
- •Глава 11. Гормоны
- •Способы взаимодействия сигналов и клеток мишеней многообразны
- •В основе взаимодействия сигнала и рецептора лежит слабое взаимодействие
- •Механизм передачи сигнала в клетку определяется особенностями свойств рецептора.
- •Все рецепторы можно разделить на две группы
- •Эндокринная сигнальная система одна из ведущих регулирующих систем в организме.
- •Уровень гормона в крови не всегда определяет конечный эффект гормона
- •Передача сигнала рецепторами, связанными с g-белками проходит с участием вторичных посредников
- •Образование вторичных посредников – дело интегральных белков плазматической мембраны.
- •ЦАмф - первый вторичный посредник в истории исследований переноса сигналов
- •ЦАмф- аллостерический регулятор протеинкиназы а (пка).
- •В каскадном механизме передачи сигнала заложен механизм усиления сигнала
- •На каждом этапе каскадного механизма усиления сигнала есть свои выключатели.
- •Два вторичных посредника образуются из фосфатидилинозитолов мембран
- •Иф3 обеспечивает повышение уровня ионов кальция в цитозоле.
- •Обе ветви инозитолфосфолипидного пути действуют совместно
- •Разные пути передачи сигнала с участием 7 тмс рецепторов взаимодействуют между собой
- •Многие рецепторы сами обладают ферментативной активностью.
- •Наиболее широко распространенная группа 1тмс рецепторов в клетках – рецепторные тирозинкиназы (ртк).
- •Фосфорилированные тирозиновые остатки связываются со специфическими доменами белков.
- •В механизме передачи сигнала с участием 1тмс рецепторов тоже есть система усиления сигнала.
- •Рецепторы, взаимодействующие с тирозинкиназами по механизму действия подобны рецепторным тирозинкиназам
- •1Тмс рецепторы могут обладать и серин/треонин протеинкиназной активностью.
- •Сигнальные гидрофобные молекулы взаимодействуют с внутриядерными и цитозольными рецепторами
- •Гормоны гипоталамуса и гипофиза
- •Нейроны гипоталамуса –нейросекреторные клетки
- •Гормоны передней доли гипофиза можно разделить на три группы.
- •Великаны и карлики- следствие нарушений функций гормона роста
- •В механизмах действия гормона роста участвуют посредники
- •Конечный эффект гормона роста на метаболизм определяется сочетанием прямого и опосредованного ифр влияния на клетки
- •Самые сложные белковые гормоны.
- •Гонадотропины- гормоны регулирующие функциональную активность половых желез
- •Секреция актг изменяется в течении суток.
- •Липотропин - источник эндогенных опиатов
- •Гормоны задней доли гипофиза
- •Вазопрессин – антидиуретический гормон.
- •Основной физиологический эффект окситоцина соответствует названию гормона.
- •Несахарное мочеизнурение – форма проявления функциональной недостаточности вазопрессина.
- •Гормоны щитовидной железы
- •В синтезе гормонов щитовидной железы можно выделить 4 этапа
- •Все клетки организма, по-видимому, мишени гормонов щитовидной железы.
- •Калоригенное влияние, по-видимому, первично в действии гормонов на организм
- •О системных эффектах гормонов можно судить, сопоставляя изменения, наблюдаемые при гипо и гиперфункциях железы
- •Развитию гипотиреоза у взрослых может предшествовать увеличение размеров щитовидной железы- зоб
- •Гипотиреоз у плода и новорожденного приводит к нарушению роста и развития.
- •Увеличение размеров щитовидной железы может быть признаком гиперфункции
- •Увеличение размеров щитовидной железы может быть следствием применения антитиреоидных средств.
- •Кальцитонин- гормон-полипептид
- •Паращитовидные железы – регуляторы обмена кальция и фосфора
- •Гормоны поджелудочной железы
- •Молекулы инсулина обладают видовой специфичностью
- •Синтез инсулина проходит по законам синтеза секретируемых белков
- •В регуляции синтеза самого инсулина и в механизме его действия важную роль играют переносчики глюкозы
- •Инсулин-«гормон изобилия»
- •Эффекты инсулина тканеспецифичны.
- •Активирование поступления глюкозы в адипоцит сопровождается ингибированием липолиза
- •Инсулиновый рецептор и его субстрат активируют путь передачи сигнала с участием гтф-азы.
- •Комплекс нарушений, вызванных недостаточностью функций инсулина называется сахарным диабетом.
- •Снижение толерантности к глюкозе при диабете - следствие нарушения использования глюкозы периферическими тканями
- •Гипергликемия при диабете – причина «диабета».
- •Длительная гипергликемия способствует неферментативному гликозилированию белков
- •Избыток глюкозы вне клеток при диабете контрастирует с ее внутриклеточным дефицитом.
- •Диабет – болезнь липидного обмена?
- •Кетоновые тела –важный источник энергии.
- •Кетоновые тела – источник протонов
- •Выделяют две формы диабета.
- •Высокие дозы инсулина также ведут к коме
- •Падение уровня глюкозы компенсируется специальными механизмами.
- •Глюкагон образуется а- клетками поджелудочной железы
- •Глюкагон действует через 7тмс рецепторы
- •Основной регулятор секреции глюкагона - глюкоза
- •Молярное отношение инсулин :глюкагон - важный показатель состояния регуляторных систем метаболизма.
- •Панкреатический полипептид синтезируется f- клетками поджелудочной железы
- •Гормоны надпочечников Гормоны коры надпочечников - производные холестерола.
- •Основной исходный субстрат для синтеза гормонов коры надпочечников – холестерол.
- •Прегненолон –прямой предшественник всех стероидных гормонов.
- •Клетки гломерулярной зоны синтезируют альдостерон потому, что у них есть синтаза альдостерона
- •Транскортин- главный транспортный белок стероидных гормонов
- •Печень –основной орган катаболизма стероидных гормонов надпочечников
- •Секреция актг и кортикостероидов подвержена циркадным ритмам
- •Регуляция секреции альдостерона мало зависит от актг
- •Ведущий фактор в регуляции секреции альдостерона – ренин –ангиотензиновая система.
- •Ангиотензин II– гипертезин
- •Глюкокортикоидные гормоны стимулируют образование глюкозы.
- •Существует тканевая специфичность в действии глюкокортикостероидов на липидный обмен.
- •На обмен белков глюкортикостероидов оказывают двоякий эффект
- •Высокие концентрации глюкокортикоидов тормозят иммунологический ответ.
- •Высокие концентрации глюкокортикоидов подавляют воспалительную реакцию.
- •Глюкокортикоиды оказывают влияние практически на все органы и системы
- •Для проявления своей активности альдостерон связывается с внутриклеточным рецептором.
- •Недостаточность ферментов, катализирующих синтез кортикостероидов, ведет к гиперплазии надпочечников.
- •Синдром Кушинга развивается при избытке глюкокортикоидов.
- •Первичная недостаточность надпочечников - аддисонова болезнь.
- •Первичный альдостеронизм – болезнь Кона
- •Гормоны мозгового слоя надпочечников образуются из тирозина
- •Период полураспада катехоламинов составляет 1- 2 минуты.
- •Феохромоцитомы – опухоли, ведущие к гипертензии
- •Гормоны половых желез
- •Клетки Лейдига –основное место синтеза андрогенов
- •Белки плазмы обеспечивают транспорт гормонов к органам мишеням
- •Тестостерон действует через внутриклеточные рецепторы
- •Конечный эффект тестостерона определяется его концентрацией, которая тщательно регулируется.
- •Недостаточность мужских половых гормонов может проявляться по разному
- •Яичники –источник женских половых гормонов и половых клеток
- •Эстрогены образуются их андрогенов
- •Основной источник прогестерона – желтое тело
- •Количество синтезируемых гормонов зависит от возраста и фазы менструального цикла
- •Желтое тело после оплодотворения – железа внутренней секреции
- •Плацента секретирует свой гормон роста.
- •Фетоплацентарная единица –кооперация в синтезе стероидных гормонов
- •Резкое снижение уровня эстрогенов инициирует лактацию после родов
- •Гинекомастия – развитие молочных желез у мужчин
- •Менопауза – результат снижения активности яичников.
- •Эстрогены регулируют синтез белков
- •Бесплодие – одна из важных медицинских проблем.
- •Гормоны желудочно-кишечного тракта.
- •Организация эндокринной системы желудочно-кишечного тракта отличается рядом особенностей
- •Секретин - первый гормон в истории эндокринологии
- •Инкретины –гормоны стимулирующие секрецию инсулина.
- •Вазоактивный интестинальный полипептид член семейства секретина
- •Мотилин не входит ни в семейство гастрина ни в семейство секретина
- •Механизмы действия многих гормонов жкт еще не известны.
Гормоны желудочно-кишечного тракта.
За завтраком или обедом большинство людей вряд ли задумываются о том огромном количестве задач, которые должна решить их пищеварительная система по перевариванию, всасыванию и усвоению поступающих питательных веществ. Полноценное решение этих проблем невозможно без координации процессов пищеварения в разных отделах желудочно-кишечного тракта, которая обеспечивается нервной и эндокринной системами.В эндокринном контроле функции пищеварения участвует большая группа гормонов, нейропептидов и нейромедиаторов. Сразу следует заметить, что большинство этих регуляторов синтезируются клетками гастроэнтеропанкреатической (ГЭП) системы - своеобразной железы внутренней секреции желудочно- кишечного тракта. Однако весь набор регуляторов, синтезируемых ГЭП системой секретируется также и нейронами мозга, хотя значение этого синтеза остается пока мало понятным.
Организация эндокринной системы желудочно-кишечного тракта отличается рядом особенностей
Рис.11.29.Локализация синтеза гормонов желудочно-кишечного тракта
Огромная протяженность желудочно-кишечного тракта и разнообразие органов, участвующих в переваривании и усвоении продуктов питания создает определенные сложности в регуляции процессов пищеварения, а регуляторам придает свойства, отличающие их от общепринятого понятия гормона.
В секреции гормонов ЖКТ важным элементом является временная составляющая – не все гормоны секретируются одновременно, их секреция тесно увязывается во времени с фазами пищеварения (рис. 12-84)
Таблица 11.12. Роль отдельных гормонов ЖКТ и стимуляторы их секреции. | ||
Гастрин |
Стимулирует секрецию соляной кислоты и пролиферацию желудочного эпителия |
Пептиды и аминокислоты в просвете желудка |
Холецистокинин |
Стимулирует секрецию панкреатических ферментов, сокращение и эвакуацию содержимого желчного пузыря |
Жирные кислот и аминокислоты в тонкой кишке |
Секретин |
Стимулирует секрецию воды и бикарбоната поджелудочной железой и желчными протоками |
Низкие значения pHв просвете тонкой кишки |
Мотилин |
Регулирует перистальтику желудка и тонкого кишечника |
Голодное состояние |
Желудочный ингибиторгый пептид |
Ингибирует желудочную секрецию и перистальтику, потенцирует выделение инсулина В клетками в ответ на увеличение концентрации глюкозы крови |
Липиды и глюкоза в тонкой кишке |
|
|
|
Семейство гастрина регулирует первые этапы пищеварения.
Гастрин синтезируется клетками названными Gклетки (гастринсинтезирующие клетки), которые расположены в пилорических и кардиальных железах тела и дна желудка. Гастрин типичный пептидный гормон и, как многие гормоны этой природы, проявляетмакроимикрогетерогенность.Макрогетерогенность связана с присутствием в тканях и жидкостях организма пептидных цепей гастрина различной длины, микрогетерогенность обусловлена химической модификацией отдельных остатков аминокислот в структуре гастрина. Препрогастрин подвергается протеолитическому процессингу с образованием фрагментов различных размеров.
Чрезмерная секреция гастрина, или гипергастринемия, является причиной тяжелой болезни известной как синдром Цоллингера-Эллисона, который встречается у людей и собак. Основное проявление этой болезни – образование язв желудка и12 перстной кишки вследствие чрезмерной и нерегулируемой секреции соляной кислоты. Наиболее часто гипергастринемия - результат секретирующих гастрин опухолей (гастриномы), которые развиваются в поджелудочной железе или двенадцатиперстной кишке.
Эстафету регуляции у гастрина забирает другой член гастринового семейства холецистокинин (ХЦК). Ранее считалось, что один гормон, названный холецистокинином регулирует сокращение желчного пузыря, а отдельный гормон, называемый панкреозимином увеличивает секрецию панкреатического сока, богатого ферментами. Оказалось, что этими действиями обладает один гормон, который назвали холецистокинин-панкреозимин (ХЦК-ПЗ) или холецистокинин (ХЦК). Он играет ключевую роль в ускорении переваривания в тонком кишечнике.ХЦК секретируется эпителиоцитами
12 перстной кишки и стимулирует выделение в тонкую кишку пищеварительных ферментов поджелудочной железой и желчи желчным пузырем.Холецистокинин широко распространен в мозгу.
Холецистокинин – ведущий регулятор высвобождения панкреатических ферментов и желчи в тонкую кишку.В свою очередь стимулятором секреции холецистокинина –является появление частично переваренных жиров и белки в просвете двенадцатиперстной кишки. Холецистокинин способствует:
Выделению пищеварительных ферментов из поджелудочной железы в двенадцатиперстную кишку.
Сокращению желчного пузыря и выделению желчи в двенадцатиперстную кишку.
Панкреатические ферменты и желчь обеспечивают переваривание и всасывание молекул, которые стимулировали секрецию холецистокинина. Таким образом, когда всасывание завершилось, секреция холецистокинина также прекращается. Введение холецистокинина в желудочки мозга стимулирует появление чувства насыщения у лабораторных животных. Показано, что нарушения синтеза ХЦК или его рецепторов в мозге могут быть частью патогенеза некоторых типов нарушений психики.