Состав: –Соматолиберин (44 а/к) Глюкагон (29 а/к) Секретин (27 а/к) Глюкагоноподобные пептиды (29 и 33 а/к) ВИП (28 а/к) ГИП (39 а/к) –Тимозин-альфа1 –Гипокретины. - презентация

1 Состав: –Соматолиберин (44 а/к) Глюкагон (29 а/к) Секретин (27 а/к) Глюкагоноподобные пептиды (29 и 33 а/к) ВИП (28 а/к) ГИП (39 а/к) –Тимозин-альфа1 –Гипокретины (орексины) 1 и 2 (33 и 28 а/к), 25 и 39% гомологии с секретином –Активирующий аденилатциклазу пептид (PACAP) (27 и 38 а/к) Рецепторы, сопряженные с G-белками Семейство соматолиберина-секретина Олигопептиды желудочно-кишечного тракта

2 ФУНКЦИИ: Глюкагон: Функциональный антагонист инсулина Рост уровня глюкозы в крови Стимуляция гликогенолиза и в печени Стимуляция глюконеогенеза Снижение потребления пищи Торможение пищевого поведения –Повышение продукции инсулина (паракринное действие) –Снижение секреции грелина

3 ФУНКЦИИ: Секретин: Снижение секреции кислоты и стимуляция секреции пепсина желудком Снижение перистальтики кишечника Стимуляция эвакуации пищи из желудка Стимуляция экзокринной секреции поджелудочной железы Стимуляция секреции бикарбоната поджелудочной железой Стимуляция желчетока и повышение щелочности желчи Стимуляция секреции инсулина Стимуляция секреции соматостатина кишечником Гастроингибирующий пептид: Стимуляция секреции инсулина Стимуляция секреции глюкагона Стимуляция секреции соматостатина Вазоактивный интестинальный пептид: Гипотензивное действие Вазодилятаторное действие Расширение бронхов Активация моторики и секреции ряда отделов ЖКТ Повышение уровня ангиотензина II

4 Состав: Соматостатин (14 и 28 а/к) Мотилин (22 а/к) (стимуляция сокращений гладкой мускулатуры ЖКТ) Грелин (28 а/к) Семейство соматостатина - грелина Олигопептиды желудочно-кишечного тракта

5 Функции: –Регуляция моторики желудка и секреции кислоты –Регуляция секреторной активности поджелудочной железы Стимуляция аппетита и положительного энергетического баланса Стимуляция пищевого поведения Снижение температуры тела Стимуляция продукции СТГ Снижение секреции соматостатина Стимуляция секреции пролактина Стимуляция секреции АКТГ Стимуляция секреции КРГ Стимуляция экспрессии нейропептида Y Стимуляция секреции вазопрессина Негативное влияние на гормоны репродуктивной оси Грелин

6 Состав: Инсулин (51 аминокислота) Релаксин (48 аминокислот) ИФР-1 (70 аминокислот) ИФР-2 (67 аминокислот) Рецепторы – рецепторные тирозинкиназы Семейство инсулина

7 Биосинтез инсулина из проинсулина N C N S-S А-цепь C B-цепь C-пептид S-S Арг Лиз Арг

8 Общие черты структуры гормонов семейства инсулина В В (31) В (26) С А (20) С А (22) СА Проинсулин Прорелаксин ИФР-1 (70 а/к) ИФР-2 (67 а/к) N C 3 S-S мостика: 1 мостик - А- цепь, 2 мостика – связи А-цепи и В-цепи Семейство инсулина

9 ФУНКЦИИ: Инсулин: Снижение уровня глюкозы в крови: Стимуляция активного транспорта глюкозы и аминокислот в мышцы и жировую ткань Стимуляция превращения глюкозы в гликоген в печени Стимуляция гликолиза и превращения глюкозы в жирные кислоты в печени Ингибирование ферментов гликогенолиза и глюконеогенеза в печени Стимуляция превращения избытка глюкозы в жиры Ингибирование гормончувствительной липазы Анаболическое действие Стимуляция потребления пищи Стимуляция продукции лептина Снижение продукции глюкагона (паракринное действие) Стимуляция продукции адипонектина

10 ФУНКЦИИ: ИФР-1: Стимуляция роста Инсулиноподобная активность Усиление эффектов СТГ Снижение секреции СТГ Снижение секреции соматолиберина Стимуляция секреции соматостатина Участие в отборе доминантного фолликула (паракринное действие) ИФР-2: Стимуляция роста в эмбриогенезе

11 ФУНКЦИИ: Релаксин: Рост сосков молочной железы Рост влагалища и усиление его эластичности В процессе родов: Лизис хряща лонного сочленения Расслабление связок малого таза Стимуляция раскрытия шейки матки Усиление кровотока в почке Снижение осмолярности плазмы Снижение давления Усиление частоты и силы сердечных сокращений

12 Олигопептидные регуляторы обмена Сa 2+ Семейство паратгормона Паратгормон (84 а/к) Пептид, родственный гену паратгормона (PTHrP) (141 а/к) Рецепторы, сопряженные с G-белками Семейство кальцитонина Кальцитонин (32 а/к) Пептид, родственный гену кальцитонина (37 а/к) Адреномедулин (52 а/к) (гипотензивное, диуретич. действие) Амилин (37 а/к) (регуляция углеводного обмена) Катакальцин (21 а/к) Рецепторы, сопряженные с G-белками

13 ФУНКЦИИ: Паратгормон: Гиперкальциемическое действие Стимуляция резорбции кости Индукция рецепторов к гормональной форме витамина D3 в костной ткани Стимуляция всасывания кальция в кишечнике Стимуляция реабсорбции кальция в дистальных извитых канальцах почки Торможение реабсорбции фосфата в проксимальных извитых канальцах почки Стимуляция синтеза в почке гормональной формы витамина D3 Кальцитонин: Гипокальциемическое действие Торможение резорбции кости Торможение всасывания кальция и фосфатов из кишечника Стимуляция экскреции кальция и фосфатов почками

14 Интерлейкины Интерфероны Колониестимулирующие факторы Фактор, ингибирующий подвижность макрофагов (MIF) Семейство фактора некроза опухолей альфа (ФНОальфа) Рецепторы – рецепторы, сопряженные с тирозинкиназой класса Janus Цитокины Лимфокины

15 Фактор, ингибирующий подвижность макрофагов (MIF) 1.Структура: 115 а/к, Гомотример 3 х 12, 5 кДа, гомология с провоспалительными цитокинами 1.Член семейства тиоредоксинов 2. Источники: Гормональная секреция – кортикотрофы переднего гипофиза Пара-/аутокринная секреция – макрофаги, моноциты, Т-лимфоциты 3. Функции: Провоспалительное действие (антагонист глюкокортикоидов) потенциация эндотоксемии участие в реакции гиперчувствительности отставленного типа участие в стрессорной реакции защитная роль в отношении нервной ткани изомеразная активность участие в презентации антигенов 4. Регуляция секреции: Положительные регуляторы: КРФ, кортизол (на паракринном уровне), TNF (на паракринном уровне) Цитокины Лимфокины

16 Цитокины Гипофизарно-плацентарные цитокины Семейство гормона роста Одноцепочечные белки: Соматотропный гормон – 191 а/к Плацентарный лактоген – 191, 196 а/к Пролактин – 199 а/к Пролиферин – 224 а/к Рецепторы – рецепторы, сопряженные с тирозинкиназой класса Janus

17 ФУНКЦИИ: СТГ: Стимуляция линейного роста организма Анаболическое действие Нейротропное действие Липолитическое действие Гипергликемическое действие Стимуляция секреции ИФР-1 печенью Регуляция стрессорного ответа Пролактин: Лактогенное действие Регуляция роста и дифференцировки молочных желез Стимуляция материнского поведения Стимуляция образования желтого тела Регуляция стрессорного ответа Иммуномодулирующее действие Стимуляция анаболических процессов в мягких тканях Стимуляция эритропоэза Регуляция водно-солевого обмена

18 ФУНКЦИИ: Плацентарный лактоген: Поддержание работы желтого тела беременности Стимуляция продукции прогестерона желтым телом беременности Регуляция роста и метаболизма плода Реорганизация и рост сосудов фето-плацентарной единицы Индукция продукции молока Пролиферин: Паракринная регуляция роста

19 Структура: 165 а/к гликопротеин Эритропоэтические функции: –Предотвращение апоптоза проэритробластов –Развитие проэритробластов –Митоз и созревание клеток-предшественников эритроцитарного ряда –Поддержание количества эритроцитов –Увеличение вязкости крови –Рост артериального давления –Рост потребления костным мозгом железа, меди, фолатов и витамина В12 и их параллельное снижение в крови, снижение их транспортных белков (ферритина, транскобаламина) Неэритропоэтические функции: –Ангиогенная с усилением транспорта эритроцитов к области гипоксии –Нейротрофическая –Нейрозащитная –Активация глиальных клеток –Снижение провоспалительных цитокинов Стимуляторы секреции: Глюкокортикоиды Тканевая гипоксия Кровопотери Анемии Нарушение кровообращения и гипоксия почек Рецепторы – рецепторы, сопряженные с тирозинкиназой класса Janus Цитокины Э ритропоэтин Эритрокины

20 Лептин ( рецепторы, сопряженные с тирозинкиназой класса Janus) Адипонектин Резистин ФНОальфа (рецепторы, сопряженные с доменом смерти) ИЛ-6 (рецепторы, сопряженные с тирозинкиназой класса Janus) ТРФ бета (рецепторные серинтреонинкиназы) другие Цитокины Адипокины

21 Лептин Источники: –Гормональная секреция: адипоциты –Пара/аутокринная секреция – –Гонады, плацента, гипоталамус, гипофиз Структура: мономер, 145 а/к Цитокины Адипоцитокины Функции: Рост активности центра теплопродукции Снижение активности центра аппетита Рост утилизации жиров Снижение массы тела Регуляция функций тиреоидной оси Адаптация функций щитовидной железы к голоданию Увеличение скорости полового созревания

22 Источники: –Гормональная секреция: адипоциты Структура: 230 а/к Пространственная структура сходна с цитокинами семейства фактора некроза опухолей альфа Цитокины Адипонектин Адипоцитокины Функции: Антидиабетогенный эффект: Снижение уровня глюкозы в крови Снижение свободных жирных кислот в крови Усиление ингибирующего действия инсулина на глюконеогенез в печени Усиление захвата глюкозы периферическими тканями Усиление окисления жирных кислот в мышце Подавление секреции и действия ФНО альфа (антивоспалительное действие) Стимуляция энергозатрат на уровне мозга Стимуляция пролиферации эндотелия Ингибирование пролиферации и миграции гладкомышечных клеток сосудов Повышение секреции КРГ

23 Адипоцитокины Семейство резистина (90, 88 а/к) Цитокины Источники: Гормональная секреция: преадипоциты>адипоцитов Функции: Резистентность тканей к действию инсулина (подавление активности транспортеров глюкозы) Стимуляция продукции глюкозы печенью

24 Димерные гликопротеидные гормоны семейства ФСГ Состав: ЛГ, ФСГ, ТТГ, ХГ Рецепторы, сопряженные с G-белкам Особенности структуры: Общая альфа-цепь, гомологичные бета-цепи Структура: Альфа-цепь (92 а/к) Бета-цепь ФСГ (111 а/к) Бета-цепь ЛГ (121 а/к) Бета-цепь ТТГ (112 а/к) Бета-цепь ХГТ (145 а/к)

25 Функции: ЛГ: Стимуляция стероидогенеза в клетках фолликулов и желтого тела яичников, клетках Лейдига семенников Стимуляция овуляции и образования желтого тела ХГ: Стимуляция стероидогенеза в желтом теле беременности и плаценте ФСГ: Стимуляция роста фолликулов яичника Сенсибилизация клеток фолликулов к действию ЛГ Стимуляция синтеза эстрогенов клетками гранулезы и Сертоли Стимуляция секреторной активности клеток Сертоли Поддержание жизнеспособности сперматозоидов Поддержание гемато-тестикулярного барьера ТТГ: Стимуляция синтеза и секреции тиреоидных гормонов Стимуляция пролиферации фолликулярных клеток щитовидной железы

26 Димерные гликопротеидные гормоны семейства трансформирующего ростового фактора бета 1.Структура: Двухцепочечные гликопротеины 2. Разделение на группы по гомологии С-конца: А. Группа ФРМК Б. Группа ТРФ-бета В. Группа ингибина (цепи: альфа и бетаА, бетаВ) 2. Источники: Гормональная секреция (ФРМК, активин, ингибин) – гонады Пара-/аутокринная секреция: ТРФ-бета - многие ткани, ингибин, активин - плацента, кора надпочечников и некоторые другие ткани Рецепторы – рецепторные серинтреонинкиназы

27 План структуры димерных гликопротеидных гормонов семейства ТРФ-бета Ингибин А (Гетеродимер; альфа-цепь=134 а/к, бетаА-цепь=116 а/к ТФР-бета = Гомодимер 2 х 112 а/к ФРМК=Гомодимер 2 х 535 а/к Ингибин В (Гетеродимер; альфа-цепь=134 а/к, бетаВ-цепь=115 а/к Активин А (Гомодимер; 2 х бетаА-цепь=116 а/к) Активин В (Гомодимер; 2 х бетаВ-цепь=115 а/к) Активин АВ (Гетеродимер; бетаА-цепь=116 а/к х бетаВ-цепь=115 а/к)

28 Функции гормонов семейства трансформирующего ростового фактора бета А. Группа ФРМК Регрессия мюллеровых каналов Опущение яичек в мошонку Торможение роста фолликулов яичника при выборе доминантного фолликула

29 Функции гормонов семейства трансформирующего ростового фактора бета Б. Группа ТРФ-бета Индукция апоптоза Торможение роста Индукция фиброгенеза Регуляция дифференцировки в эмбриогенезе Антиканцерогенной действие

30 Функции гормонов семейства трансформирующего ростового фактора бета В. Группа ингибина Ингибин Активин Снижение секреции ФСГУвеличение секреции ФСГ Снижение ароматизации андрогенов в клетках гранулезы и Сертоли Увеличение ароматизации андрогенов в клетках гранулезы и Сертоли Усиление проведения сигнала ЛГСнижение проведения сигнала ЛГ Конечный эффект: усиление андрогенной функции Конечный эффект: снижение андрогенной функции

31 Гормоны производные аминокислот: ТИРЕОИДНЫЕ ГОРМОНЫ

32 Прямой и опосредованный контроль биосинтеза тиреоидных гормонов Прямой генетический контроль: Ген - мРНК - препроГормон - проГормон Секреция в полость фолликула Опосредованный генетический контроль: (ген)n - (мРНК)n - ферменты –Гормон

33 Тиреоидные гормоны Ядерные рецепторы

34 Программирующее действие на развитие мозга: Программирование архитектоники мозга Стимуляция дифференцировки разных типов клеток мозга Стимуляция синаптогенеза Стимуляция миелинизации нейронов Стимуляция роста и развития многих систем Стимуляция основного обмена: Стимуляция аэробного энергетического метаболизма Регуляция метаболизма углеводов Регуляция метаболизма белков Регуляция метаболизма жиров Регуляция транспорта ионов Усиление активности ЦНС Стимуляция сердечного выброса Стимуляция вентиляции легких Термогенное действие Регуляция репродуктивной функции Функции тиреоидных гормонов:

35 Дийодтирозил Na + I-I- I-I- Т и р о г л о б у л и нТ и р о г л о б у л и н Na + /I - -котранспортер K+K+ Na,K-АТФаза Na + Пендрин Базолатеральная поверхность Апикальная поверхность Фолликулярная клетка Полость фолликула ТП I Тироксин Тетрайодтиронил Йодтирозил Тирозил Катепсины Биосинтез тиреоидных гормонов ТП - тиропероксидаза ТГ

36 Гормоны производные аминокислот: Катехоламины

37 Рецепторы, сопряженные с G-белками

38 Биосинтез катехоламинов

39 Гормоны производные аминокислот: Производные триптофана

40 Сигнальные соединения – производные триптофана Рецепторы, сопряженные с G-белками

41 Антигонадотропное действие Регуляция циркадных ритмов Регуляция диурнальной и сезонной активности репродуктивной системы Регуляция окраски покровов в соответствии с освещенностью (низшие позвоночные) Антипролиферативное действие Иммуномодуляторное действие Антиоксидантное действие (в больших концентрациях) Седативное действие Функции мелатонина:

42 Биосинтез серотонина и мелатонина

43 Гормоны липидной структуры: СТЕРОИДЫ Ядерные рецепторы

44

45

46 Стимуляция и поддержание активности женских репродуктивных органов Регуляция женских половых циклов Индукция созревания ооцитов Подготовка к беременности в лютеиновую фазу женского полового цикла: Препятствие возникновению новой овуляции Стимуляция развития секреторного типа эндометрия Снижение сократимости матки Стимуляция секреции вязкой цервикальной слизи с низким рН Стимуляция развития альвеолярного аппарата молочных желез Поддержание беременности (совместно с эстрогенами) o Снижение рецепторов к окситоцину в матке Рост температуры тела Негативная регуляция секреции ЛГ, ФСГ, Гн-РГ (отрицательная обратная связь) Стимуляция превращения тестостерона в 5альфа-тестостерон Антиандрогенное действие Участие в акросомальной реакции и капаситации сперматозоидов Функции прогестинов:

47

48 Рост реабсорбции ионов натрия в почках Рост концентрации ионов натрия в крови Задержка воды, обусловленная ростом ионов натрия Стимуляция выведения ионов калия и протонов почками, слюнными и потовыми железами Регуляция объема клетки Функции минералокортикоидов:

49 Функции глюкокортикоидов (кортизола, кортикостерона): Гипергликемический эффект: Стимуляция глюконеогенеза Стимуляция синтеза белка и ферментов глюконеогенеза и обмена аминокислот в печени Усиление синтеза гликогена в печени Снижение транспорта глюкозы в мышцы и жировую ткань и ее утилизации в этих тканях Регуляция стрессорного ответа Липолитический эффект Торможение синтеза белка в мышцах, лимфоидной и соединительной тканях, Стимуляция лизиса тимико-лимфоидной ткани Стимуляция выброса антител и торможение их новообразования Иммуносупрессивный эффект Антивоспалительный эффект Рост возбудимости коры и подкорковых структур мозга Снижение репродуктивной функции Слабые минералокортикоидные эффекты Антиостеогенный эффект Стимуляция секреции кислоты желудком Стимуляция секреции эритропоэтина и эритропоэза Пермиссивные эффекты для катехоламинов, глюкагона, пролактина Снижение продукции адипонектина

50

51 Функции андрогенов (тестостреона, 5альфа- дигидротестостерона): Программирование дифференцировки по мужскому типу репродуктивных органов, клеток мозга, метаболических систем других тканей; Стимуляция и поддержание активности мужского полового аппарата; Анаболическое действие на мышцы и другие ткани за исключением тимуса; Катаболическое действие на тимус; Стимуляция акселерации и терминации роста; Усиление агрессии и мужского типа полового поведения; Негативная регуляция секреции ЛГ, ФСГ, Гн-РГ (отрицательная обратная связь); o Снижение продукции адипонектина o Негативная регуляция секс-стероидсвязывающего глобулина

52 Структура природных и синтетических эстрогенов

53 Функции эстрогенов (эстрадиола, эстрона, эстриола): Регуляция развития и поддержание активности женских репродуктивных органов Стимуляция роста фолликулов яичника Повышение рецепторов ЛГ в клетках гранулезы яичников Стимуляция предовуляторного пика секреции ЛГ (положительная обратная связь); Стимуляция развития пролиферативного типа эндометрия Повышение рецепторов прогестерона в матке Стимуляция развития и ветвления протоков молочных желез; Поддержание беременности (совместно с прогестинами); Стимуляция акселерации и терминации роста Поддержание остеогенеза Усиление женского типа полового поведения; Негативная регуляция секреции ЛГ, ФСГ, Гн-РГ (отрицательная обратная связь); Позитивная регуляция секс-стероидсвязывающего глобулина

54 Мобилизация холестерина АХАТ = ацил-коэнзим А:холестеролацилтрансфераза StAR = стероидогенный белок быстрой регуляции

55 HO HO HO OH HO O O O O O OH O O OH O O OH HO O O OH HO O O O OH OH O O O O OH OH HO O OH O HO HO OH HO O OH OH OH HO HO O OH O HO Холестерин 20α,22β-ДигидроксихолестеринПрегненолон 17α-Гидроксипрегненолон 21-Гидроксипрегненолон 11-Дезоксикортикостерон Прогестерон 17α-Гидроксипрогестерон 11-Дезоксикортизол Кортизол (гидрокортизон) Дегидроэпиандростерон Андростендион Тестостерон Кортикостерон Альдостерон Эстрадиол Эстрон Эстриол Десмолаза Десмолаза 3β-ол-ДГ 3β-ол-ДГ 17α,20-Лиаза 17α,20-Лиаза 17α,20-Лиаза 17α,20-Лиаза 21-Гидроксилаза 21-Гидроксилаза 11β-Гидроксилаза 11β-Гидроксилаза 3β-ол-ДГ 17β-ГСД 17β-ГСДАроматаза Ароматаза Альдостеронсинтаза 16α-Гидроксилаза 21-Гидроксилаза Путь Путь

56 АКТГ Кортизол Андрогены надпочечников ЛГ, ФСГ Андрогены семенников Кортизол АКТГ Андрогены надпочечников ЛГ, ФСГ Андрогены семенников НОРМА Адреногенитальный синдром Механизмы развития гормональных нарушений при адреногенитальном синдроме (сплошные линии–стимуляция, прерывистые линии– торможение, толщина стрелок указывает на степнь регуляторного влияния)

57 Биосинтез гормонально активной формы витамина D 3 ПеченьПочки

58 Стимуляция всасывания ионов кальция и фосфата в тонком кишечнике Снижение выведения кальция почками Стимуляция накопления кальция в остеоцитах и остеобластах Сенсибилизация к действию паратгормона Снижение секреции партгормона Стимуляция секреции кальцитонина Стимуляция секреции адреналина Функции гормональной формы витамина D3:

59 Ядерные рецепторы

60 Дифференцировка нейронов Участие в развитии передне-задней ассиметрии в нервной системе Регуляция закрытия нервной трубки Регуляция активности моторных нейронов Регуляция процессов памяти и пространственного восприятия Участие в дифференцировке слизистых влагалища, кишечника, почечных канальцев, ряда желез, дермы, сперматозоидов Регуляция роста костей и мягких тканей Функции гормональных ретиноидов:

61 Эйкозаноиды (PG – простагландин) Простагландины: Стимуляция сокращений матки, бронхов, миокарда Подавление желудочной секреции, агрегации тромбоцитов, тонуса сосудов Стимуляция воспалительного процесса, гликолиза Лизис желтого тела яичника Тромбоксаны: Физиологические антагонисты простагландинов в действии на агрегацию тромбоцитов и вазоконстрикцию Лейкотриены: Стимуляция дыхания, сокращений кишечника Противовоспалительное действие Рецепторы, сопряженные с G-белками

62 Пункты регуляторного воздействия на продукцию гормонов 1. Этапы биосинтеза 2. Секреция 3. Ритмичность секреции Типы регуляторного контроля 1. Нервная регуляция 2. Нейро-эндокринная регуляция 3. Эндокринная регуляция 4. Регуляция продуктами обмена

63 Эндокринная регуляция кортикотропной оси Нейропептид Y КРГВазопрессин АКТГ Холестерин Прегненолон ДГА Кортизол Лептин Превращение в активные А и Е, контроль репродуктивных функций Кортизол Клетка коры надпочечников

64 Гипоталамус Срединное возвышение Аденогипофиз ток крови нейросекрет Ножка гипофиза НЕЙРО-ЭНДОКРИННЫЙ тип регуляции: Двойная капиллярная сеть обеспечивает доставку рилизинг-гормонов из гипоталамуса в аденогипофиз

65 3,5 ч 1,5 ч СТГ STAT5a STAT5b СТГ печень Экспрессия цитохрома P450 маскулинизация феминизация Андрогены Эстрогены Ритмичность секреции СТГ: роль в половой дифференцировки экспрессии цитохромов P450 в печени

66 Элементы проведения сигнала Сенсибилизирующий гормон Эффекторный гормон Конечный эффект Недостающий элемент А Гормон 1 Конечный эффект = 1+2 Гормон 2 Б Гормон 1 Конечный эффект > 1+2 Гормон 2 В Сенсибилизирующее (пермиссивное) (А), аддитивное (Б) и кооперативное (В) действие сигнальных соединений