Roli fiziologjik i katekolaminave. Efekti në sekretim

Disa hormone dhe lidhje njerëzore sistemi endokrin me sistemin nervor janë paraqitur në Fig. 13.2. Nën kontroll të drejtpërdrejtë sistemi nervor përmban medullën mbiveshkore dhe hipotalamusin; tjera gjëndrat endokrine janë të lidhura me sistemin nervor në mënyrë indirekte, nëpërmjet hormoneve të hipotalamusit dhe të gjëndrrës së hipofizës. Qelizat e hipotalamusit sintetizojnë peptide të veçanta - liberina (çlirimin e hormoneve). Në përgjigje të stimulimit të disa qendrave të trurit, liberinat çlirohen nga aksonet qelizat nervore hipotalamusi, që përfundon në gjëndrën e hipofizës dhe stimulon sintezën dhe lirimin e hormoneve tropikale nga qelizat e hipofizës. Së bashku me liberinat, hipotalamusi prodhon statina, të cilat pengojnë sintezën dhe sekretimin e hormoneve të hipofizës.

sistemi nervor qendror

Marrëdhëniet nervore

Lidhjet nervore ___
	Hipotalamusi		antidiure-
			tik
			Oksitocip		muskujt e mitrës,
					gjëndrat e qumështit
			melanocitet-
			stimuloj-		Melanocitet
			hormon stimulues
			Prolaktia		Gjëndra e qumështit
Somatotropina
			Lutsinizi-		folikulo-
	Kortikotropina	Tirotropina		stimuluese
Truri		Tiroide			Testikujt
substancës
	gjendrat e adrenalines
gjendrat e adrenalines
ADRENALINA	KORTISOL	ESTROGJENET TIROXINE			ANDROGJENET

Oriz. 13.2. Lidhjet midis sistemit endokrin dhe atij nervor. Shigjetat e ngurta tregojnë sintezën dhe sekretimin e hormonit, shigjetat me pika tregojnë efektin e hormonit në organet e synuara

Klasifikimi i hormoneve sipas funksionet biologjike në një masë të caktuar të kushtëzuar, pasi shumë hormone janë shumëfunksionale. Për shembull, adrenalina dhe norepinefrina rregullojnë jo vetëm metabolizmin e karbohidrateve dhe yndyrave, por edhe rrahjet e zemrës, tkurrjen e muskujve të lëmuar, presionin e gjakut. Në veçanti, për këtë arsye, shumë hormone, veçanërisht ato parakrine, nuk mund të klasifikohen sipas funksioneve të tyre biologjike.

Ndryshimet në përqendrimin e hormoneve në gjak

Përqendrimi i hormoneve në gjak është i ulët, në rendin e IO6-IO JJ mol/l. Gjysma e jetës në gjak matet në minuta, për disa hormone - dhjetëra minuta, më rrallë - orë. Rritja e përqendrimit të një hormoni në gjak nën veprimin e një stimuli përkatës varet nga një rritje në shkallën e sintezës së hormonit ose shkallës së sekretimit të hormonit tashmë të pranishëm në gjak. qeliza endokrine hormon.

Hormonet steroide janë substanca lipofile që depërtojnë lehtësisht membranat qelizore. Prandaj, ato nuk grumbullohen në qeliza, dhe një rritje në përqendrimin e tyre në gjak përcaktohet nga një rritje në shkallën e sintezës.

Hormonet peptide lëshohen në gjak me pjesëmarrjen e mekanizmave të veçantë të sekretimit. Këto hormone, pas sintezës së tyre, përfshihen në granula sekretore - vezikula membranore të formuara në kompleksin lamelar; hormoni i grerëzës lirohet në gjak nga shkrirja e kokrrizave me plazma membrana qelizat (ekzocitoza). Sinteza e hormoneve ndodh shpejt (për shembull, një molekulë proinsuline sintetizohet në 1-2 minuta), ndërsa formimi dhe maturimi i granulave sekretore kërkon më shumë kohë - 1-2 orë. Ruajtja e hormonit në granula sekretore siguron një përgjigje të shpejtë të trupi ndaj stimulit. : stimuli përshpejton shkrirjen e kokrrizave me membranën dhe lirimin e hormonit të ruajtur në gjak.

Sinteza e hormoneve steroide

Struktura dhe sinteza e shumë hormoneve janë përshkruar në seksionet e mëparshme. Hormonet steroide janë një grup përbërësish të lidhur në origjinë dhe strukturë: të gjitha formohen nga kolesteroli. Produkte të ndërmjetme gjatë sintezës hormonet steroide Pregnenoloni dhe progesteroni shërbejnë (Fig. 13.3). Ato formohen në të gjitha organet që sintetizojnë çdo hormon steroide. Më tej, rrugët e transformimit ndryshojnë: në korteksin adrenal, formohen kortizoli (glukokortikosteroid) dhe aldosteroni (mineralokortikosteroid) (C,-steroid), në testikuj - hormonet seksuale mashkullore (C19-steroid), në vezore, hormonet seksuale femërore. (C18-steroid). Shumica e shigjetave në diagram fshehin jo një, por dy deri në katër reagime. Përveç kësaj, janë të mundshme rrugë alternative për sintezën e disa hormoneve. Në përgjithësi, rrugët për sintezën e hormoneve steroide formojnë një rrjet mjaft kompleks reagimesh. Shumë ndërmjetës të këtyre rrugëve kanë gjithashtu një aktivitet hormonal. Megjithatë, hormonet kryesore steroide janë kortizoli (rregullimi i metabolizmit të karbohidrateve dhe aminoacideve), aldosteroni (rregullimi metabolizmi ujë-kripë), testosteroni, estradioli dhe progesteroni (rregullimi i funksioneve riprodhuese).

Si rezultat i inaktivizimit dhe katabolizmit të hormoneve steroide, formohet një sasi e konsiderueshme e steroideve që përmbajnë një grup keto në pozicionin 17 (17-ketosteroid). Këto substanca ekskretohen përmes veshkave. Ekskretimi ditor i 17-ketosteroideve në grua e rriturështë 5-15 mg, tek meshkujt - 10-25 mg. Përcaktimi i 17-ketosteroideve në urinë përdoret për diagnostikim: ekskretimi i tyre rritet në sëmundjet e shoqëruara me mbiprodhim të hormoneve steroide dhe zvogëlohet në nënprodhimin.

Progesteroni (C21) Aldosteroni (C21)

Oriz. 13.3. Rrugët për sintezën e hormoneve steroide:

1,2 - në korteksin adrenal, testikujt dhe vezoret; 3, 4 - në korteksin adrenal; 5 - në testikuj dhe vezore; 6 - në vezore

Hormonet parakrine

Citokinat

Citokinat janë molekula sinjalizuese me veprime parakrine dhe autokrine; praktikisht nuk ekzistojnë kurrë në gjak në përqendrime fiziologjikisht aktive (me përjashtim të interleukinës-1). Janë të njohura dhjetëra citokina të ndryshme. Këto përfshijnë interleukinat (limfokinat dhe monokinat), interferonet, faktorët e rritjes së peptideve dhe faktorët stimulues të kolonive. Citokinat janë glikoproteina që përmbajnë 100-200 mbetje aminoacide. Shumica e citokinave prodhohen dhe veprojnë në shumë lloje qelizash dhe u përgjigjen stimujve të ndryshëm, duke përfshirë dëmtim mekanik, infeksion viral, çrregullime metabolike etj. Përjashtim bëjnë interleukinat (IL-1a dhe IL-1R) - sinteza e tyre rregullohet me sinjale specifike dhe në një numër të vogël llojesh qelizash.

Citokinat veprojnë në qeliza përmes receptorëve specifikë të membranës dhe kaskadave të proteinave kinazës, si rezultat, aktivizohen faktorët e transkriptimit - përmirësuesit ose silenciatorët, proteinat që transportohen në bërthamën e qelizës, gjejnë një sekuencë specifike të ADN-së në promotorin e gjenit që është objektivi. të kësaj citokine, dhe aktivizojnë ose shtypin transkriptimin e gjeneve.

Citokinat janë të përfshira në rregullimin e proliferimit, diferencimit, kemotaksisë, sekretimit, apoptozës, reaksion inflamator. Faktori i rritjes transformuese (TGF-β) stimulon sintezën dhe sekretimin e përbërësve të matricës jashtëqelizore, rritjen dhe proliferimin e qelizave dhe sintezën e citokinave të tjera.

Citokinat kanë aktivitete biologjike të mbivendosura, por ende të ndryshme. Qelizat tipe te ndryshme, ose shkallë të ndryshme diferencimi, ose të qenit në të ndryshme gjendje funksionale mund të përgjigjen ndryshe ndaj të njëjtës citokinë.

Eikosanoidet

Acidi arakidonik, ose acidi eikosatetraenoik, 20:4 (5, 8, 11, 14), krijon një grup të madh të hormoneve parakrine - eikosanoidet. Acidi arakidonik, i cili vjen nga ushqimi ose formohet nga acidi linoleik, përfshihet në përbërjen e fosfolipideve të membranës dhe mund të çlirohet prej tyre si rezultat i veprimit të fosfolipazës A. Më pas, eikosanoidet formohen në citosol (Fig. 13.4. ). Ekzistojnë tre grupe të eikozanoideve: prostaglandina (PG), tromboksane (TX), leukotrienet (LT). Eikosanoidet formohen në sasi shumë të vogla dhe, si rregull, kanë një kohë të shkurtër jeta - matet në minuta apo edhe sekonda.

Leukotrienet

Oriz. 13.4. Sinteza dhe struktura e disa eikosanoideve:

1 - fosfolipaza A2; 2 - ciklooksigjenaza

në inde të ndryshme dhe situata të ndryshme formohen eikozanoidë të ndryshëm. Funksionet e eikozanoideve janë të ndryshme. Ato shkaktojnë tkurrje dhe shtrëngim të muskujve të lëmuar enët e gjakut(PGF2Ct, i sintetizuar pothuajse në të gjitha organet) ose, anasjelltas, relaksim i muskujve të lëmuar dhe vazodilatim (PGE2, i sintetizuar gjithashtu në shumicën e organeve). PGI2 sintetizohet kryesisht në endotelin vaskular, pengon grumbullimin e trombociteve dhe zgjeron enët e gjakut. Tromboksani TXA2 sintetizohet kryesisht në trombocitet dhe gjithashtu vepron në trombocitet - stimulon grumbullimin e tyre (mekanizmi autokrin) në zonën e dëmtimit vaskular (shih Kapitullin 21). Tromboksani TXA2 gjithashtu ngushton enët e gjakut dhe bronket, duke vepruar në qelizat e muskujve të lëmuar (mekanizmi parakrin).

Eikosanoidet veprojnë në qelizat e synuara përmes receptorëve specifikë të membranës. Lidhja e eikozanoidit me receptorin ndez mekanizmin e formimit të lajmëtarit të dytë (ndërqelizor) të sinjalit; ato mund të jenë cAMP, cGMP, inozitol trisfosfat, jone Ca2+. Eikozanoidet, së bashku me faktorë të tjerë (histamina, interleukin-1, trombina, etj.), janë të përfshirë në zhvillimin e përgjigjes inflamatore.

Inflamacioni është një përgjigje natyrale ndaj dëmtimit të indeve, lidhje fillestare shërimi. Megjithatë, ndonjëherë inflamacioni është i tepruar ose shumë i zgjatur, dhe pastaj bëhet vetë procesi patologjik, sëmundje dhe kërkon trajtim. Për trajtimin e kushteve të tilla, përdoren frenuesit e sintezës së eikosanoideve. Kortizoli dhe analogët e tij sintetikë (deksametazon, etj.) nxisin sintezën e proteinave të lipokortinës, të cilat frenojnë fosfolipazën A2 (shih Fig. 13.4). Aspirina (një ilaç anti-inflamator jo-steroidal) acetilon dhe inaktivizon ciklooksigjenazën (Fig. 13.6).

Oriz. 13.6. Inaktivizimi i ciklooksigjenazës nga aspirina

Hormonet katekolaminike - dopamina, norepinefrina dhe adrenalina - janë derivate 3,4-dihidroksi të feniletilaminës. Ato sintetizohen në qelizat kromafine të medullës mbiveshkore. Këto qeliza e kanë marrë emrin e tyre sepse përmbajnë granula që kthehen në të kuqe-kafe kur ekspozohen ndaj bikromatit të kaliumit. Grupe qelizash të tilla u gjetën gjithashtu në zemër, mëlçi, veshka, gonadat, neuronet adrenergjike të postganglionit. sistemi simpatik dhe në sistemin nervor qendror.

Produkti kryesor i medullës mbiveshkore është adrenalina. Ky përbërës përbën afërsisht 80% të të gjitha katekolaminave të medullës. Jashtë medulla adrenalina nuk prodhohet. Në të kundërt, norepinefrina, e gjetur në organet e inervuara nga nervat simpatikë, formohet kryesisht in situ (~ 80% e totalit); pjesa tjetër e norepinefrinës gjithashtu formohet kryesisht në mbaresa nervore dhe arrin objektivat e saj në gjak.

Shndërrimi i tirozinës në epinefrinë përfshin katër hapa vijues: 1) hidroksilimin e unazës, 2) dekarboksilimin, 3) hidroksilimin e zinxhirit anësor dhe 4) N-metilimin. Rruga e biosintezës së katekolaminës dhe enzimat e përfshira në të janë paraqitur në Fig. 49.1 dhe 49.2.

Tyrosine - hydroxylase hydroxylase

Tirozina është pararendësi i drejtpërdrejtë i katekolaminave, dhe tirozin hidroksilaza kufizon shpejtësinë e të gjithë procesit të biosintezës së katekolaminave. Kjo enzimë gjendet si në formë të lirë ashtu edhe në formë të lidhur me grimcat nënqelizore. Me tetrahidropteridinën si kofaktor, ai kryen një funksion oksidoreduktazë, duke shndërruar L-tirozinën në L-dihidroksifenilalaninë (-DOPA). ekzistojnë menyra te ndryshme rregullimi i tirozinës hidroksilazës si një enzimë kufizuese e shpejtësisë. Më e rëndësishmja prej tyre është frenimi nga katekolaminat sipas parimit reagime: katekolaminat konkurrojnë me enzimën për kofaktorin pteridin, duke formuar një bazë Schiff me këtë të fundit. Tirozin hidroksilaza, përveç kësaj, frenohet në mënyrë konkurruese nga një numër derivatesh të tirozinës, duke përfshirë α-metiltirozinë. Në disa raste, ky përbërës përdoret për të bllokuar prodhimin e tepërt të katekolaminave në feokromocitoma, megjithatë, ka agjentë më efektivë që gjithashtu kanë më pak të theksuar efekte anesore. Komponimet e një grupi tjetër shtypin aktivitetin e tirozinës hidroksilazës duke formuar komplekse me hekurin dhe duke hequr kështu kofaktorin ekzistues. Një shembull i një përbërje të tillë është një,-dipiridil.

Katekolaminat nuk e kalojnë barrierën gjaku-tru dhe, për rrjedhojë, prania e tyre në tru duhet të shpjegohet me sintezën lokale. Në disa sëmundje të sistemit nervor qendror, siç është sëmundja e Parkinsonit, ka shqetësime në sintezën e dopaminës në tru. Pararendës i dopaminës

Oriz. 49.1. Biosinteza e katekolaminave. ONMT-feniletanolaminë-N-metiltransferazë. (Modifikuar dhe riprodhuar, me leje, nga Goldfien A. The adrenal medulla. Në: Basic and Clinical Endocrinology, 2nd ed. Greenspan FS, Forsham PH. Appleton dhe Lange, 1986.)

FA - kalon lehtësisht barrierën gjako-truore dhe për këtë arsye shërben mjete efektive trajtimin e sëmundjes së Parkinsonit.

DOPA dekarboksilaza

Ndryshe nga tirozin hidroksilaza. E gjetur vetëm në indet e afta për të sintetizuar katekolaminat, DOPA dekarboksilaza është e pranishme në të gjitha indet. Kjo enzimë e tretshme kërkon piridoksal fosfat për të kthyer -DOPA në -dihidroksifeniletilaminë (dopaminë). Reaksioni frenohet në mënyrë konkurruese nga komponimet që ngjajnë me α-DOPA, si α-metil-DOPA. Komponimet e halogjenizuara formojnë një bazë Schiff me -DOPA dhe gjithashtu pengojnë reaksionin e dekarboksilimit.

α-metil-DOPA dhe komponime të tjera të lidhura, si α-hidroksitiramina (që rrjedh nga tyramina), α-metilirozina dhe metaraminoli, janë përdorur me sukses për të trajtuar disa forma të hipertensionit. Efekti antihipertensiv i këtyre metabolitëve është me sa duket për shkak të aftësisë së tyre për të stimuluar receptorët α-adrenergjikë (shih më poshtë) të sistemit kortikobulbar në sistemin nervor qendror, gjë që çon në një ulje të aktivitetit periferik. nervat simpatik dhe uljen e presionit të gjakut.

Dopamine b-hidroksilaza

Dopamine b-hidroksilaza (DBH) është një ko-oksidazë funksion i përzier, duke katalizuar shndërrimin e dopaminës në norepinefrinë. DBG përdor askorbatin si dhurues elektroni dhe fumaratin si modulator; Vendi aktiv i enzimës përmban bakër. DBG e qelizave të medullës mbiveshkore është ndoshta e lokalizuar në granula sekretore. Kështu, shndërrimi i dopaminës në norepinefrinë ndodh në këto organele. DBG lirohet nga qelizat e palcës mbiveshkore dhe mbaresa nervore së bashku me norepinefrinën, por (ndryshe nga kjo e fundit) nuk rimerret nga mbaresat nervore.

Feniletanolaminë-N-metiltransferaza

Enzima e tretshme feniletanolaminë - -metiltransferaza (PCMT) katalizon -metilimin e norepinefrinës për të prodhuar adrenalinë në qelizat që prodhojnë adrenalinë të medullës mbiveshkore. Meqenëse kjo enzimë është e tretshme, mund të supozohet se shndërrimi i norepinefrinës në adrenalinë ndodh në citoplazmë. Sinteza e TYMT stimulohet nga hormonet glukokortikoide që depërtojnë në medullë përmes sistemit portal intraadrenal. Ky sistem siguron përqendrim 100 herë më të madh të steroideve në medullë sesa në atë sistemik gjaku arterial. Një përqendrim kaq i lartë në gjëndrat mbiveshkore është me sa duket i nevojshëm për induksion

Medulla mbiveshkore prodhon një përbërje që është larg steroideve. Ato përmbajnë një bërthamë 3,4-dioksifenil (katekol) dhe quhen katekolamina. Këto përfshijnë adrenalinën, norepinefrinën dhe dopaminën (3-hidroksitiraminë).

Sekuenca e sintezës së katekolaminave është mjaft e thjeshtë: tirozinë -> dioksifenilalaninë (DOPA) -> dopaminë -> norepinefrinë -> adrenalinë. Tirosina hyn në trup me ushqim, por gjithashtu mund të formohet nga fenilalanina në mëlçi nën veprimin e fenilalaninës hidroksilazës. Produktet përfundimtare të shndërrimit të tirozinës në inde janë të ndryshme. Në medullën mbiveshkore, procesi vazhdon në fazën e formimit të adrenalinës, në skajet e nervave simpatikë - norepinefrinës, në disa neurone të sistemit nervor qendror, sinteza e katekolaminave përfundon me formimin e dopaminës.

Shndërrimi i tirozinës në DOPA katalizohet nga tirozin hidroksilaza, kofaktorët e së cilës janë tetrahidrobiopterina dhe oksigjeni. Besohet se është kjo enzimë që kufizon shpejtësinë e të gjithë procesit të biosintezës së katekolaminave dhe frenohet nga produktet përfundimtare të procesit. Tirozin hidroksilaza është objekti kryesor i ndikimeve rregullatore në biosintezën e katekolaminave. Shndërrimi i DOPA në dopaminë katalizohet nga enzima DOPA dekarboksilazë (kofaktori piridoksal fosfat), i cili është relativisht jospecifik dhe dekarboksilon L-aminoacide të tjera aromatike.

Megjithatë, ka indikacione për mundësinë e modifikimit të sintezës së katekolaminave duke ndryshuar aktivitetin e kësaj enzime. Disa neuroneve u mungojnë enzimat për konvertimin e mëtejshëm të dopaminës, dhe është ky që është produkti përfundimtar. Indet e tjera përmbajnë dopamin β-hidroksilazë (kofaktorë - bakër, acid Askorbik dhe oksigjen), i cili konverton dopaminën në norepinefrinë. Në medullën mbiveshkore (por jo në skajet e nervave simpatikë) ekziston feniletanolaminë, një metiltransferazë që formon adrenalinën nga norepinefrina.

Dhuruesi i grupeve metil në këtë rast është S-adenozilmetionina. Është e rëndësishme të mbani mend se sinteza e feniletanolaminës-N-metiltransferazës nxitet nga glukokortikoidet që hyjnë në medullë nga korteksi përmes portalit. sistemi venoz. Ky mund të jetë shpjegimi i bashkimit të të dyjave gjëndra të ndryshme sekretimi i brendshëm në një organ. Rëndësia e glukokortikoideve për sintezën e adrenalinës theksohet nga fakti se qelizat e medullës mbiveshkore që prodhojnë norepinefrinë janë të vendosura rreth enët arteriale, ndërsa qelizat që prodhojnë adrenalinë marrin gjak kryesisht nga sinuset venoze, e lokalizuar në korteksin adrenal.

Zbërthimi i katekolaminave ndodh kryesisht nën ndikimin e dy sistemeve enzimë: katekol-O-metiltransferaza (COMT) dhe monoamine oksidaza (MAO). Rrugët kryesore për zbërthimin e adrenalinës dhe norepinefrinës janë paraqitur në mënyrë skematike në Fig. 54. Nën ndikimin e COMT në prani të dhuruesit të grupit metil S-adrenozilmetioninë, katekolaminat shndërrohen në normetanefrinë dhe metanefrinë (derivatet 3-O-metil të norepinefrinës dhe adrenalinës), të cilat nën ndikimin e MAO shndërrohen në aldehide. dhe më pas (në prani të oksidazës aldehide) në acid vanililmandelik (VMC) është produkti kryesor i zbërthimit të norepinefrinës dhe adrenalinës. Në të njëjtin rast, kur katekolaminat ekspozohen fillimisht ndaj veprimit të MAO, dhe jo COMT, ato shndërrohen në 3,4-dihidroksimandealdehid, dhe më pas, nën ndikimin e aldehid oksidazës dhe COMT, në acid 3,4-dihidroksimandelik dhe VMC. Në prani të dehidrogjenazës së alkoolit, 3-metoksi-4-hidroksifenilglikol mund të formohet nga katekolaminat, i cili është produkti kryesor përfundimtar i degradimit të adrenalinës dhe norepinefrinës në sistemin nervor qendror.

Oriz. 54. Metabolizmi i katekolaminave.
COMT-katekol-O-metiltransferaza; MAO-monoamine oxidase; AO - oksidazë aldehide; AD-dehidrogjenaza e alkoolit.

Ndarja e dopaminës vazhdon në mënyrë të ngjashme, me përjashtim që metabolitëve të saj u mungon një grup hidroksil në atomin β-karbon, dhe për këtë arsye në vend të HVA formohet acid homovanilik (HVA) ose acid 3-metoksi-4-hidroksifenilacetik.

Po ashtu supozohet ekzistenca e një rruge kinoidale për oksidimin e molekulave të katekolaminës, në të cilën mund të lindin produkte të ndërmjetme me aktivitet të theksuar biologjik.

Norepinefrina dhe adrenalina e formuar nën veprimin e enzimave citosolike në mbaresat e nervave simpatikë dhe palcës mbiveshkore hyjnë në granula sekretore, gjë që i mbron ato nga veprimi i enzimave të degradimit.

Marrja e katekolaminave nga granula kërkon shpenzim të energjisë. Në granulat e kromafinës së medullës mbiveshkore, katekolaminat janë të lidhura fort me ATP (raporti 4:1) dhe proteinat specifike - kromograninat, të cilat parandalojnë difuzionin e hormoneve nga granula në citoplazmë. Stimulimi i drejtpërdrejtë për sekretimin e katekolaminave është, me sa duket, depërtimi i kalciumit në qelizë, duke stimuluar ekzocitozën (bashkimi i membranës së granulës me sipërfaqja e qelizës dhe këputja e tyre me çlirimin e plotë të përmbajtjeve të tretshme - katekolaminave, dopamin β-hidroksilazës, ATP dhe kromograninave - në lëngun jashtëqelizor).

Sinteza e katekolaminave ndodh në citoplazmën dhe granulat e qelizave të medullës mbiveshkore (Fig. 11-22). Katekolaminat ruhen gjithashtu në granula.

Katekolaminat hyjnë në granula me transport të varur nga ATP dhe ruhen në to në kompleks me ATP në një raport 4:1 (hormon-ATP). Granulat e ndryshme përmbajnë katekolamina të ndryshme: disa përmbajnë vetëm epinefrinë, të tjera përmbajnë norepinefrinë dhe të tjera përmbajnë të dy hormonet.

Sekretimi i hormoneve nga granula ndodh me ekzocitozë. Katekolaminat dhe ATP çlirohen nga granula në të njëjtin raport në të cilin ato ruhen në granula. Ndryshe nga nervat simpatikë, qelizave të medullës mbiveshkore u mungon një mekanizëm për rimarrjen e katekolaminave të çliruara.

Në plazmën e gjakut, katekolaminat formojnë një kompleks të brishtë me albuminën. Adrenalina transportohet kryesisht në mëlçi dhe muskujt skeletorë. Norepinefrina formohet kryesisht në organet e inervuara nga nervat simpatikë (80% e totalit). Norepinefrina arrin në indet periferike vetëm në sasi të vogla. T 1/2 katekolamina - 10-30 s. Pjesa kryesore e katekolaminave metabolizohet me shpejtësi në inde të ndryshme me pjesëmarrjen e enzimave specifike (shih seksionin 9). Vetëm një pjesë e vogël e adrenalinës (~ 5%) ekskretohet në urinë.

2. Mekanizmi i veprimit dhe biologjik funksionet e katekolaminave

Katekolaminat veprojnë në qelizat e synuara nëpërmjet receptorëve të lokalizuar në membranën plazmatike. Ekzistojnë 2 klasa kryesore të receptorëve të tillë: α-adrenergjik dhe β-adrenergjik. Të gjithë receptorët e katekolaminës janë glikoproteina që janë produkte të gjeneve të ndryshme, ndryshojnë në afinitet për agonistët dhe antagonistët dhe transmetojnë sinjale te qelizat duke përdorur lajmëtarë të dytë të ndryshëm. Kjo përcakton natyrën e ndikimit të tyre në metabolizmin e qelizave të synuara.

Oriz. 11-22. Sinteza dhe sekretimi i katekolaminave. Biosinteza e katekolaminave ndodh në citoplazmën dhe granulat e qelizave të palcës mbiveshkore. Disa granula përmbajnë adrenalinë, të tjera norepinefrinë dhe disa përmbajnë të dy hormonet. Kur stimulohet, përmbajtja e granulave lëshohet në lëngun jashtëqelizor. A - adrenalinë; NA - norepinefrinë.

Epinefrina ndërvepron me receptorët α dhe β; norepinefrina në përqëndrime fiziologjike ndërvepron kryesisht me α-receptorët.

Ndërveprimi i hormonit me β-receptorët aktivizon adenilate ciklazën, ndërsa lidhja me receptorin α 2 e frenon atë. Kur hormoni ndërvepron me receptorin α 1, aktivizohet fosfolipaza C dhe stimulohet rruga e transduksionit të sinjalit të fosfatit inositol (shih seksionin 5).

Efektet biologjike të adrenalinës dhe norepinefrinës prekin pothuajse të gjitha funksionet e trupit dhe diskutohen në seksionet përkatëse. E përbashkëta e të gjitha këtyre efekteve është stimulimi i proceseve të nevojshme që trupi të përballojë situatat emergjente.

3. Patologjia e medules mbiveshkore

Patologjia kryesore e medullës mbiveshkore është feokromocitoma, një tumor i formuar nga qelizat kromafine dhe që prodhon katekolamina. Klinikisht, feokromocitoma manifestohet me sulme të përsëritura të dhimbjes së kokës, palpitacioneve, djersitjes, rritjes së presionit të gjakut dhe shoqërohet me ndryshime karakteristike në metabolizëm (shih seksionin 7.8).

G. Hormonet e pankreasit dhe të traktit gastrointestinal

Pankreasi kryen dy funksione të rëndësishme në trup: ekzokrin dhe endokrin. Funksioni ekzokrin siguron sintezën dhe sekretimin e enzimave dhe joneve të nevojshme për proceset e tretjes. Funksioni endokrin kryhet nga qelizat e aparatit ishullor të pankreasit, të cilat sekretojnë hormone të përfshira në rregullimin e shumë proceseve në trup.

Në pjesën ishullore të pankreasit (ishujt Langerhans), ekzistojnë 4 lloje qelizash që sekretojnë hormone të ndryshme: qelizat A- (ose α-) sekretojnë glukagon, B- (ose β-) - insulinë, D- (ose δ. -) - somatostatina, qelizat F sekretojnë polipeptid pankreatik.

Vetëm një pjesë shumë e vogël e adrenalinës (më pak se 5%) ekskretohet në urinë. Katekolaminat shpejt

Oriz. 49.2. Skema e biosintezës së katekolaminave. TG-tirozinë hidroksilazë; DD-DOPA dekarboksilaza; FNMT - fenilganolamine-GM-metiltransferazë; DBH-dopamine-R-hidroksilaza; ATP-adenozinë trifosfat. Biosinteza e katekolaminave ndodh në citoplazmë dhe në granula të ndryshme të qelizave të palcës mbiveshkore. Disa granula përmbajnë epinefrinë (A), të tjera përmbajnë norepinefrinë (NA) dhe disa përmbajnë të dy hormonet. Pas stimulimit, e gjithë përmbajtja e granulave lëshohet në lëngun jashtëqelizor (ECF).

metabolizohet nga katekol-O-metiltransferaza dhe monoamine oksidaza për të formuar produkte joaktive O-metiluar dhe deaminuar (Fig. 49.3). Shumica e katekolaminave shërbejnë si substrate për të dyja këto enzima, dhe këto reaksione mund të ndodhin në çdo sekuencë.

Katekol-O-metiltransferaza (COMT) është një enzimë citosolike që gjendet në shumë inde. Katalizon shtimin e një grupi metil, zakonisht në pozicionin e tretë (pozicion meta) të unazës së benzenit të katekolaminave të ndryshme. Reaksioni kërkon praninë e një kationi dyvalent dhe S-adenozilmetioninës si dhurues i grupit metil. Si rezultat i këtij reaksioni, në varësi të substratit të përdorur, formohen acid homovanilik, normetanefrina dhe metanefrinë.

Monoamine oksidaza (MAO) është një oksidoreduktazë që deaminon monoaminat. Gjendet në shumë inde, por në përqendrime më të larta - në mëlçi, stomak, veshka dhe zorrë. Janë përshkruar të paktën dy izoenzima MAO: MAO-A ind nervor, deaminues i serotoninës, adrenalinës dhe norepinefrinës, dhe MAO-B në inde të tjera (jo nervore), më aktive kundër -feniletilaminës dhe benzilaminës. Dopamina dhe tiramina metabolizohen në të dyja format. Çështja e lidhjes ndërmjet çrregullime afektive dhe një rritje ose ulje të aktivitetit të këtyre izoenzimave. Frenuesit MAO kanë gjetur përdorim në trajtimin e hipertensionit dhe depresionit, por aftësia e këtyre përbërjeve për të hyrë në reaksione të rrezikshme për trupin me ato që përmbahen në ushqim dhe. barna aminet simpatomimetike ul vlerën e tyre.

Derivatet e O-metoksiluar i nënshtrohen modifikimeve të mëtejshme duke formuar konjugate me acid glukuronik ose sulfurik.

Katekolaminat formojnë shumë metabolitë. Dy klasa të metabolitëve të tillë përdoren në mënyrë diagnostike sepse ato janë të pranishme në urinë në sasi lehtësisht të matshme. Metanefrinat janë derivate metoksi të epinefrinës dhe norepinefrinës; Produkti O-metiluar i deaminuar i epinefrinës dhe norepinefrinës është acidi 3-metoksi-4-hidroksimandelik (i quajtur edhe acid vanililmandelik, VMA) (Fig. 49.3). Me feokromocitoma, përqendrimi i matanefrinave ose VMC në urinë rritet në më shumë se 95% të pacientëve. Testet diagnostike të bazuara në përcaktimin e këtyre metabolitëve ndryshojnë saktësi të lartë, veçanërisht kur përdoret në kombinim me përcaktimin e katekolaminave në urinë ose plazmë.