Рекомендуемая литература
Основная
Березов, Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин. – М. :
Медицина, 1993. – С. 248–283, 289–298.
Биохимия : учебник для вузов / под ред. проф. Е.С. Северина. – М. :
ГЭОТАР-МЕД, 2003. – С. 545–587; То же. – 2011. – С. 534–575.
Химия и обмен углеводов. Регуляция углеводного обмена. Гормоны : учеб- но-методическое пособие к практическим занятиям по биологической химии /
под ред. проф. В.А. Дадали, доц. Ж.В. Антоновой, доц. Р.Н. Павловой. –
СПб., 2013.
Дополнительная
Камышников, В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике / В.С. Камышников. – М. : МЕДпресс-информ, 2004.
Лабораторные методы исследования в клинике / под ред. В.В. Меньшикова. – М. : Медицина, 2002. – 365 с.
Марри, Р. Биохимия человека / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Роду-
элл. – М. : Мир, 1993. – С. 158–192.
Элиот, И. Биохимия и молекулярная биология / И. Элиот, Д. Элиот. – М. : Изд-во НИИ биомедицинской химии РАМН, 2000. – С. 138–142, 291–311.
Вопросы для самоподготовки
1.Характеристика понятия «сигнальные молекулы».
2.Классификация гормонов по химической природе и месту образования.
3.Характеристика клеточных рецепторов.
4.Механизм действия гормонов по прямому типу рецепции.
5.Механизм действия гормонов по опосредованномутипурецепции.
6.Виды мембранных рецепторов.
7.Виды опосредованной передачи сигнала через мембрану (аденилатциклазный, гуанилатциклазный, фосфатидилинозитольный, Са), типы передачи сигнала в клетку.
8.Виды вторичных посредников.
9.Рецептор, представленный тирозиновыми протеинкиназами (инсулиновый рецептор и рецепторы факторов роста, гормона роста и пролактина).
10.Интернализация рецепторов, биологическая роль интернализа-
ции.
31
11. Причины возникновения эндокринных нарушений, характеристика заболеваний отдельных желез внутренней секреции:
а) гормонов гипофиза (механизм действия гормонов гипофиза, клиника гипо- и гиперфункции гормонов гипофиза);
б) гормонов щитовидной железы (механизм действия гормонов, клиника гипо- и гиперфункции, эндемический зоб).
Пример входного контроля – см. Тестовые задания по теме.
Принципы оценки гормонального статуса организма
1.Диагностика эндокринной патологии по концентрации метаболитов, обмен которых непосредственно зависит от функции данного гормона.
Преимущество подхода – доступность биохимических методов. Недостаток – изменение концентрации исследуемого метаболита,
как правило, бывает связано с несколькими причинами, и для выявления истинной причины требуется проведение дополнительных, иногда нескольких исследований. Тем не менее в клинике используется:
а) определение концентрации глюкозы для исследования инсуляр-
ного аппарата;
б) определение концентрации Na+ и К+ для оценки работы надпо-
чечников; в) определение концентрации Са++ и концентрации оксипролина,
входящего в состав коллагена соединительной и костной ткани для оценки работы паращитовидной железы.
2.Для оценки эндокринного статуса нередко используют функциональные тесты (стимулирующие и ингибирующие). Например, нагрузочные:
а) тесты с глюкозой для выявления скрытых форм сахарного диабета; б) нагрузочный тест с инсулином для оценки функции инсулиновых
рецепторов; в) стимуляция с помощью АКТГ.
До введения АКТГ и через 60 мин после введения определяют содержание 11-гидроксикортикостероидов. На фоне здоровья содержание
вплазме увеличивается в 2–3 раза, в моче в 5 раз против исходного уровня. При синдроме Иценко–Кушинга увеличение более значительное. При первичной недостаточности коры надпочечников (в отличие от вторичной) рост 11-гидроксикортикостероидов не происходит.
32
3.Диагностика эндокринной патологии с помощью определения концентрации гормонов химическими методами. Методы трудоемки и сложны. Часто используют определение не самих гормонов, а продуктов их превращения в организме, например, для определения функционального состояния коры надпочечников определяют концентрацию 17-кетостероидов, являющихся продуктами их обмена, которые выделяются с мочой. У женщин 17-кетостероиды образуются преимущественно из гормонов коры надпочечников, у мужчин ⅔ образуется из гормонов коры надпочечников и ⅓ – за счет обменных превращений андрогенов. Повышение содержания 17-кетостероидов наблюдается при болезни Иценко–Кушинга, карциноме надпочечников, снижение – при ослаблении функции половых желез и в меньшей степени – при недостаточности коры надпочечников. Методы очень трудоемки, в настоящее время не используются.
4.Радионуклидные методы анализа – наиболее широко используемые для анализа концентрации гормонов, некоторых витаминов
идругих веществ, присутствующих в крови в малых концентрациях. Для этих целей используется сатурационный (насыщенный) анализ – метод исследования, основывающийся на конкурентном связывании некоторых веществ (лигандов) с анализируемым веществом биологического происхождения и его меченым аналогом, добавленным извне. Они конкурируют за лиганд. Очевидно, что чем больше в пробе природного гормона, тем меньше связывается введенного меченого аналога. В качестве лигандов используются антитела, специфические транспортные белки, рецепторные белки органов-мишеней.
Различают следующие виды сатурационного анализа – радионуклидный анализ:
– радиоиммунологический анализ (РИА) – основан на иммунохими-
ческой реакции антигена с антителом в присутствии меченого радионуклидом соединения;
– иммунорадиометрический анализ (ИРМА) – отличается от РИА тем, что в качестве меченого реагента используется антитело;
– радиоэнзиматический анализ – для определения реагента и его меченого производного (радиоиндикатора) используется специфический энзим, связанный с иммуносорбентом (ЭЛИСА);
– радиоконкурентный анализ – базируется на конкурентном взаимодействии между исследуемым веществом, его меченым аналогом и
33
связывающим компонентом, в качестве которого используются специфические белки плазмы (например, тироксинсвязывающий белок);
–радиорецепторный анализ – метод, при котором специфическим связывающим компонентом реакции является тканевый рецептор, а радиоиндикатор – меченый лиганд.
В настоящее время в качестве меток применяются не только радиоактивные нуклиды, но и многие другие вещества:
–флюоресцентная метка;
–ферментная метка;
–свободнорадикальная метка (с последующим определением содержания связанного комплекса с помощью метода электронного парамагнитного резонанса);
–иммунохемилюминесцентный метод анализа комплекса лиганд – анализируемое вещество.
Гормоны передней доли гипофиза
По химическому строению все гормоны гипофиза являются пептидами. Синтез гормонов передней доли гипофиза контролируется гипоталамическими либеринами и статинами. Гормоны передней доли гипофиза, называемые тропными гормонами, стимулируют образование и секрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в общий кровоток и влияют, в свою очередь, на выработку соответствующих тропных гормонов гипофиза по принципу отрицательной обратной связи. Такие петли обратной связи действуют в системе регуляции гормонов надпочечников, щитовидной железы, половых желез. Гормоны задней доли гипофиза (вазопрессин и окситоцин) синтезируются в гипоталамусе в виде предшественников и хранятся в гранулах терминальных аксонов нейрогипофиза.
Как пептидные гормоны, гормоны гипофиза имеют мембранный тип рецептора. Рецепторы к гормону роста, пролактину и инсулиноподобному фактору роста (ИФР) обладают тирозинкиназной активностью. Передача сигнала в клетку сопровождается аутофосфорилированием рецептора с последующим каскадом фосфорилирования цитоплазматических белков и дальнейшей активацией цитоплазматических ферментов или передачей сигнала в ядро и активацией факторов транскрипции → изменение синтеза белков и ферментов → изменение скорости метаболизма.
34
I. Соматотропный гормон (СТГ), гормон роста (ГР).
Рецепторы к гормону роста находятся во многих тканях. ГР связывается с клетками печени, способствует образованию ИФР-1 (инсулиноподобного фактора роста), который опосредует действие гормона на ткани.
Метаболические эффекты
1.Ростстимулирующая активность: а) стимулирует липолиз,
б) повышает проницаемость мембран для аминокислот, в) усиливает синтез белков, г) стимулирует глюконеогенез,
д) усиливает потребление глюкозы клетками,
е) способствует положительному балансу Са и Mg.
2.Лактогенная активность.
Недостаток ГР. В детском возрасте приводит к задержке роста – карликовости. Существуют несколько видов карликовости (нанизма):
а) карликовость, связанная с недостатком гормона роста, б) карликовость Ларона – продукция ГР в норме, дефект рецепто-
ров к ГР в печени; в) карликовость пигмеев – пострецепторный дефект передачи сиг-
нала.
Избыток ГР. В детском возрасте вызывает гигантизм, во взрослом состоянии – акромегалию (разрастание костей и хрящей лица и конечностей).
II. Пролактин (ПРЛ).
У женщин способствует инициации и поддержанию лактации, обладает ростстимулирующей активностью (рецепторы находятся во многих тканях). У мужчин пролактин повышает чувствительность клеток Лейдига к лютеинизирующему гормону, поддерживая таким образом необходимый уровень синтеза тестостерона.
Избыток ПРЛ (при опухолях гипофиза). Вызывает у женщин состояние типа ложной беременности: аменорею, гинекомастию – разрастание молочных желез, галакторею – истечение молока. У мужчин вызывает импотенцию и гинекомастию.
Недостаток ПРЛ вызывает бесплодие.
III. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ).
Клетками-мишенями у женщин являются фолликулы, у мужчин – клетки Сертоли семенников.
35
Стимулирует рост женских и мужских половых клеток. Недостаток вызывает бесплодие.
IV. Лютеинизирующий гормон (ЛГ), интерстициальные клетки стимулирующий гормон (ИКСГ).
Клетками-мишенями у мужчин являются клетки Лейдига семенников – стимулирует синтез андрогенов. Клетками-мишенями у женщин являются фолликулы яичников – стимулирует синтез эстрогенов и индуцирует овуляцию в середине цикла.
Недостаток вызывает бесплодие.
V. Тиреотропин, тиреотропный гормон (ТТГ).
Стимулирует работу щитовидной железы.
VI. Кортикотропин, адренокортикотропный гормон (АКТГ).
Усиливает синтез гормонов коры надпочечников, поэтому метаболические проявления реализуются через кортикостероидные гормоны. Усиливает рост коры надпочечников.
Избыток АКТГ вызывает болезнь Иценко–Кушинга:
а) увеличивается глюконеогенез, как следствие – гипергликемия; б) усиливается распад белков и аминокислот, вызывая отрицатель-
ный азотистый баланс; в) повышается содержание жирных кислот в крови (липотропный
эффект); г) задержка натрия способствует повышению артериального давле-
ния и появлению отеков; д) происходит перераспределение жира (откладывается на лице и
боках); е) появляется пигментация кожи за счет меланоцитстимулирующей
активности АКТГ.
Недостаток АКТГ приводит к снижению функции коры надпочечников.
Гормоны задней доли гипофиза
Синтезируются в ядрах гипоталамуса и по аксонам перемещаются в заднюю долю гипофиза.
Окситоцин
Вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки и сокращение миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы молочной железы –
36
это способствует перемещению молока в систему альвеолярных протоков и способствует его выбросу.
Вазопрессин, или антидиуретический гормон (АДГ)
Имеет 2 типа рецепторов. V1-рецепторы расположены в клетках гладкой мускулатуры сосудов. Ответной реакцией на взаимодействие вазопрессина с V1-рецепторами является сокращение сосудов. V2-ре- цепторы расположены в клетках почечных канальцев, результатом взаимодействия гормона с рецептором является увеличение реабсорбции воды. При недостатке АДГ развивается заболевание – несахарный диабет, сопровождающийся значительным увеличением количества выделяемой воды (мочи).
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ
1. МИКСЕДЕМА – ЭТО ЗАБОЛЕВАНИЕ, СВЯЗАННОЕ С
а) гиперфункцией щитовидной железы в детском возрасте б) гиперфункцией щитовидной железы у взрослых в) гипофункцией паращитовидных желез у взрослых
г) гипофункцией щитовидной железы в детском возрасте д) гипофункцией щитовидной железы у взрослых
2. БАЗЕДОВА БОЛЕЗНЬ – ЭТО ЗАБОЛЕВАНИЕ СВЯЗАНО С
а) гиперфункцией паращитовидной железы б) гипофункцией паращитовидной железы в) гиперфункцией щитовидной железы г) гипофункцией щитовидной железы д) недостатком йода в почве
3.КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ: У ЖЕНЩИН – АМЕНОРЕЯ, ГАЛАКТОРЕЯ, ГИНЕКОМАСТИЯ, У МУЖЧИН – ИМПОТЕНЦИЯ И ГИНЕКОМАСТИЯ ХАРАКТЕРНЫ ДЛЯ
а) увеличения синтеза гормона роста б) увеличения синтеза лютеинизирующего гормона в) увеличения синтеза пролактина
г) увеличения синтеза фолликулостимулирующего гормона д) увеличения синтеза половых гормонов
37
4.БЕСПЛОДИЕ И ИМПОТЕНЦИЯ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ РОСТА И СОЗРЕВАНИЯ ПОЛОВЫХ КЛЕТОК, ПРИВОДЯТ К СНИЖЕНИЮ СИНТЕЗА
а) прогестерона б) лактогенного гормона
в) фолликулостимулирующего гормона г) лютеинизирующего д) хорионического гонадотропина
5.БЕСПЛОДИЕ И ИМПОТЕНЦИЯ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ СТИМУЛЯЦИИ СИНТЕЗА ПОЛОВЫХ ГОРМОНОВ, ПРИВОДЯТ К СНИЖЕНИЮ СИНТЕЗА
а) прогестерона б) лактогенного гормона
в) фолликулостимулирующего гормона г) лютеинизирующего д) хорионического гонадотропина
6. ГИДРОФОБНАЯ СИГНАЛЬНАЯ МОЛЕКУЛА
а) проникает в клетку с помощью переносчика б) в клетку, как правило, не проникает в) проникает в клетку путем интернализации г) проникает в клетку без переносчика
д) проникает в клетку путем активного транспорта
7. ГИДРОФИЛЬНАЯ СИГНАЛЬНАЯ МОЛЕКУЛА
а) проникает в клетку с помощью переносчика, взаимодействует с мембранным рецептором
б) в клетку, как правило, не проникает, взаимодействует с мембранным рецептором
в) проникает в клетку без переносчика, взаимодействует с цитоплазматическим или ядерным рецептором
г) проникает в клетку путем активного транспорта, взаимодействует с цитоплазматическим или ядерным рецептором
д) проникает в клетку путем облегченной диффузии, взаимодействует с цитоплазматическим или ядерным рецептором
8. АДРЕНОКОРТИКОТРОПНЫЙ ГОРМОН (АКТГ)
а) синтезируется в надпочечниках, является гормоном белковой природы
б) синтезируется в надпочечниках, является производным аминокислоты тирозина
в) синтезируется в надпочечниках, является стероидом
38
г) синтезируется в гипофизе, является гормоном белковой природы д) синтезируется в гипофизе, является стероидом
9.ДЕЙСТВИЕ ГОРМОНА ПРИ ПРЯМОМ, ВНУТРИКЛЕТОЧНОМ, ТИПЕ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА
а) требует вторичного посредника и затрагивает генетический аппарат клетки
б) не требует вторичного посредника, не затрагивает генетический аппарат клетки
в) не требует вторичного посредника, затрагивает генетический аппарат клетки
г) требует вторичного посредника, не затрагивает генетический аппарат клетки
д) не соответствует ни одному предложенному варианту
10.НАЛИЧИЕ МЕХАНИЗМА ИНТЕРНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ИНСУЛИНА ОБЪЯСНЯЕТ
а) способность инсулина усиливать проникновение глюкозы в клетку б) активировать гексокиназу в) активировать фосфодиэстеразу
г) изменять скорость синтеза гликогена через регуляцию концентрации цАМФ
д) проникновение гормона внутрь клетки
11.ХОРИОНИЧЕСКИЙ ГОНАДОТРОПИН В МОЧЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
а) опухоли плаценты б) ранней диагностики беременности
в) наступившей овуляции г) нарушения протекания беременности д) образования фибромиомы
12. ПРОСТАГЛАНДИНЫ ОБРАЗУЮТСЯ
а) в железах внутренней секреции и действуют дистанционно б) в железах внутренней секреции и оказывают местное регулятор-
ное действие в) во многих тканях и оказывают местное регуляторное действие
г) во многих тканях, поступают в кровь и оказывают дистанционное действие
д) только в простате и оказывают регуляторное действие
13. ПРОГЕСТЕРОН СИНТЕЗИРУЕТСЯ
а) в коре надпочечников
39
б) в желтом теле и плаценте в) в передней доле гипофиза
г) в интерстициальных клетках Лейдига д) в яичниках
14. ПРОЛАКТИН СИНТЕЗИРУЕТСЯ В
а) коре надпочечников б) желтом теле в) передней доле гипофиза
г) молочных железах д) яичниках
ВЫБЕРИТЕ ВСЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ
15.ВТОРИЧНЫМИ ПОСРЕДНИКАМИ ЯВЛЯЮТСЯ
а) Na+
б) Са++ в) диацилглицерол г) цИТФ д) цАМФ
16.ПРЯМОЙ (ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ) ТИП ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА В КЛЕТКУ ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ ГОРМОНОВ
а) передней доли гипофиза б) коры надпочечников
в) мозгового вещества надпочечников г) поджелудочной железы д) половых гормонов
17. МЕМБРАННЫЙ ТИП ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА В КЛЕТКУ ХАРАКТЕРЕН ДЛЯ
а) гормонов передней доли гипофиза б) гормонов задней доли гипофиза в) гормонов коры надпочечников
г) гормонов мозгового вещества надпочечников д) тироксина
18. ЭНДЕМИЧЕСКИЙ ЗОБ
а) возникает в результате избытка йода в почве и воде б) характеризуется гипофункцией щитовидной железы в) возникает в результате недостатка йода в почве и воде г) характеризуется гиперфункцией щитовидной железы д) является наследственным заболеванием
40