stringtranslate.com

Кортикотропная клетка

Кортикотропные клетки ( кортикотропы или кортикотрофы ) — это базофильные клетки в передней доле гипофиза , которые продуцируют проопиомеланокортин (ПОМК), который расщепляется на адренокортикотропин (АКТГ), β-липотропин (β-ЛФГ) и меланоцит-стимулирующий гормон (МСГ). Эти клетки стимулируются кортикотропин-рилизинг-гормоном (КРГ) и составляют 15–20% клеток в передней доле гипофиза. [ 1] Высвобождение АКТГ из кортикотропных клеток контролируется КРГ, который образуется в клеточных телах парвоцеллюлярных нейросекреторных клеток в паравентрикулярном ядре гипоталамуса и проходит к кортикотропам в передней доле гипофиза через гипофизарную портальную систему . Адренокортикотропный гормон стимулирует кору надпочечников к выделению 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 заключается в выработке прогормона POMC в ответ на высвобождение CRH из гипоталамуса. POMC расщепляется на несколько пептидных гормонов посредством ферментативной активности. Помимо синтеза в кортикотропах, POMC также синтезируется в меланотрофных клетках , дугообразном ядре гипоталамуса и меланоцитах . [3] POMC подвергается дифференциальному расщеплению на различные пептидные гормоны в зависимости от клетки, в которой он синтезируется; он также варьируется в зависимости от вида. POMC 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 в кортикотропных клетках и высвобождаются в ответ на стимуляцию CRH из гипоталамуса. Затем эти везикулы покидают переднюю долю гипофиза и путешествуют по всему телу через кровоток, чтобы достичь своих целевых тканей. [5]

Роль в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси

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

Стимуляция

Кортикотропные клетки играют важную роль в петле обратной связи оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники (HPA) и реакции на стресс . Кортикотропы вырабатывают и выделяют АКТГ, пептидный гормон из 39 аминокислот , в ответ на высвобождение кортикотропного рилизинг-гормона (CRH) из гипоталамуса. CRH — это пептидный гормон из 41 аминокислоты, который секретируется парвоцеллюлярными нейросекреторными клетками , которые находятся в паравентрикулярном ядре гипоталамуса. [9]

Стимулы для высвобождения КРГ из гипоталамуса включают:

Форсколин и PACAP регулируют синтез CRH в гипоталамусе, связываясь с рецепторами, сопряженными с G-белком , и стимулируя и увеличивая цАМФ в клетках посредством действия аденилатциклазы . Это активирует путь протеинкиназы А , что приводит к связыванию белка, связывающего элемент ответа цАМФ (CREB), с промоторной областью CRH и индуцирует транскрипцию CRH. Этот процесс подавляется глюкокортикоидами; эта ингибирующая обратная связь помогает поддерживать гомеостаз реакции на стресс. [10]

После высвобождения гипоталамусом CRH проходит через гипофизарную портальную систему в переднюю долю гипофиза, где он связывается с рецепторами, связанными с G-белком, на мембране кортикотропных клеток и стимулирует выработку цАМФ. Эффекты CRH на кортикотропы гипофиза усиливаются вазопрессином ( AVP); 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 передачи сигнала , вызывая синтез POMC и возможное расщепление на АКТГ и β-липотропин. Затем эти пептидные гормоны высвобождаются в кровоток, где они циркулируют и действуют на целевые ткани.

Функция

АКТГ, высвобождаемый кортикотропами, связывается с рецепторами, сопряженными с G-белком, в коре надпочечников, где он стимулирует выработку глюкокортикоидов (в первую очередь кортизола ). [12] АКТГ связывается с рецептором меланокортина 2 и посредством передачи сигнала увеличивает уровень 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, высвобождаемые корой надпочечников, подавляют выработку КРГ и АКТГ, образуя отрицательную обратную связь. [5]

Ингибирование продукции АКТГ

Кортикотропы содержат глюкокортикоидные рецепторы (ГР) и кортикостероид-связывающий глобулин (CBG или транскортин). ГР — это ядерный рецептор , который ингибирует транскрипцию АКТГ через отрицательный элемент распознавания глюкокортикоидов (GRE), который связывает кортизол с 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 емкость 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 лекарства против отторжения трансплантата. [15]

Сопутствующие заболевания

Болезнь Кушинга

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

Симптомы болезни Кушинга включают:

Болезнь Аддисона

Кортикотропные клетки также могут быть причиной болезни Аддисона в некоторых случаях. Болезнь Аддисона характеризуется надпочечниковой недостаточностью , которая определяется как недопроизводство глюкокортикоидов корой надпочечников. Если кортикотропы недопроизводят АКТГ, это может привести к вторичной надпочечниковой недостаточности, заставляя надпочечники недопроизводить кортизол. Это может быть вызвано опухолями передней доли гипофиза или гипоталамуса, воспалением или хирургическим вмешательством. [19] Это в конечном итоге приводит к недопроизводству кортизола, что имеет множество пагубных симптомов.

Симптомы болезни Аддисона включают в себя:

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Yeung CM, Chan CB, Leung PS, Cheng CH (2006). «Клетки передней доли гипофиза». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 38 (9): 1441–9. doi :10.1016/j.biocel.2006.02.012. PMID  16621669.
  2. ^ Cole LA, Kramer PR (2016). Физиология человека, биохимия и базовая медицина . Амстердам. С. 69–77. ISBN 9780128037171. OCLC  924207881.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  3. ^ ab Rousseau K, Kauser S, Pritchard LE, Warhurst A, Oliver RL, Slominski A, Wei ET, Thody AJ, Tobin DJ, White A (июнь 2007 г.). «Проопиомеланокортин (ПОМК), предшественник АКТГ/меланокортина, секретируется человеческими эпидермальными кератиноцитами и меланоцитами и стимулирует меланогенез». FASEB Journal . 21 (8): 1844–56. doi : 10.1096/fj.06-7398com . PMC 2253185. PMID  17317724 . 
  4. ^ Day R, Squire L (2009). Энциклопедия нейронауки . Амстердам: Elsevier. С. 1139–1141. ISBN 978-0080450469. OCLC  237029015.
  5. ^ abcde Nussey SS, Whitehead SA (2001-06-15). Эндокринология . CRC Press. doi :10.1201/b15306. ISBN 9780429205958.
  6. ^ Marshall JB, Kapcala LP, Manning LD, McCullough AJ (ноябрь 1984 г.). «Влияние кортикотропин-подобного промежуточного пептида на экзокринную функцию поджелудочной железы в изолированных панкреатических дольках крысы». Журнал клинических исследований . 74 (5): 1886–9. doi :10.1172/JCI111608. PMC 425369. PMID  6209301 . 
  7. ^ Blanco G, Blanco A (2017). Медицинская биохимия . Лондон, Соединенное Королевство. С. 573–644. ISBN 9780128035870. OCLC  985609626.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  8. ^ Sprouse-Blum AS, Smith G, Sugai D, Parsa FD (март 2010 г.). «Понимание эндорфинов и их значение в лечении боли». Hawaii Medical Journal . 69 (3): 70–1. PMC 3104618. PMID  20397507 . 
  9. ^ Takahashi A (2016). «Адренокортикотропный гормон». Справочник по гормонам . Elsevier. стр. 118–e16A–2. doi :10.1016/B978-0-12-801028-0.00135-5. ISBN 9780128010280.
  10. ^ abcd Кагеяма К, Суда Т (2010-07-07). Витамины и гормоны . Лондон. С. 301–317. ISBN 9780123815323. OCLC  688618093.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  11. ^ Salata RA, Jarrett DB, Verbalis JG, Robinson AG (март 1988 г.). «Стимуляция вазопрессином адренокортикотропного гормона (АКТГ) у людей. Биоанализ in vivo кортиколиберина (КРФ), который предоставляет доказательства опосредования КРФ суточного ритма АКТГ». Журнал клинических исследований . 81 (3): 766–74. doi :10.1172/JCI113382. PMC 442524. PMID  2830315 . 
  12. ^ Soto-Rivera CL, Majzoub JA (2017), «Адренокортикотропин», The Pituitary , Elsevier, стр. 47–83, doi :10.1016/B978-0-12-804169-7.00003-9, ISBN 9780128041697
  13. ^ Arai K, Chrousos GP (январь 1995). «Синдромы резистентности к глюкокортикоидам и минералокортикоидам». Стероиды . 60 (1): 173–9. doi :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. OCLC  162130720.
  15. ^ Pecoraro N, Dallman MF (2009). «Ось гипоталамус–гипофиз–надпочечники (HPA)». Энциклопедия нейронауки . Elsevier. стр. 65–74. doi :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 Barthel A, Willenberg HS, Gruber M, Bornstein SR (2016). Надпочечниковая недостаточность . Elsevier. стр. 1763–1774.e4. doi :10.1016/b978-0-323-18907-1.00102-5. ISBN 9780323189071. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  19. ^ Barthel A, Willenberg HS, Gruber M, Bornstei SR (2016). Надпочечниковая недостаточность . Elsevier. стр. 1763–1774.e4. doi :10.1016/b978-0-323-18907-1.00102-5. ISBN 9780323189071. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  20. ^ abcd Levy MJ, Howlett TA (2014), «Расстройства 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