Fizjologiczna rola katecholamin. Wpływ na wydzielanie

Niektóre ludzkie hormony i połączenia układ hormonalny z układem nerwowym przedstawiono na ryc. 13.2. Pod bezpośrednią kontrolą system nerwowy zawiera rdzeń nadnerczy i podwzgórze; Inny gruczoły wydzielania wewnętrznego są powiązane z układem nerwowym pośrednio, poprzez hormony podwzgórza i przysadki mózgowej. Komórki podwzgórza syntetyzują specjalne peptydy - liberyny (hormony uwalniające). W odpowiedzi na stymulację niektórych ośrodków mózgowych z aksonów uwalniane są liberyny komórki nerwowe podwzgórze, kończące się w przysadce mózgowej i stymulują syntezę i uwalnianie hormonów tropowych przez komórki przysadki mózgowej. Wraz z liberynami podwzgórze wytwarza statyny, które hamują syntezę i wydzielanie hormonów przysadki mózgowej.

ośrodkowy układ nerwowy

Nerwowe relacje

Połączenia nerwowe ___
	Podwzgórze		Antidiure-
			tik
			Oksytocyp		mięśnie macicy,
					gruczoły sutkowe
			Melanocyt-
			stymulować-		Melanocyty
			hormon stymulujący
			Prolaktia		Sutek
Somatotropina
			Lutsinizi-		Folliculo-
	Kortykotropina	Tyreotropina		pobudzający
Mózg		Tarczyca			Testy
substancja
	nadnercza
nadnercza
ADRENALINA	KORTYZOL	ESTROGENY TYROKSYNY			ANDROGENY

Ryż. 13.2. Powiązania pomiędzy układem hormonalnym i nerwowym. Strzałki ciągłe wskazują syntezę i wydzielanie hormonu, strzałki przerywane wskazują wpływ hormonu na narządy docelowe

Klasyfikacja hormonów wg funkcje biologiczne w pewnym stopniu warunkowe, ponieważ wiele hormonów ma charakter wielofunkcyjny. Przykładowo adrenalina i noradrenalina regulują nie tylko metabolizm węglowodanów i tłuszczów, ale także tętno, skurcz mięśni gładkich, ciśnienie krwi. W szczególności z tego powodu wielu hormonów, zwłaszcza parakrynnych, nie można sklasyfikować ze względu na ich funkcje biologiczne.

Zmiany stężenia hormonów we krwi

Stężenie hormonów we krwi jest niskie, rzędu IO6-IO JJ mol/l. Okres półtrwania we krwi mierzy się w minutach, dla niektórych hormonów - w kilkudziesięciu minutach, rzadziej - w godzinach. Wzrost stężenia hormonu we krwi pod wpływem odpowiedniego bodźca zależy od wzrostu szybkości syntezy hormonu lub szybkości wydzielania hormonu już obecnego we krwi. komórka endokrynologiczna hormon.

Hormony steroidowe to substancje lipofilowe, które łatwo przenikają błony komórkowe. Dlatego nie kumulują się w komórkach, a o wzroście ich stężenia we krwi decyduje wzrost szybkości syntezy.

Hormony peptydowe uwalniane są do krwi przy udziale specjalnych mechanizmów wydzielania. Hormony te po syntezie wchodzą w skład ziarnistości wydzielniczych - pęcherzyków błonowych utworzonych w kompleksie blaszkowym; hormon osy jest uwalniany do krwi w wyniku fuzji granulek błona plazmatyczna komórki (egzocytoza). Synteza hormonów zachodzi szybko (np. cząsteczka proinsuliny syntetyzowana jest w ciągu 1-2 minut), natomiast tworzenie i dojrzewanie ziarnistości wydzielniczych wymaga więcej czasu – 1-2 h. Przechowywanie hormonu w ziarnistościach wydzielniczych zapewnia szybką reakcję organizm na bodziec. : bodziec przyspiesza fuzję granulek z błoną i uwalnianie zmagazynowanego hormonu do krwi.

Synteza hormonów steroidowych

Strukturę i syntezę wielu hormonów opisano w poprzednich rozdziałach. Hormony steroidowe to grupa związków powiązanych pochodzeniem i budową: wszystkie powstają z cholesterolu. Produkty pośrednie podczas syntezy hormony steroidowe Podają pregnenolon i progesteron (ryc. 13.3). Tworzą się we wszystkich narządach syntetyzujących jakiekolwiek hormony steroidowe. Ponadto ścieżki transformacji są rozbieżne: w korze nadnerczy powstają kortyzol (glikokortykosteroid) i aldosteron (mineralokortykosteroid) (C,-steroidy), w jądrach - męskie hormony płciowe (C19-steroidy), w jajnikach żeńskie hormony płciowe (Sterydy C18). Większość strzałek na diagramie kryje nie jedną, ale dwie do czterech reakcji. Ponadto możliwe są alternatywne szlaki syntezy niektórych hormonów. Ogólnie rzecz biorąc, ścieżki syntezy hormonów steroidowych tworzą dość złożoną sieć reakcji. Wiele półproduktów tych szlaków ma również pewną aktywność hormonalną. Jednakże głównymi hormonami steroidowymi są kortyzol (regulacja metabolizmu węglowodanów i aminokwasów), aldosteron (regulacja metabolizm wody i soli), testosteron, estradiol i progesteron (regulacja funkcji rozrodczych).

W wyniku inaktywacji i katabolizmu hormonów steroidowych powstaje znaczna ilość steroidów zawierających grupę ketonową w pozycji 17 (17-ketosteroidy). Substancje te są wydalane przez nerki. Dzienne wydalanie 17-ketosteroidów w dorosła kobieta wynosi 5-15 mg, u mężczyzn - 10-25 mg. Do diagnostyki wykorzystuje się oznaczenie 17-ketosteroidów w moczu: ich wydalanie wzrasta w chorobach, którym towarzyszy nadprodukcja hormonów steroidowych, a zmniejsza się ich niedoprodukcja.

Progesteron (C21) Aldosteron (C21)

Ryż. 13.3. Drogi syntezy hormonów steroidowych:

1,2 - w korze nadnerczy, jądrach i jajnikach, 3, 4 - w korze nadnerczy; 5 - w jądrach i jajnikach, 6 - w jajnikach

Hormony parakrynne

Cytokiny

Cytokiny to cząsteczki sygnalizacyjne o działaniu parakrynnym i autokrynnym; praktycznie nigdy nie występują we krwi w fizjologicznie aktywnych stężeniach (z wyjątkiem interleukiny-1). Znane są dziesiątki różnych cytokin. Należą do nich interleukiny (limfokiny i monokiny), interferony, peptydowe czynniki wzrostu i czynniki stymulujące kolonie. Cytokiny to glikoproteiny zawierające 100–200 reszt aminokwasowych. Większość cytokin jest wytwarzana i działa w wielu typach komórek oraz reaguje na różne bodźce, m.in uszkodzenie mechaniczne, Infekcja wirusowa, Zaburzenia metaboliczne itp. Wyjątkiem są interleukiny (IL-1a i IL-1R) – ich synteza jest regulowana przez specyficzne sygnały iw niewielkiej liczbie typów komórek.

Cytokiny działają na komórki poprzez specyficzne receptory błonowe i kaskady kinaz białkowych, w efekcie aktywują się czynniki transkrypcyjne – wzmacniacze lub wyciszacze, czyli białka, które transportowane do jądra komórkowego, znajdują konkretną sekwencję DNA w promotorze genu będącego celem tej cytokiny i aktywują lub hamują transkrypcję genu.

Cytokiny biorą udział w regulacji proliferacji, różnicowania, chemotaksji, wydzielania, apoptozy, reakcja zapalna. Transformujący czynnik wzrostu (TGF-β) stymuluje syntezę i wydzielanie składników macierzy zewnątrzkomórkowej, wzrost i proliferację komórek oraz syntezę innych cytokin.

Cytokiny mają nakładające się, ale wciąż różne aktywności biologiczne. Komórki różne rodzaje, Lub różnym stopniu zróżnicowanie, czyli bycie innym stan funkcjonalny mogą różnie reagować na tę samą cytokinę.

Eikozanoidy

Kwas arachidonowy, czyli kwas eikozatetraenowy, 20:4 (5, 8, 11, 14), daje początek dużej grupie hormonów parakrynnych – eikozanoidów. Kwas arachidonowy, który pochodzi z pożywienia lub powstaje z kwasu linolowego, wchodzi w skład fosfolipidów błonowych i może być z nich uwalniany w wyniku działania fosfolipazy A. Następnie w cytozolu tworzą się eikozanoidy (ryc. 13.4). ). Wyróżnia się trzy grupy eikozanoidów: prostaglandyny (PG), tromboksany (TX), leukotrieny (LT). Eikozanoidy powstają w bardzo małych ilościach i z reguły występują Krótki czasżywotność - mierzona w minutach lub nawet sekundach.

Leukotrieny

Ryż. 13.4. Synteza i struktura niektórych eikozanoidów:

1 - fosfolipaza A2, 2 - cyklooksygenaza

w różnych tkankach i różne sytuacje powstają różne eikozanoidy. Funkcje eikozanoidów są różnorodne. Powodują skurcz i zwężenie mięśni gładkich naczynia krwionośne(PGF2Ct, syntetyzowany w prawie wszystkich narządach) lub odwrotnie, rozluźnienie mięśni gładkich i rozszerzenie naczyń (PGE2, również syntetyzowany w większości narządów). PGI2 jest syntetyzowany głównie w śródbłonku naczyń, hamuje agregację płytek krwi i rozszerza naczynia krwionośne. Tromboksan TXA2 jest syntetyzowany głównie w płytkach krwi, działa także na płytki krwi – stymuluje ich agregację (mechanizm autokrynny) w obszarze uszkodzenia naczyń (patrz rozdział 21). Tromboksan TXA2 zwęża także naczynia krwionośne i oskrzela, działając na komórki mięśni gładkich (mechanizm parakrynny).

Eikozanoidy działają na komórki docelowe poprzez specyficzne receptory błonowe. Połączenie eikozanoidu z receptorem uruchamia mechanizm powstawania drugiego (wewnątrzkomórkowego) przekaźnika sygnałowego; mogą to być cAMP, cGMP, trifosforan inozytolu, jony Ca2+. Eikozanoidy wraz z innymi czynnikami (histaminą, interleukiną-1, trombiną itp.) biorą udział w rozwoju odpowiedzi zapalnej.

Zapalenie jest naturalną reakcją na uszkodzenie tkanki, link początkowy gojenie : zdrowienie. Czasami jednak stan zapalny jest nadmierny lub zbyt długotrwały i wtedy staje się sam proces patologiczny, choroba i wymaga leczenia. W leczeniu takich schorzeń stosuje się inhibitory syntezy eikozanoidów. Kortyzol i jego syntetyczne analogi (deksametazon itp.) indukują syntezę białek lipokortyny, które hamują fosfolipazę A2 (patrz ryc. 13.4). Aspiryna (niesteroidowy lek przeciwzapalny) acetyluje i inaktywuje cyklooksygenazę (ryc. 13.6).

Ryż. 13.6. Inaktywacja cyklooksygenazy przez aspirynę

Hormony katecholaminowe – dopamina, noradrenalina i adrenalina – są 3,4-dihydroksy pochodnymi fenyloetyloaminy. Są syntetyzowane w komórkach chromochłonnych rdzenia nadnerczy. Komórki te mają swoją nazwę, ponieważ zawierają granulki, które stają się czerwono-brązowe pod wpływem dwuchromianu potasu. Skupiska takich komórek znaleziono także w sercu, wątrobie, nerkach, gonadach, neuronach adrenergicznych układu pozazwojowego układ współczulny oraz w ośrodkowym układzie nerwowym.

Głównym produktem rdzenia nadnerczy jest adrenalina. Związek ten stanowi około 80% wszystkich katecholamin rdzenia. Poza rdzeń adrenalina nie jest wytwarzana. Natomiast noradrenalina, występująca w narządach unerwionych przez nerwy współczulne, powstaje głównie in situ (~80% całości); Pozostała część noradrenaliny również powstaje głównie w zakończeniach nerwowych i dociera do miejsc docelowych we krwi.

Konwersja tyrozyny do epinefryny obejmuje cztery kolejne etapy: 1) hydroksylację pierścienia, 2) dekarboksylację, 3) hydroksylację łańcucha bocznego i 4) N-metylację. Szlak biosyntezy katecholamin i enzymy biorące w nim udział przedstawiono na ryc. 49.1 i 49.2.

Tyrozyna - hydroksylaza hydroksylazy

Tyrozyna jest bezpośrednim prekursorem katecholamin, a hydroksylaza tyrozynowa ogranicza tempo całego procesu biosyntezy katecholamin. Enzym ten występuje zarówno w postaci wolnej, jak i związanej z cząsteczkami subkomórkowymi. Dzięki tetrahydropterydynie jako kofaktorowi pełni funkcję oksydoreduktazy, przekształcając L-tyrozynę w L-dihydroksyfenyloalaninę (-DOPA). Istnieć różne sposoby regulacja hydroksylazy tyrozynowej jako enzymu ograniczającego szybkość. Najważniejszym z nich jest zgodnie z zasadą hamowanie przez katecholaminy informacja zwrotna: katecholaminy konkurują z enzymem o kofaktor pterydyny, tworząc z nim zasadę Schiffa. Ponadto hydroksylaza tyrozynowa jest konkurencyjnie hamowana przez szereg pochodnych tyrozyny, w tym α-metylotyrozynę. W niektórych przypadkach związek ten stosuje się w celu zablokowania nadmiernej produkcji katecholamin w guzie chromochłonnym, jednak istnieją środki skuteczniejsze, które mają również mniej wyraźne działanie efekt uboczny. Związki z innej grupy hamują aktywność hydroksylazy tyrozynowej tworząc kompleksy z żelazem i w ten sposób usuwając istniejący kofaktor. Przykładem takiego związku jest a,-dipirydyl.

Katecholaminy nie przenikają przez barierę krew-mózg, dlatego ich obecność w mózgu należy tłumaczyć lokalną syntezą. W niektórych chorobach ośrodkowego układu nerwowego, np. chorobie Parkinsona, dochodzi do zaburzeń syntezy dopaminy w mózgu. Prekursor dopaminy

Ryż. 49.1. Biosynteza katecholamin. ONMT-fenyloetanoloamino-N-metylotransferaza. (Zmodyfikowane i powielone za zgodą Goldfien A. The adrenal medulla. W: Basic and Clinical Endocrinology, wyd. 2. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton i Lange, 1986.)

FA - łatwo przenika przez barierę krew-mózg i dlatego służy Skuteczne środki leczenie choroby Parkinsona.

Dekarboksylaza DOPA

W przeciwieństwie do hydroksylazy tyrozynowej. Występująca wyłącznie w tkankach zdolnych do syntezy katecholamin, dekarboksylaza DOPA jest obecna we wszystkich tkankach. Ten rozpuszczalny enzym wymaga fosforanu pirydoksalu do przekształcenia -DOPa w -dihydroksyfenyloetyloaminę (dopaminę). Reakcję hamują konkurencyjnie związki przypominające α-DOPA, takie jak α-metylo-DOPA. Związki halogenowane tworzą zasadę Schiffa z -DOPA, a także hamują reakcję dekarboksylacji.

α-metylo-DOPA i inne pokrewne związki, takie jak α-hydroksytyramina (pochodząca z tyraminy), α-metyloyrozyna i metaraminol, są z powodzeniem stosowane w leczeniu niektórych postaci nadciśnienia. Przeciwnadciśnieniowe działanie tych metabolitów wynika najwyraźniej z ich zdolności do stymulacji receptorów α-adrenergicznych (patrz poniżej) układu korowo-opuszkowego w ośrodkowym układzie nerwowym, co prowadzi do zmniejszenia aktywności obwodowych układów nerwowych. nerwy współczulne i obniżenie ciśnienia krwi.

B-hydroksylaza dopaminowa

B-hydroksylaza dopaminowa (DBH) jest kooksydazą funkcja mieszana, katalizując konwersję dopaminy do noradrenaliny. DBG wykorzystuje askorbinian jako donor elektronów i fumaran jako modulator; Miejsce aktywne enzymu zawiera miedź. DBG komórek rdzenia nadnerczy jest prawdopodobnie zlokalizowane w ziarnistościach wydzielniczych. Zatem w tych organellach następuje konwersja dopaminy do noradrenaliny. DBG jest uwalniany z komórek rdzenia nadnerczy i zakończenia nerwowe razem z noradrenaliną, ale (w przeciwieństwie do tej ostatniej) nie jest wychwytywany przez zakończenia nerwowe.

Fenyloetanoloamino-N-metylotransferaza

Rozpuszczalny enzym fenyloetanoloamina - -metylotransferaza (PCMT) katalizuje -metylację noradrenaliny w celu wytworzenia adrenaliny w komórkach rdzenia nadnerczy wytwarzających adrenalinę. Ponieważ enzym ten jest rozpuszczalny, można założyć, że konwersja noradrenaliny do adrenaliny zachodzi w cytoplazmie. Syntezę TYMT stymulują hormony glukokortykoidowe, które przenikają do rdzenia przez system wrotny do nadnerczy. System ten zapewnia 100 razy większe stężenie steroidów w rdzeniu niż w układzie ogólnoustrojowym krew tętnicza. Tak wysokie stężenie w nadnerczach jest najwyraźniej niezbędne do indukcji

Rdzeń nadnerczy wytwarza związek, który jest daleki od sterydów. Zawierają jądro 3,4-dioksyfenylowe (katecholowe) i nazywane są katecholaminami. Należą do nich adrenalina, noradrenalina i dopamina (3-hydroksytyramina).

Sekwencja syntezy katecholamin jest dość prosta: tyrozyna -> dioksyfenyloalanina (DOPA) -> dopamina -> noradrenalina -> adrenalina. Tyrozyna dostaje się do organizmu z pożywieniem, ale może również powstawać z fenyloalaniny w wątrobie pod wpływem hydroksylazy fenyloalaniny. Końcowe produkty przemiany tyrozyny w tkankach są różne. W rdzeniu nadnerczy proces przechodzi do etapu tworzenia adrenaliny, w zakończeniach nerwów współczulnych – noradrenaliny, w niektórych neuronach ośrodkowego układu nerwowego synteza katecholamin kończy się utworzeniem dopaminy.

Konwersja tyrozyny do DOPA jest katalizowana przez hydroksylazę tyrozynową, której kofaktorami są tetrahydrobiopteryna i tlen. Uważa się, że to właśnie ten enzym ogranicza tempo całego procesu biosyntezy katecholamin i jest hamowany przez końcowe produkty tego procesu. Głównym obiektem regulacyjnych wpływów na biosyntezę katecholamin jest hydroksylaza tyrozynowa. Konwersja DOPA do dopaminy jest katalizowana przez enzym dekarboksylazę DOPA (kofaktor fosforan pirydoksalu), który jest stosunkowo niespecyficzny i dekarboksyluje inne aromatyczne L-aminokwasy.

Istnieją jednak przesłanki wskazujące na możliwość modyfikacji syntezy katecholamin poprzez zmianę aktywności tego enzymu. Niektórym neuronom brakuje enzymów do dalszej konwersji dopaminy i to ona jest produktem końcowym. Pozostałe tkanki zawierają β-hydroksylazę dopaminową (kofaktory – miedź, kwas askorbinowy i tlen), który przekształca dopaminę w noradrenalinę. W rdzeniu nadnerczy (ale nie w zakończeniach nerwów współczulnych) znajduje się fenyloetanoloamina, metylotransferaza wytwarzająca adrenalinę z noradrenaliny.

Donorem grup metylowych jest w tym przypadku S-adenozylometionina. Należy pamiętać, że synteza N-metylotransferazy fenyloetanoloaminy jest indukowana przez glukokortykoidy dostające się do rdzenia z kory przez portal układ żylny. To może być wyjaśnienie ujednolicenia tych dwóch różne gruczoły wydzielina wewnętrzna w jednym narządzie. Znaczenie glikokortykosteroidów w syntezie adrenaliny podkreśla fakt, że komórki rdzenia nadnerczy wytwarzające noradrenalinę znajdują się ok. naczynia tętnicze, podczas gdy komórki wytwarzające adrenalinę otrzymują krew głównie z zatoki żylne, zlokalizowane w korze nadnerczy.

Rozkład katecholamin zachodzi głównie pod wpływem dwóch układów enzymatycznych: katecholo-O-metylotransferazy (COMT) i monoaminooksydazy (MAO). Główne szlaki rozkładu adrenaliny i noradrenaliny przedstawiono schematycznie na ryc. 54. Pod wpływem COMT w obecności donora grupy metylowej S-adrenozylometioniny katecholaminy przekształcają się w normetanefrynę i metanefrynę (3-O-metylowe pochodne noradrenaliny i adrenaliny), które pod wpływem MAO przekształcają się w aldehydy a następnie (w obecności oksydazy aldehydowej) do kwasu wanilinomigdałowego (VMC) będącego głównym produktem rozkładu noradrenaliny i adrenaliny. W tym samym przypadku, gdy najpierw katecholaminy zostaną poddane działaniu MAO, a nie COMT, ulegają przemianie do 3,4-dihydroksymandealdehydu, a następnie pod wpływem oksydazy aldehydowej i COMT do kwasu 3,4-dihydroksymigdałowego i VMC. W obecności dehydrogenazy alkoholowej z katecholamin może powstać 3-metoksy-4-hydroksyfenyloglikol, który jest głównym produktem końcowym rozkładu adrenaliny i noradrenaliny w ośrodkowym układzie nerwowym.

Ryż. 54. Metabolizm katecholamin.
COMT – katecholo-O-metylotransferaza; MAO – monoaminooksydaza; AO - oksydaza aldehydowa; AD – dehydrogenaza alkoholowa.

Rozkład dopaminy przebiega podobnie, z tą różnicą, że jej metabolitom brakuje grupy hydroksylowej przy atomie węgla β, w związku z czym zamiast HVA powstaje kwas homowanilinowy (HVA) lub kwas 3-metoksy-4-hydroksyfenylooctowy.

Postuluje się także istnienie szlaku chinoidowego utleniania cząsteczek katecholamin, w którym mogą powstawać produkty pośrednie o wyraźnej aktywności biologicznej.

Norepinefryna i adrenalina powstające pod wpływem enzymów cytozolowych w zakończeniach nerwów współczulnych i rdzeniu nadnerczy przedostają się do ziarnistości wydzielniczych, co chroni je przed działaniem enzymów degradacyjnych.

Pobieranie katecholamin przez granulki wymaga wydatku energetycznego. W ziarnistościach chromafinowych rdzenia nadnerczy katecholaminy są ściśle związane z ATP (stosunek 4:1) i specyficznymi białkami – chromograninami, co zapobiega dyfuzji hormonów z ziarnistości do cytoplazmy. Bezpośrednim bodźcem do wydzielania katecholamin jest najwyraźniej wnikanie wapnia do wnętrza komórki, stymulując egzocytozę (fuzję błony ziarnistej z powierzchnia komórki i ich rozerwanie z całkowitym uwolnieniem rozpuszczalnej zawartości – katecholamin, β-hydroksylazy dopaminowej, ATP i chromogranin – do płynu pozakomórkowego).

Synteza katecholamin zachodzi w cytoplazmie i ziarnistościach komórek rdzenia nadnerczy (ryc. 11-22). W granulkach magazynowane są także katecholaminy.

Katecholaminy dostają się do granulek na drodze transportu zależnego od ATP i są w nich magazynowane w kompleksie z ATP w stosunku 4:1 (hormon-ATP). Różne granulki zawierają różne katecholaminy: niektóre zawierają tylko epinefrynę, inne zawierają noradrenalinę, a jeszcze inne zawierają oba hormony.

Wydzielanie hormonów z ziaren następuje w wyniku egzocytozy. Katecholaminy i ATP są uwalniane z granulek w takim samym stosunku, w jakim są przechowywane w granulkach. W przeciwieństwie do nerwów współczulnych, komórkom rdzenia nadnerczy brakuje mechanizmu wychwytu zwrotnego uwolnionych katecholamin.

W osoczu krwi katecholaminy tworzą delikatny kompleks z albuminą. Adrenalina transportowana jest głównie do wątroby i mięśnie szkieletowe. Noradrenalina powstaje głównie w narządach unerwionych przez nerwy współczulne (80% całości). Noradrenalina dociera do tkanek obwodowych jedynie w niewielkich ilościach. T 1/2 katecholamin - 10-30 s. Główna część katecholamin jest szybko metabolizowana w różnych tkankach przy udziale specyficznych enzymów (patrz punkt 9). Tylko niewielka część adrenaliny (~5%) jest wydalana z moczem.

2. Mechanizm działania i biologiczny funkcje katecholamin

Katecholaminy działają na komórki docelowe poprzez receptory zlokalizowane w błonie komórkowej. Istnieją 2 główne klasy takich receptorów: α-adrenergiczne i β-adrenergiczne. Wszystkie receptory katecholamin są glikoproteinami, które są produktami różnych genów, różnią się powinowactwem do agonistów i antagonistów i przekazują sygnały do ​​komórek za pomocą różnych wtórnych przekaźników. Określa to charakter ich wpływu na metabolizm komórek docelowych.

Ryż. 11-22. Synteza i wydzielanie katecholamin. Biosynteza katecholamin zachodzi w cytoplazmie i ziarnistościach komórek rdzenia nadnerczy. Niektóre granulki zawierają adrenalinę, inne noradrenalinę, a niektóre zawierają oba hormony. Po stymulacji zawartość granulek zostaje uwolniona do płynu pozakomórkowego. A - adrenalina; NA - norepinefryna.

Epinefryna oddziałuje zarówno z receptorami α, jak i β; noradrenalina w stężeniach fizjologicznych oddziałuje przede wszystkim z receptorami α.

Oddziaływanie hormonu z receptorami β aktywuje cyklazę adenylanową, natomiast wiązanie z receptorem α 2 ją hamuje. Kiedy hormon wchodzi w interakcję z receptorem α1, aktywowana jest fosfolipaza C i stymulowany jest szlak przekazywania sygnału fosforanu inozytolu (patrz punkt 5).

Biologiczne działanie adrenaliny i noradrenaliny wpływa na prawie wszystkie funkcje organizmu i zostało omówione w odpowiednich rozdziałach. Cechą wspólną wszystkich tych efektów jest pobudzenie procesów niezbędnych, aby organizm mógł wytrzymać sytuacje awaryjne.

3. Patologia rdzenia nadnerczy

Główną patologią rdzenia nadnerczy jest guz chromochłonny, guz utworzony przez komórki chromafinowe i wytwarzający katecholaminy. Klinicznie guz chromochłonny objawia się powtarzającymi się napadami bólu głowy, kołataniem serca, poceniem, podwyższonym ciśnieniem krwi i towarzyszą mu charakterystyczne zmiany metabolizmu (patrz punkty 7.8).

G. Hormony trzustki i przewodu pokarmowego TRACT

Trzustka pełni w organizmie dwie ważne funkcje: zewnątrzwydzielniczą i endokrynną. Funkcja zewnątrzwydzielnicza zapewnia syntezę i wydzielanie enzymów i jonów niezbędnych w procesach trawiennych. Funkcję endokrynną pełnią komórki aparatu wysp trzustkowych, które wydzielają hormony biorące udział w regulacji wielu procesów zachodzących w organizmie.

W wysepkowej części trzustki (wysepki Langerhansa) występują 4 typy komórek wydzielających różne hormony: komórki A- (lub α-) wydzielają glukagon, B- (lub β-) - insulina, D- (lub δ -) - somatostatyna, komórki F wydzielają polipeptyd trzustkowy.

Tylko bardzo mała część adrenaliny (mniej niż 5%) jest wydalana z moczem. Katecholaminy szybko

Ryż. 49.2. Schemat biosyntezy katecholamin. hydroksylaza tyrozynowa TG; Dekarboksylaza DD-DOPA; FNMT – GM-metylotransferaza fenyloganoloaminy; R-hydroksylaza DBH-dopaminowa; Trifosforan ATP-adenozyny. Biosynteza katecholamin zachodzi w cytoplazmie oraz w różnych ziarnistościach komórek rdzenia nadnerczy. Niektóre granulki zawierają epinefrynę (A), inne zawierają norepinefrynę (NA), a niektóre zawierają oba hormony. Po stymulacji cała zawartość granulek zostaje uwolniona do płynu pozakomórkowego (ECF).

metabolizowany przez katecholo-O-metylotransferazę i monoaminooksydazę, tworząc nieaktywne produkty O-metylowane i deaminowane (ryc. 49.3). Większość katecholamin służy jako substraty dla obu tych enzymów, a reakcje te mogą zachodzić w dowolnej kolejności.

Katecholo-O-metylotransferaza (COMT) jest enzymem cytozolowym występującym w wielu tkankach. Katalizuje dodanie grupy metylowej, zwykle w trzeciej pozycji (pozycja meta) pierścienia benzenowego różnych katecholamin. Reakcja wymaga obecności dwuwartościowego kationu i S-adenozylometioniny jako donora grupy metylowej. W wyniku tej reakcji, w zależności od użytego substratu, powstaje kwas homowanilinowy, normetanefryna i metanefryna.

Monoaminooksydaza (MAO) jest oksydoreduktazą deaminującą monoaminy. Występuje w wielu tkankach, jednak w największych stężeniach – w wątrobie, żołądku, nerkach i jelitach. Opisano co najmniej dwa izoenzymy MAO: MAO-A Tkanka nerwowa, deaminując serotoninę, adrenalinę i noradrenalinę oraz MAO-B w innych tkankach (nienerwowych), najbardziej aktywny przeciwko -fenyloetyloaminie i benzyloaminie. Dopamina i tyramina są metabolizowane w obu postaciach. Kwestia związku pomiędzy zaburzenia afektywne oraz wzrost lub spadek aktywności tych izoenzymów. Inhibitory MAO znalazły zastosowanie w leczeniu nadciśnienia i depresji, jednak zdolność tych związków do wchodzenia w niebezpieczne dla organizmu reakcje z tymi zawartymi w pożywieniu i leki aminy sympatykomimetyczne zmniejszają ich wartość.

Pochodne O-metoksylowane ulegają dalszej modyfikacji poprzez utworzenie koniugatów z kwasem glukuronowym lub siarkowym.

Katecholaminy tworzą wiele metabolitów. W diagnostyce wykorzystuje się dwie klasy takich metabolitów, ponieważ występują one w moczu w łatwo mierzalnych ilościach. Metanefryny są metoksy pochodnymi epinefryny i noradrenaliny; O-metylowanym, deaminowanym produktem epinefryny i norepinefryny jest kwas 3-metoksy-4-hydroksymigdałowy (zwany także kwasem wanililomigdałowym, VMA) (ryc. 49.3). W przypadku guza chromochłonnego stężenie matanefryny lub VMC w moczu wzrasta u ponad 95% pacjentów. Testy diagnostyczne oparte na oznaczeniu tych metabolitów różnią się wysoka celność, szczególnie w połączeniu z oznaczaniem katecholamin w moczu lub osoczu.