Механизмы синтеза гормонов в инсулоцитах

Основная масса клеток панкреатических островков продуцирует инсулин, который является белковым соединением с молекулярным весом около 60 000. Молекула инсулина представлена двумя полипептидными цепями, состоящими соответственно из 30 и 21 аминокислотного остатка, соединенных между собой двумя дисульфидными мостиками (F. Sanger). Каждая молекула инсулина соединена с тремя атомами цинка, что снижает его растворимость и способствует переходу инсулина в кристаллическую форму.

Роль различных клеточных органелл в синтезе молекулы инсулина была уточнена в ряде авторадиографических исследований, проведенных па электронномикроскопическом уровне. S. Howell, S. Howell, P. Lacy нашли, что через 10 мин после введения меченых аминокислот метка распределялась исключительно над шероховатым эндоплазматическим ретикулумом, через 20—45 мин — над комплексом Гольджи, а через 60 мин — над В-гранулами. Только после появления метки над секреторными гранулами В-клеток в инкубационной среде обнаруживался меченый (радиоактивный) инсулин.

Кроме того, методом дифференциального центрифугирования показано, что меченый проинсулин выявляется преимущественно в микросомальной фракции, а меченый инсулин — во фракции секреторных гранул (S. Howell и др.Ю R. Sorensen и др., S. Howell, P. Lacy, A. Sunn др.).

Подобная последовательность биосинтеза инсулина в В-клетках панкреатических островков наблюдалась и в опытах in vivo. A. Molleson с сотрудниками вводили лейцин-Н3 нормальным и диабетическим песчаным крысам и исследовали панкреатические островки методом электронной авторадиографии через 5, 102 и 60 мин после введения метки. Через 5 мин наибольшая относительная плотность гранул серебра отмечалась над шероховатым эндоплазматическим ретикулумом, через 10 мин — над комплексом Гольджи, а через 60 мин — над зрелыми секреторными гранулами.
Причем у диабетических животных установлена та же закономерность перемещения метки от шероховатого эндоплазматического ретикулума через комплекс Гольджи к секреторным гранулам.

синтез гормонов в инсулоцитах

Исходя из этих данных, можно считать, что синтез инсулина в В-клетках начинается на рибосомах эндоплазматического ретикулума, затем предшественник инсулина (проинсулин) транспортируется к комплексу Гольджи, где превращается в инсулин, который накапливается в зрелых секреторных гранулах. Последовательность биосинтеза, внутриклеточного переноса и накопления белков в А-клетках панкреатических островков в основпом сходна с теми же процессами в В-клетках (S. Howell и др.).

Наличие инсулина в В-гранулах было показано электронномикроскопически при помощи метода меченых антител к инсулину (К. Misugi и др.). Комплекс антиген — антитело локализовался только в электронноплотной части гранул (в ее «ядре»), тогда как светлый ободок не содержал продукта реакции. Однако в последнем обнаруживалась активность кислой фосфатазы.

Как следовало из ранних электронномикроскопических исследований панкреатических островков, формирование секреторных грапул в В-клетках может происходить в канальцах шероховатого эндоплазматического ретикулума (P. Lacy, J. Williamson и др., S. Lazarus, Н. Barden, R. Williams, J. Ensinck, S. Lazarus и др., Bencosme, A. Martinez-Palomo). Согласно представлениям этих авторов, синтезированный гормон накапливается в определенных участках канальцев эндоплазматического ретикулума, что ведет к образованию локальных выпячиваний на их поверхности. В таких локусах происходит потеря связанных рибосом, свободные края выпячивания постепенно смыкаются, а затем сформировавшаяся секреторная гранула отшнуровывается от эндоплазматического ретикулума и поступает в цитоплазму клетки.

Другие исследователи, изучавшие процессы формирования секреторных гранул в островковых клетках, считают, что процесс гранулообразования завершается в элементах комплекса Гольджи (М. Marx и др., М. Muracami, E. Tonutti). Некоторые авторы полагают, что в различных типах островковых клеток формирование секреторных гранул происходит в различных клеточных органеллах: в В-клетках — в эндоплазматическом ретикулуме, в А-клетках — в комплексе Гольджи (S. Lazarus, В. Volk, S. Lazarus и др.).

Однако данные М. Marx, М. Marx, M. Hermann, документированные отличными электронограммами, убедительно свидетельствуют в пользу того, что во всех трех типах островковых клеток у интактных животных комплекс Гольджи принимает важнейшее участие в формировании специфических секреторных гранул. Мы также неоднократно наблюдали образование новых секреторных гранул в комплексе Гольджи в А-, В- и Д-клетках панкреатических островков. Гранулообразование наиболее выражено при усилении секреторной активности этих клеток.

Возможно, что рассмотренные выше механизмы гранулообразования в инсулоцитах не исключают друг друга. В определенных условиях формирование секреторных гранул может происходить либо в элементах шероховатого эндоплазматического ретикулума, либо в комплексе Гольджи, либо одновременно в этих двух различных локусах клетки. Если в норме гранулообразование обычно завершается в комплексе Гольджи, то при резком усилепии секреторной активности островковых клеток, когда организм нуждается в повышенном количестве гормона, последний может частично или полностью синтезироваться и оформляться в секреторные гранулы в канальцах эндоплазматического ретикулума (А. А. Пузырев, В. Ф. Иванова, P. Lacy).

Автор - Татьяна Петрова.

- Читать далее "Обследование больной в гинекологии."

Оглавление темы "Гистология и цитология панкреатических островков":
  1. Цитология А-клеток поджелудочной железы
  2. Цитология В-клеток поджелудочной железы
  3. Цитология Д-клеток, С-клеток поджелудочной железы
  4. Инсулоциты, ацинарно-инсулярные клетки поджелудочной железы
  5. Гистология панкреатических островков и их иннервация
  6. Цитология панкреатических островков при их стимуляции
  7. В-клетки поджелудочной железы при ожирении
  8. Цитология B-клеток при угнетении их функции. Панкреатические островки при диабете
  9. Влияние аллоксана, стрептозотоцина на панкреатические островки. Угнетение функции А-клеток
  10. Механизмы синтеза гормонов в инсулоцитах
  11. Механизмы секреции гормонов в панкреатических островках

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: