Fyziologická úloha katecholamínov. Účinok na sekréciu

Niektoré ľudské hormóny a spojenie endokrinný systém s nervovým systémom sú znázornené na obr. 13.2. pod priamou kontrolou nervový systém sú dreň nadobličiek a hypotalamus; iné Endokrinné žľazy spojené s nervovým systémom nepriamo, prostredníctvom hormónov hypotalamu a hypofýzy. V bunkách hypotalamu sa syntetizujú špeciálne peptidy - liberíny (uvoľňujúce hormóny). V reakcii na excitáciu určitých centier mozgu sa liberíny uvoľňujú z axónov. nervové bunky hypotalamu, končiace v hypofýze, a stimulujú syntézu a uvoľňovanie tropických hormónov bunkami hypofýzy. Spolu s liberínmi sa v hypotalame tvoria statíny, ktoré inhibujú syntézu a sekréciu hormónov hypofýzy.

centrálny nervový systém

N ervové spojenia

Nervové väzby ___
	Hypotalamus		Antidiure-
			tik
			Oxytocype		svaly maternice,
					mliečne žľazy
			Melanocyty -
			stimulovať-		Melanocyty
			ing hormónu
			Prolaktia		Prsná žľaza
Somatotropín
			Lutsinizi-		Folliculo-
	kortikotropín	tyreotropín		stimulujúce
Mozog		Štítna žľaza			semenníky
látka
	nadobličky
nadobličky
ADRENALÍN	CORTISOL	TIROXÍN ESTROGÉN			ANDROGÉNY

Ryža. 13.2. Spojenie medzi endokrinným a nervovým systémom. Plné šípky označujú syntézu a sekréciu hormónu, bodkované šípky označujú účinok hormónu na cieľové orgány.

Klasifikácia hormónov podľa biologické funkcie do určitej miery podmienené, keďže mnohé hormóny sú polyfunkčné. Napríklad epinefrín a noradrenalín regulujú nielen metabolizmus sacharidov a tukov, ale aj srdcovú frekvenciu, kontrakciu hladkého svalstva, krvný tlak. Najmä z tohto dôvodu mnohé hormóny, najmä parakrinné, nemožno klasifikovať podľa biologických funkcií.

Zmeny koncentrácie hormónov v krvi

Koncentrácia hormónov v krvi je nízka, rádovo IO6-IO JJ mol / l. Polčas rozpadu v krvi sa meria v minútach, pre niektoré hormóny - desiatky minút, menej často - hodiny. Zvýšenie koncentrácie hormónu v krvi pôsobením vhodného stimulu závisí od zvýšenia rýchlosti syntézy hormónov alebo rýchlosti sekrécie hormónu už prítomného v krvi. endokrinná bunka hormón.

Steroidné hormóny sú lipofilné látky, ktoré ľahko prenikajú bunkové membrány. Preto sa nehromadia v bunkách a zvýšenie ich koncentrácie v krvi je určené zvýšením rýchlosti syntézy.

Peptidové hormóny sa vylučujú do krvi za účasti špeciálnych mechanizmov sekrécie. Tieto hormóny sú po ich syntéze zahrnuté do sekrečných granúl - membránových vezikúl vytvorených v lamelárnom komplexe; hormón os sa uvoľňuje do krvi fúziou granuly s plazmatická membrána bunky (exocytóza). Syntéza hormónov prebieha rýchlo (napríklad molekula proinzulínu sa syntetizuje za 1-2 minúty), zatiaľ čo tvorba a dozrievanie sekrečných granúl si vyžaduje viac času - 1-2 hodiny.Uloženie hormónu v sekrečných granulách zabezpečuje rýchle reakcia tela na pôsobenie stimulu: stimul urýchľuje splynutie granúl s membránou a uvoľnenie uloženého hormónu do krvi.

Syntéza steroidných hormónov

Štruktúra a syntéza mnohých hormónov sú opísané v predchádzajúcich častiach. Steroidné hormóny sú skupinou zlúčenín príbuzných pôvodom a štruktúrou: všetky sa tvoria z cholesterolu. Medziprodukty v syntéze steroidné hormóny slúži pregnenolón a progesterón (obr. 13.3). Tvoria sa vo všetkých orgánoch, ktoré syntetizujú akékoľvek steroidné hormóny. Ďalšie transformačné cesty sa rozchádzajú: v kôre nadobličiek sa tvorí kortizol (glukokortikosteroid) a aldosterón (mineralokortikosteroid) (C-steroidy), v semenníkoch - mužské pohlavné hormóny (C19-steroidy), vo vaječníkoch - ženské pohlavné hormóny (C18- steroidy). Väčšina šípok v diagrame skrýva nie jednu, ale dve až štyri reakcie. Okrem toho sú možné alternatívne cesty syntézy niektorých hormónov. Vo všeobecnosti cesty syntézy steroidných hormónov tvoria pomerne zložitú sieť reakcií. Mnohé medziprodukty v týchto dráhach majú tiež určitú hormonálnu aktivitu. Hlavnými steroidnými hormónmi sú však kortizol (regulácia metabolizmu sacharidov a aminokyselín), aldosterón (regulácia metabolizmus voda-soľ), testosterón, estradiol a progesterón (regulácia reprodukčných funkcií).

V dôsledku inaktivácie a katabolizmu steroidných hormónov vzniká značné množstvo steroidov obsahujúcich ketoskupinu v polohe 17 (17-ketosteroidy). Tieto látky sa vylučujú obličkami. Denné vylučovanie 17-ketosteroidov v dospelá žena je 5-15 mg, u mužov - 10-25 mg. Stanovenie 17-ketosteroidov v moči sa používa na diagnostiku: ich vylučovanie sa zvyšuje pri ochoreniach sprevádzaných hyperprodukciou steroidných hormónov a znižuje sa pri hypoprodukcii.

Progesterón (C21) Aldosterón (C21)

Ryža. 13.3. Spôsoby syntézy steroidných hormónov:

1,2 - v kôre nadobličiek, semenníkoch a vaječníkoch; 3, 4 - v kôre nadobličiek; 5 - v semenníkoch a vaječníkoch; 6 - vo vaječníkoch

parakrinných hormónov

Cytokíny

Cytokíny sú signálne molekuly parakrinného a autokrinného účinku; v krvi vo fyziologicky aktívnej koncentrácii prakticky neexistujú (výnimkou je interleukín-1). Sú známe desiatky rôznych cytokínov. Patria sem interleukíny (lymfokíny a monokíny), interferóny, peptidové rastové faktory, faktory stimulujúce kolónie. Cytokíny sú glykoproteíny obsahujúce 100-200 aminokyselinových zvyškov. Väčšina cytokínov sa produkuje a je aktívna v mnohých typoch buniek a reaguje na rôzne stimuly, vrátane mechanickému poškodeniu, vírusová infekcia, metabolické poruchy a iné.Výnimkou sú interleukíny (IL-1a a IL-1R) - ich syntéza je regulovaná špecifickými signálmi a v malom počte bunkových typov.

Cytokíny pôsobia na bunky cez špecifické membránové receptory a proteínkinázové kaskády, následkom čoho sa aktivujú transkripčné faktory – zosilňovače alebo tlmiče, proteíny, ktoré sú transportované do bunkového jadra, nachádzajú špecifickú sekvenciu DNA v promótore génu, ktorý je cieľom tento cytokín a aktivovať alebo potlačiť génovú transkripciu.

Cytokíny sa podieľajú na regulácii proliferácie, diferenciácie, chemotaxie, sekrécie, apoptózy, zápalová odpoveď. Transformujúci rastový faktor (TGF-r) stimuluje syntézu a sekréciu zložiek extracelulárnej matrice, bunkový rast a proliferáciu a syntézu iných cytokínov.

Cytokíny majú prekrývajúce sa, ale odlišné biologické aktivity. Bunky odlišné typy, alebo rôznej miere diferenciácia, alebo byť v odlišnosti funkčný stav môžu reagovať odlišne na rovnaký cytokín.

eikosanoidy

Kyselina arachidónová, alebo eikosatetraenová, 20:4 (5, 8, 11, 14), vedie k vzniku veľkej skupiny parakrinných hormónov – eikosanoidov. Kyselina arachidónová, dodávaná s potravou alebo vytvorená z kyseliny linolovej, je súčasťou zloženia membránových fosfolipidov a môže sa z nich uvoľňovať pôsobením fosfolipázy A. Ďalej sa v cytosóle tvoria eikosanoidy (obr. 13.4). . Existujú tri skupiny eikozanoidov: prostaglandíny (PG), tromboxány (TX), leukotriény (LT). Eikosanoidy sa tvoria vo veľmi malých množstvách a zvyčajne majú krátky časživotnosť - meraná v minútach alebo dokonca sekundách.

leukotriény

Ryža. 13.4. Syntéza a štruktúra niektorých eikosanoidov:

1 - fosfolipáza A2, 2 - cyklooxygenáza

v rôznych tkanivách a rôzne situácie vznikajú rôzne eikosanoidy. Funkcie eikosanoidov sú rôznorodé. Spôsobujú kontrakciu a zovretie hladkého svalstva cievy(PGF2Ct, syntetizovaný takmer vo všetkých orgánoch) alebo naopak relaxácia a vazodilatácia hladkého svalstva (PGE2, tiež syntetizovaná vo väčšine orgánov). PGI2 sa syntetizuje hlavne vo vaskulárnom endoteli, inhibuje agregáciu krvných doštičiek, rozširuje cievy. Tromboxán TXA2 sa syntetizuje hlavne v krvných doštičkách a pôsobí aj na krvné doštičky - stimuluje ich agregáciu (autokrinný mechanizmus) v oblasti poškodenia ciev (pozri kapitolu 21). Tromboxán TXA2 sťahuje krvné cievy a priedušky a pôsobí na bunky hladkého svalstva (parakrinný mechanizmus).

Eikosanoidy pôsobia na cieľové bunky prostredníctvom špecifických membránových receptorov. Väzba eikozanoidu na receptor spúšťa tvorbu druhého (intracelulárneho) posla signálu; môžu to byť cAMP, cGMP, inozitoltrifosfát, Ca2+ ióny. Eikosanoidy sa spolu s ďalšími faktormi (histamín, interleukín-1, trombín atď.) podieľajú na vzniku zápalovej odpovede.

Zápal je prirodzenou reakciou na poškodenie tkaniva počiatočný odkaz uzdravenie. Niekedy je však zápal nadmerný alebo príliš dlhý a potom sa sám stane patologický proces choroba a vyžaduje liečbu. Na liečbu takýchto stavov sa používajú inhibítory syntézy eikozanoidov. Kortizol a jeho syntetické analógy (dexametazón a iné) indukujú syntézu lipokortínových proteínov, ktoré inhibujú fosfolipázu A2 (pozri obr. 13.4). Aspirín (nesteroidné protizápalové liečivo) acetyluje a inaktivuje cyklooxygenázu (obr. 13.6).

Ryža. 13.6. Inaktivácia cyklooxygenázy aspirínom

Katecholamínové hormóny – dopamín, norepinefrín a adrenalín – sú 3,4-dihydroxyderiváty fenyletylamínu. Sú syntetizované v chromafinných bunkách drene nadobličiek. Tieto bunky dostali svoje meno, pretože obsahujú granuly, ktoré sa pôsobením dvojchrómanu draselného farbia na červeno-hnedo. Nahromadenie takýchto buniek sa zistilo aj v srdci, pečeni, obličkách, pohlavných žľazách, adrenergných neurónoch postgangliových sympatický systém a v centrálnom nervovom systéme.

Hlavným produktom drene nadobličiek je adrenalín. Táto zlúčenina predstavuje približne 80 % všetkých katecholamínov drene. vonku dreň adrenalín sa nevytvára. Naproti tomu norepinefrín, ktorý sa nachádza v orgánoch inervovaných sympatickými nervami, sa tvorí prevažne in situ (~ 80 % z celkového množstva); zvyšok norepinefrínu sa tiež tvorí hlavne na nervových zakončeniach a svoje ciele dosahuje v krvi.

Konverzia tyrozínu na adrenalín zahŕňa štyri postupné kroky: 1) hydroxyláciu kruhu, 2) dekarboxyláciu, 3) hydroxyláciu bočného reťazca a 4) N-metyláciu. Dráha biosyntézy katecholamínov a zahrnuté enzýmy sú znázornené na obr. 49,1 a 49,2.

Tyrozín - hydroxyláza

Tyrozín je priamym prekurzorom katecholamínov a tyrozínhydroxyláza obmedzuje rýchlosť celého procesu biosyntézy katecholamínov. Tento enzým sa vyskytuje ako vo voľnej forme, tak aj vo forme spojenej so subcelulárnymi časticami. S tetrahydropteridínom ako kofaktorom vykonáva funkciu oxidoreduktázy, pričom premieňa L-tyrozín na L-dihydroxyfenylalanín (-DOPA). Existovať rôzne cesty reguláciu tyrozínhydroxylázy ako enzýmu obmedzujúceho rýchlosť. Najdôležitejšia z nich je inhibícia katecholamínmi podľa princípu spätná väzba: katecholamíny súťažia s enzýmom o pteridínový kofaktor a vytvárajú s ním Schiffovu bázu. Tyrozínhydroxyláza je tiež kompetitívne inhibovaná množstvom derivátov tyrozínu, vrátane a-metyltyrozínu. V niektorých prípadoch sa táto zlúčenina používa na blokovanie nadmernej produkcie katecholamínov pri feochromocytóme, existujú však účinnejšie činidlá, ktoré majú tiež menej výrazné vedľajší účinok. Zlúčeniny inej skupiny inhibujú aktivitu tyrozínhydroxylázy tvorbou komplexov so železom a tým odstránením existujúceho kofaktora. Príkladom takejto zlúčeniny je a,-dipyridyl.

Katecholamíny neprechádzajú hematoencefalickou bariérou, a preto ich prítomnosť v mozgu musí byť vysvetlená lokálnou syntézou. Pri niektorých ochoreniach centrálneho nervového systému, ako je Parkinsonova choroba, dochádza k poruchám syntézy dopamínu v mozgu. dopamínový prekurzor

Ryža. 49.1. biosyntéza katecholamínov. ONMT - fenyletanolamín-N-metyltransferáza. (Upravené a reprodukované s povolením od Goldfiena A. The adrenal medulla. In: Basic and Clinical Endocrinology, 2. vydanie. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton a Lange, 1986.)

FA - ľahko prechádza hematoencefalickou bariérou a preto slúži ako efektívny nástroj liečbe Parkinsonovej choroby.

DOPA dekarboxyláza

Na rozdiel od tyrozínhydroxylázy. nachádza sa len v tkanivách schopných syntetizovať katecholamíny, DOPA dekarboxyláza je prítomná vo všetkých tkanivách. Tento rozpustný enzým vyžaduje pyridoxalfosfát na premenu α-DOPA na α-dihydroxyfenyletylamín (dopamín). Reakcia je kompetitívne inhibovaná zlúčeninami podobnými a-DOPA, ako je a-metyl-DOPA. Halogénované zlúčeniny tvoria Schiffovu bázu s a-DOPA a tiež inhibujú dekarboxylačnú reakciu.

a-metyl-DOPA a ďalšie príbuzné zlúčeniny, ako je a-hydroxytyramín (odvodený od tyramínu), a-metyl irozín a metaraminol, sa úspešne používajú na liečbu niektorých foriem hypertenzie. Antihypertenzný účinok týchto metabolitov je zrejme spôsobený ich schopnosťou stimulovať a-adrenergné receptory (pozri nižšie) kortikobulbárneho systému v centrálnom nervovom systéme, čo vedie k zníženiu aktivity periférnych sympatické nervy a zníženie krvného tlaku.

Dopamín-b-hydroxyláza

Dopamín-b-hydroxyláza (DBH) - oxidáza s zmiešaná funkcia katalyzuje premenu dopamínu na norepinefrín. DBG používa askorbát ako donor elektrónov a fumarát ako modulátor; aktívne centrum enzýmu obsahuje meď. DBH bunky drene nadobličiek sú pravdepodobne lokalizované v sekrečných granulách. V týchto organelách teda dochádza k premene dopamínu na norepinefrín. DBH sa uvoľňuje z buniek drene nadobličiek a nervových zakončení spolu s norepinefrínom, ale (na rozdiel od posledne menovaného) nepodlieha spätnému vychytávaniu nervovými zakončeniami.

Fenyletanolamín-N-metyltransferáza

Rozpustný enzým fenyletanolamín - α-metyltransferáza (FCMT) katalyzuje β-metyláciu norepinefrínu s tvorbou adrenalínu v bunkách drene nadobličiek, ktoré produkujú adrenalín. Keďže tento enzým je rozpustný, možno predpokladať, že premena noradrenalínu na adrenalín prebieha v cytoplazme. Syntéza FIMT je stimulovaná glukokortikoidnými hormónmi, ktoré prenikajú do drene cez intraadrenálny portálny systém. Tento systém poskytuje 100-krát vyššiu koncentráciu steroidov v dreni ako v systémovej arteriálnej krvi. Takáto vysoká koncentrácia v nadobličkách je zjavne potrebná na indukciu

Dreň nadobličiek produkuje zlúčeninu, ktorá má ďaleko od steroidov. Obsahujú 3,4-dioxyfenylové (katecholové) jadro a nazývajú sa katecholamíny. Patria sem epinefrín, norepinefrín a dopamín (3-oxytyramín).

Postupnosť syntézy katecholamínov je pomerne jednoduchá: tyrozín -> dihydroxyfenylalanín (DOPA) -> dopamín -> norepinefrín -> adrenalín. Tyrozín sa do tela dostáva s potravou, ale môže vzniknúť aj z fenylalanínu v pečeni pôsobením fenylalanínhydroxylázy. Konečné produkty premeny tyrozínu v tkanivách sú rôzne. V dreni nadobličiek proces pokračuje do štádia tvorby adrenalínu, v zakončeniach sympatických nervov - noradrenalínu, v niektorých neurónoch centrálneho nervového systému končí syntéza katecholamínov tvorbou dopamínu.

Premena tyrozínu na DOPA je katalyzovaná tyrozínhydroxylázou, ktorej kofaktormi sú tetrahydrobiopterín a kyslík. Predpokladá sa, že práve tento enzým obmedzuje rýchlosť celého procesu biosyntézy katecholamínov a je inhibovaný konečnými produktmi procesu. Tyrozínhydroxyláza je hlavným objektom regulačných vplyvov na biosyntézu katecholamínov. Premenu DOPA na dopamín katalyzuje enzým DOPA dekarboxyláza (kofaktor - pyridoxalfosfát), ktorý je pomerne nešpecifický a dekarboxyluje ostatné aromatické L-aminokyseliny.

Existujú však náznaky, že syntéza katecholamínov môže byť modifikovaná aj zmenou aktivity tohto enzýmu. Niektorým neurónom chýbajú enzýmy na ďalšiu premenu dopamínu a je to on, kto je konečným produktom. Ostatné tkanivá obsahujú dopamín-β-hydroxylázu (kofaktory - meď, kyselina askorbová a kyslík), ktorý premieňa dopamín na norepinefrín. V dreni nadobličiek (ale nie v zakončeniach sympatických nervov) je fenyletanolamín, metyltransferáza, ktorá tvorí adrenalín z norepinefrínu.

Donorom metylových skupín je v tomto prípade S-adenosylmetionín. Je dôležité si uvedomiť, že syntéza fenyletanolamín-N-metyltransferázy je indukovaná glukokortikoidmi, ktoré vstupujú do drene z kôry cez portál žilového systému. Toto je možno vysvetlenie pre skutočnosť, že sa tieto dve veci skombinujú rôzne žľazy vnútorná sekrécia v jednom orgáne. Význam glukokortikoidov pre syntézu adrenalínu zdôrazňuje skutočnosť, že bunky drene nadobličiek, ktoré produkujú norepinefrín, sa nachádzajú okolo arteriálne cievy, zatiaľ čo bunky produkujúce adrenalín prijímajú krv hlavne z žilových dutín nachádza sa v kôre nadobličiek.

Rozklad katecholamínov prebieha najmä pod vplyvom dvoch enzýmových systémov: katechol-O-metyltransferázy (COMT) a monoaminooxidázy (MAO). Hlavné cesty rozkladu adrenalínu a norepinefrínu sú schematicky znázornené na obr. 54. Pôsobením COMT v prítomnosti donoru metylových skupín S-adrenosylmetionínu sa katecholamíny premieňajú na normetanefrín a metanefrín (3-O-metylderiváty norepinefrínu a adrenalínu), ktoré sa vplyvom MAO premieňajú na aldehydy a ďalej (v prítomnosti aldehydoxidázy) na kyselinu vanilylmandľovú (VMK) – hlavný produkt rozkladu norepinefrínu a adrenalínu. V tom istom prípade, keď sú katecholamíny najprv vystavené pôsobeniu MAO a nie COMT, premenia sa na aldehyd 3,4-dioximandľovej a potom pod vplyvom aldehydoxidázy a COMT na kyselinu 3,4-dioximandľovú. a HMA. V prítomnosti alkoholdehydrogenázy môžu katecholamíny vytvárať 3-metoxy-4-hydroxyfenylglykol, ktorý je hlavným konečným produktom degradácie adrenalínu a noradrenalínu v CNS.

Ryža. 54. Metabolizmus katecholamínov.
COMT, katechol-O-metyltransferáza; MAO, monoaminooxidáza; AO, aldehydoxidáza; AD - alkoholdehydrogenáza.

Odbúravanie dopamínu prebieha podobne, s tým rozdielom, že jeho metabolitom chýba hydroxylová skupina na atóme β-uhlík, a preto namiesto HVA vzniká kyselina homovanilová (HVA) alebo kyselina 3-metoxy-4-hydroxyfenyloctová.

Predpokladá sa tiež existencia chinoidnej dráhy oxidácie molekuly katecholamínu, ktorá môže viesť k tvorbe medziproduktov s výraznou biologickou aktivitou.

Norepinefrín a adrenalín, ktoré sa tvoria pod pôsobením cytosolických enzýmov, vstupujú do zakončení sympatických nervov a drene nadobličiek do sekrečných granúl, ktoré ich chránia pred pôsobením degradačných enzýmov.

Zachytávanie katecholamínov granulami si vyžaduje náklady na energiu. V chromafínových granulách drene nadobličiek sú katecholamíny silne spojené s ATP (pomer 4:1) a špecifickými proteínmi, chromogranínmi, čo bráni difúzii hormónov z granúl do cytoplazmy. Priamym stimulom k sekrécii katecholamínov je zrejme prienik vápnika do bunky, čo stimuluje exocytózu (fúzia membrány granúl s bunkový povrch a ich prasknutie s úplným uvoľnením rozpustného obsahu - katecholamínov, dopamín-p-hydroxylázy, ATP a chromogranínov - do extracelulárnej tekutiny).

K syntéze katecholamínov dochádza v cytoplazme a granulách buniek drene nadobličiek (obr. 11-22). Granule tiež uchovávajú katecholamíny.

Katecholamíny sa do granúl dostávajú transportom závislým od ATP a sú v nich uložené v komplexe s ATP v pomere 4:1 (hormón-ATP). Rôzne granule obsahujú rôzne katecholamíny: niektoré obsahujú iba adrenalín, iné norepinefrín a ďalšie obsahujú oba hormóny.

sekrécia hormónov z granúl dochádza exocytózou. Katecholamíny a ATP sa z granúl uvoľňujú v rovnakom pomere, v akom sú uložené v granulách. Na rozdiel od sympatických nervov bunkám drene nadobličiek chýba mechanizmus spätného vychytávania uvoľnených katecholamínov.

V krvnej plazme tvoria katecholamíny nestabilný komplex s albumínom. Adrenalín sa transportuje predovšetkým do pečene a kostrové svaly. Norepinefrín sa tvorí hlavne v orgánoch inervovaných sympatickými nervami (80 % z celkového počtu). Norepinefrín sa dostáva do periférnych tkanív len v malých množstvách. T 1/2 katecholamíny - 10-30 s. Hlavná časť katecholamínov sa rýchlo metabolizuje v rôznych tkanivách za účasti špecifických enzýmov (pozri časť 9). Len malá časť adrenalínu (~ 5 %) sa vylučuje močom.

2. Mechanizmus účinku a biologický funkcie katecholamínov

Katecholamíny pôsobia na cieľové bunky prostredníctvom receptorov umiestnených v plazmatickej membráne. Existujú 2 hlavné triedy takýchto receptorov: α-adrenergné a β-adrenergné. Všetky katecholamínové receptory sú glykoproteíny, ktoré sú produktmi rôznych génov, líšia sa afinitou k agonistom a antagonistom a prenášajú signály do buniek pomocou rôznych druhých poslov. To určuje povahu ich vplyvu na metabolizmus cieľových buniek.

Ryža. 11-22. Syntéza a sekrécia katecholamínov. Biosyntéza katecholamínov prebieha v cytoplazme a granulách buniek drene nadobličiek. Niektoré granule obsahujú adrenalín, iné norepinefrín a niektoré oba hormóny. Po stimulácii sa obsah granúl uvoľní do extracelulárnej tekutiny. A - adrenalín; NA - norepinefrín.

Adrenalín interaguje s α- aj β-receptormi; norepinefrín vo fyziologických koncentráciách interaguje hlavne s α-receptormi.

Interakcia hormónu s β-receptormi aktivuje adenylátcyklázu, zatiaľ čo väzba na α 2 receptor ju inhibuje. Keď hormón interaguje s α 1 receptorom, aktivuje sa fosfolipáza C a stimuluje sa signálna dráha inozitolfosfátu (pozri časť 5).

Biologické účinky adrenalínu a norepinefrínu ovplyvňujú takmer všetky telesné funkcie a sú diskutované v príslušných častiach. Všetky tieto účinky majú spoločné stimulovanie procesov potrebných na to, aby telo odolalo núdzovým situáciám.

3. Patológia drene nadobličiek

Hlavná patológia drene nadobličiek je feochromocytóm, nádor tvorený chromafinnými bunkami a produkujúcimi katecholamíny. Klinicky sa feochromocytóm prejavuje opakujúcimi sa záchvatmi bolesti hlavy, búšením srdca, potením, zvýšeným krvným tlakom a je sprevádzaný charakteristickými zmenami metabolizmu (pozri časti 7,8).

G. Hormóny pankreasu a gastrointestinálneho traktu

Pankreas plní v tele dve dôležité funkcie: exokrinnú a endokrinnú. Exokrinná funkcia zabezpečuje syntézu a sekréciu enzýmov a iónov potrebných pre tráviaci proces. Endokrinnú funkciu vykonávajú bunky ostrovčekového aparátu pankreasu, ktoré vylučujú hormóny podieľajúce sa na regulácii mnohých procesov v tele.

V ostrovčekovej časti pankreasu (Langerhansove ostrovčeky) 4 typy buniek vylučujú rôzne hormóny: A- (alebo α-) bunky vylučujú glukagón, B- (alebo β-) - inzulín, D- (alebo δ-) - somatostatín, F-bunky vylučujú pankreatický polypeptid.

Len veľmi malá časť adrenalínu (menej ako 5 %) sa vylučuje močom. katecholamíny rýchlo

Ryža. 49.2. Schéma biosyntézy katecholamínov. TG-tyrozínhydroxyláza; DD-DOPA dekarboxyláza; FNMT - fenyltganolamín-GM-metyltransferáza; DBH-dopamín-P-hydroxyláza; ATP-adenozíntrifosfát. Biosyntéza katecholamínov prebieha v cytoplazme a v rôznych granulách buniek drene nadobličiek. Niektoré granule obsahujú epinefrín (A), iné norepinefrín (NA) a niektoré obsahujú oba hormóny. Po stimulácii sa celý obsah granúl uvoľní do extracelulárnej tekutiny (ECF).

metabolizované pôsobením katechol-O-metyltransferázy a monoaminooxidázy za vzniku inaktívnych O-metylovaných a deaminovaných produktov (obr. 49.3). Väčšina katecholamínov slúži ako substráty pre oba tieto enzýmy a tieto reakcie môžu prebiehať v ľubovoľnom poradí.

Katechol-O-metyltransferáza (COMT) je cytosolický enzým nachádzajúci sa v mnohých tkanivách. Katalyzuje adíciu metylovej skupiny, zvyčajne v tretej polohe (meta-polohe) benzénového kruhu rôznych katecholamínov. Reakcia vyžaduje prítomnosť dvojmocného katiónu a S-adenosylmetionínu ako donora metylovej skupiny. V dôsledku tejto reakcie v závislosti od použitého substrátu vzniká kyselina homovanilová, normetanefrín a metanefrín.

Monoaminooxidáza (MAO) je oxidoreduktáza, ktorá deaminuje monoamíny. Nachádza sa v mnohých tkanivách, no v najvyšších koncentráciách – v pečeni, žalúdku, obličkách a črevách. Boli opísané najmenej dva izoenzýmy MAO: MAO-A nervové tkanivo, odmínovanie serotonínu, adrenalínu a norepinefrínu a MAO-B v iných (nenervových) tkanivách, najaktívnejšie vo vzťahu k -fenyletylamínu a benzylamínu. Dopamín a tyramín sú metabolizované oboma formami. Otázka vzťahu medzi afektívne poruchy a zvýšenie alebo zníženie aktivity týchto izoenzýmov. Inhibítory MAO našli uplatnenie pri liečbe hypertenzie a depresie, avšak schopnosť týchto zlúčenín vstupovať do reakcií nebezpečných pre telo s jedlom a lieky sympatomimetické amíny znižujú ich hodnotu.

O-metoxylované deriváty podliehajú ďalšej modifikácii vytváraním konjugátov s kyselinou glukurónovou alebo sírovou.

Katecholamíny tvoria veľa metabolitov. V diagnostike sa používajú dve triedy takýchto metabolitov, pretože sú prítomné v moči v ľahko merateľných množstvách. Metanefríny sú metoxyderiváty adrenalínu a norepinefrínu; O-metylovaný deaminovaný produkt adrenalínu a norepinefrínu je kyselina 3-metoxy-4-hydroxymandľová (tiež nazývaná kyselina vanilylmandľová, VMA) (obrázok 49.3). Pri feochromocytóme je koncentrácia matanefrínov alebo VMK v moči zvýšená u viac ako 95 % pacientov. Diagnostické testy založené na detekcii týchto metabolitov sa líšia vysoká presnosť najmä pri použití v spojení so stanovením katecholamínov v moči alebo plazme.