Fiziološka uloga kateholamina. Utjecaj na sekreciju

Neki ljudski hormoni i povezanost endokrinog sustava sa živčanim sustavom prikazani su na sl. 13.2. Pod izravnom kontrolom živčanog sustava su srž nadbubrežne žlijezde i hipotalamus; ostale endokrine žlijezde povezane su sa živčanim sustavom neizravno, preko hormona hipotalamusa i hipofize. U stanicama hipotalamusa sintetiziraju se posebni peptidi - liberini (oslobađajući hormoni). Kao odgovor na ekscitaciju određenih centara u mozgu, liberini se oslobađaju iz aksona hipotalamičkih živčanih stanica, završavajući u hipofizi, te potiču sintezu i otpuštanje tropskih hormona od strane hipofiznih stanica. Zajedno s liberinima, u hipotalamusu se stvaraju statini koji inhibiraju sintezu i izlučivanje hormona hipofize.

središnji živčani sustav

N ivčane veze

Živčane veze ___
	Hipotalamus		Antidiure-
			tic
			Oksitocip		mišići maternice,
					mliječne žlijezde
			Melanociti-
			stimulirati-		Melanociti
			ing hormona
			Prolaktija		Mliječne žlijezde
Somatotropin
			Lutsinizi-		folikulo-
	Kortikotropin	Thyrotropin		poticajan
Mozak		Štitnjača			testisi
tvar
	nadbubrežne žlijezde
nadbubrežne žlijezde
ADRENALIN	KORTIZOLA	TIROKSIN ESTROGEN			ANDROGENI

Riža. 13.2. Veze između endokrinog i živčanog sustava. Pune strelice označavaju sintezu i izlučivanje hormona, točkaste strelice pokazuju učinak hormona na ciljne organe.

Klasifikacija hormona prema biološkim funkcijama je u određenoj mjeri uvjetna, jer su mnogi hormoni polifunkcionalni. Na primjer, epinefrin i noradrenalin reguliraju ne samo metabolizam ugljikohidrata i masti, već i rad srca, kontrakciju glatkih mišića i krvni tlak. Konkretno, zbog toga se mnogi hormoni, osobito parakrini, ne mogu klasificirati prema biološkim funkcijama.

Promjene u koncentraciji hormona u krvi

Koncentracija hormona u krvi je niska, reda veličine IO6-IO JJ mol/l. Poluživot u krvi mjeri se minutama, za neke hormone - desecima minuta, rjeđe - satima. Povećanje koncentracije hormona u krvi pod djelovanjem odgovarajućeg podražaja ovisi o povećanju brzine sinteze hormona ili o brzini izlučivanja hormona koji je već prisutan u endokrinoj stanici.

Steroidni hormoni su lipofilne tvari koje lako prodiru kroz stanične membrane. Stoga se ne nakupljaju u stanicama, a povećanje njihove koncentracije u krvi određeno je povećanjem brzine sinteze.

Peptidni hormoni se izlučuju u krv uz sudjelovanje posebnih mehanizama izlučivanja. Ovi hormoni nakon njihove sinteze uključeni su u sekretorne granule - membranske vezikule nastale u lamelarnom kompleksu; Hormon se oslobađa u krv spajanjem granule s plazma membranom stanice (egzocitoza). Sinteza hormona odvija se brzo (na primjer, molekula proinzulina se sintetizira za 1-2 minute), dok je za stvaranje i sazrijevanje sekretornih granula potrebno više vremena - 1-2 sata.Skladištenje hormona u sekretornim granulama osigurava brzu odgovor tijela na djelovanje podražaja : podražaj ubrzava spajanje granula s membranom i otpuštanje pohranjenog hormona u krv.

Sinteza steroidnih hormona

Struktura i sinteza mnogih hormona opisani su u prethodnim odjeljcima. Steroidni hormoni su skupina spojeva povezanih podrijetlom i strukturom: svi oni nastaju iz kolesterola. Intermedijarni produkti u sintezi steroidnih hormona su pregnenolon i progesteron (slika 13.3). Oni se stvaraju u svim organima koji sintetiziraju bilo koji steroidni hormon. Daljnji putevi transformacije se razlikuju: u kori nadbubrežne žlijezde stvaraju se kortizol (glukokortikosteroid) i aldosteron (mineralokortikosteroid) (C-steroidi), u testisima - muški spolni hormoni (C19-steroidi), u jajnicima - ženski spolni hormoni (C18- steroidi). Većina strelica u dijagramu ne skriva jednu, nego dvije do četiri reakcije. Osim toga, mogući su alternativni putovi sinteze nekih hormona. Općenito, putovi za sintezu steroidnih hormona čine prilično složenu mrežu reakcija. Mnogi intermedijeri u tim putevima također imaju neku hormonsku aktivnost. Međutim, glavni steroidni hormoni su kortizol (regulacija metabolizma ugljikohidrata i aminokiselina), aldosteron (regulacija metabolizma vode i soli), testosteron, estradiol i progesteron (regulacija reproduktivnih funkcija).

Kao rezultat inaktivacije i katabolizma steroidnih hormona nastaje značajna količina steroida koji sadrže keto skupinu na položaju 17 (17-ketosteroidi). Ove tvari se izlučuju putem bubrega. Dnevno izlučivanje 17-ketosteroida kod odrasle žene je 5-15 mg, kod muškaraca - 10-25 mg. Za dijagnozu se koristi određivanje 17-ketosteroida u urinu: njihovo se izlučivanje povećava kod bolesti praćenih hiperprodukcijom steroidnih hormona, a smanjuje kod hipoprodukcije.

Progesteron (C21) Aldosteron (C21)

Riža. 13.3. Načini sinteze steroidnih hormona:

1,2 - u kori nadbubrežne žlijezde, testisima i jajnicima; 3, 4 - u kori nadbubrežne žlijezde; 5 - u testisima i jajnicima; 6 - u jajnicima

parakrini hormoni

Citokini

Citokini su signalne molekule parakrinog i autokrinog djelovanja; u krvi u fiziološki aktivnoj koncentraciji praktički ne postoje (iznimka je interleukin-1). Poznati su deseci različitih citokina. Tu spadaju interleukini (limfokini i monokini), interferoni, peptidni čimbenici rasta, čimbenici stimulacije kolonija. Citokini su glikoproteini koji sadrže 100-200 aminokiselinskih ostataka. Većina citokina nastaje i djeluje u mnogim vrstama stanica i reagira na različite podražaje, uključujući mehanička oštećenja, virusne infekcije, metaboličke poremećaje itd. Iznimka su interleukini (IL-1a i IL-1R) – njihova sinteza regulirana je specifičnim signalima i u malom broju tipova stanica.

Citokini djeluju na stanice preko specifičnih membranskih receptora i kaskada protein kinaze, posljedično se aktiviraju transkripcijski čimbenici - pojačivači ili prigušivači, proteini koji se transportiraju do jezgre stanice pronalaze specifičnu sekvencu DNA u promotoru gena koji je meta ovaj citokin, i aktivirati ili potisnuti transkripciju gena.

Citokini sudjeluju u regulaciji proliferacije, diferencijacije, kemotaksije, sekrecije, apoptoze i upale. Transformirajući faktor rasta (TGF-r) potiče sintezu i izlučivanje komponenti izvanstaničnog matriksa, rast i proliferaciju stanica te sintezu drugih citokina.

Citokini imaju preklapajuće, ali različite biološke aktivnosti. Stanice različitih tipova, ili različitih stupnjeva diferencijacije, ili u različitim funkcionalnim stanjima mogu različito odgovoriti na isti citokin.

Eikozanoidi

Od arahidonske kiseline ili eikozatetraenske kiseline 20:4 (5, 8, 11, 14) nastaje velika skupina parakrinih hormona - eikosanoida. Arahidonska kiselina, dobivena s hranom ili formirana iz linolne kiseline, uključena je u sastav membranskih fosfolipida i može se osloboditi iz njih kao rezultat djelovanja fosfolipaze A .. Nadalje, eikozanoidi se formiraju u citosolu (Sl. 13.4) . Postoje tri skupine eikosanoida: prostaglandini (PG), tromboksani (TX), leukotrieni (LT). Eikozanoidi se proizvode u vrlo malim količinama i obično imaju kratak životni vijek - koji se mjeri minutama ili čak sekundama.

Leukotrieni

Riža. 13.4. Sinteza i struktura nekih eikosanoida:

1 - fosfolipaza A2; 2 - ciklooksigenaza

U različitim tkivima i različitim situacijama nastaju nejednaki eikosanoidi. Funkcije eikosanoida su raznolike. Oni uzrokuju kontrakciju glatkih mišića i vazokonstrikciju (PGF2Ct, sintetiziran u gotovo svim organima) ili, obrnuto, opuštanje glatkih mišića i vazodilataciju (PGE2, također sintetiziran u većini organa). PGI2 se sintetizira uglavnom u vaskularnom endotelu, inhibira agregaciju trombocita, širi krvne žile. Tromboksan TXA2 sintetizira se uglavnom u trombocitima, a također djeluje na trombocite - potiče njihovu agregaciju (autokrini mehanizam) u području oštećenja krvnih žila (vidi Poglavlje 21). On, tromboksan TXA2, sužava krvne žile i bronhe, djelujući na glatke mišićne stanice (parakrini mehanizam).

Eikozanoidi djeluju na ciljne stanice preko specifičnih membranskih receptora. Vezanje eikosanoida na receptor pokreće stvaranje drugog (unutarstaničnog) glasnika signala; mogu biti cAMP, cGMP, inozitol trifosfat, ioni Ca2+. Eikozanoidi, zajedno s drugim čimbenicima (histamin, interleukin-1, trombin i dr.), sudjeluju u razvoju upalnog odgovora.

Upala je prirodni odgovor na oštećenje tkiva, početna karika u cijeljenju. Međutim, ponekad je upala pretjerana ili preduga, a tada i sama postaje patološki proces, bolest i zahtijeva liječenje. Za liječenje takvih stanja koriste se inhibitori sinteze eikosanoida. Kortizol i njegovi sintetski analozi (deksametazon i drugi) induciraju sintezu proteina lipokortina, koji inhibiraju fosfolipazu A2 (vidi sl. 13.4). Aspirin (nesteroidni protuupalni lijek) acetilira i inaktivira ciklooksigenazu (slika 13.6).

Riža. 13.6. Inaktivacija ciklooksigenaze aspirinom

Kateholaminski hormoni - dopamin, norepinefrin i adrenalin - su 3,4-dihidroksi derivati ​​feniletilamina. Sintetiziraju se u kromafinim stanicama srži nadbubrežne žlijezde. Ove su stanice dobile ime jer sadrže granule koje se pod djelovanjem kalijevog bikromata boje crveno-smeđe. Nakupine takvih stanica također su pronađene u srcu, jetri, bubrezima, gonadama, adrenergičkim neuronima postganglijskog simpatičkog sustava i u središnjem živčanom sustavu.

Glavni produkt srži nadbubrežne žlijezde je adrenalin. Ovaj spoj čini približno 80% svih kateholamina medule. Izvan medule adrenalin se ne stvara. Nasuprot tome, norepinefrin, koji se nalazi u organima inerviranim simpatičkim živcima, nastaje pretežno in situ (~ 80% od ukupnog broja); ostatak norepinefrina također se stvara uglavnom na završecima živaca i doseže svoje ciljeve u krvi.

Pretvorba tirozina u adrenalin uključuje četiri uzastopna koraka: 1) hidroksilacija prstena, 2) dekarboksilacija, 3) hidroksilacija bočnog lanca i 4) N-metilacija. Put biosinteze kateholamina i enzimi koji su uključeni prikazani su na slici. 49.1 i 49.2.

Tirozin - hidroksilaza

Tirozin je izravni prekursor kateholamina, a tirozin hidroksilaza ograničava brzinu cjelokupnog procesa biosinteze kateholamina. Ovaj enzim se pojavljuje u slobodnom obliku iu obliku koji je povezan sa subcelularnim česticama. S tetrahidropteridinom kao kofaktorom, obavlja funkciju oksidoreduktaze, pretvarajući L-tirozin u L-dihidroksifenilalanin (-DOPA). Postoje različiti načini reguliranja tirozin hidroksilaze kao enzima koji ograničava brzinu. Najvažnija od njih je povratna inhibicija kateholaminima: kateholamini se natječu s enzimom za kofaktor pteridina, tvoreći s njim Schiffovu bazu. Tirozin hidroksilazu također kompetitivno inhibiraju brojni derivati ​​tirozina, uključujući α-metiltirozin. U nekim slučajevima, ovaj spoj se koristi za blokiranje prekomjerne proizvodnje kateholamina u feokromocitomu, ali postoje učinkovitiji agensi koji također imaju manje izražene nuspojave. Spojevi druge skupine inhibiraju aktivnost tirozin hidroksilaze tvoreći komplekse sa željezom i tako uklanjajući postojeći kofaktor. Primjer takvog spoja je α,-dipiridil.

Kateholamini ne prolaze krvno-moždanu barijeru i stoga se njihova prisutnost u mozgu mora objasniti lokalnom sintezom. U nekim bolestima središnjeg živčanog sustava, kao što je Parkinsonova bolest, dolazi do kršenja sinteze dopamina u mozgu. prekursor dopamina

Riža. 49.1. biosinteza kateholamina. ONMT - feniletanolamin-N-metiltransferaza. (Modificirano i reproducirano, uz dopuštenje, iz Goldfien A. Srž nadbubrežne žlijezde. U: Basic and Clinical Endocrinology, 2. izdanje. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton i Lange, 1986.)

FA - lako svladava krvno-moždanu barijeru i stoga služi kao učinkovit tretman za Parkinsonovu bolest.

DOPA dekarboksilaza

Za razliku od tirozin hidroksilaze. pronađena samo u tkivima koja su sposobna sintetizirati kateholamine, DOPA dekarboksilaza je prisutna u svim tkivima. Ovaj topljivi enzim zahtijeva piridoksal fosfat da pretvori α-DOPA u α-dihidroksifeniletilamin (dopamin). Reakcija je kompetitivno inhibirana spojevima koji nalikuju α-DOPA, kao što je a-metil-DOPA. Halogenirani spojevi tvore Schiffovu bazu s α-DOPA i također inhibiraju reakciju dekarboksilacije.

α-metil-DOPA i drugi srodni spojevi kao što su α-hidroksitiramin (izveden iz tiramina), α-metil irozin i metaraminol uspješno se koriste za liječenje nekih oblika hipertenzije. Antihipertenzivni učinak ovih metabolita očito je posljedica njihove sposobnosti da stimuliraju a-adrenergičke receptore (vidi dolje) kortikobulbarnog sustava u središnjem živčanom sustavu, što dovodi do smanjenja aktivnosti perifernih simpatičkih živaca i sniženja krvnog tlaka. .

Dopamin-b-hidroksilaza

Dopamin-b-hidroksilaza (DBH) je oksidaza miješane funkcije koja katalizira pretvorbu dopamina u norepinefrin. DBG koristi askorbat kao donor elektrona i fumarat kao modulator; aktivno središte enzima sadrži bakar. DBH stanice srži nadbubrežne žlijezde vjerojatno su lokalizirane u sekretornim granulama. Stoga se u tim organelama događa pretvorba dopamina u norepinefrin. DBH se oslobađa iz stanica srži nadbubrežne žlijezde i živčanih završetaka zajedno s norepinefrinom, ali (za razliku od potonjeg) ne preuzima se ponovno od strane živčanih završetaka.

Feniletanolamin-N-metiltransferaza

Topljivi enzim feniletanolamin - α-metiltransferaza (FCMT) katalizira β-metilaciju norepinefrina uz stvaranje adrenalina u stanicama srži nadbubrežne žlijezde koje proizvode adrenalin. Budući da je ovaj enzim topljiv, može se pretpostaviti da se pretvorba noradrenalina u adrenalin događa u citoplazmi. Sintezu FIMT-a stimuliraju glukokortikoidni hormoni koji prodiru u medulu kroz intraadrenalni portalni sustav. Ovaj sustav osigurava 100 puta veću koncentraciju steroida u meduli nego u sustavnoj arterijskoj krvi. Tako visoka koncentracija u nadbubrežnim žlijezdama, očito, neophodna je za indukciju

Srž nadbubrežne žlijezde proizvodi spoj koji je daleko od steroida. Sadrže 3,4-dioksifenil (katehol) jezgru i nazivaju se kateholamini. To uključuje epinefrin, norepinefrin i dopamin (3-oksitiramin).

Slijed sinteze kateholamina je prilično jednostavan: tirozin -> dihidroksifenilalanin (DOPA) -> dopamin -> norepinefrin -> adrenalin. Tirozin u organizam ulazi s hranom, ali može nastati i iz fenilalanina u jetri pod djelovanjem fenilalanin hidroksilaze. Krajnji proizvodi pretvorbe tirozina u tkivima su različiti. U srži nadbubrežne žlijezde proces se nastavlja do faze stvaranja adrenalina, u završecima simpatičkih živaca - norepinefrina, u nekim neuronima središnjeg živčanog sustava, sinteza kateholamina završava stvaranjem dopamina.

Pretvorbu tirozina u DOPA katalizira tirozin hidroksilaza, čiji su kofaktori tetrahidrobiopterin i kisik. Vjeruje se da upravo taj enzim ograničava brzinu cjelokupnog procesa biosinteze kateholamina i inhibiran je krajnjim produktima procesa. Tirozin hidroksilaza je glavni objekt regulacijskih utjecaja na biosintezu kateholamina. Pretvorbu DOPA u dopamin katalizira enzim DOPA dekarboksilaza (kofaktor – piridoksal fosfat), koji je relativno nespecifičan i dekarboksilira druge aromatske L-aminokiseline.

Međutim, postoje naznake da se sinteza kateholamina može modificirati promjenom aktivnosti i ovog enzima. Nekim neuronima nedostaju enzimi za daljnju pretvorbu dopamina, a on je taj koji je konačni proizvod. Ostala tkiva sadrže dopamin-hidroksilazu (kofaktori - bakar, askorbinska kiselina i kisik), koja pretvara dopamin u norepinefrin. U srži nadbubrežne žlijezde (ali ne u završecima simpatičkih živaca) postoji feniletanolamin, metiltransferaza koja stvara adrenalin iz norepinefrina.

Donor metilnih skupina u ovom slučaju je S-adenozilmetionin. Važno je zapamtiti da sintezu feniletanolamin-N-metiltransferaze induciraju glukokortikoidi koji ulaze u medulu iz korteksa kroz portalni venski sustav. Ovo, možda, leži objašnjenje činjenice da se dvije različite endokrine žlijezde spajaju u jednom organu. Važnost glukokortikoida za sintezu adrenalina naglašena je činjenicom da se stanice srži nadbubrežne žlijezde koje proizvode norepinefrin nalaze oko arterijskih žila, dok stanice koje proizvode adrenalin primaju krv uglavnom iz venskih sinusa lokaliziranih u kori nadbubrežne žlijezde.

Razgradnja kateholamina odvija se uglavnom pod utjecajem dvaju enzimskih sustava: katehol-O-metiltransferaze (COMT) i monoaminooksidaze (MAO). Glavni putovi za razgradnju epinefrina i norepinefrina shematski su prikazani na sl. 54. Pod djelovanjem COMT-a u prisutnosti donora metilnih skupina S-adrenozilmetionina, katekolamini se pretvaraju u normetanefrin i metanefrin (3-O-metilni derivati ​​norepinefrina i adrenalina), koji se pod utjecajem MAO pretvaraju u u aldehide i dalje (u prisutnosti aldehid oksidaze) u vanililbademovu kiselinu ( VMK) - glavni produkt razgradnje norepinefrina i adrenalina. U istom slučaju, kada su kateholamini najprije izloženi djelovanju MAO, a ne COMT-a, pretvaraju se u 3,4-dioksimandelan aldehid, a zatim pod utjecajem aldehid-oksidaze i COMT-a u 3,4-dioksimandelnu kiselinu. i HMA. U prisutnosti alkohol dehidrogenaze, kateholamini mogu formirati 3-metoksi-4-hidroksifenil glikol, koji je glavni krajnji produkt razgradnje adrenalina i noradrenalina u SŽS-u.

Riža. 54. Metabolizam kateholamina.
COMT, katehol-O-metiltransferaza; MAO, monoaminooksidaza; AO, aldehid oksidaza; AD - alkohol dehidrogenaza.

Razgradnja dopamina odvija se slično, s tim da njegovim metabolitima nedostaje hidroksilna skupina na β-ugljikovom atomu, pa se umjesto HVA stvara homovanilna kiselina (HVA) ili 3-metoksi-4-hidroksifeniloctena kiselina.

Također se pretpostavlja postojanje kinoidnog puta za oksidaciju molekule kateholamina, što može dovesti do stvaranja intermedijarnih produkata s izraženom biološkom aktivnošću.

Nastali pod djelovanjem citosolnih enzima, norepinefrin i adrenalin u završecima simpatičkih živaca i srži nadbubrežne žlijezde ulaze u sekretorne granule koje ih štite od djelovanja degradacijskih enzima.

Hvatanje kateholamina granulama zahtijeva troškove energije. U kromafinim granulama srži nadbubrežne žlijezde kateholamini su snažno povezani s ATP-om (omjer 4:1) i specifičnim proteinima, kromograninima, što sprječava difuziju hormona iz granula u citoplazmu. Izravan poticaj lučenju kateholamina je, očito, prodiranje kalcija u stanicu, što potiče egzocitozu (spajanje membrane granula s površinom stanice i njihovo pucanje uz potpuno oslobađanje topljivih sadržaja - kateholamina, dopamina-p. -hidroksilaza, ATP i kromogranini - u izvanstaničnu tekućinu) .

Sinteza kateholamina odvija se u citoplazmi i granulama stanica nadbubrežne srži (Sl. 11-22). Granule također pohranjuju kateholamine.

Kateholamini ulaze u granule ATP-ovisnim transportom i pohranjuju se u njima u kompleksu s ATP-om u omjeru 4:1 (hormon-ATP). Različite granule sadrže različite kateholamine: neke sadrže samo adrenalin, druge sadrže norepinefrin, a treće sadrže oba hormona.

lučenje hormona iz granula nastaje egzocitozom. Kateholamini i ATP se oslobađaju iz granula u istom omjeru u kojem su pohranjeni u granulama. Za razliku od simpatičkih živaca, stanicama srži nadbubrežne žlijezde nedostaje mehanizam ponovne pohrane oslobođenih kateholamina.

U krvnoj plazmi kateholamini tvore s albuminom nestabilan kompleks. Adrenalin se prenosi uglavnom u jetru i skeletne mišiće. Norepinefrin se stvara uglavnom u organima inerviranim simpatičkim živcima (80% od ukupnog broja). Norepinefrin do perifernih tkiva dospijeva samo u malim količinama. T 1/2 kateholamini - 10-30 s. Glavni dio kateholamina se brzo metabolizira u različitim tkivima uz sudjelovanje specifičnih enzima (vidi dio 9). Samo mali dio epinefrina (~5%) izlučuje se urinom.

2. Mehanizam djelovanja i biološki funkcije kateholamina

Kateholamini djeluju na ciljne stanice preko receptora smještenih u plazma membrani. Postoje 2 glavne klase takvih receptora: α-adrenergički i β-adrenergički. Svi kateholaminski receptori su glikoproteini koji su produkti različitih gena, razlikuju se po afinitetu za agoniste i antagoniste i prenose signale do stanica pomoću različitih sekundarnih glasnika. To određuje prirodu njihova utjecaja na metabolizam ciljnih stanica.

Riža. 11-22 (prikaz, ostalo). Sinteza i sekrecija kateholamina. Biosinteza kateholamina odvija se u citoplazmi i granulama stanica srži nadbubrežne žlijezde. Neke granule sadrže adrenalin, druge sadrže norepinefrin, a neke sadrže oba hormona. Nakon stimulacije, sadržaj granula se oslobađa u izvanstaničnu tekućinu. A - adrenalin; NA - norepinefrin.

Adrenalin stupa u interakciju s α- i β-receptorima; norepinefrin u fiziološkim koncentracijama uglavnom stupa u interakciju s α-receptorima.

Interakcija hormona s β-receptorima aktivira adenilat ciklazu, dok je vezanje na α 2 receptor inhibira. Kada hormon stupi u interakciju s α 1 receptorom, aktivira se fosfolipaza C i stimulira se signalni put inozitol fosfata (vidi Odjeljak 5).

Biološki učinci epinefrina i norepinefrina utječu na gotovo sve tjelesne funkcije i o njima se raspravlja u relevantnim odjeljcima. Ono što je zajedničko svim ovim učincima je poticanje procesa potrebnih da tijelo podnese izvanredne situacije.

3. Patologija nadbubrežne medule

Glavna patologija srži nadbubrežne žlijezde je feokromocitom, tumor formiran od kromafinskih stanica koje proizvode kateholamine. Klinički, feokromocitom se očituje rekurentnim napadajima glavobolje, palpitacijama, znojenjem, povišenim krvnim tlakom i praćen je karakterističnim promjenama u metabolizmu (vidi dijelove 7,8).

G. Hormoni gušterače i gastrointestinalnog trakta

Gušterača obavlja dvije važne funkcije u tijelu: egzokrinu i endokrinu. Egzokrina funkcija osigurava sintezu i izlučivanje enzima i iona potrebnih za probavni proces. Endokrinu funkciju obavljaju stanice otočnog aparata gušterače koje izlučuju hormone uključene u regulaciju mnogih procesa u tijelu.

U otočiću gušterače (Langerhansovi otočići) 4 vrste stanica izlučuju različite hormone: A- (ili α-) stanice izlučuju glukagon, B- (ili β-) - inzulin, D- (ili δ-) - somatostatin, F -stanice izlučuju polipeptid pankreasa.

Samo vrlo mali dio adrenalina (manje od 5%) izlučuje se mokraćom. kateholamini brzo

Riža. 49.2. Shema biosinteze kateholamina. TG-tirozin hidroksilaza; DD-DOPA dekarboksilaza; FNMT - fenilganolamin-GM-metiltransferaza; DBH-dopamin-P-hidroksilaza; ATP-adenozin trifosfat. Biosinteza kateholamina odvija se u citoplazmi iu različitim granulama stanica srži nadbubrežne žlijezde. Neke granule sadrže epinefrin (A), druge sadrže norepinefrin (NA), a neke sadrže oba hormona. Nakon stimulacije, cjelokupni sadržaj granula otpušta se u izvanstaničnu tekućinu (ECF).

metabolizira pod djelovanjem katehol-O-metiltransferaze i monoaminooksidaze uz stvaranje neaktivnih O-metiliranih i deaminiranih produkata (sl. 49.3). Većina kateholamina služi kao supstrat za oba ova enzima, a te se reakcije mogu dogoditi bilo kojim redoslijedom.

Katehol-O-metiltransferaza (COMT) je citosolni enzim koji se nalazi u mnogim tkivima. On katalizira dodavanje metilne skupine, obično na trećem položaju (meta-položaj) benzenskog prstena različitih kateholamina. Reakcija zahtijeva prisutnost dvovalentnog kationa i S-adenozilmetionina kao donora metilne skupine. Kao rezultat te reakcije, ovisno o korištenom supstratu, nastaju homovanilna kiselina, normetanefrin i metanefrin.

Monoaminooksidaza (MAO) je oksidoreduktaza koja deaminira monoamine. Nalazi se u mnogim tkivima, ali u najvećim koncentracijama – u jetri, želucu, bubrezima i crijevima. Opisana su najmanje dva MAO izoenzima: MAO-A živčanog tkiva, koji deaminira serotonin, adrenalin i norepinefrin, i MAO-B ostalih (neživčanih) tkiva, koji je najaktivniji protiv β-feniletilamina i benzilamina. Dopamin i tiramin metaboliziraju oba oblika. Intenzivno se proučava pitanje odnosa afektivnih poremećaja i povećanja ili smanjenja aktivnosti ovih izoenzima. MAO inhibitori našli su primjenu u liječenju hipertenzije i depresije, ali sposobnost ovih spojeva da uđu u opasne reakcije sa simpatomimetičkim aminima sadržanim u hrani i lijekovima smanjuje njihovu vrijednost.

O-metoksilirani derivati ​​prolaze daljnju modifikaciju stvaranjem konjugata s glukuronskom ili sumpornom kiselinom.

Kateholamini tvore mnoge metabolite. U dijagnostici se koriste dvije klase takvih metabolita jer su prisutni u mokraći u lako mjerljivim količinama. Metanefrini su metoksi derivati ​​adrenalina i norepinefrina; O-metilirani deaminirani produkt epinefrina i norepinefrina je 3-metoksi-4-hidroksibademova kiselina (također nazvana vanililbademova kiselina, VMA) (Slika 49.3). Kod feokromocitoma koncentracija matanefrina ili VMK u mokraći je povećana u više od 95% bolesnika. Dijagnostički testovi koji se temelje na određivanju ovih metabolita vrlo su točni, osobito kada se koriste u kombinaciji s određivanjem kateholamina u urinu ili plazmi.