3. Содержание спецкурса «Биохимия внутри- и межклеточных коммуникаций»

Биохимия внутриклеточной коммуникации. Понятие о гомеостазе. Роль мембран в поддержании нормального состава среды. Регуляция метаболизма. Способы регуляции активности ферментов. Регуляция количества фермента путем регуляции скорости его синтеза и распада. Индукция ферментов. Репрессия и депрессия ферментов. Превращение проферментов в активные ферменты. Регуляция каталитической активности ферментов. Аллостерическая регуляция. Аллостерические центры у регуляторных ферментов. Регуляция по принципу обратной связи. Ковалентная модификация ферментов. Участки фосфорилирования.

Механизмы межклеточной коммуникации. Нервная и эндокринная система. Тканевое происхождение и локализация эндокринных желез. Биосинтез и превращение гормонов. Концепция железы-мишени. Рецепторы гормонов. Структура рецепторов. Химическая природа гормонов. Гормоны в крови: транспортные белки, время полужизни, метаболизм.

Возникновение и эволюция гормональной регуляции. Развитие нейроэндокринной системы в онтогенезе.

Интегративные функции гормонов. Дифференцировка, размножение, рост и развитие. Адаптация, старение.

Химическая классификация гормонов. Амины, йодтиронины, пептиды, белки, гликопротеины, стероиды.

Методы определения гормонов. Биохимические методы. Радиолигандные методы.

Клеточные механизмы действия гормонов. Стероидные гормоны. Проникновение стероидов в клетку. Рецепторы и их активация. Связывание гормон-рецепторного комплекса с хроматиновыми акцепторами. Избирательная инициация транскрипции. Транспорт мРНК и тРНК в цитоплазму, трансляция специфического для данной клетки набора белков. Посттрансляционные модификации белков.

Внутриклеточные системы, участвующие в механизмах действия белков - пептидных гормонов: цАМФ, кальций и метаболиты фосфатидилинозитола. Открытие цАМФ. Некоторые биологические эффекты цАМФ. Молекулярные компоненты системы регуляции с участием цАМФ. Взаимодействие гормона с рецептором. Активация аденилатциклазы. G-белки. цАМФ-зависимые протеинкиназы. Фосфодиэстераза.

Мембранные фосфолипиды и передача сигнала. G-белок, фосфолипаза С, фосфатидилинозитол, диацилглицерол, инозитолтрифосфат.

Рецепторные киназы.

Паракринный медиатор – окись азота (NO), биосинтез, механизм действия.

Внутриклеточня медиаторная функция кальция. Кальмодулин.

Гипоталамус. Гормоны гипоталамуса – либерины и статины. Тиролиберин, гонадолиберин, кортиколиберин, соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин. Соматостатин, пролактостатин, меланостатин. Их структура, источники образования, биологическая роль.

Гормоны гипофиза. Аденогипофиз. Клеточное происхождение гормонов гипофиза. Химическая классификация гипофизарных гормонов. 1. Семейство кортикотропина – меланоцитстимулирующий гормон (МСГ), меланотропин; адренокортикотропный гормон (АКТГ), адренокортикотропин; β-липотропный гормон (β-ЛПГ), липотропин. 2. Соматомаммотропины – пролактин или пролактостимулирующий гормон (ПСГ), соматотропный гормон (гормон роста). 3. Гликопротеины – фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), фоллитропин; лютеинизирующий гормон (ЛГ), люлитропин; тиреоидный гормон (ТТГ), тиреотропин. Их строение, биосинтез, биологическая роль. Проопиомеланокортин (ПОМК). Посттрансляционный процессинг ПОМК. АКТГ, МСГ, β-ЛПГ и их фрагменты. Трансформация гормонов. Эндогенные пептиды-анальгетики (ЭПА). Эндорфины и энкефалины. Общие пути синтеза олигопептидов-анальгетиков и стимуляторов запоминания. Пептиды-стимуляторы памяти и обучаемости. Спектр фармакологической активности опиодных пептидов: анальгетическое действие, влияние на поведение, шок, стресс, желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую систему, терморегуляцию. Влияние ЭПА на эндокринную систему. Применение ЭПА в клинике.

Нейрогипофиз. Химическое строение гормонов задней доли гипофиза – окситоцина и вазопрессина, их клеточные механизмы действия. Лизил-вазопрессин – пептид памяти и обучения.

Окситоцин. Физиологические функции окситоцина – отделение молока, сокращение матки. Клеточный механизм действия. Клиническое применение.

Регуляция функции гипофиза по механизму обратной связи. Импульсный (эпизодический), суточный и циклический ритмы секреции гормонов гипофиза.

Организация и нервные связи гипоталамо-гипофизарной системы.

Современные представления о роли гипоталамо-гипофизарной системы в нейроэндокринной регуляции обмена веществ.

Болезни аденогипофиза.

Гипопитуитаризм. Этиология, патогенез и клиническая картина. Принципы лабораторной диагностики. Лечение - заместительная терапия гормонами желез мишеней. Опухоли аденогипофиза: аденомы, пролактиномы и др. Клиническая картина. Диагностика, лечение.

Акромегалия. Этиология и патогенез. Клиническая картина. Диагностика, лечение.

Нарушение секреции и действия антидиуретического гормона. Несахарный диабет. Этиология и классификация, патогенез, клиническая картина, лабораторная диагностика, лечение.

Эндокринная функция поджелудочной железы.

Инсулин, химическая структура, биосинтез. Секреция инсулина. Механизм действия инсулина. Рецепторы инсулина, их структура, дефосфорилирование. Биологические эффекты инсулина.

Глюкагон. Химическая структура. Биосинтез и секреция, метаболизм, биологическое действие.

Соматостатин. Химическая структура, биологическое действие.

Инсулинозависимый сахарный диабет (ИЗСД): этиология, патогенез и принципы терапии. Генетическая предрасположенность к ИЗСД. Разрушение β-клеток – главное звено патогенеза ИСЗД. Роль вирусных инфекций и токсических веществ, избирательно поражающих β-клетки, в этиологии ИЗСД. Диабетогенные факторы внешней среды. Современные принципы диагностики и лечения ИЗСД. Гипергликемия – главный биохимический признак ИЗСД. Глюгозурия, кетонурия, С-пептид. Аутоантитела к антигенам β-клеток. Диета. Физические нагрузки. Интенсивная инсулинотерапия. Трансплантация поджелудочной железы. Профилактика хронических осложнений ИЗСД – ретинопатии, нефропатии и нейропатии. ИЗСД и болезни щитовидной железы. Инсулинозависимый сахарный диабет типа II. Генетика ИНСД. Негенетические факторы риска ИНСД: пожилой возраст, ожирение, переедание, малоподвижный образ жизни, беременность, внутриутробная задержка развития, голодание, стресс, смена образа жизни. Патогенез ИНСД. Клиническая картина. Лабораторная диагностика. Принципы лечения. Диетотерапия. Физические нагрузки. Медикаментозная терапия. Инсулинотерапия.

Перспективы диагностики и лечения сахарного диабета. Иммунологические маркеры доклинического периода ИЗСД. Гормонально-метаболические маркеры дисфункции β-клеток. Способы первичной профилактики ИЗСД. Перспективные методы лечения ИЗСД. Трансплантация островков поджелудочной железы или изолированных β-клеток. Генетическая и клеточная инженерия.

Щитовидная железа. Пищевая потребность в йоде. Цикл йода в щитовидной железе. Механизм концентрирования йода и «органификация» йода, секреция тиреоидных гормонов. Биологические действие тиреоидных гормонов: на поведение, сердечно-сосудистую систему, ЖКТ, липиды, органеллы в условиях гипо- и гипертиреоза. Клеточные механизмы действия тиреоидных гормонов: действие на плазматическую мембрану, митохондрии, ядро. Тиреоидные гормоны и катехоламины. Регуляция секреции тиреоидных гормонов.

Тиреотропный гормон гипофиза. Гипоталамо-гипофизарная регуляция секреции тиреотропного гормона

Болезни щитовидной железы. Методы оценки функции щитовидной железы. Принципы диагностики дисфункции щитовидной железы. Гипотиреоз. Этиология и классификация форм гипотиреоза. Клиническая картина, диагностика, лечение. Тиреотоксикоз. Этиология. Диффузный токсический зоб – самая частая причина тиреотоксикоза. Клиническая картина и патогенез. Диагностика тиреотоксикоза. Лечение.

Гормоны надпочечников. Гормона мозгового вещества надпочечников – катехоламины (КА). Биосинтез КА и его регуляция. Хранение и высвобождение адреналина (А) и норадреналина (НА). Метаболизм и инактивация КА. Адренергичесике рецепторы и клеточный механизм действия КА. Физиологические и метаболические эффекты КА.

Глюко- и минералокортикоиды надпочечников. Предшественник стероидных гормонов – холестерин. Биосинтез о обмен холестерина. Роль холестерина в стероидогенезе. Биосинтез кортикостероидов. Регуляция секреции кортикостероидов. Кортикотропин (АКТГ), его структура. Биосинтез, клеточный механизм действия. Регуляция секреции АКТГ. Кортиколиберин. Регуляция секреции серотонином, ацетилхолином, норадреналином и ГАМК.

Метаболизм и экскреция глюкокортикоидов. Клеточный механизм действия глюкокортикоидов. Рецепторы глюкокортикоидов. Избирательная активация генов глюкокортикоидами. Синтетические глюкокортикоиды. Антивоспалительные эффекты глюкокортикоидов.

Альдостерон. Механизм действия альдостерона. Рецепторы альдостерона. Физиологический контроль секреции альдостерона. Регуляция секреции альдостерона при недостаточности натрия. Роль АКТГ. Роль системы ренин-ангиотензин в регуляции секреции альдостерона. Кора надпочечников и понятие о стрессе Г. Селье. Три этапа стресс-реакции. Участие гипофиза и гипоталамуса в развитии стресса.

Болезни надпочечников. Феохромоцитома. Патогенез. Клиническая картина. Лабораторная диагностика. Лечение.

Болезни коры надпочечников. Синдром Кушинга. Этиология и классификация. Клиническая картина. Диагностика. Лечение.

Надпочечниковая недостаточность. Этиология и классификация. Первичная надпочечниковая недостаточность – болезнь Аддисона. Вторичная надпочечниковая недостаточность. Лабораторная диагностика. Лечение.

Первичный гиперальдостеронизм. Этиология. Клиническая картина. Диагностика. Лечение.

Вторичный гиперальдостеронизм. Этиология и патогенез. Клиническая картина. Лечение.

Врожденная гиперплазия коры надпочечников (ВГКН). Этиология и патогенез. Принципы диагностики. Лечение. Пренатальная диагностика и пренатальное лечение ВГКН.

Половые гормоны. Химия и биосинтез андрогенов, его регуляция. Метаболизм андрогенов. Клеточный механизм действия андрогенов.

Химия и биосинтез и метаболизм эстрогенов и прогестинов. Клеточные механизмы действия гормонов репродуктивной системы. Гонадотропные гормоны. Гонадолиберины. Их роль в регуляции секреции половых гормонов.

Нарушение половой дифференцировки. Этапы и механизмы половой дифференцировки. Дифференциальный диагноз. Лечение.

Нарушение полового развития. Заболевания, сопровождающиеся преждевременным половым развитием. Лечение. Задержки полового развития.

Нарушение половой функции. Яичниковая недостаточность. Гиперфункция яичников.

Болезни половой системы. Гипогонадизм. Клиническая картина. Принципы обследования. Лечение. Мужское бесплодие.

Гормональный контроль гомеостаза кальция. Обмен кальция. Гормональная регуляция гомеостаза кальция. Парагормон, его синтез и секреция. Регуляция синтеза и распада. Механизм действия парагормона. Действие парагормона на почки, костную ткань.

Кальцитонин. Химическая структура, синтез и секреция. Биологические действие гормона. Клеточный механизм действия кальцитонина.

Витамин D и его производные. Химическая структура и метаболизм.\ Клеточные эффекты и механизм действия метаболитов витамина D₃ Резистентность к витамину D.

Влияние других гормонов на костную ткань и гомеостаз кальция. Простагландины, глюкокортикоиды, эстрогены и андрогены, тиреоидные гормоны, инсулин, глюкагон, гормон роста.

Нарушения обмена кальция и фосфора. Гиперкальциемия. Причины. Клинические проявления. Лабораторная диагностика. Лечение.

Гипокальциемия. Клиническая картина. Этиология. Медикаментозное лечение гипокальциемии.

Простагландины, тромбоксаны и лейкотриены. Химическая структура, биосинтез простагландинов. Биологическое действие простагландинов. Действие на сердечно-сосудистую систему и почки, репродуктивную систему, тромбоциты и свертывание крови, пищеварительную систему, центральную и периферическую нервную систему, кожу. Клиническое применение.

Лейкотриены. Биосинтез и номенклатура. Биологические эффекты.

Роль ЦНС в нейроэндокринной регуляции обмена веществ. Нейромедиаторы, нейромодуляторы, их биологическая роль. Пептидэргическая регуляция гомеостаза.