Открыть сервис
Главная → Блог → Паратгормон и регуляция кальция

Паратгормон и регуляция кальция

Паратгормон (паратиреоидный гормон, ПТГ) — полипептидный гормон, вырабатываемый паращитовидными (околощитовидными) железами. Является основным регулятором кальциево-фосфорного обмена в организме: повышает концентрацию кальция в плазме крови и снижает содержание фосфатов. По химической природе — одноцепочечный полипептид из 84 аминокислотных остатков с молекулярной массой около 9,5 кДа. Секретируется в ответ на снижение уровня ионизированного кальция и является антагонистом кальцитонина.

Химическая структура и синтез

Паратгормон синтезируется в главных клетках паращитовидных желёз в виде более крупного предшественника — препро-ПТГ (115 аминокислот). В процессе внутриклеточного созревания от него последовательно отщепляются сигнальный пептид и пропептид, в результате чего образуется зрелый гормон. Биологически активным является N-концевой фрагмент (первые 34 аминокислоты); именно он отвечает за связывание с рецепторами.

Период полужизни паратгормона в кровотоке невелик — от нескольких минут до получаса. Гормон разрушается в печени и почках, а его фрагменты выводятся с мочой. Секреция ПТГ имеет пульсирующий характер и подчиняется циркадному ритму: максимальные значения отмечаются в ночные и ранние утренние часы.

Регуляция секреции

Ключевым стимулом к выбросу паратгормона служит падение концентрации ионизированного кальция в крови. Клетки паращитовидных желёз несут кальций-чувствительные рецепторы, которые напрямую реагируют на внеклеточный кальций: при его снижении секреция гормона возрастает, при повышении — подавляется по механизму отрицательной обратной связи.

Дополнительно секрецию ПТГ регулируют:

Механизм действия

Паратгормон действует через специфические рецепторы (PTH1R), относящиеся к семейству рецепторов, связанных с G-белками. Связывание гормона запускает каскад внутриклеточных сигналов, прежде всего через аденилатциклазный путь. Основными органами-мишенями являются костная ткань, почки и косвенно — кишечник.

Физиологические эффекты

В костной ткани

Паратгормон стимулирует активность остеокластов — клеток, разрушающих костную матрицу. Это приводит к выходу кальция и фосфатов из костей в кровь. При длительном повышении уровня ПТГ преобладает резорбция кости, что ведёт к снижению её плотности. При интермиттирующем (прерывистом) введении гормон, напротив, может стимулировать костеобразование — этот эффект используется в терапии остеопороза.

В почках

В почечных канальцах ПТГ усиливает реабсорбцию кальция и одновременно тормозит реабсорбцию фосфатов, увеличивая их выведение с мочой. Кроме того, гормон стимулирует синтез активной формы витамина D (кальцитриола) в проксимальных канальцах.

В кишечнике

Прямого влияния на всасывание кальция в кишечнике паратгормон не оказывает. Эффект реализуется опосредованно — через повышение образования кальцитриола, который усиливает всасывание кальция и фосфатов из пищи.

Клиническое значение

Гиперпаратиреоз

Повышенная продукция паратгормона приводит к гиперпаратиреозу. Различают первичный (обусловлен аденомой или гиперплазией паращитовидных желёз), вторичный (компенсаторный ответ на хроническую гипокальциемию, например при почечной недостаточности) и третичный гиперпаратиреоз. Основные проявления: гиперкальциемия, деминерализация костей, образование камней в почках, мышечная слабость, нарушения со стороны нервной системы.

Гипопаратиреоз

Недостаточность паратгормона чаще всего возникает после операций на щитовидной или паращитовидных железах, а также при аутоиммунных поражениях. Характеризуется гипокальциемией, повышенной нервно-мышечной возбудимостью, судорогами (тетания), парестезиями. Тяжёлое осложнение — ларингоспазм.

Лабораторная диагностика

Определение уровня паратгормона в крови — ключевой тест при нарушениях кальциевого обмена. Исследование проводят совместно с измерением кальция, фосфора, витамина D и оценкой функции почек. Используются иммунохемилюминесцентные и радиоиммунные методы.

Применение в медицине

Рекомбинантный человеческий паратгормон (терипаратид) применяется для лечения тяжёлого остеопороза у пациентов с высоким риском переломов. Препарат вводится подкожно ежедневно курсами, поскольку именно прерывистое воздействие даёт анаболический эффект на костную ткань. Терапия требует контроля уровня кальция в крови.

Историческая справка

Существование гормона, регулирующего уровень кальция, было предсказано в начале XX века. В 1925 году американский биохимик Адольф Бидль получил первый активный экстракт паращитовидных желёз. Структура человеческого паратгормона была полностью расшифрована в 1970-х годах. В 1980-х годах методами генной инженерии был синтезирован рекомбинантный гормон, что открыло путь к его клиническому применению.

Источники

  • Физиология человека под редакцией В. М. Покровского, Г. Ф. Коротько
  • Биохимия: учебник для вузов, В. П. Комов, В. Н. Шведова
  • Эндокринология: национальное руководство
  • Клинические рекомендации по заболеваниям паращитовидных желёз

Похожие материалы