Ферменты поджелудочной железы глюкагон
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 января 2019;
проверки требуют 3 правки.
Перейти к навигации
Перейти к поиску
| Глюкагон | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| PDB прорисовано на основе 1GCN. | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Идентификаторы | |||||||||||||
| Символ | GCG ; GLP1; GLP2; GRPP | ||||||||||||
| Внешние ID | OMIM: 138030 MGI: 95674 HomoloGene: 136497 ChEMBL: 5736 GeneCards: GCG Gene | ||||||||||||
| |||||||||||||
| Профиль экспрессии РНК | |||||||||||||
| Больше информации | |||||||||||||
| Ортологи | |||||||||||||
| Вид | Человек | Мышь | |||||||||||
| Entrez | 2641 | 14526 | |||||||||||
| Ensembl | ENSG00000115263 | ENSMUSG00000000394 | |||||||||||
| UniProt | P01275 | P55095 | |||||||||||
| RefSeq (мРНК) | NM_002054 | NM_008100 | |||||||||||
| RefSeq (белок) | NP_002045 | NP_032126 | |||||||||||
| Локус (UCSC) | Chr 2: 163 – 163.01 Mb | Chr 2: 62.47 – 62.48 Mb | |||||||||||
| Поиск в PubMed | [1] | [2] | |||||||||||
Шаблон: просмотр • обсуждение • править | |||||||||||||
Модель молекулы глюкагона
Глюкагон — гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном.
Молекула глюкагона состоит из 29 аминокислот и имеет молекулярный вес 3485 дальтон. Глюкагон был открыт в 1923 году Кимбеллом и Мерлином[1].
Первичная структура молекулы глюкагона следующая: NH2-His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-
Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-Asp-Ser-
Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-
Met-Asn-Thr-COOH
Механизм[править | править код]
Механизм действия глюкагона обусловлен его связыванием со специфическими глюкагоновыми рецепторами клеток печени. Это приводит к повышению опосредованной G-белком активности аденилатциклазы и увеличению образования цАМФ. Результатом является усиление катаболизма депонированного в печени гликогена (гликогенолиза).[источник не указан 2633 дня] Глюкагон для гепатоцитов служит внешним сигналом о необходимости выделения в кровь глюкозы за счёт распада гликогена (гликогенолиза) или синтеза глюкозы из других веществ — глюконеогенеза. Гормон связывается с рецептором на плазматической мембране и активирует при посредничестве G-белка аденилатциклазу, которая катализирует образование цАМФ из АТФ. Далее следует каскад реакций, приводящий в печени к активации гликогенфосфорилазы и ингибированию гликогенсинтазы. Этот механизм приводит к высвобождению из гликогена глюкозо-1-фосфата, который превращается в глюкозо-6-фосфат. Затем под влиянием глюкозо-6-фосфатазы образуется свободная глюкоза, способная выйти из клетки в кровь. Таким образом, глюкагон в печени, стимулируя распад гликогена, способствует поддержанию глюкозы в крови на постоянном уровне. Глюкагон также активирует глюконеогенез, липолиз и кетогенез в печени.
Глюкагон практически не оказывает действия на гликоген скелетных мышц, по-видимому, из-за практически полного отсутствия в них глюкагоновых рецепторов. Глюкагон вызывает увеличение секреции инсулина из здоровых β-клеток поджелудочной железы и торможение активности инсулиназы. Это является, по-видимому, одним из физиологических механизмов противодействия вызываемой глюкагоном гипергликемии.
Глюкагон оказывает сильное инотропное и хронотропное действие на миокард вследствие увеличения образования цАМФ (то есть оказывает действие, подобное действию агонистов β-адренорецепторов, но без вовлечения β-адренергических систем в реализацию этого эффекта). Результатом является повышение артериального давления, увеличение частоты и силы сердечных сокращений.
В высоких концентрациях глюкагон вызывает сильное спазмолитическое действие, расслабление гладкой мускулатуры внутренних органов, в особенности кишечника, не опосредованное аденилатциклазой.
Глюкагон участвует в реализации реакций типа «бей или беги», повышая доступность энергетических субстратов (в частности, глюкозы, свободных жирных кислот, кетокислот) для скелетных мышц и усиливая кровоснабжение скелетных мышц за счёт усиления работы сердца. Кроме того, глюкагон повышает секрецию катехоламинов мозговым веществом надпочечников и повышает чувствительность тканей к катехоламинам, что также благоприятствует реализации реакций типа «бей или беги».
Примечания[править | править код]
Источник
Гормонами поджелудочной железы являются инсулин и глюкагон.
Глюкагон
Строение
Представляет собой полипептид, включающий 29 аминокислот с молекулярной массой 3,5 кДа и периодом полураспада 3-6 мин.
Синтез
Осуществляется в клетках поджелудочной железы и в клетках тонкого кишечника.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют: гипогликемия, адреналин.
Уменьшают: глюкоза, жирные кислоты.
Механизм действия
Аденилатциклазный активирующий.
Мишени и эффекты
Конечным эффектом является повышение концентрации глюкозы и жирных кислот в крови.
Жировая ткань
- повышает активность внутриклеточной гормон-чувствительной ТАГ-липазы и, соответственно, стимулирует липолиз.
Печень
- активация глюконеогенеза и гликогенолиза,
- за счет повышенного поступления жирных кислот из жировой ткани усиливает кетогенез.
Патология
Гиперфункция
Глюкагонома – редко встречающееся новообразование из группы нейроэндокринных опухолей. У больных отмечается гипергликемия и поражение кожи и слизистых оболочек.
Инсулин
Дополнительная, более подробная информация, об инсулине находится на следующей странице.
Строение
Представляет собой полипептид из 51 аминокислоты, массой 5,7 кД, состоящий из двух цепей А и В, связанных между собой дисульфидными мостиками.
Синтез
Синтезируется в клетках поджелудочной железы в виде проинсулина, в этом виде он упаковывается в секреторные гранулы и уже здесь образуется инсулин и С-пептид.
Регуляция синтеза и секреции
Активируют синтез и секрецию:
- глюкоза крови – главный регулятор, пороговая концентрация для секреции инсулина – 5,5 ммоль/л,
- жирные кислоты и аминокислоты,
- влияния n.vagus – находится под контролем гипоталамуса, активность которого определяется концентрацией глюкозы крови,
- гормоны ЖКТ: холецистокинин, секретин, гастрин, энтероглюкагон, желудочный ингибирующий полипептид,
- хроническое воздействие гормона роста, глюкокортикоидов, эстрогенов, прогестинов.
Уменьшают: влияние симпато-адреналовой системы.
Механизм действия
Осуществляется через рецепторы с тирозинкиназной активностью (подробно).
Мишени и эффекты
Основным эффектом является снижение концентрации глюкозы в крови благодаря усилению транспорта глюкозы внутрь миоцитов и адипоцитов и активации внутриклеточных реакций утилизации глюкозы:
- активируя фосфодиэстеразу, которая разрушает вторичный мессенджер цАМФ, инсулин прерывает эффекты адреналина и глюкагона на печень и жировую ткань.
- в мышцах и жировой ткани стимулирует транспорт глюкозы в клетки (активация Глют-4),
- в печени и мышцах ускоряет синтез гликогена (активация гликогенсинтазы).
- в печени, мышцах и адипоцитах инсулин стимулирует гликолиз, активируя фосфофруктокиназу и пируваткиназу.
- полученный в гликолизе пируват превращается в ацетил-SКоА под влиянием активированного инсулином пируватдегидрогеназного комплекса, и далее используется для синтеза жирных кислот. Превращение ацетил-SКоА в малонил-SКоА, первый субстрат синтеза жирных кислот, также стимулируется инсулином (ацетил-SКоА-карбоксилаза).
- в мышцах усиливает транспорт нейтральных аминокислот в миоциты и стимулирует трансляцию (рибосомальный синтез белков).
Ряд эффектов инсулина заключается в изменении транскрипции генов и скорости трансляции ферментов, отвечающих за обмен веществ, за рост и деление клеток.
Благодаря этому индуцируется синтез ферментов метаболизма
- углеводов в печени (глюкокиназа, пируваткиназа, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа),
- липидов в печени (АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-SКоА-карбоксилаза, синтаза жирных кислот, цитозольная малатдегидрогеназа) и адипоцитах (ГАФ-дегидрогеназа, пальмитатсинтаза, липопротеинлипаза).
и происходит репрессия фосфоенолпируват-карбоксикиназы (подавление глюконеогенеза).
Инактивация инсулина
Инактивация инсулина начинается после интернализации инсулин-рецепторного комплекса и образования эндосомы, в которой и происходит деградация инсулина. Участвуют две ферментные системы:
- Глутатион-инсулин-трансгидрогеназа, которая восстанавливает дисульфидные связи между цепями А и В, в результате чего гормон распадается.
- Инсулиназа (инсулин-протеиназа), гидролизующая инсулин до аминокислот.
Период полужизни инсулина не превышает 5-6 минут. Происходит деградация в основном в печени и почках, но и другие ткани принимают в этом участие. Также в почках инсулин может фильтроваться, захватываться эпителиоцитами проксимальных канальцев и разрушаться до аминокислот.
Патология
Гипофункция
Инсулинзависимый и инсулиннезависимый сахарный диабет. Для диагностики этих патологий в клинике активно используют нагрузочные пробы и определение концентрации инсулина и С-пептида.
Источник
[40-485]
Развернутое лабораторное обследование поджелудочной железы
2230 руб.
Комплексное исследование крови, которое позволяет выявить основные нарушения различной этиологии в функциональном состоянии поджелудочной железы.
Результаты исследований выдаются с бесплатным комментарием врача.
Синонимы английские
Pancreatic panel.
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
- Не принимать пищу в течение 12 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
- Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
- Не курить в течение 3 часов до исследования.
Общая информация об исследовании
Поджелудочная железа – орган желудочно-кишечного тракта, расположенный позади желудка и выполняющий важные экзо- и эндокринные функции. Переваривание белков и жиров в тонкой кишке осуществляется благодаря синтезу и секреции ферментов пищеварения внешнесекреторной частью железы. Кроме протео- и липолитических ферментов она выделяет бикарбонаты, нейтрализуя соляную кислоту желудочного сока в двенадцатиперстной кишке. Эндокринная функция поджелудочной железы обеспечивается островковой тканью, в которой синтезируются и затем секретируются в кровь гормоны инсулин, глюкагон, соматостатин и панкреатический полипептид. Инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови и ее транспорт в тканях. Патология поджелудочной железы в первую очередь приводит к нарушению пищеварения, а при хронических заболеваниях способствует развитию эндокринных нарушений (сахарного диабета).
Причины заболеваний поджелудочной железы различны: генетические и аутоиммунные нарушения, инфекции (чаще вирусные), травмы, токсические поражения, прием некоторых лекарственных препаратов (эстрогенов, фуросемида, азатиоприна и др.), новообразования. Чаще всего патология поджелудочной железы возникает на фоне нарушений функции печени, заболеваний желчевыводящих путей (желчнокаменной болезни с холедохолитиазом), вследствие нарушения оттока желчи и поджелудочного сока. Еще одной распространенной причиной заболеваний поджелудочной является злоупотребление алкоголем.
Клинические проявления болезней поджелудочной железы зависят от этиологии, степени дисфункции и активности процесса. Острые воспалительные изменения, травма железы, а также хронические заболевания в период обострения в большинстве случаев сопровождаются болью и жжением в эпигастральной области с иррадиацией в спину, тошнотой, рвотой, повышением температуры тела. Хронические заболевания поджелудочной железы приводят к панкреатической недостаточности, потере веса, развитию асцита из-за нарушения переваривания и всасывания питательных веществ из кишечника.
Повышение в крови активности ферментов поджелудочной железы (амилазы и липазы) и уровня С-реактивного белка – признаки активного воспаления органа – острого панкреатита. Изменение уровня глюкозы и С-пептида указывает на нарушение эндокринной функции поджелудочной железы и является косвенным признаком повреждения панкреатической островковой ткани, которое может возникнуть при хроническом панкреатите. Резкое повышение онкомаркера СА 19-9 на фоне изменений биохимических показателей функции железы чаще всего свидетельствует о раке поджелудочной железы.
Увеличение концентрации ферментов амилазы и липазы свидетельствует об одновременном вовлечении в патологический процесс печени и поджелудочной железы, что обычно бывает при камне общего желчного протока и реактивном панкреатите.
При изменениях показателей данного комплексного анализа необходимо выполнить дополнительные лабораторные и инструментальные исследования для уточнения причин и механизмов развития заболевания, подбора терапии.
Для чего используется исследование?
- Для оценки функционального состояния поджелудочной железы и тяжести повреждения;
- для дифференциальной диагностики заболеваний поджелудочной железы;
- для наблюдения за пациентом с хроническими заболеваниями гепатопанкреабилиарной зоны (желчнокаменной болезнью, холелитиазом, хроническим панкреатитом);
- для контроля за эффективностью лечения заболеваний поджелудочной железы.
Когда назначается исследование?
- При симптомах вероятного поражения поджелудочной железы (опоясывающая боль и/или жжение в верхнем отделе живота, тошнота, рвота, изменение цвета, количества и консистенции стула);
- при изменении структуры и размеров поджелудочной железы по данным инструментальных методов исследования;
- при обследовании лиц, злоупотребляющих алкоголем;
- при наличии заболеваний поджелудочной железы в семейном анамнезе;
- при мониторинге пациентов с хроническими заболеваниями печени, поджелудочной железы и желчевыводящих путей;
- при профилактическом обследовании.
Что означают результаты?
Референсные значения
С-пептид: 0,9 – 7,1 нг/мл.
Глюкоза в плазме
Возраст | Референсные значения |
Меньше 3 лет | 3,3 – 5,5 ммоль/л |
3 – 16 лет | 3,3 – 5,5 ммоль/л |
Больше 16 лет | 4,1 – 5,9 ммоль/л |
Липаза
Возраст | Референсные значения |
Меньше 1 года | 0 – 8 МЕ/л |
1 – 10 лет | 5 – 31 МЕ/л |
10 – 18 лет | 7 – 39 МЕ/л |
Больше 18 лет | 21 – 67 МЕ/л |
Амилаза общая в сыворотке: 28 – 100 Ед/л.
CA 19-9: 0 – 35 Ед/мл.
Амилаза общая в сыворотке
Причины повышения:
- Острый или реактивный панкреатит
- Рак поджелудочной железы
- Алкоголизм
- Билиарная обструкция (холелитиаз)
- Диабетический кетоацидоз
- Гипертиреоз
- Воспаление слюнных желез
- Эпидемический паротит
- Прободение язвы желудка или кишечника
- Перитонит
- Беременность
Причины понижения:
- Цирроз печени
- Гепатит
- Кистозный фиброз
- Тяжелые ожоги
- Тяжелый тиреотоксикоз
Липаза
Причины повышения:
- Острый панкреатит
- Хронический панкреатит, травма или рак поджелудочной железы, обструкция протока поджелудочной железы
- Холецистит
- Гемодиализ
- Перитонит
- Первичный билиарный цирроз
- Странгуляционная кишечная непроходимость, инфаркт кишечника
- Хроническая почечная недостаточность
Причины понижения:
- Снижение функции щитовидной железы
- Муковисцидоз
Глюкоза в плазме
Причины повышения:
- Эндокринные заболевания (сахарный диабет, синдром Кушинга, гипертиреоз, акромегалия, феохромоцитома, аденома гипофиза, глюкагонома)
- Острый эмоциональный или физический стресс
- Ожирение
- Гемохроматоз
- Острый или хронический панкреатит, рак поджелудочной железы
- Хроническая болезнь почек
- Беременность
Причины понижения:
- Алкогольная болезнь печени, токсическое поражение печени, некроз печени, цирроз, печеночная недостаточность
- Инсулинома
- Недостаточность надпочечников
- Мальабсорбция
- Голодание
- Передозировка препаратов инсулина
- Физический стресс, интенсивная физическая нагрузка
С-пептид
Причины повышения:
- Инсулинома, опухоль островковой ткани
- Сахарный диабет 2-го типа (инсулинонезависимый)
- Трансплантация поджелудочной железы
- Почечная недостаточность
- Прием пероральных сахароснижающих препаратов
Причины понижения:
- Сахарный диабет 1-го типа
- Панкреатэктомия
- Гипогликемия при применении инсулина
CA 19-9
Причины повышения:
- Рак поджелудочной железы (значительное увеличение)
- Рак легких (значительное увеличение)
- Рак желчного пузыря (значительное увеличение)
- Колоректальный рак (умеренное увеличение)
- Рак желудка (умеренное увеличение)
- Холецистит (небольшое увеличение)
- Холелитиаз
- Патология печени, цирроз
- Кистозный фиброз (муковисцидоз)
- Панкреатит
Что может влиять на результат?
Факторы, искажающие результат:
- исследование с внутривенным введением контрастного препарата за 24 часа до исследования;
- беременность;
- сопутствующая патология (болезни других отделов желудочно-кишечного тракта, злокачественные новообразования или острые воспаления других локализаций, эндокринная патология, болезни крови);
- инфекционный мононуклеоз, аденовирусная инфекция, эпидемический паротит и другие острые инфекции, влияющие на поджелудочную железу;
- прием лекарственных препаратов, которые влияют на отдельные показатели теста.
Важные замечания
- Учитывая тот факт, что каждый отдельный биохимический показатель исследования не является строго специфическим маркером функции поджелудочной железы, при изменениях, выявленных анализом, требуется исключение возможной патологии других органов и систем, а также уточнение этиологии патологического процесса.
- Результаты теста следует анализировать с учетом клинических симптомов, длительности заболевания и сопутствующей патологии. При их интерпретации необходима тщательная дифференциальная диагностика, которая проводится квалифицированным врачом. Иногда могут использоваться инструментальные исследования (УЗИ, КТ органов брюшной полости).
Также рекомендуется
- Лабораторная диагностика панкреатита
- Лабораторное обследование печени
- Билирубин и его фракции (общий, прямой и непрямой)
- Лабораторная диагностика гепатита – биохимические маркеры
- Липидограмма
- Амилаза общая в суточной моче
- Амилаза панкреатическая
- Кальций в сыворотке
- Инсулиноподобный фактор роста
- Эластаза в сыворотке
- Гликированный гемоглобин (HbA1c)
- С-пептид в суточной моче
- Глюкозотолерантный тест
- Глюкоза в моче
- Антитела к инсулину
- Антитела к островковым клеткам поджелудочной железы
- Инсулин
- Проинсулин
- Копрологическая эластаза
- Гастрин
- Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
- Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)
- Общий анализ мочи с микроскопией осадка
- Копрограмма
- Альбумин в сыворотке
- Альфа-фетопротеин (альфа-ФП)
- Раковый эмбриональный антиген (РЭА)
- Антитела к гладким мышцам
- Антинуклеарный фактор на HEp-2 клетках
- Антитела к митохондриям (AMA)
Кто назначает исследование?
Гастроэнтеролог, терапевт, врач общей практики.
Литература
- Назаренко Г. И., Кишкун А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. – М.: Медицина, 2000. – 533 с.
- Fischbach F.T., Dunning M.B. A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests, 8th Ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2008: 1344 p.
- Wilson D. McGraw-Hill Manual of Laboratory and Diagnostic Tests 1st Ed. Normal, Illinois, 2007: 666 p.
Источник