Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Адам организмінде кездесетін сүтқоректілердің протеині
Mammalian protein found in Homo sapiens
Паратиреоид гормоны (ПТГ), сондай-ақ парагормон немесе паратирин деп те аталады, паратиреоид бездері секрециялайтын пептид гормоны. ПТГ сүйек, бүйрек және ішекке тигізетін әсері арқылы қан сарысуындағы кальций концентрациясын реттейді. ПТГ сүйек тінінің жаңаруына (ремоделирленуіне) әсер етеді, бұл сүйек тінінің уақыт өте келе резорбцияланып, қайта құрылатын үздіксіз процесі болып табылады. ПТГ қан сарысуындағы кальцийдің (Ca2+) деңгейі төмендеген кезде бөлінеді. ПТГ сүйек матрицасындағы (osteon) остеокласттардың белсенділігін жанама түрде ынталандырады, бұл қанға көбірек ионды кальцийді (Ca2+) бөліп, қандағы кальций деңгейін көтеруге бағытталған. Сүйектер (шартты түрде) "кальций банкі" ретінде әрекет етеді, онда организм қажет болған жағдайда метаболизм, стресс және тамақтанудың өзгеруіне қарамастан, қандағы кальций мөлшерін қалыпты деңгейде ұстау үшін "ақша шығара" алады. ПТГ - кальцийді алу үшін "банк сейфін ашатын кілт". ПТГ негізінен паратиреоид бездерінің бас жасушаларымен секрецияланады. ПТГ гені 11-хромосомада орналасқан. Бұл 84 амин қышқылынан тұратын полипептид, ол прогормон болып табылады. Оның молекулалық массасы шамамен 9500 Да. Оның әсеріне кальцитонин гормоны қарсы келеді. ПТГ рецепторларының екі түрі бар. ПТГ-ның 34 N-терминалды амин қышқылымен белсендірілетін 1-паратиреоид гормоны рецепторлары сүйек және бүйрек жасушаларында жоғары деңгейде кездеседі. Паратиреоид гормонының 2-рецепторлары орталық нерв жүйесінің, бүйрек үсті безінің, ұрық бездерінің және плацентаның жасушаларында жоғары деңгейде кездеседі. ПТГ-ның жартылай ыдырау мерзімі шамамен 4 минутты құрайды. ПТГ-ның жеткіліксіз немесе артық бөлінуіне байланысты туындайтын гипопаратиреоидизм, гиперпаратиреоидизм және паранеопластикалық синдромдар сияқты аурулар сүйек ауруларына, гипокальциемияға және гиперкальциемияға әкелуі мүмкін.
Parathyroid hormone (PTH), also called parathormone or parathyrin, is a peptide hormone secreted by the parathyroid glands that regulates the serum calcium concentration through its effects on bone, kidney, and intestine. PTH influences bone remodeling, which is an ongoing process in which bone tissue is alternately resorbed and rebuilt over time. PTH is secreted in response to low blood serum calcium (Ca2+) levels. PTH indirectly stimulates osteoclast activity within the bone matrix (osteon), in an effort to release more ionic calcium (Ca2+) into the blood to elevate a low serum calcium level. The bones act as a (metaphorical) "bank of calcium" from which the body can make "withdrawals" as needed to keep the amount of calcium in the blood at appropriate levels despite the ever present challenges of metabolism, stress, and nutritional variations. PTH is "a key that unlocks the bank vault" to remove the calcium. PTH is secreted primarily by the chief cells of the parathyroid glands. The gene for PTH is located on chromosome 11. It is a polypeptide containing 84 amino acids, which is a prohormone. It has a molecular mass around 9500 Da. Its action is opposed by the hormone calcitonin. There are two types of PTH receptors. Parathyroid hormone 1 receptors, activated by the 34 N terminal amino acids of PTH, are present at high levels on the cells of bone and kidney. Parathyroid hormone 2 receptors are present at high levels on the cells of central nervous system, pancreas, testes, and placenta. The half life of PTH is about 4 minutes. Disorders that yield too little or too much PTH, such as hypoparathyroidism, hyperparathyroidism, and paraneoplastic syndromes can cause bone disease, hypocalcemia, and hypercalcemia.
Құрылымы
hPTH (1 84) сәл иілген, ұзын, спиральді димер түрінде кристалданады. hPTH (1 84)-нің кеңейтілген спиральді конформациясы, біологічески белсенді конформация болуы мүмкін. Паратгормонның (ПТГ) N-терминалды фрагменті 1-34 кристалданып, құрылымы 0,9 Å дәлдікке дейін нақтыланды.
hPTH (1 84) crystallizes as a slightly bent, long, helical dimer. The extended helical conformation of hPTH (1 84) is the likely bioactive conformation. The N terminal fragment 1 34 of parathyroid hormone (PTH) has been crystallized and the structure has been refined to 0.9 Å resolution.
Қан сарысуындағы кальцийдің реттелуі
Паратиреоидты гормон сарысудағы кальцийді сүйек, бүйрек және ішек әсері арқылы реттейді: сүйек резорбциясы – бұл остеокластар арқылы сүйектің қалыпты ыдырауы, ол PTH арқылы жанама түрде стимуляцияланады. Стимуляция жанама, себебі остеокластарда PTH рецепторы жоқ; керісінше, PTH сүйек құрастыруға жауапты остеобластарға байланысады. Бұл байланыс остеобластарды RANKL экспрессиясын арттыруға және остеопротегерин (OPG) секрециясын тежеуге ынталандырады. Бос OPG RANKL-мен тұзақ рецепторы ретінде бәсекелес байланысқа түседі, RANKL-дің RANKL рецепторымен өзара әрекеттесуіне кедергі келтіреді. RANKL-мен RANK-тің байланысы (артық RANKL-ді байланыстыруға қолжетімді OPG мөлшерінің төмендеуіне байланысты жеңілдетіледі) моноциттерден пайда болған остеокласт прекурсорларын біріктіруге ынталандырады. Нәтижесінде пайда болған көп ядролы жасушалар остеокластар болып табылады, олар сүйек резорбциясын қамтамасыз етеді. Эстроген де PTH әсері арқылы осы жолды реттейді. Эстроген сүйек кемігінде, тимуста және шеткі лимфоидты органдарда Т-жасушаларының дифференциациясы мен белсенділігін реттеу арқылы Т-жасушаларының TNF өндірісін басады. Сүйек кемігінде эстроген IL-7 тәуелді механизм арқылы гематопоэтикалық тамырлық жасушалардың көбеюін төмендетеді. Бүйректе тәулігіне шамамен 250 ммоль кальций иондары гломерулярлық сүзгіге өтеді. Оның көп бөлігі (245 ммоль/күн) түтікшелік сұйықтықтан қайта сіңіріледі, шамамен 5 ммоль/күн зәрмен шығарылады. Бұл қайта сіңіру бүкіл түтікше бойында (көп бөлігі, 60-70% проксимальді түтікшеде) жүреді, бірақ Хенле ілмегінің жұқа сегментінде болмайды. Айналымдағы паратиреоидты гормон тек дистальді түтікшелерде және бүйрек жинақтағыш құбыршаларында жүретін қайта сіңіруге әсер етеді. Дегенмен, PTH-ның бүйрекке тигізетін маңызды әсері – түтікшелік сұйықтықтан фосфатты (HPO42−) қайта сіңіруді тежеуі, нәтижесінде плазмадағы фосфат концентрациясы төмендейді. Фосфат иондары кальциймен суда ерімейтін тұздарды құрайды. Осылайша, қан плазмасындағы фосфат концентрациясының төмендеуі (белгілі бір жалпы кальций концентрациясы үшін) иондалған кальций мөлшерін арттырады. PTH-ның бүйрекке тигізетін үшінші маңызды әсері – 25-гидрокси витамин D-нің 1,25-дигидрокси витамин D (кальцитриол) құрамына өтуін стимуляциялау, ол қан айналымына бөлінеді. Бұл витамин D-нің белсенді түрі, ол ішекте кальцийдің сіңуіне ықпал етеді. Бүйрек арқылы PTH белсендірілген D витаминінің өндірісін арттыра отырып, ішекте кальцийдің сіңуін күшейтеді. Витамин D-нің белсенділенуі бүйректе жүреді. PTH 25-гидроксивитамин D3 1-альфа гидроксилазасын жоғарылатады, бұл 25-гидрокси витамин D-нің 1-альфа гидроксилденуіне жауапты фермент, ол витамин D-ні оның белсенді түріне (1,25-дигидрокси витамин D) түрлендіреді. Бұл белсенділенген витамин D түрі кальбиндин арқылы ішекте кальцийдің (Ca2+ иондары түрінде) сіңуін арттырады. PTH G белоктық аденилциклаза екінші хабаршы жүйесін пайдаланатын алғашқы гормондардың бірі болды.
Parathyroid hormone regulates serum calcium through its effects on bone, kidney, and the intestine: Bone resorption is the normal destruction of bone by osteoclasts, which are indirectly stimulated by PTH. Stimulation is indirect since osteoclasts do not have a receptor for PTH; rather, PTH binds to osteoblasts, the cells responsible for creating bone. Binding stimulates osteoblasts to increase their expression of RANKL and inhibits their secretion of osteoprotegerin (OPG). Free OPG competitively binds to RANKL as a decoy receptor, preventing RANKL from interacting with RANK, a receptor for RANKL. The binding of RANKL to RANK (facilitated by the decreased amount of OPG available for binding the excess RANKL) stimulates osteoclast precursors, which are of a monocyte lineage, to fuse. The resulting multinucleated cells are osteoclasts, which ultimately mediate bone resorption. Estrogen also regulates this pathway through its effects on PTH. Estrogen suppresses T cell TNF production by regulating T cell differentiation and activity in the bone marrow, thymus, and peripheral lymphoid organs. In the bone marrow, estrogen downregulates the proliferation of hematopoietic stem cells through an IL 7 dependent mechanism. In the kidney, around 250 mmol of calcium ions are filtered into the glomerular filtrate per day. Most of this (245 mmol/d) is reabsorbed from the tubular fluid, leaving about 5 mmol/d to be excreted in the urine. This reabsorption occurs throughout the tubule (most, 60 70%, of it in the proximal tubule), except in the thin segment of the loop of Henle. Circulating parathyroid hormone only influences the reabsorption that occurs in the distal tubules and the renal collecting ducts |group=nb). A more important effect of PTH on the kidney is, however, its inhibition of the reabsorption of phosphate (HPO42−) from the tubular fluid, resulting in a decrease in the plasma phosphate concentration. Phosphate ions form water insoluble salts with calcium. Thus, a decrease in the phosphate concentration of the blood plasma (for a given total calcium concentration) increases the amount of calcium that is ionized. A third important effect of PTH on the kidney is its stimulation of the conversion of 25 hydroxy vitamin D into 1,25 dihydroxy vitamin D (calcitriol), which is released into the circulation. This latter form of vitamin D is the active hormone which stimulates calcium uptake from the intestine. Via the kidney, PTH enhances the absorption of calcium in the intestine by increasing the production of activated vitamin D. Vitamin D activation occurs in the kidney. PTH up regulates 25 hydroxyvitamin D3 1 alpha hydroxylase, the enzyme responsible for 1 alpha hydroxylation of 25 hydroxy vitamin D, converting vitamin D to its active form (1,25 dihydroxy vitamin D). This activated form of vitamin D increases the absorption of calcium (as Ca2+ ions) by the intestine via calbindin. PTH was one of the first hormones to be shown to use the G protein adenylyl cyclase second messenger system.
Фосфаттың сарысудағы мөлшерін реттеу
ПТГ бүйректің проксимальді түтікшелерінен фосфаттың қайта сіңірілуін азайтады, соның салдарынан зәрмен көбірек фосфат шығарылады. Дегенмен, ПТГ ішек және сүйектерден қанға фосфаттың сіңірілуін күшейтеді. Сүйекте, сүйек тінінің ыдырауынан фосфатқа қарағанда сәл көбірек кальций босатылады. Ішекте кальций мен фосфаттың сіңірілуі белсенді витамин D-нің артуымен жүзеге асырылады. Фосфаттың сіңірілуі кальцийге қарағанда витамин D-ге онша тәуелді емес. ПТГ-нің босауы нәтижесінде қан сарысуындағы фосфаттың концентрациясы аздап төмендейді.
PTH reduces the reabsorption of phosphate from the proximal tubule of the kidney, which means more phosphate is excreted through the urine. However, PTH enhances the uptake of phosphate from the intestine and bones into the blood. In the bone, slightly more calcium than phosphate is released from the breakdown of bone. In the intestines, absorption of both calcium and phosphate is mediated by an increase in activated vitamin D. The absorption of phosphate is not as dependent on vitamin D as is that of calcium. The result of PTH release is a small net drop in the serum concentration of phosphate.
Д витамині синтезі
PTH 1α гидроксилаза ферментінің активтілігін күшейтеді, ол негізгі айналымдағы белсенді емес D витамині түрі болып табылатын 25-гидроксихолекальциферолды бүйректе D витаминінің белсенді түріне, 1,25-дигидроксихолекальциферолға айналдырады.
PTH upregulates the activity of 1 α hydroxylase enzyme, which converts 25 hydroxycholecalciferol, the major circulating form of inactive vitamin D, into 1,25 dihydroxycholecalciferol, the active form of vitamin D, in the kidney.
ПТГ секрециясын реттеу
Паратиреоидты гормонның секрециясы негізінен теріс кері байланыс арқылы сарысудағы иондалған кальций концентрациясымен анықталады. Паратиреоидты жасушалар жасуша бетінде кальцийді сезімталдайтын рецепторларды экспресс жасайды. [Ca2+] төмендеген кезде ПТГ секрецияланады (кальцитонин сарысудағы кальций деңгейі жоғарылағанда секрецияланады). G белокпен байланысқан кальций рецепторлары жасушадан тыс кальцийді байланыстырады және мида, жүректе, теріде, асқазанда, С жасушаларында және басқа да тіндерде кеңінен таралған жасушалардың бетінде кездеседі. Паратиреоид безінде жасушадан тыс кальцийдің жоғары концентрациясы фосфолипаза C әрекеті арқылы Gq G белокпен байланысқан каскадты белсендіреді. Бұл phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate (PIP2) гидролизін тудырады, нәтижесінде жасуша ішіндегі хабаршылар IP3 және diacylglycerol (DAG) босатылады. Соңында, бұл екі хабаршы жасуша ішіндегі кальцийдің цитоплазмалық кеңістікке шығуына әкеледі. Осылайша, жасушадан тыс кальцийдің жоғары концентрациясы цитоплазмалық кальций концентрациясының артуына себеп болады. Көптеген секреторлық жасушалар қолданатын механизмге қарамастан, цитоплазмадағы кальцийдің жоғары концентрациясы алдын ала қалыптасқан ПТГ гранулаларын қамтитын везикулалардың паратиреоид жасушасының мембранасымен бірігуін тежейді, осылайша ПТГ секрециясын тоқтатады. Паратиреоидтарда магний стимул-секреция байланысында осы рөлді атқарады. Сарысудағы магний деңгейінің шамалы төмендеуі ПТГ-нің бүйректердегі реабсорбциялық активтілігін күшейтеді. Ауыр гипомагнезиемия ПТГ секрециясын тежейді, сонымен қатар ПТГ-ге қарсы тұруға әкеледі, бұл кері қайтатын гипопаратиреоидизмнің түріне соқтырады.
Secretion of parathyroid hormone is determined chiefly by serum ionized calcium concentration through negative feedback. Parathyroid cells express calcium sensing receptors on the cell surface. PTH is secreted when [Ca2+] is decreased (calcitonin is secreted when serum calcium levels are elevated). The G protein coupled calcium receptors bind extracellular calcium and may be found on the surface on a wide variety of cells distributed in the brain, heart, skin, stomach, C cells, and other tissues. In the parathyroid gland, high concentrations of extracellular calcium result in activation of the Gq G protein coupled cascade through the action of phospholipase C. This hydrolyzes phosphatidylinositol 4,5 bisphosphate (PIP2) to liberate intracellular messengers IP3 and diacylglycerol (DAG). Ultimately, these two messengers result in a release of calcium from intracellular stores into the cytoplasmic space. Hence a high extracellular calcium concentration leads to an increase in the cytoplasmic calcium concentration. In contrast to the mechanism that most secretory cells use, this high cytoplasmic calcium concentration inhibits the fusion of vesicles containing granules of preformed PTH with the membrane of the parathyroid cell, and thus inhibits release of PTH. In the parathyroids, magnesium serves this role in stimulus secretion coupling. A mild decrease in serum magnesium levels stimulates the reabsorptive activity PTH has on the kidneys. Severe hypomagnesemia inhibits PTH secretion and also causes resistance to PTH, leading to a form of hypoparathyroidism that is reversible.
Аурулар
Гиперпаратиреоз, қанда паратиреоид гормонының қалыптан тыс көп мөлшерде болуы, екі өте ерекше жағдайда кездеседі. Біріншілік гиперпаратиреоз паратиреоид безінен автономды, бұрыс гиперсекрецияның нәтижесі болып табылады, ал екіншілік гиперпаратиреоз – гипокальциемияға физиологиялық жауап ретінде байқалатын жоғары PTH деңгейі. Қандағы ПТГ деңгейінің төмендеуі гипопаратиреоз деп аталады және көбінесе қалқанша безі операциясы кезінде паратиреоид бездерінің зақымдануына немесе алынып тасталуына байланысты болады. Паратиреоид гормоны метаболизміне әсер ететін сирек, бірақ жақсы сипатталған генетикалық жағдайлар бар, оларға псевдогипопаратиреоз, отбасылық гипокальциуриялық гиперкальциемия және аутосомдық доминантты гиперкальциуриялық гипокальциемия жатады. Маңыздысы, псевдопсевдогипопаратиреоз кезінде ПТГ өзгермейді. Остеопорозбен ауыратын әйелдерде, эстроген терапиясымен бірге экзогенді паратиреоид гормоны аналогын (терипаратид, күнделікті инъекция арқылы) қолдану сүйек массасын арттырып, омыртқа және омыртқадан басқа сүйектердің сынуын 45-65%-ға дейін азайтады.
Hyperparathyroidism, the presence of excessive amounts of parathyroid hormone in the blood, occurs in two very distinct sets of circumstances. Primary hyperparathyroidism is due to autonomous, abnormal hypersecretion of PTH from the parathyroid gland, while secondary hyperparathyroidism is an appropriately high PTH level seen as a physiological response to hypocalcemia. A low level of PTH in the blood is known as hypoparathyroidism and is most commonly due to damage to or removal of parathyroid glands during thyroid surgery. There are a number of rare but well described genetic conditions affecting parathyroid hormone metabolism, including pseudohypoparathyroidism, familial hypocalciuric hypercalcemia, and autosomal dominant hypercalciuric hypocalcemia. Of note, PTH is unchanged in pseudopseudohypoparathyroidism. In osteoporotic women, administration of an exogenous parathyroid hormone analogue (teriparatide, by daily injection) superimposed on estrogen therapy produced increases in bone mass and reduced vertebral and nonvertebral fractures by 45 to 65%.
Өлшем
PTH қанда бірнеше түрлі формада өлшенуі мүмкін: толық PTH; N-терминалды PTH; молекуланың ортаңғы бөлігі PTH және C-терминалды PTH, ал әр түрлі клиникалық жағдайларда әр түрлі тесттер қолданылады. Көрсеткіш pg/dL немесе pmol/L (кейде mmol/L деп қысқартылады) бірліктерінде берілуі мүмкін; pg/dL-ден pmol/L-ге аудару үшін 0,1060-қа көбейтіңіз. АҚШ деректері бойынша PTH деңгейінің орташа көрсеткіші 8–51 pg/mL құрайды. Ұлыбританиядағы биологиялық қалыпты диапазон 1,6–6,9 пмоль/л деп есептеледі. Плазмадағы жалпы кальцийдің қалыпты деңгейі 8,5–10,2 мг/дл (2,12–2,55 ммоль/л) аралығында болады.
PTH can be measured in the blood in several different forms: intact PTH; N terminal PTH; mid molecule PTH, and C terminal PTH, and different tests are used in different clinical situations. The level may be stated in pg/dL or pmol/L (sometimes abbreviated mmol/L); multiply by 0.1060 to convert from pg/dL to pmol/L. A US source states the average PTH level to be 8–51 pg/mL. In the UK the biological reference range is considered to be 1.6 6.9 pmol/L. Normal total plasma calcium level ranges from 8.5 to 10.2 mg/dL (2.12 mmol/L to 2.55 mmol/L).