Метаболизм стероидных гормонов

Протекает без расщепления стероидного скелета и сводится к восстановлению двойной связи в кольце А; окисления – восстановления кислородных групп; гидроксилирования углеродных атомов.

Метаболизм андрогенов.

Для метаболизма секретируемых андрогенов характерна серия реакций активации на периферии. В основе активации лежат реакции восстановления, гидроксилирования.

Метаболизм эстрогенов.

Метаболизм сводится к реакциям гидроксилирования, метилирования углеродных атомов, окислению и восстановлению кислородной функции у 17С.

Метаболизм аминокислотных гормонов.

Катехоламины подвергаются окислительному дезаминированию боковой цепи и оксиметилированию гидроксина у С₃ кольца.

Метаболизм тиреоидных гормонов.

В основе лежит дейодирование под влиянием микросомальных дейодиназ. В результате дейодирования образуется трийодтиронин, который обладает большей биологической активностью. Происходит полное удаление йода и потеря биологической активности.

Следующий путь превращений гормонов щитовидной железы связан с изменением аланиловой боковой цепи, которая может подвергаться окислительному дезаминированию и декарбоксилированию.

Возможно образование в печени эфиров с глюкуроновой и серной кислотами, что приводит к полной инактивации гормонов и выведению гормонов.

Метаболизм мелатонина.

Мелатонин превращается в 5-метоксииндолуксусную кислоту, 5-метокситриптофан и 6-оксимелатонин.

Метаболизм белково-пептидных гормонов.

Инактивируются под действием специфических пептидаз. Примером является действие инсулиназы, которая восстанавливает дисульфидные мостики инсулина. Инсулин распадается на А и В – цепи, которые под влиянием печеночных пептидаз расщепляется на пептиды и аминокислоты.

Пути экскреции гормонов и их метаболитов.

Небольшая доля гормонов экскретируется в неизменном виде. Плохо растворимые в воде метаболиты стероидных гормонов экскретируются в форме глюкуронидов, сульфатов и других эфиров, обладающих высокой водорастворимостью.

Метаболиты аминокислотных гормонов хорошо растворимы в воде и экскретируются главным образом в свободном виде и лишь небольшая часть выделяется в составе парных соединений с кислотами.

Метаболиты белково-пептидных гормонов выводятся преимущественно в форме свободных аминокислот, их солей и небольших пептидов.

Гормональные метаболиты экскретируются с мочой и желчью. Некоторая часть метаболитов выводится из организма с потом и слюной.

Большинство гормонов и их метаболитов выводится из организма почти полностью через 48-72 часа, причем 80-90% попавшего в кровь гормоны выводится уже в первые сутки. Исключение составляют тиреоидные гормоны, аккумулируемые в организме в течение ряда суток в форме тироксина.

 

 

Регуляция обмена белков.

Показатели интенсивности синтеза белка в организме (анаболических процессов) является азотистый баланс. При высоком уровне анаболизма отмечается положительный азотистый баланс. В основе увеличения размеров каждой клетки лежит ускоренный синтез ДНК, РНК, белка и повышенная частота митозов.

Обмен белков склабывается из 2 противоположных прцессов:

1. процесса анаболизма, т.е. синтеза и

2. процесса катаболизма, т.е. распада белков.

В регуляции обмена белков принимают участие СТГ, инсулин, тиреидные гормоны, половые гормоны, кортикостероиды.

Главная роль в регуляции обмена белков принадлежит СТГ.

Этапы действия СТГ.

Эффекты, вызываемые СТГ во времени можно разделить на 3 группы:

1. Ранние эффекты – 2 ч. – увеличивается проницаемость клеточных мембран для глюкозы, аминокислот, интенсивно идет фосфорилирование белков-фрагментов.

2. Начальные эффекты – до 48 часов. Усиливается процесс транскрипции, увеличивается концентрация и-РНК, т-РНК, активируется трансляция.

3. Поздние Эффекты – после 48 часов. Интенсивно идут процессы репликации, увеличивается масса органов.

Наиболее чувствительны к СТГ хрящевая, костная, мышечная ткань, а также печень.

СТГ оказывает влияние на печень, стимулирует выделение печенью соматомединов. Соматомедины опосредуют действие СТГ. В печени СТГ усиливает синтез белков через 30 минут. В печени под действием СТГ усиливается фосфорилирование белков рибосом и хроматина. Таким образом, активируя синтез в печени соматомадинов, СТГ оказывает влияние на синтез белка в костной и хрящевой тканях.

СТГ наиболее интенсивно стимулирует обмен белков в костной и хрящевой тканях, что оказывает влияние на линейный рост.

В растущем организме к действию СТГ наиболее чувствительны хрящевые зоны эпифизов трубчатых костей и всего организма в длину.

СТГ влияет на мышечную ткань, что приводит к увеличению массы тела.

При избыточной продукции СТГ в детском возрасте развивается гигантизм, для которого характерно пропорциональное увеличение роста и массы тела за счет увеличения массы костей и мышц.

Недостаточность СТГ в организме ребенка приводит к гипофизарной карликовости.

Гиперпродукция СТГ у взрослых людей приводит к акромегалии. Для акромегалии характерно неравномерное разрастание скелета, непропорциональное увеличение костей черепа, нижней челюсти, костей рук, стоп, хрящей носа, ушных раковин, некоторых мышц (языка).

Инсулин усиливает анаболические процессы в мышцах, печени, почках, в мягких соединительных тканях.

Этапы действия инсулина.

1. Инсулин увеличивает проницаемость мембран для аминокислот.

2. Усиливает процесс энергообразования за счет окисления глюкозы, т.к. все синтетические процессы требуют затраты энергии.

3. Усиливает процесс транскрипции р-РНК, м-РНК.

4. Усиливает трансляцию.

5. Усиливает выработку СТГ.

Инсулин оказывает стимулирующее действие на линейный рост организма.

 

Тиреоидные гормоны – три и тетрайодтиранины. Действует эффект концентрации. В низких дозах тиреоидные гормоны стимулируют, а в высоких тормозят синтез белков. Большие дозы приводят к снижению синтеза белков в рибосомах, вызывают процесс разобщения окислительного фосфорилирования и тканевого дыхания в печени и мышцах, что сопровождается снижением массы тела, отрицательным азотистым балансом. Возникает «болезнь митохондрий» или тиреотоксикоз (падение веса, мышечная слабость).

При нарушении в детстве функции щитовидной железы развивается кретинизм или щитовидная карликовость. Рост и созревание мозга задерживается, и ребенок остается психически неполноценными всю жизнь (кретинизм).

Дефицит тиреоидных гормонов у взрослых сопровождается развитием микседемы.

Для микседемы характерно угнетение психических функций, больной становится психически замедленным, забывчивым, рефлексы замедляются: увеличение латентного периода коленного рефлекса – обычный клинический признак гипотиреоидизма.

При гипертиреозе активация ЦНС может быть обусловлена эффектами катехоламинов.

Тиреоидные гормоны необходимы для развития и функционирования половых желез. Гипотиреоз матери во время беременности обуславливает дефекты развития половых желез плода.

Тиреоидные гормоны влияют на строение и функции кожи и ее придатков. У млекопитающих способствуют развитию волосяного покрова.

Половые гормоны.

Половые гормоны оказывают анаболический эффект.

Андрогены оказывают анаболический эффект на синтез белков в мышцах, хрящевой ткани, покровной ткани, в печени, почках в органах половой сферы.

Андрогены усиливают процессы транскрипции, трансляции, выработку СТГ.

Действие андрогенов без СТГ выражено слабо.

Эстрогены оказывают анаболическое действие на синтез белка в печени, почках, сердце и половых органах.

Эстроегны в период полового созревания ингибируют продукцию СТГ, тормозят синтез белка в мышцах и хрящевой ткани, что вызывает остановку роста.

Действие эстрогенов без СТГ выражено слабо. Соматотропный гормон оказывает влияние на эстрогены и наоборот.

Кортикостероиды (глюкокортикоиды) являются антагонистами СТГ. В основе катаболического действия глюкокортикоидов лежит торможение синтеза белка, особенно в лимфоидной ткани. Это свойство используется для повышения функции лимфоидной ткани, что особенно важно при пересадке тканей. Глюкокортикоиды являются иммуносупрессорами.

В печени глюкокортикоиды обладают анаболическим эффектом. В печени глюкокортикоиды стимулируют синтез белков-ферментов глюконеогенеза, а также синтез ферментов амиокислотного обмена. Глюкокортикоиды стимулируют синтез м-РНК и р-РНК.