вания с рецепторами инсулин подвергается интернализации в печени и

локализуется в лизосомах - месте средоточения в клетке разнообразных

ферментов разрушения. Обнаружены по меньшей мере 2 фермента с инсу-

линдеградирующей активностью. Одним из них является глутотион -

инсулинтрансгидрогеназа - восстанавливающий фермент, который рас-

щепляет дисульфидный связи, высвобождая интактные А - и В - цепи.

Идентифицированы также протеазы, инактивирующие инсулин, расщеп-

ляя пептидные связи (Duckworth W.C. et all, 1980).

В почках происходит распад 15-20% инсулина. Почечный клиренс инсу-

лина привлекает скорость клубочковой фильтрации, что указывает на

элиминацию гормона из крови не только за счет фильтрации, но и за счет

канальцевых механизмов. У больных с недостаточностью почек поглоще-

ние инсулина в почках может снижаться до 9% (Rabkin R. et all, 1970).

А - клетки синтезирует глюкагон. В островках поджелудочной желе-зы человека

они распределяются по всей площади островка. Хотя А - клетки островка

поджелудочной железы были описаны M.A.Lane еще в

1907 году, но только в 1962 G.Baum и Coubi с помощью прямой флюорес-

ценции установили, что глюкагон секретируется именно этими клетками.

S.H.Stoub с соавторами (1955) получили кристаллическую форму глюкаго-

на, W.W.Bromer с соав. (1957) определили последовательность аминокис-

лотных остатков в молекуле глюкагона свиньи. Оказалось, что молекула

представляет собой полипептидную цепь, состоящую из 29 аминокислот-

ных остатков, в которой N - концевой аминокислотой является гистигин,

а C - концевой треонин. Молекулярная масса глюкагона 3485, изоэлектри-

ческая точка 6,2 (Балаболкин М.И., 1994). В отличии от инсулина глюка-

гон сохраняет одну и ту же аминокислотную последовательность у всех изученных

видов млекопитающих.

Местом биосинтеза глюкагона являются А - клетки островков Лангерган-

са. В самих островковых клетках синтез глюкагона проходит вначале стадию

образования более крупного предшественника (проглюкагона),

молекулярная масса которого определена в 9000 и который лишен глико-

генолитической активности. После расщепления этой молекулы до глю-

кагона содержимое секреторных гранул в А - клетки выделяется в процес-

се экзоцитоза, который аналогичен таковому для инсулина.

У здоровых лиц, потребляющих смешанную пищу, секреция глюкагона на

протяжении дня колеблется в очень узких пределах. Таким образом, от-

носительно постоянный уровень глюкагона отличается от уровня инсули-

на, претерпевающего отчетливые колебания при приеме смешанной пищи

или даже при еще меньших изменениях (100-200 мг/л) содержание глюко-

зы в крови. Основными физиологическими стимулами секреции глюкаго-

на у здорового человека служит белковая пища, инфузия аминокислот или

физическая нагрузка, особенно если она велика или длительна (Sherwin R.S. et

all, 1977).

Физиологические приросты содержания глюкагона вызывают повышение

уровня глюкозы в крови за счет стимуляции гликогенолиза и глюконеоге-

неза в печени. Наоборот снижение концентрации глюкагона ниже исход-

ного уровня приводит к снижению в печени продукции глюкозы(Сherring-ton A.D.

et all, 1976). Реакция инсулина, вызываемая белковой пищей,

обеспечивает поглощение и утилизацию клетками содержащихся в ней

аминокислот. Однако само по себе повышение уровня инсулина должно

было бы снизить выход глюкозы из печени и тем самым вызвать гипогли-

кемию. Одновременный же прирост уровня глюкагона препятствует про-

явлению такого эффекта инсулина и обеспечивает сохранение продукции

глюкозы на стабильном уровне. Поскольку при приеме смешанной пищи

не изменяется содержание глюкагона можно предположить, что глюкагон

в ходе эволюции приобрел роль регулятора гликемии главным образом при

потреблении мяса. Секрецию глюкагона регулируют глюкоза, амино-

кислоты, гастроинтерстинальные гармоны и симпатическая нервная система.

Угнетают продукцию глюкагона соматостатин, гипергликемия,

повышенный уровень свободных жирных кислот в крови. Содержание глюкагона в

крови повышается при декомпенсированном сахарном диа-

бете, глюкагономе. Инактивируется он преимущественно в печени и поч-

ках путем расщепления на неактивные фрагменты под влиянием фермен-

тов карбоксипептидазы, трипсин, хемотрипсина и др. (Зефирова Г.С., 1991).

Основной механизм действия глюкагона характеризуется увеличе-

нием продукции глюкозы печенью путем стимуляции его распада и акти-

вации глюконеогенеза. Глюкагон связывается с рецепторами мембраны

гепатоцитов и активирует фермент аденилацитазу, которая стимулирует

образование цАМФ. При этом происходит накопление активной формы

фосфорилазы, участвующей в процессе глюконеогинеза. Кроме того, по-

давляется образование ключевых гликолитических ферментов и стиму-

лируется выделение энзимов, участвующих в процессе глюконеогинеза.

Другая глюкозозависимая ткань - жировая. Связываясь с рецепторами

адиоцитов с образованием глицерина и свободных жирных кислот. Этот

эффект осуществляется путем стимуляции цАМФ и активации гармончув-

ствительной липазы. Усиление липолиза сопровождается повышением в

крови свободных жирных кислот, включением их в печень и образовани-

ем кетокислот. Глюкагон стимулирует гликогенолиз в сердечной мышце,

что способствует увеличению сердечного выброса, расширению артериол

и уменьшению общего периферического сопротивления, уменьшает агре-

гацию тромбоцитов, секрецию гастрина, панкреозимина и панкреотичес-

ких ферментов. Образование инсулина, соматотропного гармона, кальци-

топеина, катехоламинов, выделение жидкости и электролитов с мочой

под влиянием глюкагона увеличивается (Зефирова Г.С., 1991).

В отличии от инсулина глюкагон разрушается в основном не в печени, а

в почках. Вследствие этого уровень глюкагона в плазме при уремии повы-

шается, несмотря на отсутствие его гиперсекреции (Sherwin R.S. et all, 1977).

Ю.П.Алексеев и А.Х.Мирхаджаев в 1978 году выдвигали гипотезу,

согласно которой сахарный диабет является бигормональным заболева-

нием, возникающим вследствие отсутствия инсулина и избытка глюкаго-

на. Усиленная продукция кетоновых тел при диабетическом кетоацидозе

также приписывается избытку глюкагоном. Всевозможные исследования

положили начало изучению биохимическим и физиологическим взаимоот-

ношениям между инсулином и глюкагоном в регуляции продукции сахара

печенью путем гликогенолиза и глюконеогенеза. Введение глюкагона сти-

мулирует многие метаболические процессы, включая гликогенолиз, глю-

конеогенез и избирательное образование глюкозы. Levine R. впервые было

показано, что инсулин является гармоном обеспечивающим приток глю-

козы из внеклеточного пространства, тогда глюкагон главным образом влияет на

ее поступление в это пространство (Levine R., 1972). Очевидно,

если концентрация глюкозы во внеклеточном пространстве остается по-

стоянной во время колебаний ее потока, то это является следствием как

равного поступления глюкозы в это пространство, так и равного ухода из

него. Подобное равновесие возможно лишь в условиях тесного взаимодей-

ствия А - и В - клеток.

Гипотеза о бигармональном нарушении при сахарном диабете была прив-

лечена для объяснения развития диабетического кетоацидоза. Это обус-ловлено

тем, что глюкагон стимулирует ферментотивную систему карни-

тин-ацилтрансферазы, ускоряет окисление с образованием кетоновых тел

(McCarry G.D., 1985). То, что глюкагон активно участвует в развитии диа-

бетического кетоацидоза подтверждают клинические наблюдения, в кото-

рых введение соматостатина предупреждало возникновение кетоацидоза

у инсулинозависимых больных (Serich G.E. et all, 1975).

D - клетки секретирующие соматостатин имеют в своей цитоплазме

гранулы, которые несколько крупнее, чем в А - и В - клетках, но менее

плотные. В 1973 году в лаборатории, руководимой R.Guillimin, из гипота-лямуса

овец был изолирован пептид, названный соматостатином, угнетав-

ший спонтанное высвобождение СТГ. В том же году был осуществлен син-тез этого

пептида. Соматостатин является тетродекопептид с молекуляр-

ным весом 1600, состоящий из 13 аминокислотных остатков. Необычное

распределение D - клеток в организме, а именно их распределение среди

других экзокринных и эндокринных клеток, в нервных окончаниях, сино-птических

пузырьках, поджелудочной железе, желудочно-кишечном трак-

те, щитовидной железе, сетчатке, является морфологической основной для

повсеместного действия соматостатина. Биологическая роль сомато-

статина заключается в подавлении секреции СТГ, АКТГ и ТТГ, гастрина,

глюкагона, инсулина, метиллина, ренина, секретина, вазоактивного желу-

дочного пептида , желудочного сока, панкреатических ферментов и

электролитов. Он понижает абсорбцию ксилизы, сократимость желчно-

го пузыря, кровоток внутренних органов, перистальтику кишечника, а

также уменьшает освобождение ацетилхолина из нервных окончаний и

электровозбудимость нервов. Период полураспада парентериально вве-

денного соматостатина составляет 1-2 мин., что позволяет рассматривать

его как гормон и нейротрансмиттер. Многие эффекты соматостатина опо-

средуются через его влияние на вышеперечисленные органы и ткани. Ме-ханизм же

его действия, с помощью которого соматостатин влияет на се-крецию инсулина,

противоречивость имеющихся данных пока не позволя-

ет решить, снижает ли соматостатин концентрацию цАМФ в В - клетках,

изменяет его приток кальция или увеличивает А - адренергическую ак-

тивность (Gerich J.E. et all, 1978).

В островке поджелудочной железы человека РР - клетки обнаруживают по его

периферии и, кроме того, в паренхиме около протоков малого и

среднего калибра.

Панкреотический полипептид (РР) был выделен J.Kammel и соав. в 1968 из

поджелудочной железы цеплят. Молекула РР состоит из 36 аминокис-лотных

остатков, его молекулярная масса 4200.

РР угнетает внешнесекреторную деятельность поджелудочной железы и

способствует релаксации желочного пузыря. Это позволяет предположить, что РР

как бы сохраняет ферменты поджелудочной железы и вызывает

задержку желчи до следующего приема пищи (Балаболкин М.И., 1994).

В 1984 был очищен и идентифицирован амилин или амилоидный поли-

пептид островков поджелудочной железы. Предполагают, что амилоид-

ный белок островков является местным секреторным продуктом, участ-

вующим в патогенезе сахарного диабета 1 типа. K.H.Gohnson с соав.

(1991) установили, что амилин локализуется в секреторных гранулах

В - клетках и высвобождается из них вместе с инсулином в ответ на вве-

дение глюкозы или других веществ (Fehmann H.S. et all, 1990).

Изучая механизм влияния амилина на углеводный обмен, T.G.Rink и соав.

(1991) установили, что инсулин и амилин влияют на цикл Кори. Если ин-

сулин стимулирует накопление периферических запасов гликагона, то

амилин стимулирует как глинеогенез, так и гликолиз. В скелетных мыш-

цах амилин снижает скорость поглощение глюкозы и накопление глико-

гена, увеличивает гликогенолиз. При этом активность фосфорилазы уве-

личивается в 2 раза, а стимуляция гликогенолиза осуществляется через

цАМФ - независимую протеинкиназу (Балаболкин М.И., 1994).

1.2.3. НАРУШЕНИЕ УГЛЕВОДНОГО ОБМЕНА В РЕЗУЛЬТАТЕ

ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ГОРМОНОВ.

Существует два типа клеток, в которых «сгорает» сахар (глюкоза). Одни

из них глюкоза принимает легко без участия инсулина. Обычно внутри

этих клеток уровень глюкозы почти такой же как и вне клетки. Из таких

клеток состоят наши почки, мозг и кровеносные сосуды.

Клетки другого типа потребляют глюкозу только с помощью инсулина. К

ним относятся клетки мышц и жировой ткани. Инсулин способствует про-

никновению глюкозы внутрь этих клеток, которая затем или используется

для текущих нужд, или накапливается. Без инсулина глюкоза просто не может

пройти сквозь стенки клеток и становится недоступной для получе-

ния энергии (Кило И. И др., 1993).

Непосредственным источником энергии является глюкоза при ее окислении.

Основное расщепление углеводов происходит в тонком кишеч-

нике, где под влиянием ферментов поджелудочной железы (диастоза, мальтоза,

сахароза) они превращаются в моносахариды. Глюкоза, подвер-

гаясь фосфорилированию, служит отправным элементом всех превраще-

ний углеводов - окисления, синтеза из нее гликогена и жира. Схематично

этот процесс можно представить следующим образом:

АТФ

Глюкоза + гексокиназа гексо-монофосфат + АДФ

Активатором гексокиназы в реакции фосфорилирования глюкозы являет-

ся инсулин. Обогатившись макроэргической фосфатной связью, глюкоза

получает возможность проникнуть в стенку кишечника и т.д.

Для того чтобы проникнуть в клетки почки из портального круга кровообращения,

глюкоза вторично подвергается процессу фосфорилиро-

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6