Биологический каталог




Основы биохимии. Том 3

Автор А.Уайт, Ф.Хендлер, Э.Смит, Р.Хилл, И.Леман

ь печени головастика in vitro отвечает на введение в среду тироксина увеличением синтеза карбамоилфосфат-синтетазы I и глутаматдегидрогеназы. Повышение в период метаморфоза головастика активности печеночных ферментов происходит на фоне общего вызываемого тироксином увеличения активности ферментов, которое наблюдается, например, в хвостовой части головастика, а также в других органах и тканях. Следует отметить, что у млекопитающих в период эмбрионального развития под действием тироксина увеличивается количество по крайней мере одного фермента орнитинового цикла (а именно аргиназы). Повышение активности ферментов происходит параллельно со стимуляцией синтеза РНК и с увеличением ДНК-зависимой РНК-полимеразной активности.

При развитии млекопитающих у них под действием тироксина происходят изменения, аналогичные тем, которые индуцируются гормоном в печени развивающегося головастика; так, введение беременным крысам тироксина приводит к более раннему, чем в норме, появлению (или увеличению) в печени новорожденных крыс активности глицерин-киназы, глицерофосфат-дегидрогеназы, малик-фермента и глюкокиназы.

42.3.1. Калоригенное действие тиреоидных гормонов

Механизм процессов, лежащих в основе увеличения основного обмена и сопровождающего его повышения теплообразования, стимулируемых тиреоидными гормонами, является предметом исследования в течение многих лет. При добавлении к митохондриям in vitro тироксина в концентрации 10^ 4—10~3М наблюдается разобщение окислительного фосфорилирования ряда субстратов (например, ?-оксибутирата) в митохондриях, что характеризуется повышение Qc2 без соответствующего увеличения синтеза АТР.

26—1503

1554

V. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

Одновременно наблюдается увеличение поступления Н20 в митохондрии и набухание последних; это позволяет предполагать, что тироксин действует на митохондриальные мембраны. Именно влиянием тироксина на митохондрии объясняют характер его действия, и в частности термогенный эффект. Результаты некоторых исследований свидетельствуют, однако, о том, что при снижении величины отношения Р/О (в митохондриях), обусловленном влиянием тироксина, увеличения величины (2о2выше нормы не происходит.

Следует все же подчеркнуть, что анаболический эффект тиреоидных гормонов проявляется на митохондриальном уровне; после инъекции гормонов в скелетной мышце увеличиваются размеры и •количество митохондрий, а также число крист в них; в печени повышается дыхательная способность митохондрий и биосинтез ми-тохондриальных дыхательных ферментов; в результате увеличивается способность к образованию АТР.

Эти наблюдения свидетельствуют о том, что вызываемое ти-реоидными гормонами увеличение теплообразования обусловлено не разобщением митохондриального окислительного фосфорилирования, связанным с неэффективностью функционирования митохондрий; более вероятным объяснением тиреоидного термогенеза следует считать увеличение расхода АТР в энергозавнеимых процессах; это приводит к расщеплению АТР и обеспечивает реакции, •сопряженные с потреблением 02 акцептором фосфата (ADP); в результате Qo2 сохраняется высоким. Как in vitro, так и in vivo тироксин стимулирует Na+, К+-завнсимую мембранную АТРазную активность. Из числа протекающих в покоящихся клетках процессов, требующих АТР в качестве непосредственного донора энергии, активный транспорт Na+, осуществляемый Na+, ^-зависимой мембранно-связанной АТРазой, является уникальным в том ¦отношении, что он потребляет значительную долю (от 20 до 45%) всей энергии, поступающей за счет потребления 02, и функционирует во всех клетках. Выкачивание Na+ из содержимого клетки является энергетически невыгодным и нуждается в свободной энергии, поставляемой гидролизом АТР. Весьма вероятно, что у млекопитающих Na+-Hacoc наряду с его функцией по регулированию внутриклеточной концентрации ионов (гл. 11) является одним из главных источников тепла.

42.4. Метаболическая судьба тироксина и трииодтиронина

Тироксин и трииодтиронин подвергаются дезаминированию, деиодированию и конъюгации. Декодирование является часто первоначальной реакцией, оно происходит главным образом (но «е исключительно) вне печени; две другие реакции активно протекают в печени, однако не ограничены этим органом.

42. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

1555-

42.4.1. Превращения в печени

Поскольку гормоны подвергаются в печени метаболическим превращениям, а также вследствие транспорта их по системе вну-трипеченочной циркуляции, печень выступает как главный орган, регулирующий уровень тироксина и трииодтиронина в крови. До 40% инъецированного тироксина оказывается в печени через 1 мин после введения. Небольшая доля неизмененного гормона вместе с иодидом появляется в желчи и моче.

В печени аминогруппы тироксина и трииодтиронина удаляются в результате действия аминотрансферазы, последняя может использовать также в качестве субстратов моно- и дииодтирозин. Образующиеся кетопроизводные (пируватные аналоги), а также-небольшая доля самих гормонов подвергаются в печени деиоди-рованию; при этом происходит превращение тироксина в трииодти-ронин. Пируватные аналоги тироксина и трииодтиронина проявляют при введении в организм меньшую биологическую активность. Переаминированне происходит и в почках, в которых функционирует также NAD-независимая дезаминаза, требующая Q2;. последняя катализирует окислительное дезаминирование l -3,5,3'-трииодтиронина и последующее декарбоксилирование, приводящее к образованию трииодтироуксусной кислоты.

В печени образуются также сульфатные эфиры и глюкозидуро-ниды (по фенольной гидроксильной группе) гормонов. Образующиеся конъюгаты экскретируются с желчью и могут далее гидро-лизоваться ферментами бактерий кишечника; при этом освобождаются свободные гормоны, которые затем всасываются. Некоторая потеря гормонов происходит в кишечнике вследствие действия бактериальных декарбоксилаз.

В печени происходит ферментативное О-метнлированне иодо-фенолов за счет S-аденозилметнонкна; хорошим субстратом является тетраиодтироуксусная кислота; однако тироксин и трииодти-ронин не метилируются. При инкубации тиронина со срезами печени и почек крысы образуются тирозин, З'-окситиронин, 3,4-диок-сифенилаланин, тироуксусная кислота и п-оксифенилпировиноград-ная кислота. Эти данные показывают, что имеется несколько путей метаболизма тиронина: разрыв дифенилэфирного мостика, орто-гидроксилирование колец и деградация аланиновой боковой цепи по пути, общему для различных аминокислот.

Таким образом, печень может метаболизнровать иодированные тиреоидные гормоны путем деиодирования, удаления аминогрупп и разрыва тиронинового ядра. Далее тиреоидные гормоны, так же как и некоторые из их метаболитов, могут конъюгироваться с глю-куроновой кислотой и транспортироваться по системе внутрипече-ночной циркуляции; в особых случаях может осуществляться конъюгация с сульфатом или О-метилирование.

26*

а 556

V. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

ьнеклеточные жидкости

TSH.

Потребление НоЭиЭа

экскреция иодида ^мочи)

}келч

Зеиодировэние „активная срорма" йеграЭация и кон-ъюгация свободные ]зЛ СБИ плазмы тироксин-связыва- юцие белки

(SCN~ и ClO«)

"Тд,Т4 щитовидная

экскреция с мочой (иодид, органический иой)

Рнс. 42.4. Схема некоторых аспектов метаболизма щитовидной железы и ее иодированных гормонов; Т3 — трииодтиронин; Т4 — тироксин.

42.4.2. Превращения в периферических тканях

Деиодирование тироксин-дегалогеназой (иодтиронин-дегалоге-назой) является, по-видимому, первым превращением тироксина и трииодтиронина, происходящим в скелетной мышце, почке, печени и сердце. В отличие от тиреоидной и печеночной дегалогеназ тироксин-дегалогеназа не атакует иодированные тирозины. Тирок-син-дегалогеназа из мышц активируется флавинами и ионами Fe2+ и атакует тироксин примерно в 3—4 раза быстрее, чем трииодтиронин. Иод удаляется вначале из 5'-положения тироксина; однако часть тироксина может первоначально деиодироваться из положения 5, при этом образуется 3,3',5'-трииодтиронин, называемый обратным трииодтиронином. Главным продуктом, образующимся из органически связанного иода, является иодид. Фермент не идентичен тиреоидной дегалогеназе. Биохимическое значение тироксин-

42. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

1557

дегалогеназы (разд. 42.2) неясно. По сравнению с активно функционирующими механизмами конъюгации деиодирование является второстепенным путем инактивации тиреоидных гормонов.

42.4.3. Экскреция тиреоидного иода

Только около 1 % общего иода мочи находится в составе иод-тиронинов (включая иодтнропировиноградную и иодтироуксусную кислоты), остальная часть — это в основном неорганический иодид. Атомы иода в положениях 3' и 5' ароматической структуры гормонов более лабильны, чем в положениях 3 и 5; об этом свидетельствуют данные, показывающие, что первые экскретируются в виде нодида со значительно большей скоростью, чем вторые. Почки очищают плазму от иодида со скоростью примерно 33 мл/мин.

Некоторые аспекты метаболизма щитовидной железы и ее иодированных гормонов приведены на рис. 42.4.

42.5. Гипо- и гиперфункция щитовидной железы

Гипофункция щитовидной железы как в эксперименте, так и в клинике проявляется в выраженном замедлении метаболических процессов; например, основной обмен и температура тела снижа-

ть 14

Время.Ч

Рис. 42.5. Поглощение щитовидной железой введенного 13Ч: один пациент с гипер-тиреозом (1), другой —с гипотиреозом (2); два других здоровые (3, 4).

1558

V. БИОХИМИЯ ЭНДОКРИННЫХ ЖЕЛЕЗ

ются. Если гипотиреозом страдает новорожденный, то возникает микседема детей, или кретинизм. У взрослых гипотиреоидное со-состояние называют микседемой.

У гипофункционирующей щитовидной железы понижена способность накапливать введенный иодид (рис. 42.5). В клинической практике это имеет диагностическое значение. В диагностике используется также определение связывания иодированных тиреоидных гормонов белками плазмы (разд. 29.2.1); при этом определяют количество не занятых гормоном связывающих участков белков плазмы. Трниодтиронин, меченный 1311 или 1251, добавляют к пр

страница 86
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161

Скачать книгу "Основы биохимии. Том 3" (10.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(12.11.2019)