опосредованно через подавление

синтеза гонадолиберина. Половые гормоны в зависимости от их концентрации напрямую подавляют секрецию этих гормонов.

Механизм действия