15. Регуляція синтезу та секреції катехоламінів. Метаболізм катехоламінів.

Важное регуляторное влияние на синтез катехоламинов оказывают и глюкокортикоиды. Эти вещества и АКТГ, действующий путем стимуляции высвобождения глюкокортикоидов, повышают активность ферментов, принимающих участие в синтезе катехоламинов. Гипофизэктомия приводит к значительному снижению активности этих ферментов, которую можно восстановить введением АКТГ или глюкокортикоидов.

Глюкокортикоиды, повидимому, непосредственно модулируют уровень фермента фенилэтаноламинNметилтрансферазы и тем самым количество адреналина, продуцируемого мозговым слоем надпочечников. Однако уровень тирозингидроксилазы и дофамин|3гидроксилазы в большей мере зависит от содержания в крови АКТГ, чем глюкокортикоидов. Это позволяет предполагать, что в повышении активности указанных ферментов какимто образом может участвовать цАМФ, образующийся при действии АКТГ на кору надпочечников.

Тесные взаимоотношения метаболических процессов в корковом и мозговом слоях надпочечника оправдываются общими реакциями этих двух эндокринных тканей на физические стрессы.

Стресс сопровождается повышением секреции АКТГ и глюкокортикоидов, что в свою очередь способствует продукции адреналина мозговым слоем надпочечников. Таким образом, мозговой слой надпочечников можно рассматривать как один из многих органовмишеней продуктов коры надпочечников, в которой развиваются изменения при стрессе.

Больше того, тесная близость коры и мозгового слоя надпочечников, а также тот факт, что венозный отток из коркового слоя проходит через мозговой, создают анатомическую возможность попадания в последний высоких концентраций глюкокортикоидов прежде, чем они подвергнутся разведению в общей циркуляции.

Катехоламины: регуляция синтеза. Стимуляция чревного нерва , преганглионарные волокна которого иннервируют мозговой слой надпочечников , приводит к выделению (путем экзоцитоза) катехоламинов , содержащихся в гранулах белка-носителя и ДБГ. Процесс стимуляции контролируется гипоталамусом и стволом мозга.

Стимуляция нерва приводит также к усилению синтеза катехоламинов. Уровень синтеза норадреналина повышается после острого стресса , но количество тирозин-гидроксилазы остается неизменным, хотя ее активность становится выше. Поскольку тирозин-гидроксилаза служит субстратом сАМР-зависимой протеинкиназы, вполне возможно, что такая активация сводится к фосфорилированию фермента.

Длительный стресс , сопровождающийся хроническим повышением активности симпатических нервов , приводит к индукции (увеличению количества) тирозин-гидроксилазы . Имеются данные и об аналогичной индукции ДБГ . Индукция ферментов биосинтеза катехоламинов служит средством адаптации к физиологическому стрессу и зависит от нервных (при индукции тирозин-гидроксилазы и ДБГ) и эндокринных (при индукции ФNMT ) факторов.

Катехоламины: хранение и высвобождение в организме

В мозговом слое надпочечников содержатся хромафинные гранулы - органеллы, способные к биосинтезу, поглощению, запасанию и секреции катехоламинов. Катехоламины хранятся в гранулах в виде комплексов с АТФ и ионов кальция и магния . Катехоламины поступают в гранулы с помощью АТР -зависимого механизма транспорта и связываются с нуклеотидом в соотношении 4:1 (гормон: АТР). Норадреналин запасается в этих гранулах, но может выходить из них и метилироваться; образующийся в результате адреналин включается в новую популяцию гранул.В симпатических нервных окончаниях основная часть норадреналина , вероятно, тоже хранится в пузырьках.

Катехоламины хранятся в пузырьках (окруженных мембраной хромаффинных гранулах) и высвобождаются путем экзоцитоза . Содержание катехоламинов в тканях, где они хранятся, очень большое, и благодаря этому создается физиологический резерв, мобилизуемый при особо сильном возбуждении симпатоадреналовой системы .

Вместе с катехоламинами могут храниться и выделяться другие вещества - нейронептид Y , вещество Р , энкефалины , пурины ( АТФ и аденозин ) и амины (например, серотонин ). В синапсах эти вещества могут служить либо нейромодуляторами (изменять эффект норадреналина ), либо котрансмиттерами (действовать независимо от норадреналина).

Окончания симпатических нервов образуют в иннервируемых тканях сплетения. Весь норадреналин , содержащийся в тканях, находится в симпатических окончаниях. В органах с обильной симпатической иннервацией его концентрация достигает 1-2мкг/г. Норадреналин в симпатических окончаниях, как и в мозговом веществе надпочечников , содержится в пузырьках. МАО , локализованная в митохондриях симпатических окончаний, играет важную роль в регуляции местной концентрации норадреналина ( рис. 70.2 ). Катехоламины, содержащиеся в пузырьках, защищены от действия МАО, но свободные катехоламины в цитоплазме дезаминируются с образованием неактивных метаболитов. Высвобождение норадреналина из симпатических окончаний запускается поступающим в эти окончания потенциалом действия.

Катехоламины: метаболизм. Лишь очень небольшая часть адреналина (менее 5%) выделяется с мочой. Катехоламины быстро метаболизируются под действием катехол-О-метилтрансферазы и моноамининоксидазы с образованием неактивных О-метилированных и дезаминированных продуктов ( рис. 49.3 ). Большинство катехоламинов служат субстратами для обоих названных ферментов, причем реакции эти могут происходить в любой последовательности.