Антидиуретический гормон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Вазопрессин
Arginine vasopressin3d.png
Модель аргинин-вазопрессина.
Доступные структуры
PDB Поиск ортологов: PDBe, RCSB
Идентификаторы
Символ AVP ; ADH; ARVP; AVP-NPII; AVRP; VP
Внешние ID OMIM: 192340 MGI88121 HomoloGene417 GeneCards: AVP Gene
Профиль экспрессии РНК
PBB GE AVP 207848 at tn.png
Больше информации
Ортологи
Вид Человек Мышь
Entrez 551 11998
Ensembl ENSG00000101200 ENSMUSG00000037727
UniProt P01185 P35455
RefSeq (мРНК) NM_000490 NM_009732
RefSeq (белок) NP_000481 NP_033862
Локус (UCSC) Chr 20:
3.06 – 3.07 Mb
Chr 2:
130.58 – 130.58 Mb
Поиск в PubMed [1] [2]

Вазопресси́н, или антидиурети́ческий гормо́н (АДГ) — пептидный гормон гипоталамуса, найденный у большинства млекопитающих. В большинстве случаев содержит аргинин, поэтому может называться вазопрессином аргинина или аргипрессином. Гормон накапливается в задней доле гипофизанейрогипофизе) и оттуда секретируется в кровь. Его основными функциями является сохранение воды в теле и сужение кровеносных сосудов. Вазопрессин регулирует количество воды в теле, увеличивая реабсорбацию воды (повышая концентрацию мочи и уменьшая её объем) в протоках почки, которые получают разбавленную (неконцентрированную) мочу, произведенную функциональной единицей почки, нефроном. Вазопрессин увеличивает водную проницаемость канальцев почки.[3] Секреция гормона увеличивается при повышении осмолярности плазмы крови и при уменьшении объёма внеклеточной жидкости. Имеет также ряд эффектов на кровеносные сосуды и головной мозг.

Структура[править | править вики-текст]

Состоит из 9 аминокислот: Cys-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys-Pro-(Arg или Lys)-Gly. У большинства млекопитающих в позиции 8 находится аргинин (аргинин-вазопрессин, AVP), у свиней и некоторых родственных животных — лизин (лизин-вазопрессин, LVP). Между остатками Cys1 и Cys6 формируется дисульфидная связь.

Структура окситоцина очень подобна вазопрессину. Он также нонапептидный с дисульфидным мостиком, и его последовательность аминокислот отличается только в двух положениях. Эти два гена расположены на той же самой хромосоме, отделенной относительно маленьким расстоянием (меньше чем 15,000 оснований) в большинстве случаев. Подобие этих двух пептидов может вызвать некоторые поперечные реакции: у окситоцина есть небольшая антимочегонная функция, и высокие уровни АДГ могут вызвать утробные сокращения.[4]

Синтез и секреция[править | править вики-текст]

Большая часть гормона синтезируется крупноклеточными нейронами супраоптического ядра гипоталамуса, аксоны которых направляются в заднюю долю гипофиза («нейрогипофиз») и образуют синаптоподобные контакты с кровеносными сосудами. Вазопрессин, синтезированный в телах нейронов, аксонным транспортом переносится к окончаниям аксонов и накапливается в пресинаптических везикулах, секретируется в кровь при возбуждении нейрона.

Типы рецепторов и внутриклеточные системы передачи гормонального сигнала[править | править вики-текст]

Все вазопрессиновые рецепторы являются классическими мембранными рецепторами, связанными с гетеротримерными G-белками.

V1A и V1B-рецепторы (V1R) связаны с Gq-белками и стимулируют фосфолипазно-кальциевый механизм передачи гормонального сигнала.

V1R в почках имеют высокую плотность на эпителиальных клетках собирательных трубочек. V1A-рецепторы найдены на гладких мышцах кровеносных сосудов и вызывают сужение сосудов увеличением внутриклеточного кальция через фосфоинозитольный каскад. V1R также есть на кардиомиоцитах, в мозге, яичке, верхнем шейном узле, печени.

Агонисты этих рецепторов являются когнитивными стимуляторами и устраняют нарушения в пространственной памяти, вызванные скополамином; антагонисты ухудшают воспроизведение памяти. Использование этих веществ ограничено способом введения. В качестве примера агонистов V1R, действующих на память, можно привести NC-1900 и [pGlu4,Cyt6]AVP4-9[1].

V1B (V3)-рецепторы экспрессируются в передней доле гипофизааденогипофиз»)и головном мозге, где вазопрессин выступает в роли нейромедиатора. Они отвечают за поведенческую и нейроэндокринную адаптацию к стрессу, а также принимают участие в некоторых психиатрических состояниях, в частности, в депрессиях. Изучение этих рецепторов происходит в основном с использованием селективного антагониста SSR149415[2].

V2-рецепторы связаны с Gs-белками и стимулируют аденилатциклазный механизм передачи гормонального сигнала. Локализованы преимущественно в собирательной трубке почки. Известный антимочегонный эффект вазопрессина происходит через активацию V2R. Вазопрессин регулирует водное выделение почки, увеличивая осмотическую водную проходимость почечной трубочки сбора. Этот эффект объяснен сцеплением V2R с Gs , который активирует цАМФ.

Эти рецепторы являются мишенью многих лекарств для борьбы с несахарным диабетом. В центральной нервной системе эти рецепторы могут быть мишенью для борьбы с когнитивными расстройствами, но единственным веществом, действие которого было предметом подробных исследований, является агонист этих рецепторов DDAVP (десмопрессин, 1-деамино-8-D-аргинин-вазопрессин), усиливающий память и когнитивные способности[2].

Физиологические эффекты[править | править вики-текст]

В аденогипофизе вазопрессин, наряду с кортикотропин-рилизинг-гормоном, стимулирует секрецию АКТГ.

Почки[править | править вики-текст]

Вазопрессин является единственным физиологическим регулятором выведения воды почкой. Его связывание с V2-рецепторами собирательной трубки приводит к встраиванию в апикальную мембрану её главных клеток белка водных каналов аквапорина 2, что увеличивает проницаемость эпителия собирательной трубки для воды и ведёт к усилению её реабсорбции. В отсутствие вазопрессина, например при несахарном диабете, суточный диурез у человека может достигать 20 л., тогда как в норме он составляет 1.5 литра. В экспериментах на изолированных почечных канальцах вазопрессин увеличивает реабсорбцию натрия, тогда как на целых животных вызывает увеличение экскреции этого катиона. Каким образом разрешить это противоречие, до настоящего времени не ясно.

Конечным эффектом действия вазопрессина на почки являются увеличение содержания воды в организме, рост объёма циркулирующей крови (ОЦК) (гиперволемия) и разведение плазмы крови (гипонатриемия и понижение осмолярности).

Сердечно-сосудистая система[править | править вики-текст]

Через V1A-рецепторы (англ.) вазопрессин повышает тонус гладкой мускулатуры внутренних органов, в особенности ЖКТ, повышает сосудистый тонус и таким образом вызывает увеличение периферического сопротивления. Благодаря этому, а также за счёт роста ОЦК, вазопрессин повышает артериальное давление. Однако, при физиологических концентрациях гормона, его сосудодвигательный эффект невелик. Вазопрессин имеет гемостатический (кровоостанавливающий) эффект, за счёт спазма мелких сосудов, а также за счёт повышения секреции из печени, где находятся V1A-рецепторы, некоторых факторов свёртывания крови, в особенности фактора VIII (фактор Виллебранда) и уровня тканевого активатора плазмина, усиления агрегации тромбоцитов. В больших дозах АДГ вызывает сужение артериол, что приводит к увеличению АД. Развитию гипертензии способствует так же наблюдающееся под влиянием АДГ повышение чувствительности сосудистой стенки к констрикторному действию катехоламинов. В связи с этим АДГ и получил название вазопрессин.

Центральная нервная система[править | править вики-текст]

В головном мозге участвует в регуляции агрессивного поведения. Предполагается его участие в механизмах памяти[3].

Аргинин-вазопрессин, а точнее его V(1A)-рецептор в мозге (en:AVPR1A[5]), играет роль в социальном поведении, а именно в нахождении партнёра, в отцовском инстинкте у животных и отцовской любви у мужчин[4]. У прерийных (степных) полёвок (Microtus ochrogaster (англ.) рода Серые полёвки) (которые, в отличие от родственных им горных (англ.) и луговых (пенсильванских)[5], строго моногамны (верны своим партнёрам)) из-за большей длины промотора[6]-микросателлита RS3[7] перед геном рецептора увеличена его экспрессия[6][8]. Кроме того, полигамные полёвки с большей, чем у других, длиной RS3 более верны своим партнёрам[6] и более того, «донжуанов» можно превратить в верных мужей, повысив экспрессию вазопрессиновых рецепторов в мозге[7]. Сообщается также, что выявлена корреляция между длиной микросателлита-промотора и крепостью семейных отношений у людей[7][9].

Регуляция[править | править вики-текст]

Главным стимулом для секреции вазопрессина является повышение осмолярности плазмы крови, обнаруживаемое осморецепторами в самих паравентрикулярном и супраоптическом ядрах гипоталамуса, в области передней стенки третьего желудочка, а также, по-видимому, печени и ряда других органов. Кроме того, секреция гормона повышается при уменьшении ОЦК, которое воспринимают волюморецепторы внутригрудных вен и предсердий. Последующая секреция AVP приводит к коррекции этих нарушений.

Вазопрессин химически весьма сходен с окситоцином, поэтому может связываться с рецепторами к окситоцину и через них оказывает утеротоническое и окситоцическое (стимулирующее тонус и сокращения матки) действие. Однако его аффинность к OT-рецепторам невелика, поэтому при физиологических концентрациях утеротонический и окситоцический эффекты у вазопрессина гораздо слабее, чем у окситоцина. Аналогично, окситоцин, связываясь с рецепторами к вазопрессину, оказывает некоторое, хотя и слабое, вазопрессиноподобное действие — антидиуретическое и сосудосуживающее.

Уровень вазопрессина в крови повышается при шоковых состояниях, травмах, кровопотерях, болевых синдромах, при психозах, при приёме некоторых лекарственных препаратов.

Заболевания, вызванные нарушением функций вазопрессина[править | править вики-текст]

Несахарный диабет[править | править вики-текст]

При несахарном диабете уменьшается реабсорбция воды в собирательных трубочках почек. Патогенез заболевания обусловлен неадекватной секрецией вазопрессина — АДГ (несахарный диабет центрального происхождения) или сниженной реакцией почек на действие гормона (нефрогенная форма, почечный несахарный диабет). Реже причиной несахарного диабета становится ускоренная инактивация вазопрессина вазопрессиназами циркулирующей крови. На фоне беременности течение несахарного диабета становится более тяжёлым из-за повышения активности вазопрессиназ или ослабления чувствительности собирательных трубочек.

Больные несахарным диабетом выделяют за сутки большое количество (>30мл/кг) слабоконцентрированной мочи, страдают от жажды и пьют много воды (полидипсия). Для диагностики центральной и нефрогенной форм несахарного диабета используют аналог вазопрессина десмопрессин — он оказывает лечебное действие только при центральной форме.

Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона[править | править вики-текст]

Этот синдром обусловлен неполным подавлением секреции АДГ при низком осмотическом давлении плазмы и отсутствии гиповолемии. Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона сопровождается повышенным выделением мочи, гипонатриемией и гипоосмотическим состоянием крови. Клинические симптомы — летаргия, анорексия, тошнота, рвота, мышечные подёргивания, судороги, кома. Состояние пациента ухудшается при поступлении в организм больших объёмов воды (внутрь или внутривенно); напротив, ремиссия наступает при ограничении употребления воды.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. K. Mishima, H. Tsukikawa, I. Miura, K. Inada, K. Abe, Y. Matsumoto, N. Egashira, K. Iwasaki and M. Fujiwara Ameliorative effect of NC-1900, a new AVP4–9 analog, through vasopressin V1A receptor on scopolamine-induced impairments of spatial memory in the eight-arm radial maze // Neuropharmacology. — 2003. — Т. 44, № 4. — С. 541-552(12).
  2. 1 2 Robert H. Ring The Central Vasopressinergic System: Examining the Opportunities for Psychiatric Drug Development // Current Pharmaceutical Design. — 2005. — Т. 11. — С. 205-225.
  3. АДГ (Вазопрессин): общие сведения
  4. Leonie Welberg. Neuropeptides: Vasopressin: not just for males (англ.). Nature Reviews Neuroscience. Nature (December 2008). Проверено 20 ноября 2010. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011.
  5. Формула любви — Газета. Ru
  6. 1 2 3 биомолекула.ру: Слово о генетике поведения
  7. 1 2 3 Элементы — новости науки Гены управляют поведением, а поведение — генами
  8. Zoe R. Donaldson, Larry J. Young. Oxytocin, vasopressin, and the neurogenetics of sociality (англ.). Science (7 November 2008). Проверено 20 ноября 2010. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011.
  9. Hasse Walum, Lars Westberg, Susanne Henningsson, Jenae M. Neiderhiser, David Reiss, Wilmar Igl, Jody M. Ganiban, Erica L. Spotts, Nancy L. Pedersen, Elias Eriksson, Paul Lichtenstein. Genetic variation in the vasopressin receptor 1a gene (AVPR1A) associates with pair-bonding behavior in humans (англ.). PNAS (July 14, 2008). Проверено 20 ноября 2010. Архивировано из первоисточника 25 августа 2011.