Adrenokortikotropt hormon
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 28. juni 2016; checks kræver 20 redigeringer .| Proopiomelanocortin-derivater: | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Proopiomelanocortin | |||||||||
| y-MSH | ACTH | β-lipotropin | |||||||
| a-MSH | KLIP | y-lipotropin | β-endorfin | ||||||
| β-MSH | |||||||||
Adrenocorticotropic hormon , eller ACTH , corticotropin , adrenocorticotropin , corticotropic hormon ( lat. adrenalis - binyre, lat. cortex - bark og græsk tropos -retning) er et tropisk hormon produceret af basofile celler i den forreste hypofyse. Kemisk er ACTH et peptidhormon .
Bygning
Det humane ACTH-molekyle består af 39 aminosyrerester (4.540 Da). ACTHs egenskaber bestemmes af forskellige sektioner af dets peptidkæde: et snit fra 4 til 10 aminosyrer er et acton (et peptid, der bestemmer funktionen, en syntetisk analog af dette sted er Semax ), fra 15 til 21 (især fra 15 til 18) aminosyrer - en hapton (et peptid, der bestemmer receptorbindingsspecificitet). Området fra 1 til 3 og fra 11 til 13 bestemmer tilsyneladende ACTHs melanocytstimulerende rolle, fra 25 til 33 - de immunogene egenskaber af ACTH af denne dyreart (den adskiller sig mere end andre regioner i forskellige dyrearter). Plot 20 til 24 beskytter ACTH mod virkningen af exopeptidaser og spiller rollen som en stabilisator. En sådan mangfoldighed af biologisk aktive steder af ACTH forårsager tilstedeværelsen af flere biologiske virkninger af hormonet og muligheden for dets binding til flere typer receptorer.
Efter et vist tidsrum kan ACTH-molekylet nedbrydes til α-melanocytstimulerende hormon og STD, et protein, hvis rolle endnu ikke er undersøgt.
Biosyntese
ACTH syntetiseres ligesom nogle andre hormoner (melanocytstimulerende hormon, lipotropiner og β-endorfin ) ud fra precursorproteinet proopiomelanocortin (præ-proopiomelanocortin). Fjernelse af signalpeptidsekvensen fra præ-pro-opiomelanocortin under translation fører til dannelsen af pro-opiomelanocortin, som efter at have gennemgået en række post-translationelle modifikationer ( phosphorylering og glycosylering ), spaltes af endopeptidaser til forskellige polypeptidfragmenter med forskellige aktiviteter.
Syntesen af ACTH er underlagt en særlig rytme, som igen er underlagt rytmen af frigivelsen af corticoliberin . Den maksimale sekretion af ACTH (samt liberin og glukokortikoider) observeres om morgenen klokken 6-8, og minimum - mellem klokken 18 og 23.
ACTH-receptorer
Den specifikke ACTH-receptor anses for at være MC2R, en af melanocortin -receptorerne, der hovedsageligt er placeret på cellerne i binyrebarken og fedtvævet . Det er en syv helix-receptor forbundet med Gs -proteinet . Derudover binder ACTH med varierende grad af affinitet til resten af melanocortin-receptorerne, som er placeret på mange typer celler - hudceller, melanocytter , celler i immunsystemet mv.
Fysiologisk rolle
Corticotropin styrer syntesen og sekretionen af hormoner i binyrebarken ( især deres fascikulære zone). Grundlæggende påvirker corticotropin syntesen og sekretionen af glukokortikoider - cortisol , cortison , corticosteron . Undervejs øges syntesen af progesteron , androgener og østrogener i binyrerne . Det kan være både kronisk og kortvarigt. Adskillige teorier er blevet fremsat om den mekanisme, hvorved ACTH stimulerer kortikosteroidsyntese:
- Haynes teori (RC Haynes). Ifølge Haynes øger ACTH aktiviteten af adenylatcyclase , som katalyserer omdannelsen af ATP til cyklisk 3',5' - adenosinmonophosphat (3',5'-AMP), som aktiverer phosphorylase. Phosphorylase nedbryder igen binyreglykogen til glucose-1-phosphat, som yderligere omdannes til glucose-6-phosphat. Glucose-6-phosphat, der udveksles gennem pentosecyklussen, fører til en stigning i reduceret nikotinamidadenindinukleotidphosphat (NADPH2), som er en nødvendig cofaktor i omdannelsen af kolesterol til pregnenolon og i hydroxyleringen af steroidprækursorer til slutprodukterne af steroidogenese.
- McKerns teori (KW McKerns). Generelt ligner den den foregående, med undtagelse af et punkt: den forklarer stigningen i koncentrationen af NADPH2 i binyrerne, ikke som et resultat af en stigning i glykogenolyse, men som et resultat af en stigning i aktivitet af glucose-6-phosphat dehydrogenase.
- Garrens teori (LD Garren) et al. Ifølge denne teori stimulerer ACTH adenylatcyclase i cellemembraner og øger indtrængen af cyklisk 3',5'-AMP i cytoplasmaet, hvor 3',5'-cAMP interagerer med receptorprotein-proteinkinasekomplekset og forårsager dets dissociation, aktiverer proteinkinase. Proteinkinase phosphorylerer ribosomer og stimulerer syntesen af et særligt protein i dem, som foregår ved hjælp af et stabilt mRNA som skabelon. Det resulterende protein overfører frit kolesterol fra de fede dråber i cytoplasmaet til mitokondrierne, hvor P450scc-proteinet er placeret, som har en enzymatisk funktion. Det fremskynder dannelsen af steroider, hvis begyndelse er nedbrydningen af kolesterol, som et resultat af hvilket pregnenolon dannes af det, og derefter er kortikosteroider (transskriptionen af generne fra steroidogene enzymer, som P450scc tilhører, i stand til at stimulere ACTH selv med langvarig virkning).
I øjeblikket anses Garrens teori for at være bekræftet [1].
Til en vis grad øger corticotropin også syntesen og sekretionen af mineralokortikoider - deoxycorticosteron og aldosteron . Kortikotropin er dog ikke den vigtigste regulator af aldosteronsyntese og -sekretion. Hovedmekanismen til regulering af syntesen og sekretionen af aldosteron er uden for indflydelsen af hypothalamus - hypofysen - binyrebarken - dette er renin - angiotensin - aldosteronsystemet.
Corticotropin øger også en smule syntesen og sekretionen af katekolaminer i binyremarven . Kortikotropin er dog ikke hovedregulatoren af katekolaminsyntese i binyremarven. Reguleringen af katekolaminsyntesen udføres hovedsageligt gennem sympatisk stimulering af binyrekromaffinvævet eller gennem reaktionen af binyrekromaffinvævet på faktorer som dets iskæmi eller hypoglykæmi .
Corticotropin øger også det perifere vævs følsomhed over for virkningen af binyrehormoner (glukokortikoider og mineralokortikoider).
I høje koncentrationer og ved længere tids eksponering forårsager corticotropin en stigning i størrelsen og massen af binyrerne, især deres kortikale lag, en stigning i reserverne af kolesterol, ascorbinsyre og pantothensyre i binyrebarken, dvs. funktionel hypertrofi af binyrebarken, ledsaget af en stigning i det samlede indhold af protein og DNA i dem. Dette forklares af det faktum, at under påvirkning af ACTH i binyrerne øges aktiviteten af DNA-polymerase og thymidinkinase, enzymer involveret i DNA-biosyntese. Langvarig administration af ACTH fører til en stigning i aktiviteten af 11-beta-hydroxylase , ledsaget af forekomsten af en proteinenzymaktivator i cytoplasmaet. Ved gentagne injektioner af ACTH i den menneskelige krop ændres forholdet mellem udskilte kortikosteroider (hydrocortison og corticosteron) også i retning af en signifikant stigning i hydrocortisonsekretion.
ACTH er også i stand til melanocyt-stimulerende aktivitet (det er i stand til at aktivere overgangen af tyrosin til melanin) på grund af sekvensen af 13 aminosyrerester i den N-terminale region. Dette skyldes sidstnævntes lighed med aminosyresekvensen i α-melanocytstimulerende hormon.
En stor mængde beviser indikerer, at ACTH/MSH-lignende peptider er i stand til at hæmme inflammation.
ACTH er i stand til at interagere med andre peptidhormoner (prolactin, vasopressin, TRH, VIP , opioide peptider) såvel som med hypothalamus monoamin mediatorsystemer. Det er blevet fastslået, at ACTH og dets fragmenter kan påvirke hukommelse, motivation og læreprocesser.
Ud over nøglefunktionen med at regulere binyre-sekretionen, regulerer ACTH mange processer i forskellige celler, såsom osteoblaster, der er ansvarlige for knogledannelse. Virkningen af ACTH på osteoblaster blev opdaget i 2005. Undersøgelser har vist, at osteoblastresponset på ACTH involverer produktionen af vaskulær endotelvækstfaktor , et signalprotein, der stimulerer dannelsen af blodkar. Denne reaktion kan i nogle tilfælde spille en vigtig rolle i overlevelsen af osteoblaster.
Medicinsk betydning
I nogle tilfælde bestemmer patienter niveauet af ACTH i blodet. Det normale niveau af ACTH er 9-52 pg/ml. Et forhøjet niveau af ACTH observeres ved Addisons sygdom (eller primær insufficiens) (årsagen kan være skade på binyreparenkymet , hvilket forstyrrer syntesen af hormoner, hvilket fører til en stigning i niveauet af ACTH i blodet som følge af hypocorticism ), Cushings sygdom forårsaget af en hypofysetumor, renoleukodystrofi, Nelsons syndrom og ektopiske tumorer, der producerer ACTH. Nedsatte niveauer af ACTH kan observeres med Cushings syndrom forbundet med tumorer i binyrerne og med hypofyseinsufficiens, inklusive Simmonds sygdom .
Med recessive autosomale mutationer af ACTH -receptoren er der en familiemangel på glukokortikoider .
Regulering af sekretion
Hos mennesker reguleres syntesen og udskillelsen af ACTH til blodet af hypothalamus, som udskiller corticoliberin - ACTH-frigørende faktor. Syntetiseret under påvirkning af ACTH kommer kortikosteroider ind i blodbanen og virker på hypothalamus og undertrykker ved en negativ feedback-mekanisme sekretionen af corticoliberin [1] . Derudover er det kendt, at glukokortikoider også kan undertrykke transkriptionen af proopiomelanocortin-genet og syntesen af polypeptidkæden.
Halveringstiden for ACTH i humant blod er cirka ti minutter.
Kunstig ACTH
Kunstig ACTH, bestående af de første 24 aminosyrer i det naturlige hormon, blev først opnået af Klaus Hoffmann ved University of Pittsburgh. I syntetiske former er ACTH kendt som Synacthen eller Cortrosin. Disse to stoffer bruges i Australien og Storbritannien til at udføre ACTH-tests, der viser effektiviteten af binyrerne i stressede situationer.
I første omgang blev kunstig ACTH brugt som erstatning for den såkaldte Aktar gel til behandling af epileptiske spasmer. Men på grund af de stærkt forhøjede priser har medicinen mistet popularitet. Snart blev det også foreslået til behandling af autoimmune sygdomme og nefrotisk syndrom.
Discovery
Mens hun arbejdede på sin afhandling, udforskede Evelyn M. Anderson sammen med James Bertram Collip og David Thomson Landsborough ACTHs funktion og forklarede den i et papir udgivet i 1933.
Noter
- ↑ Kort medicinsk encyklopædi. I 2 bind / Udg. V. I. Pokrovsky , red. 3., rev. og yderligere // M.: NPO "Medical Encyclopedia", 1994. - T. I, A - Mekanoterapi, 608 s. ISBN 5-8317-0047-X . s. 13-14, 482 (Adrenokortikotropt hormon, kortikosteroider).
Litteratur
- Agadzhanyan N. A., Tel L. Z., Tsirkin V. I., Chesnokova S. A. Human Physiology. St. Petersborg: Sothis, 1998. Med. 153-154.
- Pankov Yu. A. Adrenokortikotropisk hormon // Big Medical Encyclopedia : i 30 bind / kap. udg. B.V. Petrovsky . - 3. udg. - M .: Soviet Encyclopedia , 1974. - T. 1: A - Antibiose. - S. 110-111. — 576 s. : syg.
- Rozen V. B. Fundamentals of endocrinology // M.: Publishing House of Moscow State University, 1994.
- Strand F. et al., 1993, Pranzatelli M. et al., 1994, Googman B. et al., 1994, Gotoh M. et al., 1994, Hatzinger M. et al., 1995, Kiem D. et al. .., 1995, Musselman D. & Nemeroff C., 1995.
Links
 Tematiske steder | |
|---|---|
| Ordbøger og encyklopædier | |
| I bibliografiske kataloger |
| Nootropiske lægemidler | |
|---|---|
| Racetams |
|
| GABA- derivater | |
| GABA A - receptorblokkere |
|
| Derivater af dimethylaminoethanol |
|
| Pyridoxinderivater _ |
|
| Neuropeptider og deres analoger |
|
| Aminosyrer |
|
| 2- mercaptobenzimidazolderivater | Bemitil |
| Vitaminer og vitaminlignende produkter |
|
| Adamantan- derivater | |