
- •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.
Мотилин не входит ни в семейство гастрина ни в семейство секретина
Мотилин – 22 аминокислотный пептид, секретируемый эндокриноцитами (ЕС-клетки) слизистой оболочки проксимальной тонкой кишки. Основываясь на данных последовательности аминокислоты, мотилин не похож на другие гормоны. Мотилин участвует в регуляции характера сокращений гладкой мышцы в верхнем желудочно-кишечном тракте. Есть два основных состояния подвижности желудка и тонкой кишки: состояние при котором пищевые продукты присутствуют и состояние между приемами пищи. Мотилин секретируется в кровообращение в голодном состояния с интервалами около 100 минут. Эти взрывы секреции мотилина по времени связаны с началом «вспомогательных сокращений», которые очищают желудок и тонкую кишку, от непереваренного материала (также называемые мигрирующим моторным комплексом). Регуляция секреции мотилина в значительной степени неизвестна, хотя некоторые исследования предполагают, что щелочной pHв двенадцатиперстной кишке стимулирует его высвобождение
Интересно отметить, что эритромицин и подобные ему антибиотики действуют как непептидные агонисты мотилина, и иногда эту их способность используют для стимуляции желудочно-кишечной подвижности.
Механизмы действия многих гормонов жкт еще не известны.
Клетки слизистой ЖКТ секретируют многие гормоны, которые образуются другими клетками вне желудочно кишечного тракта. Вот несколько примеров таких гормонов.
Соматостатин - гормон, первоначально изолированный из гипоталамуса, секретируется в кровообращение D клетками панкреатических островков и слизистой желудочно-кишечного тракта. Как указывалось ранее, существуют 2 секретируемые формы соматостатин 14 и соматостатин 28. Соматостатин - ингибитор секреции гастрина, ВИП, ГИП, секретина и мотилина. Подобно нескольким другим желудочно-кишечным гормонам, соматостатин секретируется в основном в полость кишечника. Он также ингибирует панкреатическую экзокринную секрецию, секрецию кислоты в желудке и перистальтику, сокращение желчного пузыря и всасывание глюкозы, аминокислот и липидов.
Тиреотропин и кортикотропин также найдены в желудочно-кишечном тракте. По-видимому, эти гормоны не поступают в кровообращение, поскольку гипофизэктомия или нарушения функции гипоталамуса не компенсируются в условиях интактного желудочно-кишечного тракта. Функции этих гормонов недостаточно понятны, но есть доказательства роли локально образованного тиреотропина в регуляции секреторной активности кишечника. Тиреотропин обнаружен в панкреатических островках, где он вероятно локализуется в В клетках.
Гуанилин - недавно выделенный полипептид, который взаимодействует с гуанилатциклазой типа C. Он состоит из 15 остатков аминокислот и секретируется клетками слизистой кишечника. Стимуляция гуанилатциклазы увеличивает концентрацию внутриклеточной цГМФ, а это в свою очередь вызывает повышение активности хлорного канала, что ведет к повышению секреции Cl- в кишечную полость. Гуанилин действует паракринным способом, и образуется клетками вдоль всего кишечника от пилорического отдела до прямой кишки. Теплоустойчивый энтеротоксин некоторых, вызывающих диарею видов E coli, имеет структуру, подобную гуанилину и активирует рецепторы гуанилина в клетках кишечника.
Рецепторы гуанилина также найдены в почках, печени и женской репродуктивной системе и гуанилин может, действуя эндокринным способом, регулировать обмен жидкости в этих тканях.
Нейротензин, 13-аминокислотый полипептид, образуется нейронами и клетками слизистой подвздошной кишки. Его выделение стимулируется жирными кислотами. Он ингибирует желудочно-кишечную перистальтику и увеличивает кровоток в подвздошной кишке.
Вещество Р -первый пептид, обнаруженный в кишечнике и мозге. Активный домен этого 11-аминокислотного пептида, образован С-концевым пентапептидом. Пептид стимулирует сокращения гладких мышц кишечника.
ГРП – гастрин-рилизинг пептид состоит из 27 аминокислот. С-концевой декапептид идентичен последовательности аминокислот в положениях 5-14 полипептида, выделенного из кожи лягушки - бомбезина. Он образуется в вагусных нервных окончаниях, которые взаимодействуют cGклетками и выполняет роль нейромедиатора, вызывающего опосредованное вагусом увеличение секреции гастрина. ГРПстимулирует желудочную и панкреатическую секрецию и увеличивает перистальтику желчного пузыря и кишечника.Если секретируется в очень больших количествах, то может поступать в кровообращение.
Нейротензин (13-членный пептид), мет- и лей-энкефалины, серотонин найдены в клетках кишечника и могут проявлять активность в его тканях.
Здесь приведены сведения о небольшом числе из известных пептидов, обнаруженных в ЖКТ, и весьма вероятно, что еще много желудочно-кишечных пептидов ждет своего открытия
Клетки, которые секретируют желудочно-кишечные полипептиды, могут формировать опухоли. 50% этих опухолей - гастриномы и 25 % - глюкагономы. Описаны также ВИПомы, нейротензиномы и др.