Пролактин биохимия — Пролактин биохимия

Автор: | 20.05.2021

Пролактин биохимия

Пролактин

Пролактин стимулирует рост молочных желез и способствует образованию молока.

Гормон стимулирует синтез белка — лактальбумина, жиров и углеводов молока. Пролактин стимулирует также образование желтого тела и выработку им прогестерона. Влияет на водно-солевой обмен организма, задерживая воду и натрий в организме, усиливает эффекты альдостерона и вазопрессина, повышает образование жира из углеводов.

Образование пролактина регулируется пролактолиберином и пролактостатином гипоталамуса. Установлено также, что стимуляцию секреции пролактина вызывают и другие пептиды, выделяющиеся гипоталамусом: тиреолиберин, вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП), ангиотензин II, вероятно, эндогенный опиоидный пептид В-эндорфин.

Секреция пролактина усиливается после родов и рефлекторно стимулируется при кормлении грудью. Эстрогены стимулируют синтез и секрецию пролактина.

Угнетает продукцию пролактина дофамин гипоталамуса, который, вероятно, также тормозит клетки гипоталамуса, секретирующие гонадолиберин, что приводит к нарушению менструального цикла — лактогенной аменорее. Избыток пролактина наблюдается при доброкачественной аденоме гипофиза (гиперпролактинемическая аменорея), при менингитах, энцефалитах, травмах мозга, избытке эстрогенов, при применении некоторых противозачаточных средств. К его проявлениям относятся выделение молока у некормящих женщин (галакторея) и аменорея. Лекарственные вещества, блокирующие рецепторы дофамина (особенно часто психотропного действия), также приводят к повышению секреции пролактина, следствием чего могут быть галакторея и аменорея.

Гормоны репродуктивной функции

К гормонам репродуктивной системы относятся окситоцин, лактотропный гормон, гонадотропины, мужские и женские гормоны

Окситоцин

Строение

Представляет собой пептид, состоящий из 9 аминокислот и периодом полураспада 5 минут.

Синтез

Осуществляется в гипоталамусе. В точку секреции – заднюю долю гипофиза – гормон попадает по аксонам с белком-переносчиком нейрофизином.

Регуляция синтеза и секреции

Стимулируют секрецию раздражение грудных сосков (кормление грудью), беременность, увеличение частоты секс-контактов, стресс, сон, серотонин.

Механизм действия

Точно не известен. Связан с регуляцией количества простагландинов в клетке и изменением потоков ионов Cа 2+ и Na + .

Мишени и эффекты

Матка

Изменяя ионные потоки в миометрии матки, вызывает ее сокращение. С повышением срока беременности чувствительность матки к гормону возрастает.

Молочная железа

В миоэпителиальных клетках альвеол стимулирует спазм протоков и выделение молока.

Жировая ткань

Увеличивает потребление глюкозы и, следовательно, синтез триацилглицеролов.

Патология

Пролактин (маммотропин, лактотропный гормон, ЛТГ)

Строение

Представляет собой пептид из 198 аминокислот с молекулярной массой 23 кДа.

Синтез

Осуществляется в ацидофильных клетках гипофиза – подкласс лактотрофов.

Регуляция синтеза и секреции

Активируют синтез пролактолиберин и тиреолиберин (имеет значение при гипотиреозе), эстрогены.

Уменьшают синтез (подавляет транскрипцию) пролактостатин.

Стимулируют секрецию раздражение грудных сосков при кормлении грудью, беременность, увеличение частоты секс-контактов, стресс, сон, серотонин, эстрогены, ангиотензин II.

Снижает секрецию диоксифенилаланин (ДОФА).

Механизм действия

Рецептор с ферментативной тирозинкиназной активностью. Конечным результатом гормон-рецепторного взаимодействия является регуляция транскрипции генов.

Мишени и эффекты

В почках, наряду с паратиреоидным гормоном и СТГ, стимулирует гидроксилирование и активацию витамина D.

У женщин
  • стимулирует рост молочной железы и ее лактацию в присутствии достаточного уровня женских половых гормонов, кортикостероидов и инсулина,
  • повышает синтез РНК казеиногена, РНК лактозосинтазы и синтез ДНК в молочной железе,
  • при беременности поддерживает активность желтого тела и секрецию прогестерона,
  • принимает участие в поддержании материнского инстинкта.
У мужчин
  • стимулирует предстательную железу и ее секрецию,
  • потенциирует действие ЛГ и ФСГ на сперматогенез и активность сперматозоидов, на синтез тестостерона.

Патология

Гипофункция

Синдром Шихана – фактором риска является избыточная кровопотеря при родах, что приводит к нарушению кровоснабжения и некрозу гипофиза. Первым признаком является прекращение лактации, далее обнаруживаются другие симптомы гипопитуитаризма.

Гиперфункция

Причина. Избыточный синтез возникает при гипотиреозе, гормонпродуцирующих опухолях, хронической почечной недостаточности.

Клиническая картина. Развивается бесплодие у мужчин и женщин, импотенция и гинекомастия мужчин, аменорея и галакторея женщин.

ПРОЛАКТИН

ПРОЛАКТИН (лактогенный гормон, лактотропный гормон, маммотропный гормон, маммотропин), белковый гормон, вырабатываемый специализир. клетками передней доли гипофиза позвоночных. При беременности пролактин вырабатывается также в отпадающей слизистой оболочке матки, накапливается в околоплодных водах.

Молекула пролактина (мол. масса ок. 23 тыс.) представляет собой одну полипептидную цепь, построенную из 199 аминокислотных остатков и имеющую три дисульфидные связи. Установлена первичная структура пролактина человека и нескольких видов животных. Видовые различия в хим. строении пролактина немногочисленны. N-Концевое положение в полипептидной цепи пролактина у человека и ряда животных (напр., свинья, кит) занимает остаток лейцина, у др. животных (напр., овца, крупный рогатый скот) — остаток треонина. С-Концевым аминокислотным остатком в молекуле пролактина независимо от видовой принадлежности является остаток цистеина. Молекула пролактина обладает довольно устойчивой третичной структурой; ок. 50% полипептидной цепи находится в виде а-спира-ли. По хим. строению, физ.-хим. и биол. св-вам пролактин сходен с гормоном роста (солштотропином)и плацентарным лак-тогеном. Считается, что эти три регуляторных белка произошли в процессе эволюции в результате дупликации гена (хромосомная перестройка, в результате к-рой возникает Повторение участка гена) из одного общего предшественника, обладавшего св-вами пролактина.

Наряду с доминирующей формой пролактина, представляющей собой простой белок, существует биологически активная изоформа гормона (мол. м. ок. 25 тыс.), в к-рой к остатку аспарагина в положении 31с помощью N-гликозидной связи присоединена олигосахаридная цепь. Углеводный состав гликозилированного пролактина свиньи соответствует известной структуре олигосахаридных цепей лютеинизирующего гормона овцы. Он включает остатки маннозы, N-ацетилглюко-замина, N-ацетилгалактозамина, фукозы и небольшое кол-во остатков галактозы.

П ролактин синтезируется в гипофизе в виде высокомол. предшественника — препролактина (известна структура гена, кодирующего этот белок), к-рый затем в результате специфич. ферментативного отщепления N-концевого «сигнального» пептида превращ. в «зрелый» биологически активный гормон. В гипофизе и крови обнаружен ряд мол. форм пролактина, незначительно различающихся по физ.-хим., иммунологич. и биол. св-вам. Образование таких изоформ м.б. обусловлено посттрансляц. модификациями молекулы гормона.

Осн. ф-ция пролактина у млекопитающих -стимуляция развития молочных желез, а также образования и секреции молока. Гормон принимает участие в регуляции репродуктивных процессов. Патологически повыш. секреция пролактина (нередко в результате опухоли гипофиза, продуцирующей пролактин) может сопровождаться нарушением детородной ф-ции, бесплодием. Секреция пролактина гипофизом существенно возрастает при беременности. У низших позвоночных гормон стимулирует рост тела и внутр. органов, регулирует родительские ф-ции, оказывает влияние на водно-солевой обмен и др.

Препараты пролактина выделяют из гипофизов животных и человека. Пролактин животного происхождения применяют для стимуляции секреции молока у женщин после родов.

1. Гормон роста, пролактин

Гормон роста синтезируется в соматотроф-ных клетках, наиболее многочисленных в передней доле гипофиза. Содержание гормона роста составляет 5-16 мг в 1 г ткани железы, в то время как количество других гормонов гипофиза исчисляется в мкг/г. Т1/2 гормона в плазме крови составляет около 50 мин.

Гормон роста у всех видов млекопитающих представляет собой одноцепочечный пептид с молекулярной массой 22 кД, состоящий из 191 аминокислотного остатка и имеющий 2 внутримолекулярные дисульфидные связи .

Гормон роста образуется из прогормона с молекулярной массой 28 кД, не обладающего гормональной активностью. Уровень гормона роста в плазме крови не превышает 3 нг/мл. Секреция гормона роста носит пульсирующий характер с интервалами в 20-30 мин. Один из самых больших пиков отмечается вскоре после засыпания.

Под влиянием различных стимулов (стресс, физические упражнения, гипогликемия, голодание, белковая пища, аминокислота аргинин) даже у нерастущих взрослых людей уровень гормона роста в крови может возрастать до 30-100 нг/мл.

Регуляция синтеза и секреции гормона роста осуществляется множеством факторов. Основной стимулирующий эффект оказывает соматолиберин, основной тормозящий — гипоталамический соматостатин.

Рецепторы гормона роста находятся в плазматической мембране клеток печени, жировой ткани, яичках, жёлтом теле, скелетных мышцах, хрящевой ткани, мозге, лёгких, поджелудочной железе, кишечнике, сердце, почках, лимфоцитах. Рецептор гормона роста — белок с одним внутримембранным доменом и молекулярной массой 70 кД. Связывание рецептора с гормоном роста вызывает димеризацию 2 рецепторов, что приводит к активации связанных с рецептором Янус-киназ и фосфорилированию Янус-киназ и рецептора по остаткам тирозина. Активация рецептора гормона роста сопровождается повышением активности тирозинкиназ и фосфолипазы С с последующим повышением уровня ДАГ и ИФ3 и активацией протеинкиназы С .

Первичные эффекты гормона роста кратковременны и инсулиноподобны. Они проявляются в основном в отношении обмена жиров и углеводов. В жировой ткани усиливается потребление глюкозы и липогенез, вследствие чего происходит снижение концентрации глюкозы в крови. Однако в дальнейшем проявляются более медленные (в основном, противоположные инсулину) эффекты: усиливается липолиз в жировой ткани, увеличивается концентрация жирных кислот в крови, а в случае недостаточности инсулина увеличивается содержание кетоновых тел в крови. Энергия, образующаяся при повышенном распаде жиров, используется на анаболические процессы. В то же время использование глюкозы жировыми и мышечными клетками снижается, а в печени ускоряется глюконеогенез, следствием чего может быть гипергликемия, особенно при недостатке инсулина . Основное действие гормона роста направлено на регуляцию обмена белков и процессов, связанных с ростом и развитием организма. Под влиянием гормона роста усиливаются транспорт аминокислот в клетки мышц, синтез белка в костях, хрящах, мышцах, печени и других внутренних органах, увеличивается общее количество РНК, ДНК и общее число клеток.

Влияние гормона роста на рост скелета и мягких тканей требует участия веществ, которые синтезируются в ответ на взаимодействие гормона роста с рецепторами плазматической мембраны клеток различных тканей, в основном печени, и носят название соматомединов. Поскольку эти молекулы отличаются высокой гомологичностью друг к другу, а также к проинсулину и обладают инсулиноподобной активностью и мощным ростстимулирующим действием, они называются инсулиноподобными факторами роста (ИФР-1, или соматомедин С; ИФР-2, или соматомедин А). ИФР-1 — одно-цепочечный полипептид основного характера, содержащий 70 аминокислотных остатков, а полипептид ИФР-2 носит кислотный характер и состоит из 67 аминокислотных остатков. В крови примерно 95% соматомединов циркулирует в комплексе с белками. Синтез ИФР-1 в большей степени зависит от концентрации гормона роста в крови, чем синтез ИФР-2. В то же время ИФР-1, образующийся в печени, ингибирует синтез и секрецию гормона роста по механизму ретроингибирования, действуя на уровне гипофиза и гипоталамуса (рис. 11-12).

Инсулиноподобные факторы роста оказывают своё действие различными путями: эндокринным, паракринным и аутокринным .

Подобно рецептору инсулина, рецептор ИФР-1 обладает тирозинкиназной активностью и инициирует каскад реакций фосфорилирования других белков, участвующих в различных внутриклеточных процессах, включая активацию транскрипции генов. В большинстве случаев ИФР-1, как и инсулин, инициирует клеточное развитие, однако при значительно меньших, почти физиологических концентрациях. Это указывает на то, что инсулиноподобные факторы роста более активны в отношении их действия на рост и развитие клеток.

Под влиянием гормона роста увеличивается ширина и толщина костей, и одновременно с этим ускоряется рост других тканей, включая соединительную ткань, мыпщы и внутренние органы.

Пролактин синтезируется лактотрофными клетками передней доли гипофиза в виде прогормона с молекулярной массой 40 кД. Число этих клеток резко возрастает при беременности под влиянием эстрогенов. Пролактин близок по химическому строению гормону роста. Он состоит из 199 аминокислотных остатков, образующих одну полипептидную цепь с тремя дисульфидными связями. 35% аминокислотной последовательности пролактина идентично последовательностям гормона роста. Оба гормона имеют общие антигенные детерминанты, сходное строение рецепторов и пути трансдукции сигналов в клетки.

Рецепторы пролактина присутствуют в клетках многих тканей: в печени, почках, надпочечниках, яичках, яичниках, матке и других тканях.

Основная физиологическая функция пролактина — стимуляция лактации. Пролактин индуцирует синтез α-лактальбумина и казеина, активирует синтез фосфолипидов и ТАГ.

На процессы роста Пролактин влияет в значительно меньшей степени, чем гормон роста.

У мужчин Пролактин повышает чувствительность клеток Лейдига к лютеинизирующему гормону, поддерживая таким образом необходимый уровень синтеза тестостерона; в почках пролактин снижает экскрецию воды, влияет на реабсорбцию ионов Na + и К + ; Пролактин также повышает гуморальный и клеточный иммунитет.

Синтез и секрецию пролактина стимулируют тиреолиберин, серотонин, окситоцин, ацетил-холин, ингибирующий эффект оказывает дофамин.

Подобно большинству гормонов, Пролактин секретируется в кровь эпизодически с интервалами 30-90 мин. Максимум секреции отмечается через 6-8 ч после начала сна. Концентрация пролактина в плазме крови женщин составляет 8-10 нг/мл, а мужчин — 5-8 нг/мл. Т1/2 пролактина составляет 15-20 мин.

Плацента продуцирует гормон (плацентарный лактоген) , гомологичный по аминокислотному составу гормону роста и пролактину. Все 3 гормона имеют общие антигенные детерминанты и обладают рост-стимулирующей и лакто-генной активностью. Существует гипотеза, согласно которой гены этих гормонов возникли в результате дупликации одного гена-предшественника.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *