гормони 39 тема

Лекція 3: ГОРМОНАЛЬНА РЕГУЛЯЦІЯ МЕТАБОЛІЗМУ ТА ФІЗІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ КЛІТИНИ

І. Гормони центральних утворень ендокринної системи

1.Гормони гіпоталамуса. Ліберини (рілізінг–гормони (РГ) і статини (release – звільняти). Відкриті американськими біохіміками Гійменом і Шаллі (Нобелевська премія 1977 року).

Місце синтезу: нейросекреторні (нейроендокринні) клітини ядер гіпоталамуса, з яких вони поступають до гіпофіза. Синтезуються в дуже малих кількостях (1 мг тироліберину тримали з 7 тонн гіпоталамусів овець.) За хімічною природою це олігопептиди, що складаються з 3-5 амінокислот і синтезуються нерибосомальним шляхом. Інактивація: розпад до амінокислот. Регуляція секреції: нервова та метаболічна. Механізм дії очевидно мембранний.

Ліберини та статини: є регуляторами функції гіпофізу. Відомо 7 ліберинів, що активують синтез певних гормонів гіпофізу і 3 статини, що гальмують синтез відповідних гормонів гіпофізу.

А. Ліберини, або рилізінг–гормони (ГР). 1. Соматоліберин (С-РГ) - стимулятор синтезу і секреції соматотропіну; (СТГ). 2. Кортиколіберин (К-РГ) – стимулятор синтезу і секреції кортикотропіну (АКТГ); 3.Тироліберин – стимулятор синтезу та секреції тиреотропіну (ТТГ); 4.Гонадоліберин (ГнРГ); Раніше вважали, що є окремо фоліліберин (ФСГ) та люліберин (ЛГ) - стимулятори синтезу, відповідно, фолітропіну (ФСГ) та лютропіну (ЛГ). Однак, виявилось, що це один і той же гормон; 5.Пролактоліберин – стимулятор синтезу та секреції пролактину; 6.Меланоліберин – стимулятор синтезу та секреції меланотропіну (МСГ).

В.Статини.1.Соматостатин гальмує синтез і секрецію соматотропіну (СТГ); 2.Пролактостатин

–гальмує синтез та секрецію пролактину; 3.Меланостатин – гальмує синтез та секрецію меланотропіну (МСГ).

2.Гормони гіпофіза

А.Гормони аденогіпофіза. За своєю природою є білками або пептидами. Поділяються на 3 групи:

1.Група гормону росту: соматотропін, пролактин, ХС (хоріонічний соматомамотропін).

2.Група тропних гормонів глікопротеінової природи: тиреотропін (ТТГ), гонадотропіни (ГТГ), ХГ (хоріонічний гонадоторопін).

3.Група похідних ПОМК (проопіомеланокортину): кортикотропін (АКТГ), ліпотропіни

(ЛТГ), меланотропіни (МСГ), ендорфіни (дивись лекцію №1).

Гормони синтезуються ендокриноцитами аденогіпофізу і плаценти. Інактивація: розпад на амінокислоти. Регуляція секреції: нервова, метаболічна, по принципу прямого–зворотного зв’язку.

1.Група гормону росту. Поліпептиди з ростостимулюючими та лактогенними властивостями: Гормон росту (соматотропін, СТГсоматотропний гормон) – білок із 191 амінокислоти. Біологічна функція - регуляція постнатального росту тіла. Крім того:1) стимулює біосинтез білків, активуючи транспорт амінокислот в клітини та процеси трансляції в м’язах, хрящах, кістках, печінці; 2) має контрінсулярні ефекти – викликає гіперглікемію, гальмує транспорт глюкози в клітини, стимулює глюконеогенез, активує ліполіз і вихід жирних кислот в кров; 3) має лактогенні властивості. Біологічна дія СТГ реалізується через посередники – соматомедини (інсуліноподібні фактори росту 1 та 2). Секреція СТГ стимулюється – соматоліберином і частково дофаміном, серотоніном; вазопресином, естрогенами і ГАМК; інгібується – соматостатином. Виділення СТГ йде в пульсуючому режимі, особливо активно СТГ виділяється на початку сну. У чоловіків перепади в секреції СТГ в кілька

разів перевищують такі у жінок (чоловічий та жіночий тип секреції СТГ)

Гіпофункція СТГ з дитинства веде до гіпофізарного нанізму або карликовості. Причиною частіше є блокада рецепторів на клітинах–мішенях СТГ. Тому терапія гормоном росту у карликів не ефективна. Гіперфункція СТГ з дитинства веде до гігантизму, а у дорослих до акромегалії (непропорційний розвиток кісток скелету та внутрішніх органів). Причиною гіперфункції частіше є пухлина аденогіпофізу.

Пролактин (лактотропін, мамотропін, лютеотропний гормон) поліпептид, що стимулює розвиток грудних залоз, дозрівання лактоцитів, лактацію. Секрецію пролактину стимулює пролактоліберин, а гальмує пролактостатин. Надмірний синтез пролактину при пухлинах аденогіпофіза викликає аменорею та галакторею у жінок.

Хоріонічний соматомамотропін (ХГ, або плацентарний лактоген) - має лактогенну та лютеотропну активність, але остаточно біологічна роль не з’ясована.

2.Група тропних гормонів глікопротеїнової природи аденогіпофіза. Стимулюють функцію периферійних ендокринних залоз.

Тиротропін (ТТГтиреотропний гормон) – стимулятор синтезу йодтиронінів в щитовидній залозі. Механізм дії: мембранний, на тиреоцитах є рецептори для ТТГ. Стимулятором секреції є тироліберин, а інгібітором – йодтироніни. Патологія гіперфункції проявляється центральним тиреотоксикозом.

Гонадотропіни (ГТГгонадотропні гормони) – впливають на розвиток і функцію статевих залоз і продукцію статевих гормонів. Гонадоліберини гіпоталамусу стимулюють секрецію ГТГ, а статеві гормони гальмують за принципом прямого-зворотного зв’язку. Механізм дії –аденілатциклазний через рецептори на плазматичних мембранах клітин-мішеней. Розрізняють :

Фолітропін (ФСГ–фолікулостимулюючий гормон) стимулює дозрівання фолікулів в яєчниках і проліферацію сперматогенного епітелію та клітин Сертолі в сім’яних канальцях яєчка.

Лютропін (ЛГ– лютеїнізуючий гормон). Стимулює у жінок овуляцію та утворення жовтого тіла, а у вагітних - розвиток жовтого тіла та продукцію прогестерону. У чоловіків стимулює синтез тестостерону в клітинах Лейдіга.

Хоріонічний гонадотропін (ХГ) синтезується трофобластами плаценти, яка є тимчасовим ендокринним органом, має властивості подібні ЛГ, підтримує життєдіяльність плода.

3.Група гормонів аденогіпофіза, що є продуктами посттрансляційного процесінгу ПОМК (див. лекцію №1).

Кортикотропін (АКТГадренокортикотропний гормон). Пептид з 39 амінокислот. Механізм дії аденілатциклазний через рецептор на плазматичній мембрані. Активує синтез глюкокортикоїдів та частково андрогенів і мінералокортикоїдів в корі наднирників, стимулюючи проліферацію клітин кори наднирників; має меланоцитстимулюючу дію.

β, γ - ліпотропіни (ЛТГ – ліпотропні гормони). Активність невелика, стимулюють ліполіз в жировій тканині, проміжні продукти в синтезі ендорфінів

α, β, γ - меланотропіни (МСГ – меланоцитостимулюючі гормони). Продукуються і в проміжній частці гіпофізу, стимулюють активність меланоцитів шкіри, посилюють пігментацію шкіри, через активацію ферменту тирозинази, що перетворює тирозин в пігменти – меланіни.

В. Гормони середньої частки гіпофіза. Проміжна частка гіпофізу активна лише в ембріональному періоді і пізніх стадіях вагітності і продукує меланотропіни з ПОМК.

С. Гормони задньої частки гіпофіза (нейрогіпофіза). Синтезуються в нейросекреторних клітинах супраоптичного та паравентрикулярного ядер гіпоталамуса і транспортуються в задню частку гіпофіза разом з білком нейрофізином. Синтез рибосомальний, інактивація – протеоліз до амінокислот.

Вазопресин (АДГантидіуретичний гормон) циклічний пептид з 9 амінокислот. Регуляція секреції: - нервова та метаболічна (через зміну осмотичного тиску). Механізм дії : - мембранний. Є два типи рецепторів для вазопресину: V1-рецептори є на мембранах гепатоцитів, гладеньких м'язів судин, тромбоцитів (через них індукується фосфоінозитидний механізм трансдукції сигналу); V2-рецептори – на мембранах епітеліальних клітин трубочок та петель Генле нирок (індукують аденілатциклазний механізм трансдукції сигналу).

Біологічні ефекти АДГ:

позаниркові - стимулює скорочення гладеньких м’язів судин і підвищує артеріальний тиск, прискорює агрегацію тромбоцитів, стимулює глікогеноліз; ниркові -зменшує діурез, стимулюючи реабсорбцію води в ниркових канальцях. Активуючи гіалу-

ронідазу, АДГ викликає деполімеризацію гіалуронової кислоти і підвищення проникливості канальців нирок для води. Затримуючи воду в організмі, зменшує осмотичний тиск в крові і тканинах. При знижені синтезу вазопресину або зменшені чутливості рецепторів на клітинах-мішенях до гормону виникає нецукровий діабет (diabetes insipidus), при якому діурез може сягати 20 л/добу. Лікується витяжкою гормонів задньої долі гіпофіза (пітуітрином) або вазопресином.

Окситоцин. Циклічний пептид з 9 амінокислот. Механізм дії мембранний через гуанілатциклазну систему. Біологічні ефекти: активує скорочення гладеньких м’язів матки, використовується для стимуляції пологів; стимулює лактацію після пологів.

3.Гормони епіфіза – “третє око”.

Ці гормони синтезуються пінеалоцитами (нейроендокриноцитами) разом з нейромедіаторами. До них належать: а) регуляторні олігопептиди (біля 40) – аналоги ліберинів гіпоталамуса і тропних гормонів гіпофіза, доповнюючі дію останніх; б) серотонін (продукт декарбоксилювання 5-окситри- птофану) та мелатонін (продукт ацетилювання і метилювання серотоніну). Серотонін переважно синтезується в світлу частини доби, а мелатонін - в темну частину.

Мелатонін є синхронізатором циркадних ритмів, регулятором сну та функції статевих залоз, контролює пігментацію шкіри у нижчих тварин; потужний антиоксидант. Серотонін є нейро-

медіатором ЦНС, але синтезується і апудоцитами 12-палої кишки, тромбоцитами, мастоцитами сполучної тканини. Регулює діяльність гладеньких м’язів судин, шлунково-кишкового тракту, бронхів; модулює розвиток запальних та алергічних реакцій, процесів згортанні крові, покращує настрій.

II.Гормони периферійних ендокринних залоз.

1.Гормони щитовидної залози.

Продукуються тироцитами та нейроендокринними С клітинами.

А. Гормони тироцитів (ендокриноцитів).

Тиреоїдні гормони (йодтироніни) представлені похідними тирозинудийодтироніном, трийодтироніном (Т3), тетрайодтироніном (Т4 або тироксин). В щитовидній залозі йодтироніни знаходяться в комплексі з глікопротеїном (йодтиреоглобуліном або колоїдом).

Біосинтез йде в кілька етапів: 1 етап - поглинання тироцитами йодидів з крові та окислення йодпероксидазою до молекулярного йоду (2І- → І2); 2 етап - синтез глікопротеїну (тиреоглобуліну); 3 етап - йодування тирозинових залишків. Спочатку утворюється монойодтирозин, далі дийодтирозин, а потім тироксин (тетрайодтиронін).; 4 етап - секреція йодтиреоглобуліну в просвіт фолікула і зберігання у складі колоїду; 5 етап - секреція Т3 та Т4 в кров після гідролізу йодтиреоглобуліну катепсинами.

Інактивація:Здійснюється шляхом дейодування і дезамінування Т3 та Т4. Секреція гормонів регулюється через тиреоліберин гіпоталамуса та ТТГ гіпофіза за принципом прямого-зворотнього зв’язку. Механізм дії: через цитозольні рецептори клітин-мішеней.

Біологічні ефекти тиреоїдних гормонів реалізуються на рівні мітохондрій. 1) Підвищують основний обмін, посилюючи поглинання кисню і роз’єднують окислювальне фосфорилювання, гальмуючи генерацію ∆μН+ і синтез АТФ. 2) Стимулюють катаболізм білків, жирів, вуглеводів (підвищують вміст глюкози, жирних кислот і амінокислот в крові); 3) Стимулюють морфогенез - ріст тіла, розвиток і диференціацію мозку; 4) активують серцево-судинну діяльність;

Гіпофункція щитовидної залози з дитинства приводить до кретинізму, який проявляється психічною і фізичною недорозвиненістю. У дорослих гіпофункція проявляється гіпотиреозом (мікседема як крайній варіант), що супроводжується уповільненням катаболізму білків, жирів, вуглеводів (ожирінням, гіпоглікемією), зниженням основного обміну, набряками, сонливістю, апатією. Лікується гормонами щитовидної залози (замісна терапія). Ендемічний зоб – компенсаторне розростання щитовидної залози при недостатньому надходженні йоду з водою та їжею (частіше в гірських місцевостях). Лікують препаратами йоду, для профілактики вживається йодована сіль.

Гіперфункція проявляється - тиреотоксикозом або Базедовою хворобою. Причиною її є частіше посилення секреції ТТГ гіпофіза. Проявляється посиленням катаболізму білків, жирів, вуглеводів (схуднення, негативний азотистий баланс, гіперглікемія), підвищення температури тіла (внаслідок роз’єднання окислювального фосфорилювання), тахікардія. Лікується антагоністами йодтиронінів.

В. Гормони нейроендокринних С- клітин.

Кальцитонін. Пептид, що синтезується С–клітинами (парафолікулярні клітини). Синтезується в рибосомах у вигляді прогормону - препрокальцітоніну. Інактивація – протеоліз до амінокислот. Регуляція секреції: підвищення концентрації Са і Р в крові; це “сигнал” для секреції кальцітоніну. Механізм дії – через рецептори плазматичних мембран. Біологічна роль - регулятор гомеостазу кальцію,

фосфору; антагоніст паратгормону. Обумовлює гіпокальціємічний ефект ( норма 2,2-2,7 ммоль/л), тобто знижує рівень кальцію в плазмі крові; гіпофосфатемічний ефект, тобто знижує рівень неорганічного фосфору в крові ( норма 1-2 ммоль/л); стимулює відкладання солей кальцію та фосфору в колагеновий матрикс кісток та зубів, пригнічує резорбцію Са і Р з кісток і зубів, гальмуючи функцію ферментів остеокластів.

2.Гормони паращитовидних залоз.

Паратгормон або паратирин - білок з 84 амінокислот, синтезується в рибосомах у вигляді попередника – пропаратгормону. Інактивується через протеоліз до амінокислот. Секреція паратгормону збуджується при зниженні концентрації кальцію в крові. Механізм дії – мембранний, через аденілатциклазну та Са-КаМ системи трансдукції сигналу.

Біологічна роль: – регулятор гомеостазу кальцію і фосфору, антагоніст кальцитоніну, викликає гіперкальціємію при одночасному зниженні вмісту фосфату в крові. В кістковій тканині активує ферменти остеобластів, що викликає вихід кальцію та фосфатів в кров. В кишечнику паратгормон стимулює всмоктування кальцію, активуючи синтез кальцитріолу (1,25(ОН)2D3), а останній на рівні геному стимулює синтез кальцій-зв’язуючого білка (кальмодуліна) в кишечнику. В нирках парат-

гормон збільшує реабсорбцію кальцію, але пригнічує реабсорбцію фосфатів, викликає фосфатурію і зниження рівня кальцію в крові.

Гіпофункція паращитовидних залоз проявляється спазмофілією (тетанічні судоми скелетних м’язів, на фоні низької концентрації кальцію в крові). Лікується введенням в вену розчину СаСl2 та паратгормону.

Гіперфункція проявляється резорбцією кальцію і фосфору з кісток і зубів і веде до остеопорозу, переломів кісток, карієсу зубів. Надлишок кальцію в крові приводить до кальцифікації внутрішніх органів та м’язів, утворення сечових каменів.

3.Гормони наднирників А.Гормони мозкового шару наднирників

До них належать катехоламіни (біогенні аміни): дофамін, норадреналін, адреналін. Місце синтезу хромафінні клітини (нейроендокринні) наднирників, параганглії симпатичної нервової системи, адренергічні структури ЦНС. Синтез катехоламінів відбувається шляхом гідроксилювання, декарбоксилювання і метилювання тирозину (дивись обмін амінокислот). Інактивація катехоламінів здійснюється шляхом дезамінування моноаміноксидазою або метилюванням по гідроксильній та амінній групах ферментами О-метил- та N-метилтрансферазами.

Норадреналін в більшій мірі нейромедіатор, ніж гормон: основне місце синтезу – нейрони ЦНС. Адреналін більше гормон, ніж нейромедіатор: основне місце синтезу – мозковий шар наднирни-

ків.

Регуляція секреції адреналіну: нервова, рівень адреналіну різко зростає при дії стресових факторів (страх, фізичне, психічне перевантаження). Метаболічна регуляція здійснюється під впливом зміни концентрації глюкози в крові, зокрема гіпоглікемія стимулює секрецію адреналіну.

Механізм дії адреналіну аденілатциклазний (дивись вище) і полягає у його взаємодії з бетаадренорецепторами плазматичної мембрани і запусканні в клітині каскаду реакцій, що ведуть до розпаду глікогену та жирів (Ерл Сазерленд, Нобелівська премія).

Біологічні ефекти адреналіну (норадреналіну): 1.Скорочення гладеньких м’язів судин і підвищення артеріального тиску, збільшення частоти і сили серцевих скорочень, скорочення гладеньких м’язів інших органів; 2) Мобілізація глюкози і гіперглікемія (стимулює розпад і гальмує синтез глікогену); 3) Мобілізація жирів (стимулює розпад тригліцеридів, підвищує вміст в крові жирних кислот);

Ефекти дофаміну: Має близькі до адреналіну властивості (підвищує артеріальний тиск, посилює роботу серця). На відміну від нього розширює судини нирок, збільшує діурез та натрійурез.

В.Гормони коркового шару наднирників (кортикостероїди)

За біологічною функцією їх поділяють на: глюкокортикостероїди – кортизол, кортизон, кортикостерон та мінералокортикостероїди – альдостерон, 11-дезоксикортикостерон, 18-окси- кортикостерон. В крові найбільше кортизолу та альдостерону. Синтезуються ендокриноцитами кори наднирників В основі хімічної будови кортикостероїдів лежить ядро прегнану (С21-стероїди). Формули кортикостероїдів дивись в підручнику. Крім глюкота мінералокортикоїдів до похідних прегнану належать також прогестагени Біосинтез стероїдних гормонів, як і гормональних форм вітаміну D3 йде з холестерину.

Естрогени інактивуються шляхом кон’югації і екскретуються з сечею у вигляді сульфатних та глюкуронідних метаболітів.

Біологічні ефекти естрогенів – 1. диференціація та підтримання функції репродуктивної системи, формування вторинних статевих ознак; 2. регуляція змін в слизовій оболонці матки і піхви під час менструального циклу; 3. затримують солі кальцію і фосфору в кістках, тому при дефіциті естрогенів розвивається остеопороз; Мають антиоксидантну дію і підвищують стійкість жінок до судинних захворювань, поскільки підвищують концентрацію в крові ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ).

Патологія. При гіпофункції яєчників у жінок виникають явища маскулінізації (борода, вуса, грубий голос). Надмірний синтез естрогенів в матці та молочній залозі є фактором ризику пухлин в цих органів. Інгібітори ароматази (тамоксифен) є засобами для лікування раку молочної залози.

Прогестагени. Основним гормоном є прогестерон, який синтезується в другій половині менструального циклу жовтим тілом і під час вагітності плацентою. Прогестерон є проміжним продуктом в синтезі, як кортикостеродів так і статевих стероїдів і утворюється у всіх стероїдогенних тканинах. Прогестерон готує матку та інші статеві органи до імплантації заплідненої яйцеклітини та розвитку вагітності. Інактивується через перетворення в 17-кетостероїди, які екскретуються з сечею

В. Гормони яєчок (сім’яників). Андрогени – це чоловічі статеві гормони. Головним з них є тестостерон. Синтезуються в клітинах Лейдіга (поодинокі ендокриноцити) і частково в сітчастій зоні кори наднирників з холестерину. За хімічною природою є похідними андростану (С19-стероїди). Інактивуються до 17-кетостеродів (андростерон, етіохоланолон), які екскретуються з сечею. Секреція регулюється через гонадотропні гормони – ФСГ та ЛГ. Максимум продукції 7-9 година ранку. Механізм дії – через цитозольні рецептори і регуляцію транскрипції відповідних генів. В клітинахмішенях тестостерон відновлюється 5-альфа-редуктазою до активної форми – дигідротестостерону.

Біологічна роль: 1. диференціація і функціонування репродуктивної системи, формування вторинних статевих ознак; 2.контроль сперматогенезу; 3) анаболічна дія: стимуляція синтезу білків в м’язах і збільшення їх маси. Деякі синтетичні стероїди (ретаболіл, нерабол) мають переважно анаболічну дію і мінімальну статеву активність.

Патологія – гіпофункція або євнухоїдизм супроводжується фемінізацією, оскільки посилюється продукція жіночих статевих гормонів. Інгібітори 5-альфа-редуктази застосовуються для лікування гіпертрофії та раку простати. В організмі чоловіків крім тестостерону є також і естрогени. Мішенями естрогенів у чоловіків є сім’яники (регуляція функції клітин Лейдіга), мозок, серцевосудинна система (вазодилятація), статева поведінка чоловічого типу.

2.Нейростероїди

Хоча нервові тканини і є мішенями для дії статевих стероідів, глюкокортикоїдів та мінералокортикоїдів, які синтезуються в ендокринних залозах, однак мозок має здатність самостійно синтезувати всі відомі стероїдні гормони. Нейростероїди відіграють важливу роль в рості, дозріванні і диференціюванні нервової системи.

3.Гормони підшлункової залози

А.Гормон β − клітин - Інсулін.

Хімічна природа: Білок, структура якого була вперше розшифрована Сенгером (1955), а в 1957р. Сенгер синтезував інсулін, за що отримав Нобелівську премію.

Біосинтез: шляхом трансляції на рибосомах з наступним пост трансляційним процесінгом:

Активний інсулін складається з двох ланцюгів (відповідно 21 та 30 амінокислот), з’єднаних дисульфідними зв’язками. Молекули інсуліну комплексуються з іонами цинку і пакуються в секреторні гранули. Інактивується інсулін через розпад до амінокислот.

Регуляція секреції – Метаболічна регуляція синтезу і секреції інсуліну є головною. Зокрема підвищення рівня глюкози та амінокислот в крові є потужним сигналом для утворення інсуліну. Існує також тропна регуляція (стимуляція соматоліберином гіпоталамуса та соматотропіном аденогіпофіза та інгібування соматостатином гіпоталамуса і D-клітин підшлункової залози).

Біологічна дія пов’язана з впливом на обмін глюкози, білків та ліпідів. Введення інсуліну знижує рівні глюкози та жирних кислот в крові і депонування вуглеводів та ліпідів в тканинах.

1. Гіпоглікемічна діяєдиний гормон, що знижує рівень глюкози в крові шляхом:

-посиленого транспорту, засвоєння та окислення глюкози інсулінчутливими тканинами, посилюючи проникливість клітинних мембран, активуючи транспортер глюкози-4 та активність ферментів гліколіза( гексокінази, фосфофруктокінази, піруваткінази) та пентозофосфатного циклу в печінці та м'язах;

-посиленого синтезу глікогену, активуючи глікогенсинтазу;

-гальмуванням глюконеогенезу за рахунок репресії фосфоенолпіруваткарбоксикінази;

-гальмуванням розпаду глікогену, викликаючи гідроліз цАМФ фосфодиестеразою, що пригнічує активність глікогенфосфорилази; 2. Анаболічна дія на білки – стимулює біосинтез білків в м'язах, нирках в сполучній тканині, гальму-

ючи катаболізм амінокислот та їх перехід в глюкозу 3. Ліпогенезна дія інсуліну, стимулює: синтез жирних кислот з глюкози та синтез тригліцеридів, га-

льмуючи ліполіз в адипоцитах та використання продуктів метаболізма ліпідів в синтезі глюкози.

4. Опосередкований вплив на водно-мінеральний обмін – інсулін затримує натрій і воду в організмі,а виводить калій 5. Інсулін має ростостимулюючу дію і підсилює ефекти інших ростових факторів в культурах клітин

(фактори росту епідермісу, фібробластів)

Молекулярні механізми дії інсуліну. Механізм дії інсуліну остаточно не з’ясований., можливо він володіє як мембранним так и цитозольним механізмом. Клітини-мішені інсулінчутливих тканин містять рецептори для інсулінутипу тирозинкінази, які поєднують в собі одночасно три домени: власне рецептор; G-білок трансдуктор і фермент представлений фосфоліпазою С.

При приєднанні молекули інсуліну до тирозинкіназного рецептора, відбувається аутофосфорилювання залишків тирозину самої фосфоліпази С, яка містить сайти аутофосфорилювання Цей фермент ініціює утворення месенджерів фосфоінозитидного циклу (ІТФ3 і ДАГ) та мобілізацію кальцію, які активують .протеїнкіназу С. Остання активує шляхом фосфорилювання вищезгадані ферменти вуглеводного, білкового та ліпідного обміну.

Патологія. Гіпофункція інсуліну проявляється цукровим діабетом (гіперглікемія, глюкозурія, ацетонемія, ацетонурія), а гіперфункція – явищами гіперінсулінізму(різко виражена гіпоглікемія). Інсулінзалежний діабет (1 тип), вимагає введення інсуліну для компенсації порушень обміну. Інсуліннезалежний діабет (2тип) - виникає після 40 років і не потребує введення інсуліну. Є клітини транспорт глюкози в які не контролюється інсуліном Це інсулінонезалежні клітини мозку, нервових закінчень, кристалика ока, хрящя, кісткової тканини. Тому при цукровому діабеті більшість клітин потерпають від недостатності глюкози, а інсулінонезалежні тканини, навпаки від перевантаження глюкозою, що проявляється нервовими розладами та помутнінням кришталика ока.

В. Гормон α − клітин - глюкагон. Пептид з 29 амінокислот, синтезується на рибосомах з проглюкагону. Секреція регулюється через рівень глюкози в крові (тип метаболічної регуляції). Біологічна дія глюкагону пов’язана з регуляцією вуглеводного та ліпідного обміну, поскільки він є антагоністом інсуліну. Головна мішень - гепатоцити і адипоцити. Введення глюкагону збільшує рівень глюкози і вільних жирних кислот в крові, внаслідок стимулювання розпаду глікогену та ліполізу жирів.

Біологічні ефекти полягають: 1) в стимулюванні глікогенолізу та гальмуванні синтезу глікогену, через ц-АМФ-залежну активацію глікогенфосфорилази та інгібування глікогенсинтетази. 2) в стимулюванні глюконеогенезу з амінокислот через активацію синтезу фосфоєнолпіруваткарбоксикінази; 3) в стимулюванні ліполізу в жировій тканині, що приводить до виходу жирних кислот в кров.

Гормони, як лікарські препарати.

Розрізняють:

1.Замісну гормонотерапію (інсулін при діабеті).

2.Стимулюючу гормонотерапію (гормон росту при затримці росту).

3. Блокуюча або гальмівна гормонотерапія (інгібіторами синтезу статевих гормонів лікуються деякі онкологічні захворювання).