Kalcitonin

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Kalcitonin
Identifikatori
Simbol CALCA
Alt. simboli CALC1
HUGO 1437
OMIM 114130
Ostali podaci
Lokus Chr. 11 p15.4{{{LocusSupplementaryData}}}
Prostorna struktura molekule kalcitonina
Genetički determunatori sinteze kalcitonona su na hromosomu 11.
Human chromosome 11 ideogram.svg

Kalcitonin je peptidni hormon od 32 aminokiseline, koga luče parafolikulskećelije (poznate i kao C-ćelije) tireoidne žlijezde kod čovjeka i mnogih drugih životnja, u ultimofarinsksnom tijelu.[1] Djeluje na smanjenje kalcija u krvi (Ca2+ +) suprotstavljajući se učincima paratireoidnog hormona (PTH).[2]

Kalcitonin je nađen kod riba, gmizavaca, ptica i sisara]. Njegov značaj za ljude nije tako dobro utvrđen kao kod drugih životinja, jer njegova funkcija obično nije značajna u regulaciji normalnih homeostaza kalcija.[3] Pripada porodici kalcitoninu-sličnih proteina.

Ranije se kalcitonin nazivao i tirokalcitonin.

Biosinteza i regulacija[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin nastaje proteolitskim ciepanjem većeg prepepeptida, koji je produkt CALC1 gena CALCA. Funkcijski je antagonist PTH-a i vitamina D3. Gen CALC1 pripada superfamiliji srodnih hormonskih prekursora protrina, uključujući amiloidni prekursor proteina ostrvaca, peptid povezan sa genom kalcitonina, i prekursor adrenomedulina.

Lučenje kalcitonina stimuliraju:

Funkcija[uredi | uredi izvor]

Ovaj hormon učestvuje u metabolizmu kalcija (Ca2+) i fosfora. Na mnogo načina, kalcitonin suzbija paratireoidni hormon (PTH) i vitamin D.

Preciznije, kalcitonin snižava nivo Ca2+ u krvi na dva načina:

Visoke koncentracije kalcitonina mogu povećati izlučivanje kalcija i fosfata u urinu, preko bubrežnih tubula.[9]što dovodi do izražene hipokalcemije. Međutim, ovo je manji učinak bez fiziološkog značaja kod ljudi. To je i kratkotrajan učinak, jer bubrezi postaju otporni na kalcitonin, što pokazuje dokazano bubrežno izlučivanje kalcija kod pacijenata sa tumorima štitnjače, koji luče prekomjerni kalcitonin.[10]

Kalcitonin svojim djelovanjem utiče očuvanje skeleta, jer štiti od gubitka kalcija tokom razdoblja mobilizacije kalcija, poput trudnoće, a posebno laktacije. Zaštitni mehanizmi uključuju direktnu inhibiciju resorpcije kostiju i indirektni efekat kroz inhibiciju oslobađanja prolaktina iz hipofize. Navedeni razlog je da prolaktin inducira oslobađanje peptida povezanog sa PTH, koji pojačava resorpciju kostiju, što je još uvijek je u fazi istraživanja.[11][12][13]

Ostali efekti su u sprečavanju hiperkalcemije poslije jela, koja je posljedica apsorpcije Ca2+. Također, kalcitonin inhibira unos hrane kod pacova i majmuna i može uticati na centralni nervni sistem, aktivnošću koja uključuje regulaciju prehrane i apetita.

Kalcitonin uglavnom snižava razinu kalcija i fosfora u krvi, uglavnom inhibicijom osteoklasta. Osteoblasti nemaju kalcitoninske receptore i stoga nivo kalcitonina na njih direktno ne utiče. Međutim, budući da su resorpcija kostiju i formiranje kostiju spojeni procesi, kalcitoninska inhibicij na kraju kalcitonosteoklastne aktivnosti dovodi do pojačane osteoblastne aktivnosti (kao indirektni efekat).[10]

Receptor[uredi | uredi izvor]

Kalcitoninski receptor, lokaliziran u osteoklastima,[14]bubregu i regiji mozga su G-protein spregnuti receptori. Povezuje ga Gs putem adenla-ciklaza, a time i stvaranje cAMP u ciljanim ćelijama. Može uticati i na jajnike kod žena i testise kod muškaraca.

Otkriće[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin su prvi put prečistili Douglas Harold Copp i B. Cheney, 1962., na University of British Columbia u Kanadi.[15] > Prvotno se mislilo da ga izlučuje paratireoidna žlijezda, ali su Iain Macintyre i njegov tim na Kraljevskom postdiplomskom medicinskom fakultetu u Londonu, pokazalida ga luče parafolikulske ćelije [[tireoidea| štitne žlijezde.[16] Dr. Copp named the discovered hormone calcitonin because of its role in 'maintaining normal calcium tone'.[15]

Medicinski značaj[uredi | uredi izvor]

Kalcitoninski test koristi se za identifikaciju pacijenata sa nodularnim bolestima štitnjače. To je korisno je u postavljanju rane dijagnoze medularnog karcinoma štitnjače. Malignost parafolikulskih ćelija, tj. karcinom šrži štitne žlijezde, obično proizvodi povišen nivo kalcitonina u serumu. Prognoza MTC ovisi o ranom otkrivanju i liječenju.

Farmakologija[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin lososa koristi se za liječenje:

Istraživan je kao mogući neoperativni tretman za spinalnu stenozu.[18]

Sljedeće nformacije su iz Britanskog elerktronskog medicinskog kompendinija.[19]

Opće karakteristike aktivne tvari[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin iz lososa se brzo apsorbira i eliminira. Najviša koncentracija u plazmi postiže se tokom prvog sata davanja.

Studije na životinjama pokazale su da se kalcitonin primarno metabolizira putem proteolize u bubregu nakon parenteralne primjene. Metabolitima nedostaje specifična biološka aktivnost kalcitonina. Bioraspoloživost nakon subkutane i intramuskularne injekcije kod ljudi je visoka i slična za oba načina primjene (71% i 66%).

Kalcitonin ima kratak period poluživota apsorpcije i eliminacije od 10–15 minuta, odnosno 50–80 minuta. Kalcitonin iz lososa se primarno i gotovo isključivo razgrađuje u bubrezima, tvoreći farmakološki neaktivne fragmente molekula. Zbog toga je metabolički klirens mnogo niži kod pacijenata s zatajenjem bubrega u završnoj fazi nego kod zdravih ispitanika. Međutim, klinička važnost ovog nalaza nije poznata. Vezanje proteina plazme je 30% do 40%. %.

Svojstva u bolesnika[uredi | uredi izvor]

Postoji veza između potkožne doze kalcitonina i najveće koncentracije u plazmi. Nakon parenteralne primjene 100 IU kalcitonina, maksimalna koncentracija u plazmi je između oko 200 i 400 pg / ml. Povećana razina u krvi može biti povezana sa povećanom učestalošću mučnine, povraćanja i sekretorne dijareje.

Pretklinički podaci o sigurnosti[uredi | uredi izvor]

Uobičajene studije o dugoročnoj toksičnosti, reprodukciji, mutagenosti i kancerogenosti provedene su na laboratorijskim životinjama. Kalcitonin od lososa lišen je embriotoksičnog, teratogenog i mutagenog potencijala.

Zabilježena je povećana učestalost adenoma hipofize kod pacovaa koji su dobijali sintetskii kalcitonin od lososa jednu godinu. Ovo se smatra efektom specifičnim za vrste i nema kliničku važnost.[20] Salmon calcitonin does not cross the placental barrier.

Kod životinja u toku laktacije, koje su primalee kalcitonin, primećeno je suzbijanje proizvodnje mlijeka. Kalcitonin se izlučuje u mlijeku.

Farmaceutska proizvodnja[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin se ekstrahirao iz ultimobranhijskihih žlijezda (štitnjače) riba, posebno lososa. Salc kalcitonin nalikuje ljudskom kalcitoninu, ali je aktivniji. Sada se proizvodi ili tehnologijom rekombinantne DNK ili hemijskom sintezom peptida. Pokazalo se da su farmakološka svojstva sintetskih i rekombinantnih peptida kvalitativno i kvantitativno ekvivalentna.[19]

Upotreba[uredi | uredi izvor]

Liječenje[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin utiče na kičmenu moždinu.

Kalcitonin se može koristiti terapeutski za liječenje nekih bolesti, kao što su [[hiperkalcemija] ili osteoporoza.[21] U nedavnom kliničkom istraživanju, potkožne injekcije kalcitonina smanjile su učestalost preloma i smanjile redukciju koštane mase kod žena sa dijabetesom tipa 2, kompliciranim osteoporozom.[22]

Potkožne injekcije kalcitonina kod pacijenata koji pate od manija dovele su do značajnog smanjenja razdražljivosti, euforije i hiperaktivnosti, pa je stoga kalcitonin obećavajući za liječenje bipolarnog poremećaja.[23] Međutim, nije zabilježen dalji rad na ovoj potencijalnoj primjeni kalcitonina.

Dijagnostika[uredi | uredi izvor]

Može se dijagnostički koristiti kao marker tumora za medularni karcinom štitne žlijezde, u kojem mogu biti prisutni visoki nivoi kalcitonina, a povišena razina nakon operacije može ukazivati na recidiv. Može se koristiti i na biopsijskim uzorcima sumnjivih lezija (npr. lmfni čvorovi koji su otečeni]) da bi se utvrdilo jesu li metastaza ili originalni karcinom.

Cutoffova referentna vrijednost za kalcitonin za razlikovanje slučajeva medularnog karcinoma štitne žlijezde predlaže da veća vrijednost koja povećava sumnju na medularni karcinom štitnjače:[24]

  • žene: 5 ng/L or pg/mL;
  • muškarci: 12 ng/L or pg/mL;
  • djeca ispod 6 mjeseci: 40 ng/L or pg/mL;
  • djeca između 6 mjeseci 3 godine: 15 ng/L or pg/mL;
  • preko 3 godine, upotrbljava se doza za odrasle.

Prijavljeni su i povećani nivoi kalcitonina za razna druga stanja, kao što su: C-ćelijskaa hiperplazija, antitiroidni karcinom ovsenih ćelija, netiroidni karcinom i druge netiroidne malignosti, akutno oštećenje bubrega i hronično zatajenje bubrega, hiperkalcemija, [[hipergastrinemija] ] i drugi gastrointestinalni poremećaji i plućna bolest.[25]

Struktura[uredi | uredi izvor]

Kalcitonin je polipeptidni hormon od 32 aminokiseline, molekulske mase od 3454,93 daltona. Njegova struktura sadrži jedan alfa heliks.[26] Alternativa je prerada transkripta gena koji kodira kalcitonin, stvarajući manje srodni peptid od 37 aminokiselina, nazvan kalcitoninski gen-vezani peptid (CGRP), beta tip.[27]

Slijede aminokiselinske sekvence lososovog i ljudskog kalcitonina:[28]

  • Losos:

Cys-Ser-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Val-Leu-Gly-Lys-Leu-Ser-Gln-Glu-Leu-His-Lys-Leu-Gln-Thr-Tyr-Pro-Arg-Thr-Asn-Thr-Gly-Ser-Gly-Thr-Pro

  • Čovjek:

Cys-Gly-Asn-Leu-Ser-Thr-Cys-Met-Leu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Gln-Asp-Phe-Asn-Lys-Phe-His-Thr-Phe-Pro-Gln-Thr-Ala-Ile-Gly-Val-Gly-Ala-Pro

U usporedbi s kalcitoninom lososa, ljudski se razlikuje kod 16 ostataka.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Costoff A. "Sect. 5, Ch. 6: Anatomy, Structure, and Synthesis of Calcitonin (CT)". Endocrinology: hormonal control of calcium and phosphate. Medical College of Georgia. Arhivirano s originala, September 5, 2008. Pristupljeno 2008-08-07.
  2. ^ Boron WF, Boulpaep EL (2004). "Endocrine system chapter". Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approach. Elsevier/Saunders. ISBN 1-4160-2328-3.
  3. ^ Costoff A. "Sect. 5, Ch. 6: Biological Actions of CT". Medical College of Georgia. Arhivirano s originala, July 5, 2008. Pristupljeno 2008-08-07.
  4. ^ Costanzo, Linda S. (2007). BRS Physiology. Lippincott, Williams, & Wilkins. str. 263. ISBN 978-0-7817-7311-9.
  5. ^ Erdogan MF, Gursoy A, Kulaksizoglu M (October 2006). "Long-term effects of elevated gastrin levels on calcitonin secretion". J. Endocrinol. Invest. 29 (9): 771–5. doi:10.1007/BF03347369. PMID 17114906.
  6. ^ Costoff A. "Sect. 5, Ch. 6: Effects of CT on Bone". Medical College of Georgia. Arhivirano s originala, June 22, 2008. Pristupljeno 2008-08-07.
  7. ^ Potts J, Jüppner H (2008). "Chapter 353. Disorders of the Parathyroid Gland and Calcium Homeostasis". u Longo DL, Kasper DL, Jameson JL, Fauci AS, Hauser SL, Loscalzo J (ured.). Harrison's Principles of Internal Medicine (18th izd.). McGraw-Hill. Arhivirano s originala, 2017-05-08. Pristupljeno 2017-05-29.
  8. ^ Rhoades R (2009). Medical Physiology: Principles for Clinical Medicine. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 978-0-7817-6852-8.
  9. ^ Carney SL (1997). "Calcitonin and human renal calcium and electrolyte transport". Mineral and Electrolyte Metabolism. 23 (1): 43–7. PMID 9058369.
  10. ^ a b Goodman HM (2009). Basic Medical Endocrinology (Fourth izd.). Elsevier. ISBN 978-0-12-373975-9.
  11. ^ Horwitz MJ, Tedesco MB, Sereika SM, Syed MA, Garcia-Ocaña A, Bisello A, Hollis BW, Rosen CJ, Wysolmerski JJ, Dann P, Gundberg C, Stewart AF (October 2005). "Continuous PTH and PTHrP infusion causes suppression of bone formation and discordant effects on 1,25(OH)2 vitamin D". J. Bone Miner. Res. 20 (10): 1792–803. doi:10.1359/JBMR.050602. PMID 16160737.
  12. ^ Davey RA, Turner AG, McManus JF, Chiu WS, Tjahyono F, Moore AJ, Atkins GJ, Anderson PH, Ma C, Glatt V, MacLean HE, Vincent C, Bouxsein M, Morris HA, Findlay DM, Zajac JD (August 2008). "Calcitonin receptor plays a physiological role to protect against hypercalcemia in mice". J. Bone Miner. Res. 23 (8): 1182–93. doi:10.1359/jbmr.080310. PMC 2680171. PMID 18627265.
  13. ^ Woodrow JP, Sharpe CJ, Fudge NJ, Hoff AO, Gagel RF, Kovacs CS (September 2006). "Calcitonin plays a critical role in regulating skeletal mineral metabolism during lactation". Endocrinology. 147 (9): 4010–21. doi:10.1210/en.2005-1616. PMID 16675524.
  14. ^ Nicholson GC, Moseley JM, Sexton PM, Mendelsohn FA, Martin TJ (August 1986). "Abundant calcitonin receptors in isolated rat osteoclasts. Biochemical and autoradiographic characterization". J. Clin. Invest. 78 (2): 355–60. doi:10.1172/JCI112584. PMC 423551.
  15. ^ a b Copp DH, Cheney B (January 1962). "Calcitonin-a hormone from the parathyroid which lowers the calcium-level of the blood". Nature. 193 (4813): 381–2. doi:10.1038/193381a0. PMID 13881213.
  16. ^ Foster GV, Baghdiantz A, Kumar MA, Slack E, Soliman HA, Macintyre I (June 1964). "Thyroid origin of calcitonin". Nature. 202: 1303–5. PMID 14210962.
  17. ^ Wall GC, Heyneman CA (April 1999). "Calcitonin in phantom limb pain". The Annals of Pharmacotherapy. 33 (4): 499–501. doi:10.1345/aph.18204. PMID 10332543.
  18. ^ Tran DQ, Duong S, Finlayson RJ (July 2010). "Lumbar spinal stenosis: a brief review of the nonsurgical management". Can J Anaesth. 57 (7): 694–703. doi:10.1007/s12630-010-9315-3. PMID 20428988.
  19. ^ a b "Electronic Medicines Compendium". Arhivirano s originala, 2005-11-08. Pristupljeno 2008-08-07.
  20. ^ "Injectable Salmon Calcitonin" (PDF).
  21. ^ Inzerillo AM, Zaidi M, Huang CL (2004). "Calcitonin: physiological actions and clinical applications". Journal of Pediatric Endocrinology & Metabolism. 17 (7): 931–40. doi:10.1007/s00198-015-3149-3. PMID 15301040.
  22. ^ Dexue L, Yueyue Z (November 2014). "Salmon calcitonin in the treatment of elderly women with type 2 diabetes complicated with osteoporosis". Pak J Pharm Sci. 27 (6 Suppl): 2079–81. PMID 25410076.
  23. ^ Vik A, Yatham LN (March 1998). "Calcitonin and bipolar disorder: a hypothesis revisited". Journal of Psychiatry & Neuroscience. 23 (2): 109–17. PMC 1188909. PMID 9549251.
  24. ^ Basuyau JP, Mallet E, Leroy M, Brunelle P (October 2004). "Reference intervals for serum calcitonin in men, women, and children". Clin. Chem. 50 (10): 1828–30. doi:10.1373/clinchem.2003.026963. PMID 15388660.
  25. ^ Burtis CA, Ashwood ER, Bruns DE. Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics (5th izd.). Elsevier Saunders. str. 1774. ISBN 978-1-4160-6164-9.
  26. ^ Andreotti G, Méndez BL, Amodeo P, Morelli MA, Nakamuta H, Motta A (August 2006). "Structural determinants of salmon calcitonin bioactivity: the role of the Leu-based amphipathic alpha-helix". J. Biol. Chem. 281 (34): 24193–203. doi:10.1074/jbc.M603528200. PMID 16766525.
  27. ^ "calcitonin domain annotation". SMART (a Simple Modular Architecture Research Tool). embl-heidelberg.de. Pristupljeno 2009-02-22.
  28. ^ "Salmon calicitonin". prospecbio. Arhivirano s originala, 13. 2. 2020.

Dopunska literatura[uredi | uredi izvor]

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]