БІОХІМІЯ - Підручник - Остапченко Л. І. - 2012

Розділ 15. ІНТЕГРАЦІЯ МЕТАБОЛІЧНИХ ШЛЯХІВ. ГОРМОНИ

15.13.Паратиреоїдний гормон і кальцитонін

Основними регуляторами обміну кальцію і фосфору в організмі людини є паратиреоїдний гормон, або паратгормон (ПТГ), кальцитонін і вітаміни групи D (рис. 15.18). Мішені цих гормонів - кісткова тканина, нирки та тонкий кишечник. Крім того, у регуляції метаболізму кальцію і фосфору беруть участь інші фактори: цитокіни, ІФР-І, ІФР-ІІ, тромбоцитарний фактор росту.

Рис. 15.18. Біологічна дія паратгормону

ПТГ синтезується в паращитоподібних залозах у вигляді пре- проПТГ, який містить 115 амінокислотних залишків. У ході процесингу препроПТГ перетворюється спочатку в проПТГ (90 а. к. залишків), а потім у зрілий ПТГ, який містить 84 амінокислоти (ПТГ_1-84). У печінці, нирках, кістках і в самих паращитоподібних залозах ПТГ_1-84 метаболізує з утворенням С-кінцевого, N-кінцевого та серединного фрагментів. Гормональну активність має цілий ПТГ і N-кінцевий фрагмент. Саме цей фрагмент відповідає за зв'язування з рецепторами на клітинах-мішенях. Швидкість секреції ПТГ залежить перш за все від рівня Са²⁺ у сироватці крові. На клітинах паращитоподібних залоз є рецептори Са²⁺, спряжені з G-білками. Головна функція ПТГ - це підтримка постійної концентрації кальцію в крові. Навіть незначне зниження концентрації кальцію швидко стимулює секрецію ПТГ, який стимулює резорбцію кісткової тканини, знижує екскрецію кальцію в нирках, підсилює всмоктування кальцію в тонкому кишечнику.

ПТГ - один із головних регуляторів перебудови кісткової тканини. Рецептори ПТГ присутні на остеобластах (здатні до проліферації; основна функція - синтез білків органічного матриксу) та остеоцитах (зрілі клітини, не здатні до проліферації). За дії гормону остеобласти починають секретувати ІФР-І і цитокіни, які активують остеокласти, що підсилює резорбцію кісткової тканини. Збільшення концентрації кальцію в сироватці спостерігається вже через 30-60 хв після підсилення секреції ПТГ. При постійно підвищеному рівні ПТГ (гіперпаратиреозі) резорбція кісткової тканини переважає над її утворенням, що приводить до остеопенії (зменшення маси кістки). ПТГ стимулює також продукцію остеобластами компонентів органічного матриксу, тому при короткочасному введенні гормону виявляється його анаболічна дія - переважає утворення кісткової тканини.

ПТГ стимулює реабсорбцію кальцію в дистальних звитих канальцях нирок і тим самим знижує екскрецію кальцію із сечею. Крім того, стимулює синтез у нирках активної форми вітаміну D - 1,25-дигідрокальциферолу, який є головним стимулятором усмоктування кальцію в кишечнику. Завдяки дії 1,25(ОН)₂D₃ концентрація Са²⁺ у позаклітинній рідині підтримується на рівні, необхідному для мінералізації органічного матриксу кісткової тканини. При дефіциті 1,25(ОН)₂D₃ порушується утворення аморфного фосфату кальцію та кристалів гідроксіапатиту, що приводить до рахіту або остеомаляції.

Кальцитонін - це пептид, який синтезується в парафолікулярних С-клітинах щитоподібної залози і складається з 32 амінокислотних залишків. Секреція кальцитоніну підсилюється при підвищенні концентрації кальцію в крові й регулюється гастроентеропанкреатичними гормонами, зокрема гастрином. Кальцитонін є антагоністом ПТГ. Він гальмує резорбцію кісткової тканини, знижуючи активність остеокластів, стимулює остеобласти, що сприяє утворенню кісткової тканини. Кальцитонін також пригнічує реабсорбцію кальцію в нирках і гальмує всмоктування його в кишечнику. У жінок швидкість секреції кальцитоніну залежить від рівня естрогенів. При дефіциті естрогенів секреція знижується, що сприяє прискоренню резорбції кісткової тканини.