Гормоны мозгового слоя надпочечников образуются из тирозина

Почти каждый день приходится решать проблему «борьбы или бегства» и важнейшими факторами, обеспечивающими это решение, являются адреналин, норадреналин и дофамин –три соединения объединенные общим названием катехоламины, которые синтезируются и запасаются хромаффинными клетками мозгового слоя надпочечников.

Рис.11.24.Реакции синтеза катехоламинов.

Мозговой слой надпочечников является частью вегетативной нервной системы, который представляет своеобразный ганглий, клетки которого синтезируют нейромедиаторы, обладающие дистантным действием. Основная задача этих гормонов - мобилизация энергетически важных субстратов для работы мышечных клеток (жирные кислоты), мозга (глюкоза) и снижение потребления глюкозы другими тканями, где их функции противостоят функциям инсулина. Катехоламины выполняют свои функции совместно с другими молекулами регуляторами, среди которых можно назвать глюкокортикоиды, глюкагон, вазопрессин и др.

Основные этапы синтеза катехоламинов представлены на рис.11.24. Они синтезируются из тирозина и его превращение в адреналин включает че­тыре последовательных этапа: 1) гидроксилирование кольца, 2)декарбоксилирование, 3) гидроксилирова­ние боковой цепи и 4) N-метилирование.

Ключевым и лимитирующим скорость всего процесса биосинтеза катехоламинов является фермент тирозингидроксилаза. Кофактором этого фермента служит тетрагидробиоптерин. Тирозингидроксилаза катализирует превращение L-тирозина в L-дигидроксифенилаланин (L-ДОФА). Фермент служит объектом действия ряда регуляторов, среди которых, прежде всего, следует назвать сами катехоламины, которые по принципу обратной связи конкурируют с ферментом за птеридиновый кофактор, образуя с ним шиффово основание. Ряд производных тирозина (например метилтирозин, фенилаланин ) являются изостерическими регуляторами этого фермента. Соединения образующие комплексы с железом также подавляют активность тирозингидроксилазы.

Вторая реакция на пути образования – декарбоксилирование ДОФА. Она катализируется декарбоксилазой ДОФА- пиридоксальфосфат зависимым ферментом. Этот фермент встречается практически во всех тканях. L-ДОФА превращается в 3,4-дигидроксифенилэтиламин (дофамин). Соединения, напоминающими по структуре L-ДОФА, (например-метил-ДОФА) являются конкурентными ингибиторами этого фермента и нашли широкое употребление в лечении некоторых форм ги­пертонии. При болезни Паркинсона нарушается образование дофамина в мозге и ДОФА, который легко проникает гематоэнцефалический барьер используется в лечении этого заболевания.

Норадреналин образуется из дофамина путем гидроксилирования медьсодержащим ферментом дофамин-b-гидроксилазой (ДБГ). Донором электронов в этой реакции служит аскорбиновая кислота Эта реакция проходит в секреторных гранулах клеток мозгового слоя надпо­чечников. Фермент выс­вобождается из клеток мозгового слоя надпочечни­ков и нервных окончаний вместе с норадреналином, но (в отличие от последнего) не подвергается обрат­ному захвату нервными окончаниями.

Растворимый фермент фенилэтаноламин — N-метилтрансфераза (ФNMT) катализирует четвертую реакцию на пути образования адреналина. Этот фермент находится исключительно в адреналин-продуцирующих клетках мозго­вого слоя надпочечников. Донором метильной группы в этой реакции служит S-аденозилметионин. Эта реакция протекает вне гранул, в цитозоле. Количество ФNMT в клетках стимулируется глюкокортикоидами, проникающими в мозго­вой слой по внутринадпочечниковой портальной системе. Благодаря этой системе обеспечивается высокая концентрация ( в 100 раз больше чем в артериальной крови) стероидов в мозговом слое, что, по-видимому, необхо­димо для индукции синтеза ФNMT. После гипофизэктомии концентрация глюкокортикоидов в портальной крови падает и синтез адреналина уменьшается.