група гормону росту

41. гормони гіпоталамо-гіпофізарної системи. Ліберини та статини.

Однією з найважливіших ділянок ЦНС, яка координує і контролює функції ендокринних залоз є гіпоталамус. це ділянка безпосередньої взаємодії ЦНС і ендокринної системи. В гіпоталамусі виділяються гормони (рілізінг-фактори), які впливають на ендокринну функцію гіпофізу:

1. Ліберини - стимулюють секрецію (а можливо і синтез) відповідних гіпофізарних гормонів.

2. Статини - пригнічують секрецію гормонів гіпофіза.

На теперішній час відомо 6 ліберинів і 3 статина.

Ліберини:

1) кортиколіберин - це пептид, який викликає підсилення секреції передньою часткою гіпофіза ПОМК і тих гормонів, які утворюються з ПОМК: АКТГ, β -ендорфіну, ліпотропного гормону, меланоцитстимулюючого гормону. Цей гормон є нейропептидом, який приймає участь в регуляції поведінкових і імунопротекторних реакцій при стресі. є фактором протизапального процесу. важливий в розвитку депресивних станів, пов’язаних з наркотичною залежністю.

2) тироліберин - трипептидний гормон, який стимулює секрецію тиреотропного гормону. Цей механізм реалізується через аденілатциклазу і фосфоліпазу С. може приймати участь у вивільненні пролактину, вазопресину, СТГ, кортикотропіну, соматостатину. може знижувати концентрацію Са²⁺ і гальмувати секрецію панкреатичних ферментів. Також він може діяти як антагоніст опіоїдної активності (без безпосереднього впливу на опіоїдні рецептори. його відносять до нейропептиду, який приймає участь в регуляції деяких психічних функцій.

1) гонадоліберин (люліберин) - це пептидний гормон, який стимулює секрецію в кров гонадотропінів - лютеїнізуючого і фолікулостимулюючого гормонів. Молекулярний механізм дії гонадоліберину - мембранно-цитозольний, через активацію фосфоліпази С. При довготривалій дії гормону активація синтезу тропінів в гіпофізі відбувається при участі цАМФ. гормон має важливе значення в регуляції репродуктивної функції, стимулює сперматогенез у чоловіків і дозрівання фолікулів у жінок, індукує овуляцію, приймає участь в центральній регуляції репродуктивної поведінки. Секреція гонадоліберину відбувається у вигляді коротких піків, послідовно один за одним через строго визначені інтервали часу. Синтетичний препарат гонадоліберину використовується в медичній практиці для диференційної діагностики і лікування порушень репродуктивної функції, деяких форм гормонально залежних пухлин.

4) соматолиберин (соматокрінін) - пептидний гормон, який стимулює секрецію СТГ. У людини знайдені 3 структурні форми цього гормону, які відрізняються довжиною амінокислотної послідовності. Всі ці форми мають однакову біологічну активність. Препарати соматоліберину та його біологічно активні фрагменти використовують в медицині з діагностичною та лікувальною метою як специфічні стимулятори секреції соматотропіну.

5) пролактоліберин - гіпоталамічний гормон, який стимулює секрецію пролактину. Молекулярний механізм дії цього гормону полягає в активації аденілатциклази і фосфоліпази С.

6) меланоліберин - пентапептид, який стимулює секрецію меланоцитстимулюючого гормону.

Статини:

1) соматостатин - пептидний гормон, який інгібує секрецію значної кількості інших гормонів і моноамінів. Гіпоталамічний соматостатин гальмує секрецію гормону росту в передній частині гіпофізу (а також тиротропіну і кортикотропіну). В тканинах соматостатин існує в двох біологічно активних формах, які: гальмують секрецію інсуліну і глюкагону в підшлунковій залозі; гальмують секрецію гастрину і секретину в ШКТ; пригнічують секрецію реніну, (вазоактивного інцестиналь-ного пептиду) ВІП; інгібують секрецію соляної кислоти і пепсину шлунком; зменшують моторику кишечника; гальмують секрецію бікарбонатів і ферментів підшлункової залози; знижують процеси абсорбції в кишечнику, секреції і транспорту жовчі. Через Широкий спектр та короткий час біологічної дії його складно використовувати в медицині.

1) пролактостатин - пептид, який пригнічує секрецію пролактину

2) меланостатин - це пептидний гормон, який інгібує синтез і секрецію меланотропіну, має антиопіоїдну дію. Одним із шляхів інактивації гіпоталамічних гормонів є дія екзо- і ендопептидаз сироватки крові. В гіпоталамусі є специфічний фермент - піроглутамілпептидаза, яка каталізує інактивацію тироліберину і гонадоліберину.

42. гормони передньої частки гіпофіза поділяють на три групи

І - група гормону росту (СТГ, пролактин, хоріонічний сомато-мамотропін)

ІІ - група тропних гормонів (тиреотропін, лютропін, фоліку-лостимулюючий гормон, хоріонічний гонадотропіни)

ІІІ - похідні ПОМК (АКТГ, ліпотропін, опіоїдні пептиди, меланоцитстимулюючий гормон)

група гормону росту

Соматотропний гормон - це пептидний гормон. За хімічною будовою і біологічними властивостями цей гормон схожий з пролактином плацентарним лактогеном і проліферином. СТГ утворюється в соматотропних клітинах аденогіпофіза. Синтез і секреція гормону контролюється соматоліберином (стимулює секрецію) і соматостатином (гальмує секрецію). На секрецію СТГ впливають сон, стрес (біль, холод, хірургічне втручання), фізичні вправи, гостра гіпоглікемія або голодування, білкова їжа або амінокислота аргінін. рівень соматотропіну може змінюватися в. Один з найбільших піків концентрації спостерігається під час сну. На вивільнення СТГ впливають опіатні пептиди, глюкагон, гормони кишечника. Секреція СТГ знижується з віком. Соматотропін приймає участь в регуляції ліпідного, білкового та вуглеводного обмінів, впливає на мінеральний обмін.

Вплив на обмін білків. СТГ має потужну анаболічну і антикатаболічну дію - підсилює синтез білка і гальмує його розпад. Цей ефект забезпечується за рахунок: стимуляції транспорту амінокислот в м’язові клітини, безпосередньої дії на трансляцію, активації синтезу РНК і ДНК. Для реалізації анаболічної дії СТГ на синтез білка потрібен інсулін. при відсутності інсуліну або при зниженні його концентрації соматотропін не має анаболічного ефекту. СТГ і інсулін є синергістами в процесах регуляції білкового синтезу.

Вплив на обмін вуглеводів. СТГ - це один з контрінсулярних гормонів, тобто його ефект пов’язаний з підвищенням концентрації глюкози в крові. це пов’язане з тим, що соматотропін: знижує утилізацію глюкози периферичними тканинами; стимулює глюконеогенез в печінці.

Вплив на обмін ліпідів. СТГ активує ліполіз, сприяє зниженню відкладання жиру в адипоцитах та підвищую співвідношення м’язової маси до жирової. В результаті стимуляції ліполізу під дією соматотропіну в крові підвищується концентрація вільних жирних кислот і стимулюється їх окиснення в печінці. В умовах недостатності інсуліну саме це може сприяти кетогенезу в печінці.

Вплив на мінеральний обмін. СТГ активно приймає участь в мінеральному обміну: сприяє позитивному балансу кальцію, магнію, фосфатів, викликає затримку Na, K, Cl.

Гормон росту може також зв’язуватися з лактогенними рецепторами і тому має деякі властивості пролактину- здатність стимулювати лактогенез.

Пролактин, лактогенний гормон -це пептидний гормон і за біологічним властивостям має загальні риси з гіпофізарним гормоном росту, плацентарним лактогеном і проліферіном та поєднується з ним в родину пролактоподібних білків. синтезується лактотрофами аденогіпофіза у вигляді препролактину. Кількість і розмір цих клітин зростає в період вагітності. Після низки етапів посттрансляційної модифікації, гормон в дуже низькій кількості секретується в кров. У нормі концентрація пролактину в сироватці крові не перевищує 15 нг/мл. Секреція пролактину постійно гальмується гіпоталамічним дофаміном. Підсилюють секрецію естрогени, тироліберин і нервові імпульси від сосків. Під час вагітності рівень естрогенів постійно зростає і в ІІІ триместрі стає достатньо високим для стимуляції секреції пролактину. Підвищення концентрації пролактину в крові необхідно для підготовки молочних залоз до лактації. це важливий поліфункціональний гормон, більшість ефектів пов’язані з репродуктивною функцією. бере участь в ініціації і підтримці лактації, підтримує активність жовтого тіла, гальмує овуляцію, знижує секрецію естрогенів фолікулами яєчників та секрецію прогестерону жовтим тілом. У чоловіків пролактин знижує секрецію тестостерону та пригнічує дозрівання сперматозоїдів. впливає на водно-сольовий баланс в організмі та має анаболічну дію. приймає участь в імунологічних процесах - синтезується не лише гіпофізом, а й лейкоцитами. Секреція цими клітинами підсилюється в разі активації імунітету, запаленнях, інфекціях.

Хоріонічний соматомамотропін (плацентарний лактоген) - це пептидний гормон, який продукується плацентою під час вагітності. За хімічною будовою він схожий до СТГ і пролактину. Він має соматотропні і пролактоподібні властивості. лактогенна активність цього гормону вище ніж гіпофізарного пролактину. Плацентарний лактоген має важливе значення в підготовці молочних залоз до лактації, підтримує роботу жовтого тіла яєчників під час вагітності, сприяє підвищенню секреції жовтим тілом прогестерона.

43. - група тропних гормонів Тиреотропний гормон - це глікопротеїн з альфа-бета-димерною структурою, який утворюється в тиреотропних клітинах аденогіпофізу. Синтез і секреція тиреотропіну контролюється тироліберином. В регуляції цього процесу приймають участь гормони щитовидної залози Т_3,Т₄. При підвищенні в крові концентрації Т₃і Т₄, гальмується секреція ТТГ і тироліберину - принцип негативного зворотного за’язку. ТТГ зв’язується з рецепторами плазматичної мембрани, активує аденілатциклазу і через цАМФ стимулює біосинтез тиреоїдних гормонів. дія ТТГ на щитовидну залозу- стимуляція всіх стадій біосинтезу Т₃ і Т₄: концентрування і органіфікацію йоду; конденсацію йодотиронінів; гідроліз тиреоглобуліну. впливає на периферичні тканини через рецептори на плазматичних мембранах тканин, підвищує активність селен-залежної монодейодинази і чутливість рецепторів тканин до тиреоїдних гормонів. ТТГ викликає в щитовидній залозі більш пролонговані ефекти: синтез білків, фосфоліпідів і нуклеїнових кислот, збільшення розмірів і кількості тиреоїдних клітин. При підвищених концентраціях та тривалій дії викликає проліферацію тканини щитоподібної залози, збільшення її розмірів і маси, підвищення кількості колоїдного білка в ній, тобто її функціональну гіпертрофію.

Гонадотропіни :

Лютеїнізуючий гормон - це глікопротеїн, який секретується гонадотропними клітинами аденогіпофізу. Продукція цього гормону регулюється гонадоліберином. З початку пубертатного періоду ЛГ (разом з ФСГ) регулює синтез та секрецію статевих гормонів та гаметогенез. стимулює секрецію прогестерону клітинами жовтого тіла та тестостерону клітинами Лейдега. має специфічні рецептори на плазматичній мембрані клітин-“мішеней” і реалізує свою дію через цАМФ. цАМФ активує: перетворення ацетату в сквален, утворення 2альфа-гідроксихолестеролу із холестеролуСинтез ЛГ регулюється за принципом зворотного зв’язку через дію естрогенів. пік секреції лютропіну, який залежить від естрадіолу, у середині менструального циклу індукує овуляцію у жінок. ЛГ необхідний для підтримки жовтого тіла. У чоловіків ЛГ підвищує утворення тестостерону, який разом з ФСГ стимулює сперматогенез. Системні ефекти: розвиток вторинних статевих ознак, розвиток та підтримку простати сім’явиносячих протоків та сім’яних міхурців.

У хворих полікістозом яєчників (синдром Штейна-Левенталя) спостерігається підвищені рівень ЛГ, продукція андрогенів, зниження фертильності, збільшення маси тіла та підвищений ріст волосся на тілі та лиці.

Фолікулостимулюючий гормон (ФСГ) - це один з трьох гонадотропінів. За хімічною будовою це глікопротеїн, молекула якого складається з двох субодиниць (α і β ). Біологічні властивості ФСГ визначаються лише β -субодиницею. У жінок стимулює розвиток фолікулів до моменту овуляції і інтестинальної тканини яєчників, що призводить до підсилення секреції жіночих статевих гормонів - естрогенів. У чоловіків ФСГ стимулює розвиток сім’яних канальців, підсилює сперматогенез і секрецію чоловічих статевих гормонів - андрогенів. дія ФСГ реалізується разом з ЛГ. Регуляція синтезу і секреції ФСГ здійснюється під впливом рілізінг-гормону гіпоталамусу - фолліберину. Крім того концентрація ФСГ залежить від вмісту в крові андрогенів і естрогенів (при підвищенні їх концентрації секреція ФСГ знижується - реалізується принцип негативного зворотного зв’язку). Синтез ФСГ інгібується також специфічним білковим гормоном статевих залоз - інгібіном.

Хоріонічний гонадотропіни - це глікопротеїн, який складається з двох субодиниці. Він має активність як лютропіна, так і ФСГ. лютеїнізуюча активність цього гормону набагато вища ніж у лютропіна гіпофіза. У невагітних жінок хоріонічний гонадотропіни відсутній. Але він може продукуватися різними злоякісними пухлинами. Хоріонічний гонадотропіни: відповідає за функціонування жовтого тіла в період вагітності; стимулює секрецію значної кількості прогестерона жовтим тілом; стимулює продукцію естрогенів фолікулярним апаратом яєчників; підвищує секрецію глюкокортикоїдів (що є важливим механізмом адаптації вагітних до стресу; підтримує функціонування плаценти. При введенні цього гормону, в організмі людини стимулюється овуляція у жінок і сперматогенез у чоловіків, підсилюється розвиток статевих органів і вторинних статевих ознак. Препарати, що містять цей гормон використовують в медицині при зниженій функції статевих залоз у чоловіків і жінок, які обумовлені порушенням функціонування гіпоталамуса і гіпофіза. використання цих препаратів в значних дозах може призвести до порушень функціонування статевих органів у чоловіків і жінок. В онкології визначення хоріонічного гонадотропіни в сироватці крові використовують для діагностики хоріокарціономії (наявний в 100% випадків), ембріональної карциономії (60%), злоякісних пухлинах товстого і прямого кишечника та деяких інших.

44. похідні ПОМК

АКТГ (адренокортикотропний гормон, кортикотропін) - гіпофізарний гормон, який утворюється в результаті процесингу білка попередника - ПОМК (проопіомеланокортину), який є попередником для деяких інших пептидних гормонів гіпофізу. Синтез АКТГ в кортикотропінових клітинах аденогіпофізу та секреція АКТГ контролюється кортиколіберином. стимулює синтез і секрецію гормонів кори наднирників - глюкокортикоїдів (кортизолу, кортизону, корти-костерону), незначна стимуляція синтезу прогестерону, андрогенів і естрогенів. В деякій мірі стимулює секрецію мінералокортикоїдів і катехоламінів, але для цих гормонів такий механізм регуляції секреції не є основним. Дія АКТГ на кору наднирників може носити довготривалий та короткотривалий характер. При довготривалому впливі АКТГ на наднирники в них підсилюється кровотік, стимулюється синтез білків, робота ферментів стероїдогенезу, відбувається ріст залози. При великих концентраціях АКТГ відбувається ріст залози, при дефіциті - зменшення і атрофія. Короткотривалий ефект АКТГ на кору наднирників пов’язаний з секрецією кортизолу, гормон стимулює: захоплення ліпопротеїнів низької щільності; гідроліз ефірів холестеролу, які депонуються в корі наднирників, та підвищення кількості вільного холестеролу; транспорт холестеролу в мітохондрії; зв’язування холестеролу з ферментами та перетворення його в прегненолон. Кортикотропін також діє на периферичні тканини: підвищує чутливість тканини до дії гормонів кори наднирників; активує ліполіз в жировій тканині шляхом дії безпосередньо на аденілатциклазу адипоцитів.

АКТГ та його фрагменти впливають на мотивацію, пам’ять, процеси навчання.

Ліпотропін (β - та γ -) утворюються в результаті розщеплення попередника - ПОМК (проопіомеланокортину). β -Ліпотропін утворюється в кортикотропах передньої частки гіпофіза: при стимуляції кортикотропін-рілизинг-гормоном синтезуються ендопептидази, які розщеплюють ПОМК. γ -Ліпотропін утворюється в меланотропах середньої частки гіпофізу: при стимуляції дофаміном активується синтез відповідних ендопептидаз, які гідролізують ПОМК. Біологічна роль β - та γ -ліпотропінів- підсилюють ліполіз в адипоцитах, зменшують синтез та відкладення триацилгліцеролів.

Меланоцитстимулюючий гормон (меланотропін, МСГ). Є три типи МСГ (α -, β -, γ -), які утворюються при частковому протеолізі ПОМК. Гормон стимулює розмноження меланоцитів шкіри та підсилює синтез меланоцитами -меланіну. тому γ -МСГ підсилює пігментацію шкіри, підвищує стійкість шкіри до ультрафіолетового випромінювання. α - і β -МСГ мають високу ліпотропну активність (стимулюють ліполіз в жировій тканині). α -МСГ також приймає участь в терморегуляції і має незначну стероїдогенну активність.

Опіоїдні пептиди Це група природних пептидів, які за дією схожі до опіатів (морфін, кодеїн та інші) і зв’язуються з опіатними рецепторами організму. Є декілька структурних родин цих сполук, які включають енкефаліни та ендорфіни, а також менш відомі - групи динорфіну. Ці пептиди мають широкий спектр регуляторної активності та знайдені в різних тканинах. діють як нейротрансмітери та/або нейромедіатори. Більшість опіоїдів утворюються з білкових попередників (проопіомеланокортину, продинорфіну та проенкефаліну) в результаті часткового протеолізу цих молекул. Регуляторний вплив опіоїдних пептидів здійснюється, як правило, за участю інших пептидів і низькомолекулярних субстанцій (ГАМК, глютамат, ацетилхолін, дофамін). Ці пептиди діють на клітини через систему фосфоліпази С. Фізіологічні функції цих пептидів: знеболювальна дія; протишоковий ефект; антистресова дія; пригнічення функцій гіпоталамо-гіпофізарно-гонадної осі на всіх рівнях; зниження апетиту; зниження тонусу симпатичної нервової системи; гальмування секреторної активності та перистальтики ШКТ; мотивація задоволення. Одним з найважливіших енкефалінів є мет-енкефалін, який утворюється тільки у жінок, має також анальгезивний ефект.

Менш відомі опіоїдні пептиди - це: динорфін та споріднені пептиди, які приймають участь в регуляції артеріального тиску, генералізованих та локальних нейрогенних процесах; визначають спадкову схильність до алкоголізму.

45. Гормони задньої частки гіпофіза (гормони нейрогіпофізу) утворюються в гіпоталамусі, транспортуються по аксону в комплексі з специфічним білком - нейрофезіном в нейрогіпофіз, де депонується та секретується у кров. Нейрогіпофізарні гормони - це вазопресин і окситоцин.

Вазопресин (антидіуретичний гормон, АДГ) - це пептидний гормон, серед великої кількості ефектів якого виділяють два основних: контроль водного балансу в організмі (антидіуретична дія); підтримка артеріального тиску (сильна вазоконстрикторна дія). Вазопресин (та його аналоги) приймають участь в процесах навчання та пам’яті. Антидіуретична дія - найважливіша функція АДГ. Основною “мішенню” є клітини дистальних канальців і збірних трубочок нирок. В мембрані цих клітин є рецептори, які спряжені з аденілатциклазою. Приєднання АДГ до рецепторів активує аденілатциклазу і цАМФ, який утворюється, стимулює збільшення кількості каналів для води в мембранах канальців і трубочок. Це забезпечує пасивну реабсорбцію Н₂О. Основним стимулом для секреції АДГ є підвищення осмолярності позаклітинної рідини, концентрацією Na. Регуляція секреції АДГ пов’язана з ренін-ангіотензинової системи. При гіповолемії (втрата Nа і Н₂О) відбувається стимуляція ренін-ангіотензинової системи, утворення ангіотензину ІІ, який стимулює секрецію АДГ. стимуляторами секреції АДГ є простагландин Е₂, нікотин, барбітурати, гістамін, ацетилхолін тощо. Інгібують секрецію АДГ передсердний натрійуретичний гормон, алкоголь тощо. В разі відсутності АДГ кількість водневих каналів знижена і епітелій практично не має проникливості до Н₂О, тому з організму виводиться велика кількість гіпотонічної сечі. Порушення секреції або дії АДГ призводить до розвитку нецукрового діабету, який характеризується виділенням великого об’єму розведеної сечі - гіпотонічна поліурія. Діагностичні критерії нецукрового діабету: кількість сечі більш ніж 30 мл/кг/добу; осмолярність менш ніж 300 мосм/кг; питома вага менш ніж 1, 010.

Окситоцин - це потужний гормон, утворюється в передніх ядрах гіпоталамуса, депонується в нейрогіпофізі, куди траспортується за допомогою специфічного білка - переносника нейрофізину. виконує в організмі функції, які пов’язані з пологами та лактацією. стимулює скорочення міометрію матки та міоепітеліальних клітин молочної залози. стимулює секрецію пролактину. має відношення до функціонування пам’яті; разом з калікреїн-кініновою системою приймає участь в регуляції натрійурезу. впливає на психоемоційну сферу чоловіків і жінок. викликає більш доброзичливе відношення з іншими людьми, дозволяє вірити словам конкретної людини. здатний заспокоювати під час сварок (через зниження рівня гормону стресу кортизолу).

46. Інсулін - це дволанцюговий поліпептид. Короткий ланцюг А містить 21 залишок амінокислот, ланцюг В - 30 залишків. Інсулін синтезується у вигляді препрогормону - препроінсуліну. в результаті ферментативних перетворень утворюється молекула інсуліну, в якій В- і А-ланцюги з’єднані двома S-S - зв’язками. секретується у кров, де його період напівжиття складає 3-5 хв. Процеси біосинтезу і секреції - енергозалежні. в стимуляції біосинтезу приймає участь цАМФ. Аденілатциклаза, яка каталізує цю реакцію, є важливою в системі відповіді β -клітин на підвищення концентрації глюкози в крові. секрецію інсуліну стимулюють глюкоза, фруктоза, маноза, рибоза, амінокислоти, вільні жирні кислоти, кетонові тіла, глюкагон, секретин; адреналін і норадреналін блокують секрецію. Метаболічні перетворення інсуліну відбуваються в печінці, нирках і плаценті. Основний фермент, який інактивує інсулін - інсуліназа.

Біологічна дія інсуліну Інсулін задіяний в регуляції метаболізму вуглеводів, ліпідів і білків.

Вплив на обмін вуглеводів Регуляторна дія інсуліну призводить до зниження концентрації глюкози в крові. Механізмів, які знижують рівень глюкози:

1. Інсулін стимулює поглинання глюкози тканинами. Виключенням є печінка: інсулін не має прямої дії на проникнення глюкози в гепатоцити. Стимуляція транспорту глюкози через мембрани відбувається за рахунок підвищення кількості білків-переносників для глюкози. Це посилює процес полегшеної дифузії глюкози. В гепатоцитах інсулін не стимулює полегшеної дифузії глюкози, але її потік підсилюється непрямим шляхом. Інсулін індукує синтез глюкокінази- каталізує фосфорилювання глюкози. концентрація вільної глюкози в гепатоцитах дуже низька, що забезпечує проникнення глюкози шляхом простої дифузії по градієнту концентрації.

2. Інсулін стимулює внутрішньоклітинну утилізацію глюкози. Існує декілька шляхів: інсулін підсилює гліколіз за рахунок підвищення активності і кількості глюкокінази/ гексокінази, фосфофруктокінази, піруваткінази; приймає участь в активації ферментів аеробного катаболізму глюкози - піруватдегідрогеназного і α -кетоглутарат-дегідрогеназного комплексів. підсилення продукції АТФ; під дією інсуліну гальмується активність глюкозо-6-фосфатази - каталізує перетворення глюкозо-6-фосфату в вільну глюкозу. Цей фермент присутній в печінці; в жировій тканині інсулін стимулює аеробний катаболізм глюкози і ПФШ, які постачають субстрати для ліпогенезу (ацетил-КоА, НАДФН·Н⁺, АТФ, гліцерол-3-фосфат); в м’язах і печінці інсулін стимулює синтез глікогену шляхом активації глікогенсинтази. Паралельно інгібує активність глікогенфосфорилази. Активація глікогенезу і інгібування глікогенолізу забезпечується дією інсуліну на активність фосфодіестерази- каталізує розщеплення цАМФ. При зниженні концентрації цАМФ процес розпаду глікогену гальмується, а синтез глікогену активується; під дією інсуліну пригнічується глюконеогенез- інгібування фосфоенолпіруваткарбоксикінази (ФЕПКК)- каталізує перетворення оксалоацетату в фосфоенолпіруват. Інсулін інгібує транскрипцію гена, який кодує мРНК для ФЕПКК.

вплив інсуліну на метаболізм глюкози полягає в стимуляції процесів, які знижують концентрацію глюкози в крові і інгібування метаболічних шляхів, які продукують глюкозу. В результаті реалізується гіпоглікемічна дія інсуліну.

Вплив на обмін ліпідів. має анаболічну дію на метаболізм ліпідів, через стимуляцію ліпогенезу і інгібування ліполізу. В жировій тканині активація ліпогенезу пов’язана з стимуляцією катаболізму глюкози. Під впливом інсуліну в адипоцитах активуються аеробний катаболізм глюкози, який постачає ацетил-КоА, АТФ і діацилгліцерол для синтезу ТАГ. інсулін активує ключові ферменти ПФШ. Інсулін приймає участь в активації ключового ферменту синтезу жирних - ацетил-КоА-карбоксилази. інсулін є потужним інгібітором ліполізу в жировій тканині і печінці. Пригнічення гідролізу ТАГ відбувається в двох напрямках: активується фосфодіестераза, яка знижує концентрацію цАМФ; активуються фосфатази, які дефосфорилюють гормончутливу ліпазу і цАМФ-залежну протеїнкіназу. інсулін активує ліпопротеїнліпазу- каталізує гідроліз ТАГ в складі ЛПДНЩ з переходом жирних кислот в адипоцити. Така дія інсуліну призводить до зниження вмісту вільних жирних кислот в крові.

Вплив на обмін білків. має анаболічну дію на обмін білків. Його ефекти в цьому виді обміну: стимулює поглинання міоцитами нейтральних амінокислот; впливає на синтез білків на рівні трансляції. інсулін впливає на кількість і активність біля 50 білків в різних тканинах.

Механізм дії інсуліну Дія інсуліну починається з його зв’язування з специфічним глікопротеїновим рецептором на плазматичній мембрані. Після цього ефекти гормону можуть проявлятися через декілька хвилин або через декілька годин. При функціонуванні рецепторів інсуліну існує інтерналізаці- необхідна для регуляції кількості рецепторів на поверхні клітини. Інтерналізація відбувається після зв’язування інсуліну з рецептором і полягає в проникненні інсулін-рецепторного комплексу в клітину шляхом ендоцитозу. В умовах високого вмісту інсуліну в плазмі за рахунок інтерналізації кількість інсулінових рецепторів знижується і чутливість тканин-“мішеней” до інсуліну зменшується. Така “знижуюча” регуляція частково пояснює інсулінорезистентність при ожирінні і ЦД ІІ типу. Сигнальний ланцюг- структура: Рецептор → тирозинкіназа → G_i-білок → фосфатидиліно-зитол-3-кіназа → протеїнкіназа С → протеїнкіназа А

Домен рецептора, який знаходиться на поверхні клітини зв’язує гормон. Рецепторний домен через гідрофобний трансмембранний домен поєднаний з внутрішньоклітинною ділянкою рецептора. Внутрішньоклітинний домен є протеїнкіназою- забезпечує фосфорилювання білків по залишкам тирозину - це тирозинкіназа. важливим етапом є фосфорилювання фосфорилази С, яка запускає фосфоінозитидну систему вторинних посередників.

рістстимулюючий ефект інсуліну реалізується через цАМФ, який утворюється, активує цАМФ-залежну протеїнкіназу. Активований фермент транспортується в ядро, де здійснює фосфорилювання і активацію фактора транскрипції GREB. Цей фактор індукує експресію цАМФ-залежних генів, що в результаті сприяє клітинній проліферації.

В інсулінчутливих клітинах є потужна антисигнальна система, яка здатна блокувати або зменшувати наслідки взаємодії інсуліну з рецептором. До неї належить білок, який синтезується в адипоцитах і клітинах імунної системи – кахексин- знижує активність тирозин-кінази в першу чергу в міо- і ліпоцитах.

Деякі біохімічні аспекти цукрового діабету ЦД - це клінічний синдром, зумовлений абсолютною або відносною інсуліновою недостатністю (інсулінзалежний цукровий діабет (ІЗД) - діабет І типу і інсуліннезалежний цукровий діабет (ІНЗД) - діабет ІІ типу). Особливості метаболізму у хворих на обидві форми ЦД мають значну кількість спільних рис бо зумовлені недостатньою дією інсуліну на клітини-“мішені”.

Обмін вуглеводів при цукровому діабеті: 1)Знижується кількість білка - переносника глюкози GluT₄ на поверхні клітин - гальмується поглинання глюкози тканинами. 2)В печінці, м’язах і жировій тканині знижується активність гексокінази (глюкокінази), що призводить до зниження концентрації глюкозо-6-фосфату- одним з факторів пригнічення гліколізу і ПФШ. 3)Гальмується активність ключових ферментів гліколізу і ПФШ. 4)Підсилюється глікогеноліз і гальмується глікогенез, утворюється вільна глюкоза, яка надходить у кров. 5)Активуються ферменти глюконеогенезу, що також сприяє підвищенню рівня глікемії. 6)Знижується аеробний катаболізм глюкози.

Результат- гіперглікемія. При підвищенні концентрації глюкози в крові до 8-10 ммоль/л починається глюкозурія. викликає осмотичний діурез - у хворого розвивається поліурія (до 8-12 л/добу).

Ліпідний обмін при діабеті При ЦД підсилюється ліполіз в жировій тканині, результат переважної дії контрінсулярних гормонів. ВЖК виходять в кров, де їх вміст вище за норму. Надмірна кількість ВЖК надходить в печінку, тому при ЦД всіх типів це призводить до розвитку стеатозу. При ЦД зменшується кількість антиатерогенних ЛПВЩ. В крові також знижується активність ліпопротеїнліпази, що може стати причиною розвитку гіперліпопротеїнемії І типу і гіперліпопротеїнемії V типу. Вторинні гіперліпопротеїнемії здатні прискорити розвиток атеросклерозу і панкреатиту. Зміни в ліпідному обміні сприяють підсиленню кетогенезу і зниженню утилізації кетонових тіл в позапечінкових тканинах. В результаті- розвиток кетонемії, кетонурії і кетоацидозу.

Обмін білків При ЦД знижується синтез білків, підсилюється їх катаболізм з використанням амінокислот, як субстратів для синтезу глюкози. Це призводить до негативного азотистого балансу, підсилення екскреції сечовини, розвитку гіпераміноацидурії і гіперазотурії.

47. Глюкагон - це одноланцюговий пептид (29 амінокислотних залишків), який утворюється в α -клітинах острівкового апарату підшлункової залози, а також в ШКТ. синтезується у вигляді великого попередника - проглюкагону, який підлягає частковому протеолізу і перетворюється в активний гормон. В плазмі знаходиться у вільному стані, не зв’язаному з транспортними білками. тому він має короткий період напівжиття ≈ 5 хв. Інактивація відбувається в печінці під дією ферменту, який відщеплює від N-кінця пептиду дві амінокислоти. Секреція глюкагону подавляється глюкозою. На секрецію гормону також впливають амінокислоти, жирні кислоти і кетонові тіла, гормони ШКТ і нейромедіатори. Механізм дії цього гормону - мембранно-цитозольний, через активацію аденілатциклази і утворення цАМФ.

Біохімічні ефекти глюкагону протилежні ефектам інсуліну (це контрінсулярний гормон). Цей гормон викликає потужну мобілізацію джерел енергії за рахунок активації катаболізму вуглеводів і ліпідів.

Вплив на обмін вуглеводів спрямований на підвищення концентрації глюкози в крові. Основна “мішень” дії глюкагону - печінка, де він: -стимулює розщеплення глікогену (активує глікогенфосфо-рилазу) і інгібує глікогенез (гальмує активність глікоген-синтази); глюкагон не впливає на глікогеноліз в м’язах; -підвищує інтенсивність глюконеогенезу. Це досягається через активацію синтезу ключового ферменту фосфоенолпіруват-карбоксикінази (ФЕПКК) - цАМФ підвищує швидкість транскрипції гену ФЕПКК.

Вплив глюкагону на обмін ліпідів полягає в активації ліполізу. В адипоцитах гормон активує гормончутливу ліпазу, що сприяє підвищенню вільних жирних кислот в крові. Ці жирні кислоти можуть бути використані як джерела енергії або перетворюватися в печінці в кетонові тіла. В умовах інсулінової недостатності цей механізм є суттєвим в розвитку кетонемії.

48. Гормони ШКТ - це сполуки, які виробляються ендокринними клітинами ШКТ. Ці клітини вивільняють в кров’яне русло пептиди, які є засобом передачі сигналів щодо регуляції структури і функцій системи травлення. в ШКТ знайдено декілька десятків пептидів-гормонів, більше ніж в будь-якому іншому ендокринному органі. ШКТ можна вважати найбільшим ендокринним органом. “Період напівжиття” для всіх гастроінтестинальних гормонів складає декілька хвилин.

До гормонів ШКТ належать:

1) гастрін - синтезується G-клітинами слизової оболонки астральної частини шлунка та в дванадцятипалій кишці. Він стимулює секрецію соляної кислоти, гальмує моторику кишечника та евакуацію вмісту шлунку;

2) секретин - виробляється насамперед S-клітинами дванад-цятипалої кишки. Він стимулює секрецію рідкої частини панкреатичного соку, концентрації та кількості бікарбонатів у ньому. секретин гальмує секрецію HCl і підсилює виділення пепсиногену в складі шлункового соку; підвищує жовчовидільну активність гепатоцитов, Інгібує моторику тонкого кишечника і адсорбцію води і натрію в кишечнику, стимулює моторику товстого кишечника;

3) холецистокінін - панкреозінін виробляється в слизовій обо-лонці тонкого кишечника. Основний ефект цього гормону - це потужне підсилення моторики жовчного міхура, значна стимуляція панкреатичної секреції ферментів, стимуляція моторики кишечника;

4) мотілін синтезується в клітинах дуоденальної слизової обо-лонки. Гормон регулює шлунково-кишкову моторику: підси-лює скорочувальну активність тонкого кишечника, приско-рює випорожнення шлунку;

5) гастроінгібіторний пептид (ГІП) синтезується в ендокрин-них клітинах дванадцятипалої і початковому відділі тонкої кишок. Фізіологічні ефекти гормону полягають в гальмуванні шлункової секреції соляної кислоти, підсилює виділення інсуліну, стимулює вивільнення глюкагон;

6) ентероглюкагон - утворюється в адипоцитах, які локалізовані в слизовій оболонці підвздошної кишки. За метаболічним ефектом цей гормон схожий на панкреатичний глюкагон - підсилює глюконеогенезу в печінці;

7) вазоактивний інтестинальний пептид (ВІП) - виділяється пептидергічним нервовим закінченням нервових гангліїв і сплетінь переважно в товстій кишці. До ефектів ВІП належать: помірне гальмування секреції HCl і пепсину; підвищує вміст рідини панкреатичного соку і бікарбонатів; прискорює жовчовиділення; гальмує всмоктування води в тонкому кишківнику; розслаблює м’язи товстої кишки та ін.

⇐ Предыдущая 12