Паратиреоидный гормон (птг)

Это одноцепочечний пептид (84 аминокислотных остатка). Область 1 – 34 аминокислот ответственна за гормональную активность, а 25 – 34 – за связывание гормона с рецепторами.

Синтезируется гормон в виде предшественника проПТГ, содержащего дополнительно гексопептид. Предшественником проПТГ оказался препроПТГ, у которого цепь еще длиннее. После синтеза, ПТГ поступает в секреторные пузырьки (везикулы), и где этот гормон может накапливаться или немедленно секретироваться, оказывая физиологическое действие.

Гормон:

1) повышает скорость растворения кости (вымывание как органических, так и неорганических компонентов, что обеспечивает переход кальция во ВЖ;

2) снижает почечный клиренс, т.е. экскрецию Са с мочой, способствуя ресорбции тем самым повышению концентрации этого катиона во ВЖ;

3) посредством стимуляции образования кальцитриола увеличивает эффективность всасывания Са в кишечнике.

Быстрее всего гормон оказывает действие на почки, но значительный сильный эффект проявляется за счет воздействия на кость. Этим предотвращается развитие гипокальциемии при недостаточности Са в пище.

Суммарный эффект ПТГ на кость – деструкция кости, которая сопровождается высвобождением Са, Р, а также элементов органического матрикса, в том числе продуктов распада коллагена. Клетками, ответственными за этот процесс, могут быть: -остеокласты. Доказано, что они разрушают кость при хронической стимуляции этих клеток ПТГ; - остеоциты также способны резорбировать кость.

Возможно, что ПТГ стимулирует дифференцировку клеток - предшественников и их превращение в клетки, резорбирующие кость. Однако, мы, очевидно, должны признать, что при концентрациях, соответствующих физиологическим, ПТГ оказывает анаболический эффект, так как разрушая он ответственен за перестройку и обновление костной ткани. При этих концентрациях гормона наблюдается увеличение числа остеобластов, возрастание активности Щ. фосфатазы, свидетельствующие о формировании новой костной ткани. ПТГ повышает включение серы в хрящ. В действии ПТГ на кость пермиссивную роль может играть кальцитриол.

Влияние ПТГ на почки – опосредуется через его влияние на транспорт ионов кальция через мембраны почечных канальцев. Доказано, что до 90% Са, содержащегося в клубочковом фильтрате, подвергается реабсорбции. ПТГ увеличивает эту величину до 98% и более. Реабсорбция фосфата в норме составляет 75-90% в зависимости от диеты и некотрых др. факторов. ПТГ – тормозит ресорбцию фосфата.

Инактивация (протеолиз)гормона протекает в купферовских клетках печени.

Патофизиология . Недостаток ПТГ называют гипопаратиреозом. В сыворотке крови понижается содержание Са ионизированного и повышается уровень фосфата. Это повышает нейромышечную возбудимость. Тяжелая,острая гипокальциемия ведет к тетаническому параличу дыхательных мышц, ларингоспазм, сильным судорогам и смерти. Причиной гипопаратиреоза обычно служит случайное удаление или повреждение паратиреоидных желез при операциях на шее, но иногда болезнь является следствием аутоиммунной деструкции паратиреоидных желез.

Псевдогипопаратиреоз наблюдается, когда железой продуцируется биологически активный гормон в достаточном количестве, но органы-мишени к нему резистентны. В результате возникают те же биохимические и клинические сдвиги, что и при гипопаратиреозе. У молодых пациентов задерживаются рост и умственное развитие.

Гиперпаратиреоз возникает вследствие аденомы паратиреоидных желез, но может быть также следствием гиперплазии их клеток, либо эктопической продукции ПТГ злокачественной опухолью.

Биохимические проявления гиперпаратиреоза – повышение уровня ионизированного кальция и снижение фосфата в сыворотке крови. В запущенных случаях гиперпаратиреоза можно наблюдать выраженную резорбцию костей скелета и различные повреждения почек (камни), частое инфицирование мочевых путей и снижение функции почек.

Вторичный гиперпаратиреоз можно наблюдать у больных с почечной недостаточностью. Полагают. что развитие патологии обусловлено снижением синтеза 1,25 (ОН)₂-Д₃ в измененной паренхиме почек, и, как следствие, нарушением всасывания кальция в кишечнике. Это вызывает компенсаторную реакцию организма – усиление образования и секрецию в кровь ПТГ для поддержания нормального уровня Са во ВЖ.

Кальцитонин (КТ).

Это пептид (32 аминокислоты).

Образуется и секретируется он С-клетками щитовидной (реже паращитовидной) железы. Существует большая межвидовая вариабельность в аминокислотной последовательности КТ. Однако, КТ других животных активен при введении человеку, особенно КТ лососевых.

Регуляция секреции. Уровни секреции КТ и ПТГ связаны обратной зависимостью и регулируются содержанием ионизированного кальция (Mg) во ВЖ. Секреция КТ возрастает пропорционально увеличению концентрации кальция в крови (при изменении последнего от 9,5 до 15 мг%).

Механизм действия. До сих пор не изучен. В тест-системах первичной мишенью КТ служит кость, где этот гормон тормозит резорбцию матрикса и тем самым снижает высвобождение Са и фосфата. Более того, он способствует входу фосфата в клетки кости и периостальную жидкость, снижая этим выход кальция из костей в плазму крови. Вход фосфата стимулирует вход кальция. Такое действие КТ, наряду с его способностью тормозить опосредованную остеобластами резорбцию костей, позволяет объяснить эффективность применения данного гормона при гиперкальциемии у больных раком, локализованным в костной ткани.

Клиническое проявление недостаточности КТ не выявлено. Избыточность КТ наблюдается при тиреокарциноме. Уровень КТ может у таких больных в 1000 раз превышать норму, однако это не сопровождается гипокальциемией.

Кальцитриол.

Изучение этого гормона связано с давно известным заболеванием – рахитом.

Рахит – заболевание детей, характеризующееся нарушением минерализации скелета и деформацией костей, был широко распространен в прошлых и в начале ХХ веков. Было обнаружено, что рахит можно предотвратить добавлением в пищу жира печени трески. Фактор предупреждения рахита обозначили как жирорастворимый витамин Д. Было также обнаружено, что облучение организма УФ предупреждает развитие заболевания.

В последующем у взрослых было выявлено заболевание эквивалентное рахиту, его назвали остеомаляцией. Вызванное нарушением минерализации костей, оно также поддавалось лечению витамином Д. И совсем недавно было доказано, что эффектом действия обладает не сам витамин Д, а его производное - кальцитриол.

Кальцитриол – во всех отношениях гормон. Он образуется в сложной последовательности химических реакций, протекающих к тому же в разных тканях. Пища содержит небольшие количества витамина Д. Большая часть его образуется в эпидермисе кожи из 7-дегидрохолестерола в ходе неферментативной, зависимой от УФ света, (реакция фотолиза). Активность процесса находится в прямой зависимости от интенсивности облучения и в обратной - от степени пигментации кожи. С возрастом содержание 7-дегидрохолестерола в эпидермисе снижается, что служит причиной отрицательного баланса Са у стариков.

Специфический транспортный белок связывает витамин Д и переносит его от кожи или кишечника в печень, где он подвергается 25-гидроксилированию. Продукт реакции поступает в плазму крови, при участии особого белка переносится в почки, где он гидроксилируется уже в С-1 положении. 1,25(ОН)₂-Д₃ – самый активный из природных метаболитов витамина Д, каторый стали называть гормоном.

Регуляция метаболизма и синтеза КТ.

Подобно другим гормонам, кальцитриол является объектом точно сбалансированной (жесткой) регуляции его биосинтеза по механизму обратной связи. У интактных животных низкое содержание Са в пище и гипокальциемия вызывают усиление биосинтеза кальцитриола. В механизме этого эффекта участвует ПТГ, который стимулирует образование кальцитриола.

Механизм действия кальцитриола.

Кальцитриол функционирует подобно другим липофильным стероидным гормонам. На поверхности клеток-мишеней (кишечных ворсинок) кальцитриол соединяется со специальными рецепторами. Далее он проникает в клетку и соединяется в ядре с хроматином, стимулирует транскрипцию генов и образование м-РНК, и затем усиливается биосинтез кальцийсвязывающих белков (КСБ), которые стимулируют всасывание Са.

Роль кальцитриола в гомеостазе.

Основная биологическая роль кальцитриола - это стимуляция всасывания кальция и фосфата в кишечнике. Кальцитриол – единственный гормон, способствующий транспорту Са против концентрационного градиента, существующего на мембране клеток кишечника. Этот механизм, очевидно, не зависит от содержания Са в пище. За счет усиления под влиянием КТ всасывания Са и Р в организме поддерживаются такие концентрации названных элементов, которые необходимы для образования кристаллов гидроксиапатитов, откладывающихся в коллагеновых фибриллах кости.

При недостаточности витамина Д замедляется формирование новых костей и нарушается обновление костной ткани. В регуляции этих процессов участвует также ПТГ, воздействующий непосредственно на костные клетки, а также образование кальцитриола.

Патофизиология.

Рахит – заболевание детского возраста, которое характеризуется низким уровнем Са и Р в плазме крови и нарушением минерализации костей, ведущим к деформации скелета. Чаще всего рахит является следствием недостатка витамина Д. Различают также 2 типа наследственного вит. Д-зависимого рахита.

Тип-I обусловлен нарушением превращения 25-ОН-Д₃ в кальцитриол – в почках.

Тип-II является следствием отсутствия рецепторов на кальцитриол.

У взрослых недостаток витамина Д вызывает остеомаляцию. Это является результатом снижения всасывания Са и Р в кишечнике и уменьшения уровня этих ионов во внеклеточной жидкости. Вследствие этого нарушается минерализация остеоида и формирование кости, что обуславливает формирование их структурной слабости.

Остеомаляция может наблюдаться также, когда значительно повреждена патологическим процессом или утрачена функция паренхимы почек. Образование кальцитриола в почках снижается и, соответственно, уменьшается всасывание Са. Формирующаяся гипокальциемия вызывает компенсаторное увеличение секреции ПТГ, который усиливает резорбцию костной ткани, чтобы повысить содержание Са во внеклеточной жидкости и усугубляет этим патологический процесс - остеопороз.

Лечение витамином Д на ранних стадиях позволяет ослабить проявление болезни.

Простагландины

Простагландины образуются или активируются в ответ на раздражение во всех клетках тканей и органов организма и отличаются высокой активностью.

Впервые упоминание об этих веществах было опубликовано в 1930 г. американскими гинекологами Kirzrok и Lieb, которые отметили специфическое влияние спермы на матку. В 1934 – 35 гг. Yoldbat в Америке и Van Culer в Швеции выделил из спермы человека и барана кислотоустойчивые вещества, которые назвали простагландинами (простата). Строение последних было выяснено только в 1962 г.

О казалось, что в их основе лежит простаноевая кислота, которая образуется из арахидоновой.

Арахидоновая кислота является основным предшественником простагландинов, только после того, как под действием фосфолипазы А₂ отщепляется от фосфолипидов мембран необратимо поврежденных клеток. Эта самая медленная реакция пути биосинтеза ПГ, поэтому она является скоростьлимитирующей реакцией. Кортикостероиды ингибируют этот фермент, поэтому они обладают противовоспалительным действием.

Аспирин и индометацин также обладают противовоспалительным действием, т.к. ингибируют простагландинсинтетазу и снижают концентрацию простагландинов в очаге воспаления.