Кальцитонин и механизм его действия
Кальцитонин является гипокальциемическим гормоном и секретируется парафолликулярными или С-клетками щитовидной железы, которые отличаются от фолликулярных клеток не только конечным продуктом секреции, но и происхождением.
Парафолликулярные клетки несколько крупнее фолликулярных и содержат большое ядро, митохондрии, хорошо развитый комплекс Гольджи и ряд нежных гранул, содержащих кальцитонин, который высвобождается в ответ на гиперкальциемию.
Парафолликулярные клетки относятся к клеткам APUD-системы, имеющим нервное происхождение (эктодерма нервного гребешка). У человека кальцитонин синтезируется не только в щитовидной железе, но также в вилочковой и околощитовидных железах.
Кальцитонин человека представляет собой полипептид, состоящий из 32 аминокислот с такой последовательностью: Цис-Гли-Асп-Лей-Сер-Тре-Цис-Мет-Лей-Гли-Тре-Тир-Тре-Глн-Асп-Фен-Асн-Лиз-Фен-Гис-Тре-Фен-Про-Глн-Тре-Ала-Илей-Гли-Вал-Гли-Ала-Про-NH2. Мол. м. 3000 дальтон. Период полураспада около 5 мин. Кальцитонин, помимо мономерной формы, может образовывать путем ковалентной связи димерные и, не исключено, полимерные формы гормона, однако биологически активной является только мономерная форма гормона. Было показано, что в процессе трансляции образуется препрокальцитонин и прокальцитонин с мол. м. около 13 кДа. В настоящее время получен кальцитонин человека, крупного рогатого скота, свиньи, овцы и лососевых рыб. Наиболее эффективным (в 10 раз) в биологическом отношении является кальцитонин лососевых рыб по сравнению с кальцитонином человека. Это связано с более длительным периодом полураспада и более длительным существованием гормоно-рецепторного комплекса.
Специфическим стимулятором секреции кальцитонинна является повышение концентрации кальция в крови более 2,25 ммоль/л (9 мг/100 мл). Кроме того, стимуляторами секреции кальцитонина являются катехоламины, осуществляющие свое действие через b-адренергические рецепторы, холецистокинин, глюкагон, гастрин. Глюкагон и катехоламины, взаимодействуя с рецепторами, увеличивают содержание цАМФ, который стимулирует секрецию кальцитонина, так же как и паратгормона, т.е. цАМФ является внутриклеточным медиатором секреции кальцитонина. Кальцитонин метаболизируется в почках, печени и, возможно, в костной ткани.
Биологический эффект кальцитонина проявляется снижением уровня кальция и фосфора в крови, что является следствием влияния кальцитонина на костную ткань и почки. В кости кальцитонин угнетает процессы резорбции как кальция, так и белкового матрикса. Это проявляется снижением экскреции гидроксипролина и содержания кальция в крови. Одновременное уменьшение фосфора в сыворотке крови является результатом снижения мобилизации фосфора из кости и непосредственной стимуляции поглощения фосфора костной тканью. Кальцитонин ингибирует активность и количество остеокластов. Уже через 1 ч после введения кальцитонина уменьшается образование остеокластов из клеток-предшественников. Механизм действия кальцитонина опосредуется цАМФ и активацией протеинкиназ, что сопровождается изменением активности щелочной фосфатазы, пирофосфатазной активности и активности ферментов.
Инфузия кальцитонина человеку или экспериментальным животным приводит к увеличению экскреции кальция, фосфора, натрия, калия и магния. Кальцийурический и фосфоруретический эффект гормона дополняет его действие на костную ткань, приводящее к гипокальциемии и гипофосфатемии. Как в костной ткани, так и в почках взаимодействие кальцитонина с рецепторами приводит к увеличению внутриклеточного медиатора - цАМФ. Если в костной ткани кальцитонин и паратгормон взаимодействуют с рецепторами, локализованными в основном на остеокластах, то в почках эти гормоны комплексируются с рецепторами клеток-мишеней в различных частях нефрона. Рецепторы к кальцитонинну располагаются в восходящей части петли нефрона и дистальных канальцах, тогда как рецепторы к паратгормону находятся в проксимальных канальцах, нисходящей части петли нефрона и дистальных канальцах.
Наряду с паратгормоном и кальцитонином в поддержании фосфорно-кальциевого гомеостаза большое участие принимает витамин D (D-гормон, холекальциферол или витамин D3).
Витамин D3 образуется в коже из 7-дегидрохолестерина под влиянием ультрафиолетового облучения. Однако витамин D3 является неактивным. Некоторые авторы рассматривают его как прогормон, который путем гидроксилирования (25-гидроксилаза) сначала в печени превращается в 25-гидроксихолекальциферол (25-ОНD2), а затем в почках, также путем гидроксилирования (1-гидроксилаза), в 1,25-дигидроксихолекальциферол (1,25-(ОН)2D3. Гидроксилирование в почках может осуществляться и другим путем (24-гидроксилаза) с образованием 24-25-(ОН)2D3. Гидроксилирование витамина D происходит в митохондриях. Необходимо отметить, что витамин D2 (эргокальциферол), содержащийся в растениях, в организме гидроксилируется тем же путем с образованием 1,25-(ОН)2D2, который по биологической активности эквивалентен 1,25-(ОН)2D3. Активирование витамина D в организме представлено на схеме 26.
Синтез 1,25-(ОН)2D3 в почках осуществляется при наличии паратгормона и кальцитонина.
Все формы витамина D в организме циркулируют в крови в связанном с белками состоянии. Это a-глобулин с мол.м. около 56000 дальтон. Концентрация витамина D в крови составляет от 1 до 10 нг/мл. Период полураспада около 24 ч. 1,25-(ОН)2D3 действует в кишечнике, увеличивая синтез кальцийсвязывающего белка, ответственного за транспорт кальция через мембрану клеток слизистой оболочки кишечника. В костной ткани 1,25-(ОН)2D3 мобилизует кальций с использованием его вновь образовавшейся костной ткани для процессов минерализации. Это действие витамина не зависит от паратгормона.
Наряду с этим 1,25-(ОН)2D3 влияет на синтез коллагена, участвующего в образовании матрикса костной ткани. Механизм действия витамина в костной ткани блокируется ингибиторами транскрипции и синтеза белка и, вероятно, не отличается от действия 1,25-(ОН)2D3 в кишечнике. 1,25-Дигидроксивитамин D3 оказывает непосредственное влияние на почки, увеличивая реабсорбцию кальция и фосфора в почечных канальцах.
Мышечная слабость, наблюдаемая при недостатке витамине D, объясняется влиянием этого гормона на обмен в мышечной ткани.
Помимо паратгормона, кальцитонина и витамина D, на гомеостаз кальция в организме влияют и другие гормоны.
Почитайте ещё медицинских статей:
- Большие половые губы Большие половые губы, labia majora pudendi, представляют собой два сагиттально расположенных кожных валика, идущих по обеим сторонам половой щели, от области лобкового симфиза назад до передней границы диафрагмы таза. Латерально
- Подъязычная железа Подъязычная железа, glandula sublingualis, располагается непосредственно под слизистой оболочкой дна полости рта, на m. mylohyoideus, залегая кнаружи от m. geniohyoideus, m. genioglossus и m. hyoglossus. Передним концом железа примыкает к внутренней
- Крылонебная ямка Крылонебная ямка, fossa pterygopalatina, образована участками верхней челюсти, клиновидной и небной костей. С подвисочной ямкой она соединяется широкой кверху и узкой книзу крыло-верхнечелюстной щелью, fissura pterygo-maxillaris. Границей крылонебной ямки является:
Размещена в категории Эндокринная система