stringtranslate.com

Кортикотропная клетка

Кортикотропные клетки ( кортикотропы или кортикотрофы ) представляют собой базофильные клетки передней доли гипофиза , которые продуцируют проопиомеланокортин (ПОМК), который подвергается расщеплению до адренокортикотропина (АКТГ), β-липотропина (β-ЛФГ) и меланоцитстимулирующего гормона (МСГ). Эти клетки стимулируются кортикотропин-рилизинг гормоном (CRH) и составляют 15–20% клеток передней доли гипофиза. [1] Высвобождение АКТГ из кортикотропных клеток контролируется КРГ, который образуется в клеточных телах парвоцеллюлярных нейросекреторных клеток в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и передается к кортикотропам в передней доле гипофиза через гипофизарную портальную систему . Гормон адренокортикотропин стимулирует кору надпочечников к высвобождению глюкокортикоидов и играет важную роль в реакции на стресс . [2]

Функция

ПОМК расщепляется на несколько пептидных гормонов посредством протеолитического расщепления в кортикотропных клетках.

Основная функция кортикотропных клеток — выработка прогормона ПОМС в ответ на высвобождение КРГ из гипоталамуса. POMC расщепляется на несколько пептидных гормонов посредством ферментативной активности. Помимо синтеза в кортикотропах, ПОМК также синтезируется в меланотрофных клетках , дугообразном ядре гипоталамуса и меланоцитах . [3] ПОМК подвергается дифференцированному расщеплению на различные пептидные гормоны в зависимости от клетки, в которой он синтезируется; он также варьируется в зависимости от вида. ПОМК в кортикотропах человека протеолитически расщепляется пропротеинконвертазами на АКТГ и β-липотропин . [4] Однако у крыс АКТГ далее расщепляется на α-MSH и CLIP в кортикотропе. [3] Эти пептидные гормоны хранятся в везикулах кортикотропных клеток и высвобождаются в ответ на стимуляцию CRH гипоталамуса. Затем эти пузырьки покидают переднюю долю гипофиза и с током крови путешествуют по всему телу, достигая тканей-мишеней. [5]

Роль в оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники

Кортикотропы, расположенные в передней доле гипофиза, стимулируются гипоталамусом для высвобождения АКТГ, который затем попадает через кровоток в кору надпочечников.

Стимуляция

Кортикотропные клетки играют важную роль в петле обратной связи оси гипоталамо-гипофиз-надпочечники (HPA) и в реакции на стресс . Кортикотропы производят и высвобождают АКТГ, пептидный гормон из 39 аминокислот , в ответ на высвобождение кортикотропного рилизинг-гормона (CRH) из гипоталамуса. CRH представляет собой пептидный гормон, состоящий из 41 аминокислоты, который секретируется парвоцеллюлярными нейросекреторными клетками , расположенными в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. [9]

Стимулами высвобождения КРГ из гипоталамуса являются:

Форсколин и PACAP регулируют синтез CRH в гипоталамусе путем связывания с рецепторами, связанными с G-белком , а также стимулирования и увеличения цАМФ внутри клеток посредством действия аденилатциклазы . Это активирует путь протеинкиназы А , что приводит к связыванию белка, связывающего элемент ответа цАМФ (CREB) с областью промотора CRH , и индуцирует транскрипцию CRH. Этот процесс подавляется глюкокортикоидами; эта тормозящая обратная связь помогает поддерживать гомеостаз реакции на стресс. [10]

После высвобождения гипоталамуса CRH проходит через портальную систему гипофиза в переднюю долю гипофиза, где он связывается с рецепторами, связанными с G-белком, на мембране кортикотропных клеток и стимулирует выработку цАМФ. Эффекты КРГ на кортикотропы гипофиза усиливаются вазопрессином (АВП); AVP сам по себе является слабым индуктором выработки АКТГ, но оказывает сильное синергическое действие на выработку АКТГ, когда CRH также связан с рецептором. [11] Эти сигнальные гормоны действуют посредством сигнальной трансдукции , вызывая синтез ПОМК и, в конечном итоге, расщепление до АКТГ и β-липотропина. Эти пептидные гормоны затем высвобождаются в кровоток, где они циркулируют и воздействуют на ткани-мишени.

Функция

АКТГ, высвобождаемый кортикотропами, связывается с рецепторами, связанными с G-белком, в коре надпочечников, где стимулирует выработку глюкокортикоидов (в первую очередь кортизола ). [12] АКТГ связывается с рецептором меланокортина 2 и посредством сигнальной трансдукции увеличивает уровни холестеринэстеразы , транспорт холестерина через митохондриальную мембрану, связывание холестерина с P450SCC и увеличение синтеза прегненолона . [5] Он также служит вторичным стимулом для синтеза минералокортикоидов , таких как альдостерон , которые играют важную роль в регулировании солевого баланса крови. [13] Глюкокортикоиды, выделяемые корой надпочечников, ингибируют выработку КРГ и АКТГ, образуя петлю отрицательной обратной связи . [5]

Ингибирование продукции АКТГ

Кортикотропы содержат глюкокортикоидные рецепторы (ГР) и кортикостероидсвязывающий глобулин (КБГ или транскортин). GR представляет собой ядерный рецептор , который ингибирует транскрипцию АКТГ посредством отрицательного элемента распознавания глюкокортикоидов (GRE), который связывает кортизол на ДНК POMC , но обычно транскортин связывает глюкокортикоиды (включая кортизол, кортизон, дезоксикортизон и альдостерон) с высоким сродством и предотвращает это ингибирование. [14] Тоническое ингибирование кортикотропов требует высоких концентраций глюкокортикоидов, превышающих возможности CBG. Это приводит к тому, что секреция АКТГ становится уязвимой для ингибирования у пациентов, принимающих глюкокортикоиды в медицинских целях, таких как лечение аутоиммунных заболеваний или в качестве лекарств против отторжения трансплантата. [15]

Сопутствующие заболевания

Болезнь Кушинга

Кортикотропные клетки могут оказывать вредное воздействие на организм, если они экспрессируют слишком много или слишком мало АКТГ. Одним из таких примеров является болезнь Кушинга , которая может возникнуть в результате перепроизводства АКТГ в кортикотропах из-за опухолей гипофиза, известных как кортикотрофные аденомы ; это причина примерно двух третей тех, у кого диагностирована болезнь Кушинга. [16] Также возможно, что это заболевание может быть результатом выработки АКТГ в негипофизарной опухоли, известной как эктопическая продукция, или же надпочечники могут перепроизводить кортизол из-за опухоли надпочечников. [17] Это перепроизводство АКТГ вызывает повышение уровня кортизола из-за увеличения синтеза глюкокортикоидов в коре надпочечников, что приводит к нескольким сопутствующим симптомам.

Симптомы болезни Кушинга включают:

Болезнь Эддисона

В некоторых случаях кортикотропные клетки также могут быть причиной болезни Аддисона . Болезнь Аддисона характеризуется недостаточностью надпочечников , которая определяется как недостаточная выработка глюкокортикоидов корой надпочечников. Если кортикотропы недостаточно вырабатывают АКТГ, это может привести к вторичной надпочечниковой недостаточности, в результате чего надпочечники будут недостаточно вырабатывать кортизол. Это может быть вызвано опухолями передней доли гипофиза или гипоталамуса, воспалением или хирургическим вмешательством. [19] В конечном итоге это приводит к недостаточному производству кортизола, что имеет множество вредных симптомов.

Симптомы болезни Аддисона включают:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Юнг CM, Чан CB, Люн PS, Ченг CH (2006). «Клетки передней доли гипофиза». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 38 (9): 1441–9. doi :10.1016/j.biocel.2006.02.012. ПМИД  16621669.
  2. ^ Коул Л.А., Крамер PR (2016). Физиология человека, биохимия и фундаментальная медицина . Амстердам. стр. 69–77. ISBN 9780128037171. ОКЛК  924207881.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  3. ^ ab Руссо К., Каузер С., Причард Л.Е., Уорхерст А., Оливер Р.Л., Сломински А., Вэй Э.Т., Тоди AJ, Тобин DJ, Уайт А. (июнь 2007 г.). «Проопиомеланокортин (POMC), предшественник АКТГ/меланокортина, секретируется эпидермальными кератиноцитами и меланоцитами человека и стимулирует меланогенез». Журнал ФАСЭБ . 21 (8): 1844–56. дои : 10.1096/fj.06-7398com . ПМК 2253185 . ПМИД  17317724. 
  4. ^ Дэй Р, Сквайр Л (2009). Энциклопедия неврологии . Амстердам: Эльзевир. стр. 1139–1141. ISBN 978-0080450469. ОСЛК  237029015.
  5. ^ abcde Nussey SS, Whitehead SA (15 июня 2001 г.). Эндокринология . ЦРК Пресс. дои : 10.1201/b15306. ISBN 9780429205958.
  6. ^ Маршалл Дж.Б., Капкала Л.П., Мэннинг Л.Д., Маккалоу А.Дж. (ноябрь 1984 г.). «Влияние кортикотропинподобного пептида промежуточной доли на экзокринную функцию поджелудочной железы в изолированных дольках поджелудочной железы крыс». Журнал клинических исследований . 74 (5): 1886–9. дои : 10.1172/JCI111608. ПМК 425369 . ПМИД  6209301. 
  7. ^ Бланко Г, Бланко А (2017). Медицинская биохимия . Лондон, Великобритания. стр. 573–644. ISBN 9780128035870. ОСЛК  985609626.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  8. ^ Спроус-Блюм А.С., Смит Г., Сугай Д., Парса Ф.Д. (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их важности в лечении боли». Гавайский медицинский журнал . 69 (3): 70–1. ПМК 3104618 . ПМИД  20397507. 
  9. ^ Такахаши А (2016). «Адренокортикотропный гормон». Справочник по гормонам . Эльзевир. стр. 118–e16A–2. дои : 10.1016/B978-0-12-801028-0.00135-5. ISBN 9780128010280.
  10. ^ abcd Кагеяма К, Суда Т (7 июля 2010 г.). Витамины и гормоны . Лондон. стр. 301–317. ISBN 9780123815323. ОСЛК  688618093.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  11. ^ Салата Р.А., Джарретт Д.Б., Вербалис Дж.Г., Робинсон А.Г. (март 1988 г.). «Вазопрессиновая стимуляция адренокортикотропинового гормона (АКТГ) у людей. Биоанализ кортикотропин-рилизинг фактора (CRF) in vivo, который доказывает опосредование CRF суточного ритма АКТГ». Журнал клинических исследований . 81 (3): 766–74. дои : 10.1172/JCI113382. ПМЦ 442524 . ПМИД  2830315. 
  12. ^ Сото-Ривера CL, Маджуб Дж.А. (2017), «Адренокортикотропин», The Pituitary , Elsevier, стр. 47–83, doi : 10.1016/B978-0-12-804169-7.00003-9, ISBN 9780128041697
  13. ^ Арай К., Chrousos GP (январь 1995 г.). «Синдромы глюкокортикоидной и минералокортикоидной резистентности». Стероиды . 60 (1): 173–9. дои : 10.1016/0039-128x(94)00007-y. PMID  7792808. S2CID  45225758.
  14. ^ Биттар Э, Биттар Н (1997). Молекулярная и клеточная эндокринология . Гринвич, Коннектикут: JAI Press. ISBN 9781559388153. ОСЛК  162130720.
  15. ^ Пекораро Н., Даллман М.Ф. (2009). «Ось гипоталамо-гипофиз-надпочечники (HPA)». Энциклопедия неврологии . Эльзевир. стр. 65–74. дои : 10.1016/b978-008045046-9.00474-5. ISBN 9780080450469.
  16. ^ Tanase CP, Ogrezeanu I, Badiu C (2012), «Классификация опухолей гипофиза», Молекулярная патология аденом гипофиза , Elsevier, стр. 1–18, doi : 10.1016/b978-0-12-415830-6.00001-9, ISBN 9780124158306
  17. ^ Бертанья X, Гинья Л, Груссен Л, Бертера Дж (октябрь 2009 г.). «Болезнь Кушинга». Лучшие практики и исследования. Клиническая эндокринология и обмен веществ . 23 (5): 607–23. дои : 10.1016/j.beem.2009.06.001. ПМИД  19945026.
  18. ^ abcde Бартель А., Вилленберг Х.С., Грубер М., Борнштейн С.Р. (2016). Надпочечниковая недостаточность . Эльзевир. стр. 1763–1774.e4. дои : 10.1016/b978-0-323-18907-1.00102-5. ISBN 9780323189071. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  19. ^ Бартель А., Вилленберг Х.С., Грубер М., Борнстей С.Р. (2016). Надпочечниковая недостаточность . Эльзевир. стр. 1763–1774.e4. дои : 10.1016/b978-0-323-18907-1.00102-5. ISBN 9780323189071. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
  20. ^ abcd Леви М.Дж., Хоулетт Т.А. (2014), «Нарушения со стороны гипоталамуса, гипофиза и надпочечников», Клиническая биохимия: метаболические и клинические аспекты , Elsevier, стр. 349–372, doi : 10.1016/b978-0-7020-5140-1.00018- 3, ISBN 9780702051401