3. КАЛЬЦИТОНИН (КТ)
Происхождение и структура
Кальцитонин (КТ) — пептид, состоящий из 32 аминокислотных остатков (рис. 47.6); у человека он секретируется парафолликулярными К - клетками щитовидной железы (реже — паращитовидной железы или тимуса), а у других видов — аналогичными клетками, расположенными в ультимобранхиальных железах. Эти клетки происходят из нервного гребешка и в биологическом отношении родственны клеткам многих других эндокринных желез.
Для проявления биологической активности необходима вся молекула КТ целиком, включая 7-членную N-концевую петлю, образованную с помощью цистеинового мостика. Существует огромная межвидовая вариабельность в аминокислотной последовательности кальцитонинов (в КТ человека и свиньи имеется только 14 общих аминокислотных остатков из 32), но несмотря на различия, они проявляют перекрестно-видовую биологическую активность (т. е. КТ одного вида животных биологически активен при введении животным других видов). Самый активный из природных КТ был выделен из лосося.
Регуляция секреции
Уровни секреции КТ и ПТГ связаны обратной зависимостью (рис. 43.3) и регулируются концентрацией ионизированного кальция (и, вероятно, магния) во ВЖ. Секреция КТ возрастает пропорционально концентрации
при изменении последней в пределах от 9,5 до 15 мг%. Мощными стимуляторами секреции КТ служат глюкагон и пентагастрин, причем последний используется в качестве провоцирующего агента при диагносцирующем тестировании модулярной тиреокарциномы (злокачественное перерождение парафолликулярных К-клеток).
Механизм действия
История изучения КТ уникальна. За семь лет (1962—1968) КТ был открыт, выделен, секвенирован и синтезирован, но его роль в физиологии человека до сих пор не вполне ясна. Удаление щитовидной железы у животных не вызывает гиперкальциемии. а введение КТ здоровым испытуемым не приводит к заметному снижению уровня кальция в крови.
В тест-системах первичной мишенью КТ служит кость, где этот гормон тормозит резорбцию матрикса и тем самым снижает высвобождение кальция и фосфата. Этот эффект КТ не зависит от ПТГ. КТ увеличивает содержание с АМР в кости, влияя, по-видимому,
Рис. 47.6. Структура кальцитонина человека.
на те клетки, которые не являются мишенями ПТГ.
КТ оказывает также значительный эффект на метаболизм фосфата. Он способствует входу фосфата в клетки кости и периостальную жидкость, снижая при этом выход кальция из костей в плазму крови. Этот вход фосфата может сопровождаться и входом кальция, судя по тому, что гипокальциемический эффект КТ зависит от фосфата. Такое действие КТ наряду с его способностью тормозить опосредованную остеокластами резорбцию костей позволяет объяснить эффективность применения данного гормона в борьбе с гиперкальциемией при раке.
Патофизиология
Клинические проявления недостаточности КТ не выявлены. Избыточность КТ наблюдается при медуллярной тиреокарциноме (МТК) — заболевании, которое может быть спорадическим или семейным. Уровень КТ при МТК нередко в тысячи раз превышает норму, однако это очень редко сопровождается гипокальциемией. Хотя биологическое значение такого возрастания уровня КТ не понятно, сам по себе этот факт важен в диагностическом отношении. Измерение КТ в плазме крови, причем часто на фоне провоцирующих секрецию агентов — кальция или пентагастрина, позволяет диагносцировать это тяжелое заболевание на ранней стадии, когда оно поддается лечению.
ЛИТЕРАТУРА
Cohn D. V., Elting J. Biosynthesis, processing, and secretion of parathormone and secretory protein-1, Recent Prog. Horm. Res., 1983, 39, 181.
Copp С. H. Parathyroids, calcitonin and control of plasma calcium, Recent Prog. Horm. Res., 1964, 20, 59.
DeLuca H.F., Schnoes H. K. Vitamin D: Recent advances, Annu. Rev. Biochem., 1983, 52, 411.
Norman A.W., Roth J., Orci L. The vitamin D endocrine system: Steroid metabolism, hormone receptors, and biological response (calcium binding). Endocr. Rev., 1982, 3, 331. Potts J.T. Jr., Kronenberg H. М., Rosenblatt M. Parathyroid hormone: Chemistry, biosynthesis and mode of action, Adv. Protein Chem. 1982, 35, 323.
Rosenblatt M. Pre-proparathyroid hormone, proparathyroid hormone, and parathyroid hormone, Clin. Orthop. (Oct.), 1982, 170, 260.
Talmadge R.V., VanderWiel C.J., Matthews J.L. Calcitonin and phosphate, Mol. Cell Endocrinol., 1981, 24, 235.