कैटेकोलामाइन की शारीरिक भूमिका। स्राव पर प्रभाव

कुछ मानव हार्मोन और तंत्रिका तंत्र के साथ अंतःस्रावी तंत्र का संबंध अंजीर में दिखाया गया है। 13.2। तंत्रिका तंत्र के सीधे नियंत्रण में अधिवृक्क मज्जा और हाइपोथैलेमस हैं; अन्य अंतःस्रावी ग्रंथियां हाइपोथैलेमस और पिट्यूटरी ग्रंथि के हार्मोन के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से तंत्रिका तंत्र से जुड़ी होती हैं। हाइपोथैलेमस की कोशिकाओं में, विशेष पेप्टाइड्स को संश्लेषित किया जाता है - लिबरिन (हार्मोन जारी करना)। मस्तिष्क के कुछ केंद्रों के उत्तेजना के जवाब में, हाइपोथैलेमिक तंत्रिका कोशिकाओं के अक्षतंतु से लिबरिन जारी होते हैं, पिट्यूटरी ग्रंथि में समाप्त होते हैं, और पिट्यूटरी कोशिकाओं द्वारा संश्लेषण और ट्रॉपिक हार्मोन की रिहाई को उत्तेजित करते हैं। लिबरिन के साथ, हाइपोथैलेमस में स्टैटिन का उत्पादन होता है, जो पिट्यूटरी हार्मोन के संश्लेषण और स्राव को रोकता है।

केंद्रीय तंत्रिका तंत्र

एन सर्व ई कनेक्शन

एन सर्व ई संबंधों ___
	हाइपोथेलेमस		एंटीडियूर-
			घरेलू
			ऑक्सीटोसाइप		गर्भाशय की मांसपेशियां,
					स्तन ग्रंथियों
			मेलानोसाइट-
			उकसाना-		melanocytes
			आईएनजी हार्मोन
			प्रोलैक्टिया		दुग्ध ग्रंथियां
सोमेटोट्रापिन
			लुत्सिनिज़ी-		फोलिकुलो-
	कॉर्टिकोट्रोपिन	थायरोट्रोपिन		उत्तेजक
दिमाग		थाइरोइड			अंडकोष
पदार्थ
	अधिवृक्क ग्रंथि
अधिवृक्क ग्रंथि
एड्रेनालिन	कोर्टिसोल	थायरोक्सिन एस्ट्रोजेन			एण्ड्रोजन

चावल। 13.2। अंतःस्रावी और तंत्रिका तंत्र के बीच संबंध। ठोस तीर हार्मोन के संश्लेषण और स्राव का संकेत देते हैं, बिंदीदार तीर लक्षित अंगों पर हार्मोन के प्रभाव का संकेत देते हैं।

जैविक कार्यों के अनुसार हार्मोन का वर्गीकरण कुछ हद तक सशर्त है, क्योंकि कई हार्मोन पॉलीफंक्शनल हैं। उदाहरण के लिए, एपिनेफ्रीन और नॉरएड्रेनालाईन न केवल कार्बोहाइड्रेट और वसा के चयापचय को नियंत्रित करते हैं, बल्कि हृदय गति, चिकनी मांसपेशियों के संकुचन और रक्तचाप को भी नियंत्रित करते हैं। विशेष रूप से, इस कारण से, कई हार्मोन, विशेष रूप से पेराक्रिन वाले, को जैविक कार्यों के अनुसार वर्गीकृत नहीं किया जा सकता है।

रक्त में हार्मोन की एकाग्रता में परिवर्तन

IO6-IO JJ mol / l के क्रम में रक्त में हार्मोन की सांद्रता कम है। रक्त में आधा जीवन मिनटों में मापा जाता है, कुछ हार्मोनों के लिए - दसियों मिनट, कम अक्सर - घंटे। एक उपयुक्त उत्तेजना की कार्रवाई के तहत रक्त में एक हार्मोन की एकाग्रता में वृद्धि हार्मोन संश्लेषण की दर में वृद्धि या अंतःस्रावी कोशिका में पहले से मौजूद हार्मोन के स्राव की दर पर निर्भर करती है।

स्टेरॉयड हार्मोन लिपोफिलिक पदार्थ होते हैं जो कोशिका झिल्ली में आसानी से प्रवेश कर जाते हैं। इसलिए, वे कोशिकाओं में जमा नहीं होते हैं, और रक्त में उनकी एकाग्रता में वृद्धि संश्लेषण की दर में वृद्धि से निर्धारित होती है।

स्राव के विशेष तंत्र की भागीदारी के साथ पेप्टाइड हार्मोन रक्त में स्रावित होते हैं। उनके संश्लेषण के बाद ये हार्मोन स्रावी कणिकाओं में शामिल होते हैं - लैमेलर कॉम्प्लेक्स में बनने वाले झिल्लीदार पुटिका; कोशिका के प्लाज्मा झिल्ली (एक्सोसाइटोसिस) के साथ ग्रेन्युल के संलयन से हार्मोन को रक्त में छोड़ा जाता है। हार्मोन का संश्लेषण जल्दी होता है (उदाहरण के लिए, एक प्रोन्सुलिन अणु को 1-2 मिनट में संश्लेषित किया जाता है), जबकि स्रावी कणिकाओं के गठन और परिपक्वता के लिए अधिक समय - 1-2 घंटे की आवश्यकता होती है। स्रावी कणिकाओं में हार्मोन का भंडारण एक त्वरित सुनिश्चित करता है एक उत्तेजना की कार्रवाई के लिए शरीर की प्रतिक्रिया: उत्तेजना झिल्ली के साथ कणिकाओं के संलयन और रक्त में संग्रहीत हार्मोन की रिहाई को तेज करती है।

स्टेरॉयड हार्मोन का संश्लेषण

पिछले खंडों में कई हार्मोनों की संरचना और संश्लेषण का वर्णन किया गया है। स्टेरॉयड हार्मोन उत्पत्ति और संरचना से संबंधित यौगिकों का एक समूह है: वे सभी कोलेस्ट्रॉल से बनते हैं। स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण में इंटरमीडिएट उत्पाद गर्भावस्था और प्रोजेस्टेरोन (चित्र। 13.3) हैं। वे सभी अंगों में बनते हैं जो किसी भी स्टेरॉयड हार्मोन को संश्लेषित करते हैं। आगे के परिवर्तन के रास्ते अलग हो जाते हैं: अधिवृक्क प्रांतस्था में, कोर्टिसोल (ग्लूकोकॉर्टिकॉस्टिरॉइड) और एल्डोस्टेरोन (मिनरलोकोर्टिकोस्टेरॉइड) (सी-स्टेरॉयड) बनते हैं, वृषण में - पुरुष सेक्स हार्मोन (C19-स्टेरॉयड), अंडाशय में - महिला सेक्स हार्मोन (C18- स्टेरॉयड)। आरेख में अधिकांश तीर एक नहीं, बल्कि दो से चार प्रतिक्रियाओं को छिपाते हैं। इसके अलावा, कुछ हार्मोनों के संश्लेषण के लिए वैकल्पिक मार्ग संभव हैं। सामान्य तौर पर, स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के रास्ते प्रतिक्रियाओं का एक जटिल नेटवर्क बनाते हैं। इन मार्गों में कई मध्यवर्ती में कुछ हार्मोनल गतिविधि भी होती है। हालांकि, मुख्य स्टेरॉयड हार्मोन कोर्टिसोल (कार्बोहाइड्रेट और अमीनो एसिड चयापचय का विनियमन), एल्डोस्टेरोन (पानी-नमक चयापचय का विनियमन), टेस्टोस्टेरोन, एस्ट्राडियोल और प्रोजेस्टेरोन (प्रजनन कार्यों का विनियमन) हैं।

स्टेरॉयड हार्मोन की निष्क्रियता और अपचय के परिणामस्वरूप, 17 (17-केटोस्टेरॉइड्स) की स्थिति में कीटो समूह वाले स्टेरॉयड की एक महत्वपूर्ण मात्रा बनती है। ये पदार्थ गुर्दे के माध्यम से उत्सर्जित होते हैं। एक वयस्क महिला में 17-केटोस्टेरॉइड का दैनिक उत्सर्जन 5-15 मिलीग्राम है, पुरुषों में - 10-25 मिलीग्राम। निदान के लिए मूत्र में 17-केटोस्टेरॉइड का निर्धारण किया जाता है: स्टेरॉयड हार्मोन के हाइपरप्रोडक्शन के साथ रोगों में उनका उत्सर्जन बढ़ जाता है, और हाइपोप्रोडक्शन के साथ घट जाता है।

प्रोजेस्टेरोन (C21) एल्डोस्टेरोन (C21)

चावल। 13.3। स्टेरॉयड हार्मोन के संश्लेषण के तरीके:

1,2 - अधिवृक्क प्रांतस्था, वृषण और अंडाशय में;3, 4 - अधिवृक्क प्रांतस्था में; 5 - वृषण और अंडाशय में; 6 - अंडाशय में

पेराक्रिन हार्मोन

साइटोकिन्स

साइटोकिन्स पैरासरीन और ऑटोक्राइन क्रिया के संकेतन अणु हैं; शारीरिक रूप से सक्रिय एकाग्रता में रक्त में, वे व्यावहारिक रूप से मौजूद नहीं हैं (एक अपवाद इंटरल्यूकिन -1 है)। दर्जनों विभिन्न साइटोकिन्स ज्ञात हैं। इनमें इंटरल्यूकिन्स (लिम्फोकिन्स और मोनोकाइन), इंटरफेरॉन, पेप्टाइड वृद्धि कारक, कॉलोनी उत्तेजक कारक शामिल हैं। साइटोकिन्स ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं जिनमें 100-200 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं। अधिकांश साइटोकिन्स बनते हैं और कई प्रकार की कोशिकाओं में कार्य करते हैं और विभिन्न उत्तेजनाओं का जवाब देते हैं, जिनमें यांत्रिक क्षति, वायरल संक्रमण, चयापचय संबंधी विकार आदि शामिल हैं। अपवाद इंटरल्यूकिन्स (IL-1a और IL-1R) हैं - उनका संश्लेषण विशिष्ट संकेतों द्वारा नियंत्रित होता है और सेल प्रकार की एक छोटी संख्या में।

साइटोकिन्स विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर्स और प्रोटीन किनेज कैस्केड के माध्यम से कोशिकाओं पर कार्य करते हैं, परिणामस्वरूप, प्रतिलेखन कारक सक्रिय होते हैं - बढ़ाने वाले या साइलेंसर, प्रोटीन जो कोशिका नाभिक में ले जाए जाते हैं, जीन के प्रवर्तक में एक विशिष्ट डीएनए अनुक्रम पाते हैं जो लक्ष्य है यह साइटोकिन, और जीन प्रतिलेखन को सक्रिय या दबा देता है।

साइटोकिन्स प्रसार, विभेदन, केमोटैक्सिस, स्राव, एपोप्टोसिस और सूजन के नियमन में शामिल हैं। ट्रांसफ़ॉर्मिंग ग्रोथ फैक्टर (TGF-r) बाह्य मैट्रिक्स घटकों के संश्लेषण और स्राव, कोशिका वृद्धि और प्रसार और अन्य साइटोकिन्स के संश्लेषण को उत्तेजित करता है।

साइटोकिन्स में अभी तक विशिष्ट जैविक गतिविधियां अतिव्यापी हैं। अलग-अलग प्रकार की कोशिकाएं, या अलग-अलग डिग्री की भिन्नता, या अलग-अलग कार्यात्मक अवस्थाओं में एक ही साइटोकिन के लिए अलग-अलग प्रतिक्रिया हो सकती है।

eicosanoids

एराकिडोनिक एसिड, या ईकोसेटेट्रानोइक एसिड, 20:4 (5, 8, 11, 14), पेराक्रिन हार्मोन के एक बड़े समूह को जन्म देता है - ईकोसैनोइड्स। आर्किडोनिक एसिड, भोजन के साथ आपूर्ति की जाती है या लिनोलिक एसिड से बनती है, झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स की संरचना में शामिल होती है और फॉस्फोलिपेज़ ए की कार्रवाई के परिणामस्वरूप उनसे मुक्त हो सकती है। . ईकोसैनोइड्स के तीन समूह हैं: प्रोस्टाग्लैंडिंस (PG), थ्रोम्बोक्सेन (TX), ल्यूकोट्रिएनेस (LT)। Eicosanoids बहुत कम मात्रा में उत्पादित होते हैं, और आमतौर पर उनका जीवनकाल छोटा होता है - मिनट या सेकंड में मापा जाता है।

leukotrienes

चावल। 13.4। कुछ ईकोसैनोइड्स का संश्लेषण और संरचना:

1 - फॉस्फोलिपेज़ ए 2; 2 - साइक्लोऑक्सीजिनेज

अलग-अलग ऊतकों और अलग-अलग स्थितियों में, असमान ईकोसैनोइड्स बनते हैं। इकोसैनोइड्स के कार्य विविध हैं। वे चिकनी मांसपेशियों के संकुचन और वाहिकासंकीर्णन (PGF2Ct, लगभग सभी अंगों में संश्लेषित) या, इसके विपरीत, चिकनी मांसपेशियों में छूट और वासोडिलेशन (PGE2, अधिकांश अंगों में भी संश्लेषित) का कारण बनते हैं। PGI2 मुख्य रूप से संवहनी एंडोथेलियम में संश्लेषित होता है, प्लेटलेट एकत्रीकरण को रोकता है, रक्त वाहिकाओं को फैलाता है। थ्रोम्बोक्सेन TXA2 मुख्य रूप से प्लेटलेट्स में संश्लेषित होता है और प्लेटलेट्स पर भी कार्य करता है - यह पोत क्षति के क्षेत्र में उनके एकत्रीकरण (ऑटोक्राइन तंत्र) को उत्तेजित करता है (अध्याय 21 देखें)। यह, थ्रोम्बोक्सेन TXA2, रक्त वाहिकाओं और ब्रोंची को संकुचित करता है, चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं (पैराक्राइन तंत्र) पर कार्य करता है।

Eicosanoids विशिष्ट झिल्ली रिसेप्टर्स के माध्यम से लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करते हैं। एक रिसेप्टर के लिए एक ईकोसैनोइड का बंधन एक दूसरे (इंट्रासेल्यूलर) सिग्नल मैसेंजर के गठन को ट्रिगर करता है; वे cAMP, cGMP, inositol ट्राइफॉस्फेट, Ca2+ आयन हो सकते हैं। Eicosanoids, अन्य कारकों (हिस्टामाइन, इंटरल्यूकिन -1, थ्रोम्बिन, आदि) के साथ, भड़काऊ प्रतिक्रिया के विकास में शामिल हैं।

सूजन ऊतक क्षति के लिए एक प्राकृतिक प्रतिक्रिया है, उपचार में प्रारंभिक कड़ी। हालांकि, कभी-कभी सूजन अत्यधिक या बहुत लंबी होती है, और फिर यह स्वयं एक रोग प्रक्रिया, एक बीमारी बन जाती है और उपचार की आवश्यकता होती है। ऐसी स्थितियों के इलाज के लिए ईकोसैनोइड संश्लेषण के अवरोधकों का उपयोग किया जाता है। कोर्टिसोल और इसके सिंथेटिक एनालॉग्स (डेक्सामेथासोन और अन्य) लिपोकोर्टिन प्रोटीन के संश्लेषण को प्रेरित करते हैं, जो फॉस्फोलिपेज़ ए 2 को रोकते हैं (चित्र 13.4 देखें)। एस्पिरिन (गैर-स्टेरायडल विरोधी भड़काऊ दवा) एसिटिलेट्स और साइक्लोऑक्सीजिनेज को निष्क्रिय करता है (चित्र। 13.6)।

चावल। 13.6। एस्पिरिन द्वारा साइक्लोऑक्सीजिनेज को निष्क्रिय करना

कैटेकोलामाइन हार्मोन - डोपामाइन, नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन - फेनिलथाइलामाइन के 3,4-डायहाइड्रॉक्सी डेरिवेटिव हैं। वे अधिवृक्क मज्जा के क्रोमफिन कोशिकाओं में संश्लेषित होते हैं। इन कोशिकाओं को उनका नाम मिला क्योंकि उनमें दाने होते हैं जो पोटेशियम डाइक्रोमेट की क्रिया के तहत लाल-भूरे रंग के होते हैं। ऐसी कोशिकाओं के समूह हृदय, यकृत, गुर्दे, गोनाड, पोस्टगैंग्लिओनिक सहानुभूति प्रणाली के एड्रीनर्जिक न्यूरॉन्स और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में भी पाए गए हैं।

अधिवृक्क मज्जा का मुख्य उत्पाद एड्रेनालाईन है। यह यौगिक सभी मेडुला कैटेकोलामाइन का लगभग 80% हिस्सा है। मज्जा के बाहर, एड्रेनालाईन नहीं बनता है। इसके विपरीत, नॉरपेनेफ्रिन, सहानुभूति तंत्रिकाओं द्वारा संक्रमित अंगों में पाया जाता है, मुख्य रूप से सीटू (कुल का ~ 80%) में बनता है; बाकी नोरपाइनफ्राइन भी मुख्य रूप से तंत्रिका अंत में बनता है और रक्त में अपने लक्ष्य तक पहुंचता है।

टाइरोसिन के एड्रेनालाईन में रूपांतरण में चार क्रमिक चरण शामिल हैं: 1) रिंग हाइड्रॉक्सिलेशन, 2) डीकार्बाक्सिलेशन, 3) साइड चेन हाइड्रॉक्सिलेशन, और 4) एन-मिथाइलेशन। कैटेकोलामाइन जैवसंश्लेषण मार्ग और शामिल एंजाइमों को अंजीर में दिखाया गया है। 49.1 और 49.2।

टायरोसिन - हाइड्रॉक्सिलेज़

टायरोसिन कैटेकोलामाइन का प्रत्यक्ष अग्रदूत है, और टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलस कैटेकोलामाइन बायोसिंथेसिस की पूरी प्रक्रिया की दर को सीमित करता है। यह एंजाइम दोनों मुक्त रूप में और उपकोशिकीय कणों से जुड़े रूप में होता है। एक सहकारक के रूप में टेट्राहाइड्रोप्टेरिडीन के साथ, यह एक ऑक्सीडोरडक्टेस कार्य करता है, एल-टायरोसिन को एल-डाइहाइड्रॉक्सीफेनिलएलनिन (-डीओपीए) में परिवर्तित करता है। दर-सीमित एंजाइम के रूप में टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ को विनियमित करने के विभिन्न तरीके हैं। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण कैटेक्लोमाइन्स द्वारा फीडबैक अवरोध है: कैटेक्लोमाइन्स टेरिडीन कोफैक्टर के लिए एंजाइम के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं, बाद वाले के साथ एक शिफ बेस बनाते हैं। टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ भी α-मिथाइलटायरोसिन सहित कई टाइरोसिन डेरिवेटिव द्वारा प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बाधित होता है। कुछ मामलों में, इस यौगिक का उपयोग फियोक्रोमोसाइटोमा में कैटेकोलामाइन के अतिरिक्त उत्पादन को अवरुद्ध करने के लिए किया जाता है, लेकिन अधिक प्रभावी एजेंट होते हैं जिनके कम स्पष्ट दुष्प्रभाव भी होते हैं। दूसरे समूह के यौगिक लोहे के साथ कॉम्प्लेक्स बनाकर टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ की गतिविधि को रोकते हैं और इस प्रकार मौजूदा कॉफ़ेक्टर को हटा देते हैं। ऐसे यौगिक का एक उदाहरण α,-dipyridyl है।

कैटेकोलामाइन रक्त-मस्तिष्क की बाधा को पार नहीं करते हैं और इसलिए मस्तिष्क में उनकी उपस्थिति को स्थानीय संश्लेषण द्वारा समझाया जाना चाहिए। केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कुछ रोगों में, जैसे कि पार्किंसंस रोग, मस्तिष्क में डोपामाइन के संश्लेषण का उल्लंघन होता है। डोपामाइन अग्रदूत

चावल। 49.1। कैटेकोलामाइन का जैवसंश्लेषण। ONMT - फेनिलथेनॉलमाइन-एन-मिथाइलट्रांसफेरेज़। (गोल्डफीन ए। एड्रेनल मेडुला से अनुमति के साथ संशोधित और पुन: प्रस्तुत किया गया। इन: बेसिक एंड क्लिनिकल एंडोक्रिनोलॉजी, दूसरा संस्करण। ग्रीनस्पैन एफएस, फोर्शम पीएच। एपलटन और लैंग, 1986।)

एफए - रक्त-मस्तिष्क की बाधा को आसानी से पार कर लेता है और इसलिए पार्किंसंस रोग के लिए एक प्रभावी उपचार के रूप में कार्य करता है।

डीओपीए डीकार्बाक्सिलेस

टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ के विपरीत। केवल catecholamines को संश्लेषित करने में सक्षम ऊतकों में पाया जाता है, DOPA decarboxylase सभी ऊतकों में मौजूद होता है। इस घुलनशील एंजाइम को α-DOPA को α-dihydroxyphenylethylamine (डोपामाइन) में बदलने के लिए पाइरिडोक्सल फॉस्फेट की आवश्यकता होती है। प्रतिक्रिया α-DOPA जैसे ए-मिथाइल-DOPA जैसे यौगिकों द्वारा प्रतिस्पर्धात्मक रूप से बाधित होती है। हैलोजेनेटेड यौगिक α-DOPA के साथ एक शिफ बेस बनाते हैं और डीकार्बाक्सिलेशन प्रतिक्रिया को भी रोकते हैं।

α-मिथाइल-डीओपीए और अन्य संबंधित यौगिकों जैसे α-hydroxytyramine (टायरामाइन से व्युत्पन्न), α-मिथाइल इरोसिन और मेटारामिनोल का उपयोग उच्च रक्तचाप के कुछ रूपों के इलाज के लिए सफलतापूर्वक किया गया है। इन मेटाबोलाइट्स का एंटीहाइपरटेंसिव प्रभाव स्पष्ट रूप से केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में कॉर्टिकोबुलबार प्रणाली के ए-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स (नीचे देखें) को उत्तेजित करने की उनकी क्षमता के कारण होता है, जिससे परिधीय सहानुभूति तंत्रिकाओं की गतिविधि में कमी और रक्तचाप में कमी होती है। .

डोपामाइन-बी-हाइड्रॉक्सिलेज़

डोपामाइन-बी-हाइड्रॉक्सिलेज़ (डीबीएच) एक मिश्रित-फ़ंक्शन ऑक्सीडेज है जो डोपामाइन को नॉरपेनेफ़्रिन में बदलने को उत्प्रेरित करता है। डीबीजी एक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में एस्कॉर्बेट का उपयोग करता है और न्यूनाधिक के रूप में फ्यूमरेट करता है; एंजाइम के सक्रिय केंद्र में कॉपर होता है। अधिवृक्क मज्जा की DBH कोशिकाएं संभवतः स्रावी कणिकाओं में स्थानीयकृत होती हैं। इस प्रकार, डोपामाइन का नॉरपेनेफ्रिन में रूपांतरण इन जीवों में होता है। DBH अधिवृक्क मज्जा और तंत्रिका अंत की कोशिकाओं से नोरेपीनेफ्राइन के साथ जारी किया जाता है, लेकिन (बाद वाले के विपरीत) तंत्रिका अंत से पुन: ग्रहण नहीं किया जाता है।

फेनिलएथेनॉलमाइन-एन-मिथाइलट्रांसफेरेज़

घुलनशील एंजाइम फेनिलथेनॉलमाइन - α-मिथाइलट्रांसफेरेज़ (FCMT) अधिवृक्क मज्जा के एड्रेनालाईन-उत्पादक कोशिकाओं में एड्रेनालाईन के निर्माण के साथ नोरपाइनफ्राइन के β-मिथाइलेशन को उत्प्रेरित करता है। चूंकि यह एंजाइम घुलनशील है, इसलिए यह माना जा सकता है कि नॉरएड्रेनालाईन का एड्रेनालाईन में रूपांतरण साइटोप्लाज्म में होता है। FIMT का संश्लेषण ग्लूकोकॉर्टीकॉइड हार्मोन द्वारा प्रेरित होता है जो इंट्राएड्रेनल पोर्टल सिस्टम के माध्यम से मज्जा में प्रवेश करता है। यह प्रणाली प्रणालीगत धमनी रक्त की तुलना में मज्जा में स्टेरॉयड की 100 गुना अधिक एकाग्रता प्रदान करती है। अधिवृक्क ग्रंथियों में इतनी उच्च सांद्रता, जाहिरा तौर पर, प्रेरण के लिए आवश्यक है

अधिवृक्क मज्जा एक यौगिक पैदा करता है जो स्टेरॉयड से बहुत दूर है। इनमें 3,4-डाइऑक्सीफेनिल (कैटेकोल) कोर होता है और इसे कैटेकोलामाइन कहा जाता है। इनमें एपिनेफ्रीन, नॉरपेनेफ्रिन और डोपामाइन (3-ऑक्सीटायरामाइन) शामिल हैं।

कैटेकोलामाइन संश्लेषण का क्रम काफी सरल है: टाइरोसिन -> डायहाइड्रॉक्सीफेनिलएलनिन (डीओपीए) -> डोपामाइन -> नॉरपेनेफ्रिन -> एड्रेनालाईन। टायरोसिन भोजन के साथ शरीर में प्रवेश करता है, लेकिन फेनिलएलनिन हाइड्रॉक्सिलस की क्रिया के तहत यकृत में फेनिलएलनिन से भी बन सकता है। ऊतकों में टाइरोसिन रूपांतरण के अंतिम उत्पाद अलग-अलग होते हैं। अधिवृक्क मज्जा में, प्रक्रिया एड्रेनालाईन के गठन के चरण में आगे बढ़ती है, सहानुभूति तंत्रिकाओं के अंत में - नॉरपेनेफ्रिन, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के कुछ न्यूरॉन्स में, कैटेकोलामाइन का संश्लेषण डोपामाइन के गठन के साथ समाप्त होता है।

टाइरोसिन का डीओपीए में रूपांतरण टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है, जिसके सहकारक टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन और ऑक्सीजन होते हैं। यह माना जाता है कि यह एंजाइम है जो कैटेकोलामाइन जैवसंश्लेषण की पूरी प्रक्रिया की दर को सीमित करता है और प्रक्रिया के अंतिम उत्पादों द्वारा बाधित होता है। टाइरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़ कैटेकोलामाइन के जैवसंश्लेषण पर विनियामक प्रभावों का मुख्य उद्देश्य है। DOPA का डोपामाइन में रूपांतरण एंजाइम DOPA decarboxylase (कोफ़ेक्टर - पाइरिडोक्सल फॉस्फेट) द्वारा उत्प्रेरित होता है, जो अपेक्षाकृत निरर्थक है और अन्य सुगंधित एल-एमिनो एसिड को डीकार्बोक्सिलेट करता है।

हालांकि, ऐसे संकेत हैं कि इस एंजाइम की गतिविधि को बदलकर कैटेकोलामाइन के संश्लेषण को भी संशोधित किया जा सकता है। कुछ न्यूरॉन्स में डोपामाइन के आगे रूपांतरण के लिए एंजाइम की कमी होती है, और यह वह है जो अंतिम उत्पाद है। अन्य ऊतकों में डोपामाइन-टू-हाइड्रॉक्सिलेज़ (कॉफ़ेक्टर्स - कॉपर, एस्कॉर्बिक एसिड और ऑक्सीजन) होते हैं, जो डोपामाइन को नॉरपेनेफ्रिन में परिवर्तित करते हैं। अधिवृक्क मज्जा में (लेकिन सहानुभूति तंत्रिकाओं के अंत में नहीं) फेनिलथेनॉलमाइन होता है, एक मिथाइलट्रांसफेरेज़ जो नॉरपेनेफ्रिन से एड्रेनालाईन बनाता है।

इस मामले में मिथाइल समूहों का दाता S-adenosylmethionine है। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि फेनिलथेनॉलमाइन-एन-मिथाइलट्रांसफेरेज़ का संश्लेषण ग्लूकोकार्टिकोइड्स द्वारा प्रेरित होता है जो पोर्टल शिरापरक प्रणाली के माध्यम से प्रांतस्था से मज्जा में प्रवेश करते हैं। यह, शायद, एक अंग में दो अलग-अलग अंतःस्रावी ग्रंथियों के संयोजन के तथ्य के लिए स्पष्टीकरण निहित है। एड्रेनालाईन के संश्लेषण के लिए ग्लूकोकार्टिकोइड्स के महत्व पर इस तथ्य से जोर दिया जाता है कि अधिवृक्क मज्जा कोशिकाएं जो नॉरपेनेफ्रिन का उत्पादन करती हैं, धमनी वाहिकाओं के आसपास स्थित होती हैं, जबकि एड्रेनालाईन-उत्पादक कोशिकाएं मुख्य रूप से अधिवृक्क प्रांतस्था में स्थित शिरापरक साइनस से रक्त प्राप्त करती हैं।

कैटेकोलामाइन का टूटना मुख्य रूप से दो एंजाइम प्रणालियों के प्रभाव में होता है: कैटेकोल-ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़ (COMT) और मोनोमाइन ऑक्सीडेज (MAO)। एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन के टूटने के मुख्य मार्ग योजनाबद्ध रूप से अंजीर में दिखाए गए हैं। 54. मिथाइल समूह एस-एड्रेनोसिलमेथिओनिन के एक दाता की उपस्थिति में COMT की कार्रवाई के तहत, कैटेकोलामाइन को नॉर्मेटेनफ्रिन और मेटानेफ्रिन (3-ओ-मिथाइल नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन के डेरिवेटिव) में परिवर्तित किया जाता है, जो एमएओ के प्रभाव में परिवर्तित हो जाते हैं। एल्डिहाइड में और आगे (एल्डिहाइड ऑक्सीडेज की उपस्थिति में) वैनिलिलमैंडेलिक एसिड (वीएमके) में - नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन का मुख्य टूटने वाला उत्पाद। उसी मामले में, जब catecholamines को पहली बार MAO की कार्रवाई के संपर्क में लाया जाता है, न कि COMT, तो वे 3,4-डाइअॉॉक्सिमेंडेलिक एल्डिहाइड में परिवर्तित हो जाते हैं, और फिर एल्डिहाइड ऑक्सीडेज और COMT के प्रभाव में 3,4-डाइअॉॉक्सिमेंडेलिक एसिड में परिवर्तित हो जाते हैं। और एचएमए। अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज की उपस्थिति में, कैटेकोलामाइन 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिल ग्लाइकोल बना सकते हैं, जो सीएनएस में एड्रेनालाईन और नॉरएड्रेनालाईन के क्षरण का मुख्य अंत उत्पाद है।

चावल। 54. कैटेकोलामाइन का चयापचय।
COMT, कैटेचोल-ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़; एमएओ, मोनोमाइन ऑक्सीडेज; एओ, एल्डिहाइड ऑक्सीडेज; AD - अल्कोहल डिहाइड्रोजनेज।

डोपामाइन का टूटना इसी तरह आगे बढ़ता है, इस अपवाद के साथ कि इसके मेटाबोलाइट्स में β-कार्बन परमाणु में हाइड्रॉक्सिल समूह की कमी होती है, और इसलिए HVA के बजाय होमोवैनिलिक एसिड (HVA) या 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीफेनिलएसेटिक एसिड बनता है।

कैटेकोलामाइन अणु के ऑक्सीकरण के लिए एक क्विनोइड मार्ग का अस्तित्व भी पोस्ट किया गया है, जिससे स्पष्ट जैविक गतिविधि वाले मध्यवर्ती उत्पादों का निर्माण हो सकता है।

सहानुभूति तंत्रिकाओं के अंत में साइटोसोलिक एंजाइम, नॉरपेनेफ्रिन और एड्रेनालाईन की क्रिया के तहत निर्मित और अधिवृक्क मज्जा स्रावी कणिकाओं में प्रवेश करते हैं, जो उन्हें क्षरण एंजाइम की कार्रवाई से बचाता है।

कणिकाओं द्वारा कैटेकोलामाइन पर कब्जा करने के लिए ऊर्जा लागत की आवश्यकता होती है। अधिवृक्क मज्जा के क्रोमफिन कणिकाओं में, कैटेकोलामाइन एटीपी (4: 1 अनुपात) और विशिष्ट प्रोटीन, क्रोमोग्रानिन के साथ दृढ़ता से जुड़े होते हैं, जो कणिकाओं से साइटोप्लाज्म में हार्मोन के प्रसार को रोकता है। कैटेकोलामाइन के स्राव के लिए प्रत्यक्ष उत्तेजना, जाहिरा तौर पर, सेल में कैल्शियम का प्रवेश है, जो एक्सोसाइटोसिस को उत्तेजित करता है (कोशिका की सतह के साथ ग्रेन्युल झिल्ली का संलयन और घुलनशील सामग्री की पूरी रिहाई के साथ उनका टूटना - कैटेकोलामाइन, डोपामाइन-पी -हाइड्रॉक्सिलेज़, एटीपी और क्रोमोग्रानिन - बाह्य तरल पदार्थ में)।

कैटेकोलामाइन का संश्लेषण अधिवृक्क मज्जा (चित्र। 11-22) की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म और कणिकाओं में होता है। दाने कैटेकोलामाइंस को भी संग्रहित करते हैं।

कैटेकोलामाइन एटीपी-निर्भर परिवहन द्वारा कणिकाओं में प्रवेश करते हैं और 4: 1 (हार्मोन-एटीपी) के अनुपात में एटीपी के साथ एक परिसर में संग्रहीत होते हैं। अलग-अलग कणिकाओं में अलग-अलग कैटेकोलामाइन होते हैं: कुछ में केवल एड्रेनालाईन होता है, अन्य में नॉरपेनेफ्रिन होता है, और फिर भी अन्य में दोनों हार्मोन होते हैं।

हार्मोन का स्रावकणिकाओं से एक्सोसाइटोसिस होता है। कैटेकोलामाइंस और एटीपी को उसी अनुपात में दानों से मुक्त किया जाता है, जिस अनुपात में वे दानों में जमा होते हैं। सहानुभूति तंत्रिकाओं के विपरीत, अधिवृक्क मज्जा की कोशिकाओं में जारी कैटेकोलामाइन के लिए एक पुन: ग्रहण तंत्र की कमी होती है।

रक्त प्लाज्मा में, कैटेकोलामाइन एल्ब्यूमिन के साथ एक अस्थिर जटिल बनाते हैं। एड्रेनालाईन मुख्य रूप से यकृत और कंकाल की मांसपेशियों में ले जाया जाता है। Norepinephrine मुख्य रूप से सहानुभूति तंत्रिकाओं (कुल का 80%) द्वारा संक्रमित अंगों में बनता है। Norepinephrine केवल थोड़ी मात्रा में परिधीय ऊतकों तक पहुँचता है। टी 1/2 कैटेकोलामाइन - 10-30 एस। कैटेकोलामाइन का मुख्य भाग विशिष्ट एंजाइमों की भागीदारी के साथ विभिन्न ऊतकों में तेजी से चयापचय होता है (अनुभाग 9 देखें)। एपिनेफ्रीन (~5%) का केवल एक छोटा हिस्सा मूत्र में उत्सर्जित होता है।

2. क्रिया और जैविक का तंत्र कैटेकोलामाइन के कार्य

कैटेकोलामाइन प्लाज्मा झिल्ली में स्थित रिसेप्टर्स के माध्यम से लक्ष्य कोशिकाओं पर कार्य करते हैं। ऐसे रिसेप्टर्स के 2 मुख्य वर्ग हैं: α-adrenergic और β-adrenergic। सभी कैटेकोलामाइन रिसेप्टर्स ग्लाइकोप्रोटीन होते हैं जो विभिन्न जीनों के उत्पाद होते हैं, एगोनिस्ट और प्रतिपक्षी के लिए आत्मीयता में भिन्न होते हैं, और विभिन्न दूसरे दूतों का उपयोग करके कोशिकाओं को संकेत प्रेषित करते हैं। यह लक्ष्य कोशिकाओं के चयापचय पर उनके प्रभाव की प्रकृति को निर्धारित करता है।

चावल। 11-22। कैटेकोलामाइन का संश्लेषण और स्राव।कैटेकोलामाइन का जैवसंश्लेषण अधिवृक्क मज्जा की कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म और कणिकाओं में होता है। कुछ कणिकाओं में एड्रेनालाईन होता है, अन्य में नॉरपेनेफ्रिन होता है, और कुछ में दोनों हार्मोन होते हैं। उत्तेजित होने पर, कणिकाओं की सामग्री को बाह्य तरल पदार्थ में छोड़ दिया जाता है। ए - एड्रेनालाईन; एनए - नोरेपीनेफ्राइन।

एड्रेनालाईन α- और β-रिसेप्टर्स दोनों के साथ इंटरैक्ट करता है; शारीरिक सांद्रता में नोरेपीनेफ्राइन मुख्य रूप से α-रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करता है।

β-रिसेप्टर्स के साथ हार्मोन की परस्पर क्रिया एडिनाइलेट साइक्लेज को सक्रिय करती है, जबकि α 2 रिसेप्टर के लिए बाध्यकारी इसे रोकता है। जब हार्मोन α1 रिसेप्टर के साथ इंटरैक्ट करता है, तो फॉस्फोलिपेज़ सी सक्रिय हो जाता है और इनोसिटोल फॉस्फेट सिग्नलिंग मार्ग उत्तेजित हो जाता है (धारा 5 देखें)।

एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन के जैविक प्रभाव शरीर के लगभग सभी कार्यों को प्रभावित करते हैं और संबंधित अनुभागों में उनकी चर्चा की गई है। इन सभी प्रभावों में आम तौर पर शरीर के लिए आपातकालीन स्थितियों का सामना करने के लिए आवश्यक प्रक्रियाओं की उत्तेजना होती है।

3. अधिवृक्क मज्जा की विकृति

अधिवृक्क मज्जा का मुख्य विकृति है फियोक्रोमोसाइटोमा,क्रोमाफिन कोशिकाओं द्वारा गठित एक ट्यूमर और कैटेकोलामाइन का उत्पादन। नैदानिक ​​रूप से, फियोक्रोमोसाइटोमा सिरदर्द, धड़कन, पसीना, रक्तचाप में वृद्धि के आवर्तक हमलों से प्रकट होता है और चयापचय में विशिष्ट परिवर्तन के साथ होता है (धारा 7,8 देखें)।

जी। अग्न्याशय और जठरांत्र संबंधी मार्ग के हार्मोन

अग्न्याशय शरीर में दो महत्वपूर्ण कार्य करता है: एक्सोक्राइन और एंडोक्राइन। एक्सोक्राइन फ़ंक्शन पाचन प्रक्रिया के लिए आवश्यक एंजाइमों और आयनों के संश्लेषण और स्राव को सुनिश्चित करता है। अंतःस्रावी कार्य अग्न्याशय के आइलेट तंत्र की कोशिकाओं द्वारा किया जाता है, जो शरीर में कई प्रक्रियाओं के नियमन में शामिल हार्मोन का स्राव करता है।

अग्न्याशय (लैंगरहंस के आइलेट्स) के आइलेट भाग में, 4 प्रकार की कोशिकाएँ विभिन्न हार्मोनों का स्राव करती हैं: A- (या α-) कोशिकाएँ ग्लूकागन, B- (या β-) - इंसुलिन, D- (या δ-) - का स्राव करती हैं। सोमाटोस्टैटिन, एफ-कोशिकाएं एक अग्नाशयी पॉलीपेप्टाइड का स्राव करती हैं।

मूत्र में एड्रेनालाईन का केवल एक बहुत छोटा हिस्सा (5% से कम) उत्सर्जित होता है। कैटेकोलामाइंस तेजी से

चावल। 49.2। कैटेकोलामाइन के जैवसंश्लेषण की योजना। टीजी-टायरोसिन हाइड्रॉक्सिलेज़; डीडी-डोपा डिकारबॉक्साइलेस; FNMT - फेनिलगैनोलैमाइन-जीएम-मिथाइलट्रांसफेरेज़; डीबीएच-डोपामाइन-पी-हाइड्रॉक्सिलेज़; एटीपी-एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट। कैटेकोलामाइन का जैवसंश्लेषण साइटोप्लाज्म और अधिवृक्क मज्जा की कोशिकाओं के विभिन्न कणिकाओं में होता है। कुछ कणिकाओं में एपिनेफ्रीन (ए) होता है, अन्य में नॉरपेनेफ्रिन (एनए) होता है, और कुछ में दोनों हार्मोन होते हैं। उत्तेजित होने पर, कणिकाओं की संपूर्ण सामग्री को बाह्य तरल पदार्थ (ECF) में छोड़ दिया जाता है।

निष्क्रिय ओ-मिथाइलेटेड और डीमिनेटेड उत्पादों (चित्र। 49.3) के गठन के साथ कैटेकोल-ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़ और मोनोअमाइन ऑक्सीडेज की कार्रवाई के तहत मेटाबोलाइज़ किया गया। अधिकांश कैटेकोलामाइन इन दोनों एंजाइमों के लिए सबस्ट्रेट्स के रूप में काम करते हैं, और ये प्रतिक्रियाएं किसी भी क्रम में हो सकती हैं।

Catechol-O-methyltransferase (COMT) एक साइटोसोलिक एंजाइम है जो कई ऊतकों में पाया जाता है। यह एक मिथाइल समूह को जोड़ने के लिए उत्प्रेरित करता है, आमतौर पर विभिन्न कैटेकोलामाइंस के बेंजीन रिंग की तीसरी स्थिति (मेटा-स्थिति) पर। प्रतिक्रिया के लिए एक मिथाइल समूह दाता के रूप में एक द्विसंयोजक कटियन और एस-एडेनोसिलमेथिओनिन की उपस्थिति की आवश्यकता होती है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, उपयोग किए गए सब्सट्रेट के आधार पर, होमोवैनिलिक एसिड, नॉरमेटेनफ्रिन और मेटानेफ्रिन बनते हैं।

मोनोमाइन ऑक्सीडेज (MAO) एक ऑक्सीडोरडक्टेस है जो मोनोअमाइन को डीमिनेट करता है। यह कई ऊतकों में पाया जाता है, लेकिन उच्चतम सांद्रता में - यकृत, पेट, गुर्दे और आंतों में। कम से कम दो MAO isoenzymes का वर्णन किया गया है: तंत्रिका ऊतक का MAO-A, जो सेरोटोनिन, एड्रेनालाईन और नॉरपेनेफ्रिन को डीमिनेट करता है, और अन्य (गैर-तंत्रिका) ऊतकों का MAO-B, जो β-फेनिलथाइलामाइन और बेंजाइलमाइन के खिलाफ सबसे अधिक सक्रिय है। डोपामाइन और टायरामाइन दोनों रूपों द्वारा मेटाबोलाइज़ किए जाते हैं। भावनात्मक विकारों और इन isoenzymes की गतिविधि में वृद्धि या कमी के बीच संबंध का गहन अध्ययन किया जा रहा है। उच्च रक्तचाप और अवसाद के उपचार में MAO अवरोधकों का उपयोग पाया गया है, लेकिन इन यौगिकों की भोजन और दवाओं में निहित सहानुभूति संबंधी अमाइन के साथ खतरनाक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने की क्षमता उनके मूल्य को कम कर देती है।

ओ-मेथोक्सिलेटेड डेरिवेटिव ग्लूकोरोनिक या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ संयुग्म बनाकर आगे संशोधन से गुजरते हैं।

कैटेकोलामाइन कई मेटाबोलाइट्स बनाते हैं। डायग्नोस्टिक्स में ऐसे मेटाबोलाइट्स के दो वर्गों का उपयोग किया जाता है क्योंकि वे मूत्र में आसानी से मापने योग्य मात्रा में मौजूद होते हैं। मेटानेफ्राइन एड्रेनालाईन और नोरेपीनेफ्राइन के मेथॉक्सी डेरिवेटिव हैं; एपिनेफ्रीन और नॉरपेनेफ्रिन का ओ-मिथाइलेटेड डीमिनेटेड उत्पाद 3-मेथॉक्सी-4-हाइड्रॉक्सीमेंडेलिक एसिड (जिसे वेनिलीमैंडेलिक एसिड, वीएमए भी कहा जाता है) (चित्र 49.3) है। फियोक्रोमोसाइटोमा के साथ, 95% से अधिक रोगियों में मूत्र में मैटानेफ्राइन या वीएमके की सांद्रता बढ़ जाती है। इन मेटाबोलाइट्स के निर्धारण के आधार पर नैदानिक ​​परीक्षण अत्यधिक सटीक होते हैं, खासकर जब मूत्र या प्लाज्मा में कैटेकोलामाइन के निर्धारण के साथ संयोजन में उपयोग किया जाता है।