Home / Эндокринология / Кальцитонин: пептидный гормон, структура, действие

Кальцитонин: пептидный гормон, структура, действие

Кальцитонин  — это пептидный гормон, во многом являющийся антагонистом ПТГ.

Его гипокальциемическое действие объясняется подавлением остеокластов и стимуляцией выведения кальция с мочой (кроме того, он стимулирует и выведение фосфата). Действие кальцитонина осуществляется через взаимодействие с рецепторами в остеокластах и клетках почечных канальцев.

Кальцитонин: пептидный гормон, структура, действие

Ряд дополнительных эффектов кальцитонина опосредован его рецепторами в головном мозге, ЖКТ и клетках иммунной системы. Например, обезболивающий эффект обусловлен активацией рецепторов кальцитониноподобного пептида и амилина  в гипоталамусе и связанных с ним структурах. В свою очередь, кальцитониноподобный пептид и амилин имеют свои специфические рецепторы, но могут взаимодействовать и с рецепторами кальцитонина.

Судя по последовательности кДНК, рецептор кальцитонина содержит семь трансмембранных α-спиральных доменов, характерных для семейства рецепторов, сопряженных с G-белками. Однако рецепторы кальцитонина, ПТГ и ПТГ-подобных пептидов значительно отличаются от других рецепторов этого семейства и образуют отдельное подсемейство. К этому подсемейству относятся рецепторы секретина, ВИП, соматолиберина и гастроингибирующего пептида.

Взаимодействие кальцитонина с рецептором приводит, как и в случае ПТГ, к активации различных G-белков, стимуляции протеинкиназы А, протеинкиназы С и потоков кальция. Взаимодействие с различными G-белками, по-видимому, осуществляют разные аминокислотные последовательности одного рецепторного белка.

Щитовидная железа — основной источник кальцитонина. Синтезирующие его клетки происходят из нервного гребня. В ходе эмбриогенеза эти клетки мигрируют в ультимобранхиальные тела, формирующиеся из последней пары жаберных карманов зародыша.

У позвоночных, находящихся на филогенетической лестнице ниже млекопитающих, ультимобранхиальные тела образуют отдельный орган, отличный от щитовидной железы, но у млекопитающих эти тела включаются в состав железы.

Молекула кальцитонина состоит из 32 аминокислотных остатков. Имеются существенные видовые различия ее первичной последовательности.

На основе первичной последовательности предполагается, что рецептор содержит большой внеклеточный домен, семь трансмембранных доменов, три внеклеточные и три внутриклеточные короткие петли, соединяющие трансмембранные домены, и один большой внутриклеточный домен. За основу взято строение рецептора ПТГ. Черными кружками показаны одинаковые для обоих рецепторов аминокислотные остатки.

Для проявления биологической активности in vivo необходима вся 32-членная цепь, однако в экспериментальных условиях обнаружена активность и отдельных фрагментов.

Кальцитонин лосося в 10—100 раз эффективнее снижает концентрацию кальция в крови у животных, чем кальцитонин млекопитающих.

Кальцитонин угря также очень активен. Высокая активность кальцитонина лосося частично объясняется его замедленным распадом; кроме того, он прочнее связывается с рецептором. Кальцитонин синтезируется в виде молекулы-предшественника, которая в четыре раза больше самого гормона. Анализ последовательности кодирующих участков гена кальцитонина крысы показал, что прогормон содержит по меньшей мере еще два пептида, отделенных от кальцитонина основными аминокислотными остатками. По аналогии с синтезом общего предшественника для АКТГ и эндорфинов можно предположить, что эти пептиды секретируются вместе с кальцитонином. Их биологическая функция неизвестна.

Существуют два гена кальцитонина, CALCA и CAUCB, расположенные на 11-й хромосоме вблизи от генов β-глобулинов и ПТГ. Транскрипция этих генов сложна.

Продуктом транскрипции гена CALCA являются две различные молекулы мРНК: одна транслируется в предшественник кальцитонина, а другая — в кальцитониноподобный пептид. Кальцитониноподобный пептид синтезируется везде, где экспрессируется мРНК кальцитонина, например опухолевыми клетками при медуллярном раке щитовидной железы.

В ЦНС животных в результате экспрессии гена CALCB образуется кальцитониноподобный пептид, но не кальцитонин. Кальцитониноподобный пептид действует на сердечно-сосудистую систему, а в ЦНС, возможно, выполняет роль медиатора и участвует в ее онтогенетическом формировании.

Секреция кальцитонина непосредственно регулируется уровнем кальция в крови: увеличение уровня кальция стимулирует секрецию, а снижение — подавляет. Т1/2 кальцитонина составляет 2—15 мин.

У человека концентрация кальцитонина в крови ниже, чем у многих животных. Как базальный, так и максимальный (после стимуляции) уровни иммунореактивного кальцитонина ниже у женщин, чем у мужчин. Кроме того, у женщин уровень кальцитонина быстрее снижается с возрастом.

У человека не наблюдается изменений обмена кальция и фосфата даже при крайних значениях содержания кальцитонина в крови: дефиците (больные после полной тиреоэктомии, получающие только Т4) или избытке (при медуллярном раке щитовидной железы — кальцитонинсекретирующей опухоли).

Хотя при повышенном уровне кальцитонина отсутствуют выраженные нарушения обмена кальция, процесс перестройки костей при этом обычно замедлен. Препараты кальцитонина применяют при болезни Педжета  и остеопорозе для подавления резорбции костей.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *