Parat hormone sa dugo

Ang reference na konsentrasyon (norm) ng parathyroid hormone sa serum ng dugo ng mga matatanda ay 8-24 ng/l (RIA, N-terminal PTH); buo na molekula ng PTH - 10-65 ng/l.

Ang parathyroid hormone ay isang polypeptide na binubuo ng 84 na residue ng amino acid, na nabuo at itinago ng mga glandula ng parathyroid bilang isang high-molecular prohormone. Pagkatapos umalis sa mga selula, ang prohormone ay sumasailalim sa proteolysis upang bumuo ng parathyroid hormone. Ang produksyon, pagtatago at hydrolytic cleavage ng parathyroid hormone ay kinokontrol ng konsentrasyon ng calcium sa dugo. Ang pagbaba nito ay humahantong sa pagpapasigla ng synthesis at pagpapalabas ng hormone, at ang pagbaba ay nagiging sanhi ng kabaligtaran na epekto. Ang parathyroid hormone ay nagdaragdag ng konsentrasyon ng calcium at phosphates sa dugo. Ang parathyroid hormone ay kumikilos sa mga osteoblast, na nagiging sanhi ng pagtaas ng demineralization ng bone tissue. Hindi lamang ang hormone mismo ang aktibo, kundi pati na rin ang amino-terminal peptide nito (1-34 amino acids). Ito ay nabuo sa panahon ng hydrolysis ng parathyroid hormone sa mga hepatocytes at bato sa mas maraming dami, mas mababa ang konsentrasyon ng calcium sa dugo. Sa mga osteoclast, ang mga enzyme na sumisira sa intermediate substance ng buto ay isinaaktibo, at sa mga selula ng proximal tubules ng mga bato, ang reverse reabsorption ng mga phosphate ay pinipigilan. Sa bituka, ang pagsipsip ng calcium ay pinahusay.

Ang kaltsyum ay isa sa mga mahahalagang elemento sa buhay ng mga mammal. Ito ay kasangkot sa ilang mahahalagang extracellular at intracellular function.

Ang konsentrasyon ng extracellular at intracellular calcium ay mahigpit na kinokontrol ng naka-target na transportasyon sa pamamagitan ng cell lamad at ang lamad ng intracellular organelles. Ang ganitong pumipili na transportasyon ay humahantong sa isang malaking pagkakaiba sa mga konsentrasyon ng extracellular at intracellular calcium (higit sa 1000 beses). Ang ganitong makabuluhang pagkakaiba ay gumagawa ng calcium na isang maginhawang intracellular messenger. Kaya, sa mga kalamnan ng kalansay, ang isang pansamantalang pagtaas sa cytosolic na konsentrasyon ng calcium ay humahantong sa pakikipag-ugnayan nito sa mga protina na nagbubuklod ng calcium - troponin C at calmodulin, na nagpapasimula ng pag-urong ng kalamnan. Ang proseso ng paggulo at pag-urong sa myocardiocytes at makinis na mga kalamnan ay nakasalalay din sa calcium. Bilang karagdagan, ang intracellular na konsentrasyon ng calcium ay kinokontrol ang isang bilang ng iba pang mga proseso ng cellular sa pamamagitan ng pag-activate ng mga kinase ng protina at phosphorylation ng mga enzyme. Ang calcium ay kasangkot sa pagkilos ng iba pang mga cellular messenger - cyclic adenosine monophosphate (cAMP) at inositol-1,4,5-triphosphate at sa gayon ay namamagitan sa cellular response sa maraming hormones, kabilang ang epinephrine, glucagon, vasopressin, cholecystokinin.

Sa kabuuan, ang katawan ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 27,000 mmol (humigit-kumulang 1 kg) ng calcium sa anyo ng hydroxyapatite sa mga buto at 70 mmol lamang sa intracellular at extracellular fluid. Ang extracellular calcium ay kinakatawan ng tatlong anyo: non-ionized (o nakatali sa mga protina, higit sa lahat albumin) - tungkol sa 45-50%, ionized (divalent cations) - tungkol sa 45%, at sa calcium-anion complexes - tungkol sa 5%. Samakatuwid, ang kabuuang konsentrasyon ng calcium ay makabuluhang apektado ng nilalaman ng albumin sa dugo (kapag tinutukoy ang konsentrasyon ng kabuuang calcium, palaging inirerekomenda na ayusin ang tagapagpahiwatig na ito depende sa nilalaman ng albumin sa suwero). Ang physiological effect ng calcium ay sanhi ng ionized calcium (Ca++).

Ang konsentrasyon ng ionized calcium sa dugo ay pinananatili sa isang napakakitid na hanay - 1.0-1.3 mmol/l sa pamamagitan ng pag-regulate ng daloy ng Ca++ papasok at palabas ng balangkas, pati na rin sa pamamagitan ng epithelium ng renal tubules at bituka. Bukod dito, tulad ng makikita sa diagram, ang isang matatag na konsentrasyon ng Ca++ sa extracellular fluid ay maaaring mapanatili sa kabila ng malaking halaga ng calcium na kasama ng pagkain, na pinakilos mula sa mga buto at sinala ng mga bato (halimbawa, sa 10 g ng Ca++ sa pangunahing renal filtrate, 9.8 g ay na-reabsorb pabalik sa dugo).

Ang calcium homeostasis ay isang napaka-kumplikado, balanse at multicomponent na mekanismo, ang pangunahing mga link kung saan ay ang mga receptor ng calcium sa mga lamad ng cell na kinikilala ang kaunting pagbabagu-bago sa mga antas ng kaltsyum at nag-trigger ng mga mekanismo ng kontrol ng cellular (halimbawa, ang pagbaba ng calcium ay humahantong sa isang pagtaas sa pagtatago ng parathyroid hormone at isang pagbawas sa pagtatago ng calcitonin ), at mga effector na organo at mga tisyu ng calcium na tumutugon sa mga organo at mga tisyu ng kaltsyum. sa pamamagitan ng katumbas na pagbabago ng transportasyon ng Ca++.

Ang metabolismo ng kaltsyum ay malapit na magkakaugnay sa metabolismo ng posporus (pangunahin ang pospeyt - PO4), at ang kanilang mga konsentrasyon sa dugo ay inversely na nauugnay. Ang ugnayang ito ay partikular na nauugnay para sa mga hindi organikong calcium phosphate compound, na nagdudulot ng direktang panganib sa katawan dahil sa kanilang insolubility sa dugo. Kaya, ang produkto ng mga konsentrasyon ng kabuuang kaltsyum at kabuuang pospeyt sa dugo ay pinananatili sa isang napakahigpit na saklaw, hindi hihigit sa 4 sa pamantayan (kapag sinusukat sa mmol / l), dahil kapag ang tagapagpahiwatig na ito ay higit sa 5, ang aktibong pag-ulan ng mga calcium phosphate salt ay nagsisimula, na nagiging sanhi ng pinsala sa vascular (at mabilis na pag-unlad ng atherosclerosis ), pag-calcification ng malambot na mga tisyu at pagbara ng mga maliliit na arterya.

Ang pangunahing hormonal mediator ng calcium homeostasis ay parathyroid hormone, bitamina D at calcitonin.

Ang parathyroid hormone, na ginawa ng mga secretory cell ng parathyroid glands, ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa calcium homeostasis. Ang mga pinagsama-samang pagkilos nito sa buto, bato, at bituka ay humahantong sa pagtaas ng transportasyon ng calcium sa extracellular fluid at pagtaas ng mga konsentrasyon ng calcium sa dugo.

Ang parathyroid hormone ay isang 84-amino acid na protina na tumitimbang ng 9500 Da, na naka-encode ng isang gene na matatagpuan sa maikling braso ng chromosome 11. Ito ay nabuo bilang isang 115-amino acid na pre-pro-parathyroid hormone, na, sa pagpasok sa endoplasmic reticulum, nawawala ang isang 25-amino acid na rehiyon. Ang intermediate na pro-parathyroid hormone ay dinadala sa Golgi apparatus, kung saan ang hexapeptide N-terminal fragment ay nahati at ang panghuling molekula ng hormone ay nabuo. Ang parathyroid hormone ay may napakaikling kalahating buhay sa nagpapalipat-lipat na dugo (2-3 min), bilang resulta kung saan ito ay nahahati sa C-terminal at N-terminal na mga fragment. Tanging ang N-terminal fragment (1-34 amino acid residues) ang nagpapanatili ng physiological activity. Ang direktang regulator ng synthesis at pagtatago ng parathyroid hormone ay ang konsentrasyon ng Ca++ sa dugo. Ang parathyroid hormone ay nagbubuklod sa mga partikular na receptor sa mga target na selula: renal at bone cells, fibroblasts, chondrocytes, vascular myocytes, fat cells at placental trophoblasts.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Ang epekto ng parathyroid hormone sa mga bato

Ang distal na nephron ay naglalaman ng parehong parathyroid hormone receptors at calcium receptors, na nagbibigay-daan sa extracellular Ca++ na magsagawa hindi lamang ng direktang (sa pamamagitan ng mga receptor ng calcium) kundi pati na rin ng hindi direktang (sa pamamagitan ng modulation ng blood parathyroid hormone level) na epekto sa renal component ng calcium homeostasis. Ang intracellular mediator ng parathyroid hormone action ay cAMP, ang excretion nito sa ihi ay isang biochemical marker ng aktibidad ng parathyroid gland. Ang mga epekto sa bato ng parathyroid hormone ay kinabibilangan ng:

1. nadagdagan ang reabsorption ng Ca++ sa distal tubules (kasabay nito, na may labis na pagtatago ng parathyroid hormone, ang paglabas ng Ca++ sa ihi ay tumataas dahil sa pagtaas ng calcium filtration bilang resulta ng hypercalcemia);
2. nadagdagan ang phosphate excretion (kumikilos sa proximal at distal tubules, parathyroid hormone inhibits Na-dependent phosphate transport);
3. nadagdagan ang paglabas ng bikarbonate dahil sa pagsugpo ng reabsorption nito sa proximal tubules, na humahantong sa alkalization ng ihi (at may labis na pagtatago ng parathyroid hormone - sa isang tiyak na anyo ng tubular acidosis dahil sa masinsinang pag-alis ng alkaline anion mula sa tubules);
4. pagtaas ng clearance ng libreng tubig at, sa gayon, ang dami ng ihi;
5. pagtaas sa aktibidad ng bitamina D-la-hydroxylase, na synthesize ang aktibong anyo ng bitamina D3, na catalyzes ang mekanismo ng pagsipsip ng calcium sa bituka, kaya nakakaapekto sa digestive component ng metabolismo ng calcium.

Ayon sa itaas, sa pangunahing hyperparathyroidism, dahil sa labis na pagkilos ng parathyroid hormone, ang mga epekto nito sa bato ay makikita sa anyo ng hypercalciuria, hypophosphatemia, hyperchloremic acidosis, polyuria, polydipsia at nadagdagan na paglabas ng nephrogenic fraction ng cAMP.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ]

Ang pagkilos ng parathyroid hormone sa mga buto

Ang parathyroid hormone ay may parehong anabolic at catabolic effect sa bone tissue, na maaaring makilala bilang isang maagang yugto ng pagkilos (pagpapakilos ng Ca++ mula sa buto para sa mabilis na pagpapanumbalik ng balanse sa extracellular fluid) at isang late phase, kung saan ang synthesis ng bone enzymes (tulad ng lysosomal enzymes) ay pinasigla, na nagtataguyod ng bone resorption at remodeling. Ang pangunahing lugar ng paglalagay ng parathyroid hormone sa buto ay mga osteoblast, dahil ang mga osteoclast ay tila walang mga receptor ng parathyroid hormone. Sa ilalim ng impluwensya ng parathyroid hormone, ang mga osteoblast ay gumagawa ng iba't ibang mga mediator, kung saan ang isang espesyal na lugar ay inookupahan ng proinflammatory cytokine interleukin-6 at osteoclast differentiation factor, na may isang malakas na stimulating effect sa osteoclast differentiation at proliferation. Ang mga Osteoblast ay maaari ding pigilan ang paggana ng osteoclast sa pamamagitan ng paggawa ng osteoprotegerin. Kaya, ang osteoclast bone resorption ay hindi direktang pinasigla sa pamamagitan ng mga osteoblast. Pinapataas nito ang pagpapalabas ng alkaline phosphatase at ang paglabas ng ihi ng hydroxyproline, isang marker ng pagkasira ng bone matrix.

Ang natatanging dual action ng parathyroid hormone sa bone tissue ay natuklasan noong 1930s, kung kailan posible na maitatag hindi lamang ang resorptive nito, kundi pati na rin ang anabolic effect nito sa bone tissue. Gayunpaman, pagkalipas lamang ng 50 taon, batay sa mga eksperimentong pag-aaral na may recombinant parathyroid hormone, nalaman na ang pangmatagalang patuloy na epekto ng labis na parathyroid hormone ay may osteoresorptive effect, at ang pulsed intermittent na pagpasok nito sa dugo ay nagpapasigla sa pagbabago ng tissue ng buto [87]. Sa ngayon, isang synthetic na parathyroid hormone na paghahanda lamang (teriparatide) ang may therapeutic effect sa osteoporosis (at hindi basta-basta pinipigilan ang pag-unlad nito) ng mga inaprubahan para sa paggamit ng US FDA.

[ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Ang pagkilos ng parathyroid hormone sa bituka

Ang PTH ay walang direktang epekto sa gastrointestinal calcium absorption. Ang mga epektong ito ay pinapamagitan sa pamamagitan ng regulasyon ng synthesis ng aktibong (l,25(OH)2D3) bitamina D sa mga bato.

Iba pang mga epekto ng parathyroid hormone

Ang mga eksperimento sa vitro ay nagsiwalat din ng iba pang mga epekto ng parathyroid hormone, ang pisyolohikal na papel nito ay hindi pa lubos na nauunawaan. Kaya, ang posibilidad ng pagbabago ng daloy ng dugo sa mga daluyan ng bituka, pagtaas ng lipolysis sa adipocytes, at pagtaas ng gluconeogenesis sa atay at bato ay naitatag.

Ang bitamina D3, na nabanggit na sa itaas, ay ang pangalawang malakas na ahente ng humoral sa sistema ng regulasyon ng calcium homeostasis. Ang malakas na unidirectional action nito, na nagiging sanhi ng mas mataas na pagsipsip ng calcium sa bituka at isang pagtaas sa konsentrasyon ng Ca++ sa dugo, ay nagbibigay-katwiran sa isa pang pangalan para sa kadahilanang ito - hormone D. Ang biosynthesis ng bitamina D ay isang kumplikadong proseso ng multi-stage. Humigit-kumulang 30 metabolites, derivatives o precursors ng pinaka-aktibong 1,25(OH)2-dihydroxylated form ng hormone ay maaaring sabay na naroroon sa dugo ng tao. Ang unang yugto ng synthesis ay hydroxylation sa posisyon 25 ng carbon atom ng styrene ring ng bitamina D, na maaaring kasama ng pagkain (ergocalciferol) o nabuo sa balat sa ilalim ng impluwensya ng ultraviolet rays (cholecalciferol). Sa ikalawang yugto, ang paulit-ulit na hydroxylation ng molekula sa posisyon 1a ay nangyayari sa pamamagitan ng isang tiyak na enzyme ng proximal renal tubules - bitamina D-la-hydroxylase. Sa maraming mga derivatives at isoform ng bitamina D, tatlo lamang ang may binibigkas na metabolic activity - 24,25(OH)2D3, l,24,25(OH)3D3 at l,25(OH)2D3, ngunit ang huli lamang ang kumikilos nang unidirectionally at 100 beses na mas malakas kaysa sa iba pang variant ng bitamina. Sa pamamagitan ng pagkilos sa mga partikular na receptor ng enterocyte nucleus, pinasisigla ng bitamina Dg ang synthesis ng isang transport protein na nagdadala ng calcium at phosphate sa pamamagitan ng mga lamad ng cell papunta sa dugo. Ang negatibong feedback sa pagitan ng konsentrasyon ng 1,25(OH)2 bitamina Dg at ang aktibidad ng lа-hydroxylase ay nagsisiguro ng autoregulation, na pumipigil sa labis na aktibong bitamina D4.

Mayroon ding katamtamang osteoresorptive na epekto ng bitamina D, na nagpapakita mismo ng eksklusibo sa pagkakaroon ng parathyroid hormone. Ang Vitamin Dg ay mayroon ding isang inhibitory dose-dependent reversible effect sa synthesis ng parathyroid hormone ng mga glandula ng parathyroid.

Ang Calcitonin ay ang pangatlo sa mga pangunahing bahagi ng hormonal regulation ng metabolismo ng calcium, ngunit ang epekto nito ay mas mahina kaysa sa nakaraang dalawang ahente. Ang Calcitonin ay isang 32-amino acid na protina na itinago ng mga parafollicular C-cell ng thyroid gland bilang tugon sa pagtaas ng konsentrasyon ng extracellular Ca++. Ang hypocalcemic effect nito ay natanto sa pamamagitan ng pagsugpo sa aktibidad ng osteoclast at isang pagtaas sa paglabas ng calcium sa ihi. Ang pisyolohikal na papel ng calcitonin sa mga tao ay hindi pa ganap na naitatag, dahil ang epekto nito sa metabolismo ng calcium ay hindi gaanong mahalaga at na-overlap ng iba pang mga mekanismo. Ang kumpletong kawalan ng calcitonin pagkatapos ng kabuuang thyroidectomy ay hindi sinamahan ng physiological abnormalities at hindi nangangailangan ng replacement therapy. Ang isang makabuluhang labis sa hormon na ito, halimbawa, sa mga pasyente na may medullary thyroid cancer, ay hindi humahantong sa mga makabuluhang abala sa calcium homeostasis.

Ang regulasyon ng pagtatago ng parathyroid hormone ay normal

Ang pangunahing regulator ng rate ng pagtatago ng parathyroid hormone ay extracellular calcium. Kahit na ang isang maliit na pagbaba sa konsentrasyon ng Ca++ sa dugo ay nagdudulot ng agarang pagtaas sa pagtatago ng parathyroid hormone. Ang prosesong ito ay depende sa kalubhaan at tagal ng hypocalcemia. Ang paunang panandaliang pagbaba sa konsentrasyon ng Ca++ ay humahantong sa pagpapalabas ng parathyroid hormone na naipon sa secretory granules sa unang ilang segundo. Pagkatapos ng 15-30 minuto ng hypocalcemia, ang tunay na synthesis ng parathyroid hormone ay tumataas din. Kung ang stimulus ay patuloy na kumilos, pagkatapos ay sa unang 3-12 oras (sa mga daga) isang katamtamang pagtaas sa konsentrasyon ng parathyroid hormone gene matrix RNA ay sinusunod. Ang pangmatagalang hypocalcemia ay pinasisigla ang hypertrophy at paglaganap ng mga selulang parathyroid, na makikita pagkatapos ng ilang araw hanggang linggo.

Ang kaltsyum ay kumikilos sa mga glandula ng parathyroid (at iba pang mga organo ng effector) sa pamamagitan ng mga partikular na receptor ng calcium. Ang pagkakaroon ng gayong mga istruktura ay unang iminungkahi ni Brown noong 1991, at sa kalaunan ay nahiwalay, na-clone, at pinag-aralan ang paggana at pamamahagi nito. Ito ang unang receptor na natuklasan sa mga tao na direktang kinikilala ang isang ion, sa halip na isang organikong molekula.

Ang receptor ng Ca++ ng tao ay na-encode ng isang gene sa chromosome 3ql3-21 at binubuo ng 1078 amino acids. Ang molekula ng protina ng receptor ay binubuo ng isang malaking N-terminal extracellular segment, isang gitnang (membrane) core, at isang maikling C-terminal na intracytoplasmic tail.

Ang pagtuklas ng receptor ay naging posible na ipaliwanag ang pinagmulan ng familial hypocalciuric hypercalcemia (higit sa 30 iba't ibang mutasyon ng receptor gene ay natagpuan na sa mga carrier ng sakit na ito). Ang mga mutasyon na nagpapagana sa Ca++ receptor, na humahantong sa familial hypoparathyroidism, ay natukoy din kamakailan.

Ang Ca++ receptor ay malawak na ipinahayag sa katawan, hindi lamang sa mga organo na kasangkot sa metabolismo ng calcium (parathyroid gland, kidney, thyroid C-cell, bone cells), kundi pati na rin sa iba pang mga organo (pituitary gland, placenta, keratinocytes, mammary glands, gastrin-secreting cells).

Kamakailan lamang, ang isa pang lamad na calcium receptor ay natuklasan, na matatagpuan sa parathyroid cells, inunan, at proximal renal tubules, na ang papel nito ay nangangailangan pa rin ng karagdagang pag-aaral ng calcium receptor.

Sa iba pang mga modulator ng pagtatago ng parathyroid hormone, dapat pansinin ang magnesiyo. Ang ionized magnesium ay may epekto sa pagtatago ng parathyroid hormone na katulad ng calcium, ngunit hindi gaanong binibigkas. Ang mataas na antas ng Mg++ sa dugo (maaaring mangyari sa renal failure) ay humahantong sa pagsugpo sa pagtatago ng parathyroid hormone. Kasabay nito, ang hypomagnesemia ay hindi nagdudulot ng pagtaas sa pagtatago ng parathyroid hormone, tulad ng inaasahan ng isa, ngunit isang kabalintunaan na pagbaba, na malinaw na nauugnay sa intracellular inhibition ng parathyroid hormone synthesis dahil sa kakulangan ng magnesium ions.

Ang bitamina D, tulad ng nabanggit na, ay direktang nakakaimpluwensya sa synthesis ng parathyroid hormone sa pamamagitan ng genetic transcriptional na mekanismo. Bilang karagdagan, pinipigilan ng 1,25-(OH) D ang pagtatago ng parathyroid hormone sa mababang serum calcium at pinapataas ang intracellular degradation ng molekula nito.

Ang ibang mga hormone ng tao ay may tiyak na modulating effect sa synthesis at pagtatago ng parathyroid hormone. Kaya, ang mga catecholamines, na kumikilos pangunahin sa pamamagitan ng 6-adrenergic receptors, ay nagpapataas ng pagtatago ng parathyroid hormone. Ito ay lalo na binibigkas sa hypocalcemia. Ang mga antagonist ng 6-adrenergic receptor ay karaniwang binabawasan ang konsentrasyon ng parathyroid hormone sa dugo, ngunit sa hyperparathyroidism ang epektong ito ay minimal dahil sa mga pagbabago sa sensitivity ng parathyroid cells.

Ang mga glucocorticoids, estrogen at progesterone ay nagpapasigla sa pagtatago ng parathyroid hormone. Bilang karagdagan, maaaring baguhin ng mga estrogen ang sensitivity ng parathyrocytes sa Ca++, at magkaroon ng nakapagpapasiglang epekto sa transkripsyon ng gene ng parathyroid hormone at ang synthesis nito.

Ang pagtatago ng parathyroid hormone ay kinokontrol din ng ritmo ng paglabas nito sa dugo. Kaya, bilang karagdagan sa matatag na pagtatago ng tonic, ang isang pulsating release nito ay naitatag, na sumasakop sa kabuuang 25% ng kabuuang dami. Sa talamak na hypocalcemia o hypercalcemia, ang pulsating na bahagi ng pagtatago ay ang unang tumutugon, at pagkatapos, pagkatapos ng unang 30 minuto, ang tonic na pagtatago ay tumutugon din.