1625915635-92a031038627ac3eac2957c3e668e3ef (843953), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Источ¬ником катехоламинов, как и тиреоидных гормонов, служит тирозин. Кате¬холамины, образующиеся в мозговом веществе надпочечников, выделяют¬ся в кровь, а не в синаптическую щель, т.е. являются типичными гормона¬ми.В некоторых клетках синтез катехоламинов заканчивается образовани¬ем дофамина, а адреналин и норадреналин образуются в меньшем количе¬стве. Такие клетки есть в составе гипоталамуса.Синтез катехоламинов в мозговом веществе надпочечников стимулиру¬ется нервными импульсами, поступающими по чревному симпатическомунерву.
Выделяющийся в синапсах ацетилхолин взаимодействует с холинергическими рецепторами никотинового типа и возбуждает нейросекреторную клетку надпочечника. Благодаря существованию нервно-рефлек¬торных связей надпочечники отвечают усилением синтеза и выделения ка¬техоламинов в ответ на болевые и эмоциональные раздражители, гипок¬сию, мышечную нагрузку, охлаждение и др. Подобный тип регуляции эн¬докринной железы, являющийся исключением из обычного правила, мож¬но объяснить тем, что мозговой слой надпочечника в эмбриогенезе обра¬зуется из нервной ткани, поэтому у него сохраняется типичный нейрональный тип регуляции. Существуют и гуморальные пути регуляции актив¬ности клеток мозгового вещества надпочечников: синтез и выделение ка¬техоламинов могут возрастать под действием инсулина, глюкокортикоидовпри гипогликемии.Катехоламины подавляют как собственный синтез, так и выделение.В адренергических синапсах на пресинаптической мембране есть адьфа-адре2092334344334444334нергические рецепторы.
При выбросе катехоламинов в синапс эти рецеп¬торы активируются и оказывают ингибирующее влияние на секрецию ка¬техоламинов.Гематоэнцефалический барьер не пропускает катехоламины из крови вмозг. В то же время диоксифенилаланин, их предшественник, легко про¬никает через этот барьер и может усилить образование катехоламинов вмозге.Катехоламины инактивируются в тканях-мишенях, печени и почках.Решающее значение в этом процессе играют два фермента — моноаминоксидаза, расположенная на внутренней мембране митохондрий, и катехол-О-метилтрансфераза, цитозольный фермент.Эйкозаноиды включают простагландины, тромбоксаны и лейкотриены.Эйкозаноиды называют гормоноподобными веществами, так как они мо¬гут оказывать только местное действие, сохраняясь в крови в течение не¬скольких секунд.
Образуются во всех органах и тканях практически всемитипами клеток.Биосинтез большинства эйкозаноидов начинается с отщепления арахидоновой кислоты от мембранного фосфолипида или диацилглицеринав плазматической мембране. Синтетазный комплекс представляет собойполиферментную систему, функционирующую преимущественно на мем¬бранах эндоплазматической сети.
Образующиеся эйкозаноиды легко про¬никают через плазматическую мембрану клетки, а затем через межкле¬точное пространство переносятся на соседние клетки и выходят в кровьи лимфу. Наиболее интенсивно простагландины образуются в яичках ияичниках.Простагландины могут активировать аденилатциклазу, тромбоксаныувеличивают активность фосфоинозитидного обмена, а лейкотриены по¬вышают проницаемость мембран для Са . Поскольку цАМФ и Са сти¬мулируют синтез эйкозаноидов, замыкается положительная обратная связьв синтезе этих специфических регуляторов.Период полураспада эйкозаноидов составляет 1—20 с. Ферменты, инактивирующие их, имеются практически во всех тканях, но наибольшее ихколичество содержится в легких.2+2+4.3.2.
Выведение гормонов из клеток-продуцентови транспорт гормонов кровьюСтероидные гормоны благодаря своей липофильности не накапливаютсяв эндокринных клетках, а легко проходят через мембрану и поступают вкровь и лимфу. В связи с этим регуляция содержания этих гормонов вкрови осуществляется путем изменения скорости их синтеза.Тиреоидные гормоны также липофильны и также легко проходят черезмембрану, однако они ковалентно связаны в эндокринной железе с тиреоглобулином, поэтому могут выводиться из клетки только после наруше¬ния этой связи. Чем больше йодированных тирозилов в составе тиреоглобулина и чем выше скорость протеолиза йодированного белка, тем большетиреоидных гормонов в крови.
Регуляция содержания тиреоидных гормо¬нов осуществляется двумя путями — ускорением как процессов йодирова¬ния, так и разрушения тиреоглобулина.Гормоны, имеющие белковую и пептидную природу, а также катехолами¬ны, гистамин, серотонин и др. — это гидрофильные вещества, которые немогут диффундировать через клеточную мембрану. Для выведения этих210молекул созданы специальные механизмы, чаще всего пространственно ифункционально разобщенные с процессами биосинтеза.Многие белково-пептидные гормоны образуются из предшественниковбольшой молекулярной массы, и выведение этих гормонов становитсявозможным только после того, как произойдет отщепление «лишнего»фрагмента. Так, выведению инсулина из клетки предшествует превраще¬ние в В-клетках поджелудочной железы препроинсулина в проинсулин, азатем в инсулин. Биосинтез инсулина и других белково-пептидных гормо¬нов, а также их транспорт к периферии секреторной клетки занимаетобычно 1—3 ч.
Очевидно, что воздействие на биосинтез приведет к изме¬нению уровня белкового гормона в крови лишь через несколько часов.Влияние же на выведение этих гормонов, синтезированных «впрок» и за¬пасенных в специальных везикулах, позволяет повышать их концентрациюв несколько раз за секунды или минуты.Для секреции белково-пептидных гормонов и катехоламинов необходи¬мы ионы Са .
Принято считать, что для выведения гормонов важна несобственно деполяризация мембраны, а происходящий при ней вход Сав цитоплазму клетки.Поступив в кровь, гормоны связываются с транспортными белками,что защищает их от разрушения и экскреции. В связанной форме гормон стоком крови переносится от места секреции к клеткам-мишеням.
В этихклетках есть рецепторы, которые имеют большее сродство к гормону, чембелки крови.Обычно лишь 5—10 % молекул гормона находится в крови в свободномсостоянии, и только свободные молекулы могут взаимодействовать с ре¬цептором. Однако, как только они свяжутся с рецептором, равновесие вреакции взаимодействия гормона с транспортными белками сдвигается всторону распада комплекса и концентрация свободных молекул гормонаостанется практически неизменной. При избытке гормонсвязывающихбелков в крови концентрация свободных молекул гормона может снизить¬ся до критической величины.Связывание гормонов в крови зависит от их сродства к связывающимбелкам и концентрации этих белков. К их числу относятся транскортин,связывающий кортикостероиды, тестостерон-эстрогенсвязывающий гло¬булин, тироксинсвязывающий глобулин, тироксинсвязывающий преальбумин и др.
Едва ли не все гормоны могут связываться с альбумином, кон¬центрация которого в крови в 1000 раз больше, чем концентрация другихгормонсвязывающих белков. Однако сродство к альбумину у гормонов вдесятки тысяч раз меньше, поэтому с альбуминами обычно связано 5—10 % гормонов, а со специфическими белками 85—90 %. Альдостерон,по-видимому, не имеет специфических «транспортных» белков, поэтомунаходится преимущественно в связи с альбумином.2+2+4.3.3. Молекулярные механизмы действиягормоновГормоны, действующие через мембранные рецепторы и системы вто¬ричных посредников, стимулируют химическую модификацию белков.Наиболее хорошо изучено фосфорилирование. Регуляция, происходящаяза счет химических процессов (синтез и расщепление вторичного посред¬ника, фосфорилирование и дефосфорилирование белка), развивается и га¬сится за минуты или десятки минут.211GiGsКиназаСАденилатциклазаАТФБелокцАМФБелокцАМФ-зависимаяпротеинкиназаЭндоплазматическаяБелокФФСа2+ФизиологическийответБелокКМФизиологическийответ2Са *-кальмодулинзависимаяпротеинкинаэаБелокФБелокРис.
4.3. Механизм мембранной рецепции проведения гормонального сигнала вклетке при участии вторичных посредников.Стероидные и тиреоидные гормоны имеют цитозольные или ядерныерецепторы, что позволяет им взаимодействовать с хроматином и влиять наэкспрессию генов. Эта регуляция, развивающаяся путем индукции или ре¬прессии синтеза мРНК и белков, реализуется спустя 3—6 ч после появле¬ния гормона в крови, а гасится спустя 6—12 ч.Промежуточное положение в этой иерархии занимают факторы роста.Их взаимодействие с рецептором приводит сначала к фосфорилированиюопределенных белков, а затем к делению клеток.Адренергические рецепторы вне зависимости от локализации (в си¬напсе или вне его) относятся к семейству рецепторов, 7 раз пронизываю¬щих плазматическую мембрану и сопряженных с G-белками.
Известныалфа-1А-, альфа-1В- и адьфа-1С-адренорецепторы, а-2А-, а-2В- и а-2С-адренорецепторы, а также бета-1-, бета-2- и бета-3-адренорецепторы. Все а-1-рецепторы сти¬мулируют фосфолипазу С, гидролизующую фосфоинозитиды. Все а-2-рецепторы ингибируют аденилатциклазу, а все бета-рецепторы ее активируют.Кроме того, а-2А-рецепторы могут активировать К -каналы, а-2А- иа-2В-рецепторы ингибируют Са -каналы, а (бета-1 -рецепторы активируютСа -каналы (рис. 4.3).В каждой клетке функционирует обычно несколько типов рецепторов кодному и тому же гормону (например, как а-, так и р-адренорецепторы).Кроме того, клетка чувствительна обычно к нескольким эндокриннымрегуляторам — нейромедиаторам, гормонам, простагландинам, факторамроста и др.