Tesutul Secretor

8/17/2019 Tesutul Secretor

1/21

TESUTUL SECRETOR

Hormonii se pot defni ca substante organice denatura endogena, secretate in cantitati extremde mici de glande endocrine sau de alte tesuturispecializate, care patrund prin circuitul sanguin intot organismul si au proprietatea de a stimula sicoordona unctionarea unor organe sau tesuturi-tinta, procese metabolice sau activitateaintregului organism. Deci hormonii isi maniestaactiunea asupra unor organe si tesuturi maiindepartate de locul secretiei, ara a exclude

posibilitatea lor de a actiona si asupra unor celulesi tesuturi oarte apropiate de locul desecretie(cazul testosteronului). Actiunea inalt specializata a hormonilor nu este receptionatadecat de ormatiuni celulare caracteristice si

capabile de a intercepta actiunea unui hormon,care are o anumita structura chimica.

uvantul hormon provine din limbagreaca(hormao! a excita, a stimula, a activa, a

pune in miscare) si a ost introdus in stiinta decatre "rnest Henr# $tarling (%&''-%*) in anul

%+. ecesitatea introducerii unui termenstiintifc cu caracter de generalizare s-a ivit imediat dupa ce au ost cunoscute substantebiologic-active care isi maniesta actiuneabiostimulatoare mai departe de locul secretiei. nacest sens se poate exemplifca descoperireasecretiei de catre /a#liss si $tarling (%+),

hormon care stimuleaza secretia


2/21

pancreasului( secretina find un hormon tisular produs de mucoasa duodenala).

el care intuieste pentru prima data existentaunor secretii interne a dieritelor organe estemedicul rancez 0heofle de /ordeu (%**),ce

poate f con1siderat un premergator alendocrinologiei. 2arl Adol 3on /asedo3(%*-%&4) si predecesorii sai aleb lillier 5arr# si6obert 7ames 8raves descriuhipertiroidismul(%&-%&4+). 9bservatii asupraunctionarii glandelor suprarenale 0homas

Addison (%*:-%&'+) care, in %&, a descrisinsufcenta corticosuprarenala, cunoscuta subnumele de boala lui Addison.

n anul %&, flozoul rancez laude /ernard(%&%:-%&*&) a introdus termenul ;secretie

interna


3/21

8landele sunt organe existente in corpuluman si animal unde au rol de a elabora sisecreta anumite substante, unele biologic-active.

Dupa mediul in care isi expulzeaza secretia,glandele se clasifca in glande exocrine sau cusecretia externa si glande endocrine sau cusecretia interna. Din prima categorie ac parteglandele salivare, stomacale, intestinale,mamare, sudoripare si altele. Din cea de a douacategorie ac parte alte glande care sunt lipsitede o conducta de eliminare, produsele lor desecretie patrunzand direct in sange, deci intr-unmediu din interiorul organismului(endo-inauntrusi crincin-a elimina). =nele glande au caracter mixt, de exemplu pancreasul, ovarele.

"xistenta unor organe cu rol ma1or in

coordonarea proceselor biologice a ost observata inca din antichitate ? Hipocrat din2os(4'+-:* i.e.n), 8alenus (%:+-++ sau %+)

8landele endocrine prezinta cateva proprietati particulare si anume o structurahistologica proprie, find alcatuite din celule in

care se produce biosinteza hormonilor care, dupasecretie, patrund direct in sange. elulelesecretoare sunt specializate, ele avand

proprietatea de a produce compusi biologic-activi, care au o anumita structura chimica.antitatea de hormon secretata este variabila,activitatea glandei find reglabila. "xista ostransa legatura intre unctionarea glandelor endocrine si produsele biologic-active secretate


4/21

de ele, adica hormonii secretati pot intervenistimuland sau inhiband activitatea de secretia aaltor glande.

$e cunosc mai multe criterii de clasifcar ahormonilor ?

a) Dupa glanda in care sunt elaborati ?hormoni tiroidieni, suprarenali, sexuali, epifzari siai glandei timus. $e observa ca, dupa aceastaclasifcare, hormonii au structuri chimice si

proprietati biologice dierite.

b) Dupa structura chimica a moleculei ?-hormonii derivati din aminoacizi (tiroxina,

adrenalina, noradrenalina si alti)-hormoni peptidici si proteici avand

moleculele ormate prin incatenarea

aminoacizilor prin legaturi peptidice. a exemplede hormoni peptidici ? hormonii pancreatici(insulina si glucagonul) si ai hipofzei posterioare(ocitocina si vasopresina) etc. Hormonii proteiciau molecula alcatuita dintr-un numar mare deaminoacizi incatenati de asemenea prin legaturi

peptidice, ormand macromolecule proteice ?

hormonul paratiroidian (parathormonul),hormonii hipofzei anterioare (hormonul decrestere, hormonul adrenocorticotrop etc),hormonii hipofzei intermediare. Hormonii custructura proteica se numesc si preteohormoni

-hormoni steroizi, derivati ai sterolilor ?hormoni cortico- suprarenali si sexuali (hormoniiovarieni si testiculari).


5/21


6/21


7/21

insulina sub orma cristalina(%'). $tructurachimica si proprietati ale insulinei

5rin cercetari oarte laborioase interprinse de". $anger, 0upp# si 0hompson, s-a putut stabilistructura chimica a insulinei, ca find un

polipeptid alcatuit din % resturi deaminoacizi.>olecula insulinei contine douacatene polipeptidice ? A si /. 5rima este alcatuitadin % resturi de aminoacizi, are caracter acid sieste spirala dreapta, iar catena / are :+ deresturi de aminoacizi, este bazica si spiralastanga.

ele doua catene polipeptidice sunt unite prin punti disulurice G$-$- exista doua astel de punti, oarte sensibile la oxidare cand, in prezenta de acid perormic, se transorma in

grupe sulonice (-$9:H).$-au identifcat %*aminoacizi dieriti in structura insulinei, uniidintre ei repetandu-se, de exemplu ?glutamina,asparagina, leucina, cisteina, glicina, tirozina,enilalanina, alanina.

$-a precizat ca legatura disulurica intre cele

doua catena se stabileste intre cisteina * dincatena A si cisteina * din catena /, iar cea de adoua punte se stabileste intre cisteina + dincatena A si cisteina % din catena /. >ai exista sio a treia punte disulurica, care nu esteintercatenara, ci intracatenara, stabilita intrecisteina ' si cisteina %%, apartinand catenei A deaceste doua molecule de cisteina mai sunt legatiinca patru aminoacizi, ormand un ciclu, molecula


8/21

de cisteina * din acest ciclu contribuind lareticularea celor doua catene A si /.

Desi pe cale analitica rezulta existenta a %resturi de aminoacizi in structura chimica ainsulinei, asa cum rezulta si din ormula

polipeptidica de mai sus, se poate interpretatotusi ca exista numai 4&, deoarece se poateadmite ca cele trei punti disulurice sunt cistinice,ele apartinand unui singur aminoacid (cisteina),care este singurul ce poate lega covalent,reticuland, cele doua catene polipeptidice.

nsulina e prezinta sub orma de pulbere alba,care se topeste la ::,are masa moleculararelativa in 1ur de '+++ uam, pHi !.4."stesolubila in mediu slab acid, la pH!-', in solutiialcaline diluate, in alcool de +C, in glicerina, in

enol. "ste insolubila in alcool absolut, cloroorm,eter, acetona, benzen. Iermentii proteolitici odistrug, motiv pentru care insulina camedicament nu poate f introdusa in organism pecale orala. n mediu alcalin, are proprietatea de aorma asociatii moleculare de dierite marimi,avand masa moleculara de la :'+++ la 4&+++,

asociatii determinate de cationii metalici. norganism ea se gaseste complexata cu cationi de

zinc.

/iosinteza insulinei

Iiind un compus protidic, biosinteza insulineiare loc la nivelul ribozomilor din reticulul

endoplasmatic din constitutia celulelor ale


9/21

insulelor @angerhans. $e admite ca, mai intai, areloc sinteza unui compus polipeptidic, cu greutatemoleculara mai mare decat a insulinei, numit

proinsulina.@a randul ei proinsulina ar rezulta prinhidroliza enzimatica din alt compus, cu greutatemoleculara si mai mare, numit preproinsulina,dupa schema ?

5reproinsulina E 5roinsulina E nsulina

5roinsulina care apare la nivelul ribozomilor este transormata in insulina, in cursul trecerii eispre complexul 8olgi.

Descoperirea proinsulinei a rezultat din studiuladenomului insular secretor de insulina. @a probein vivo, proinsulina prezinta numai %-+C dinactivitatea insulinei. "a contamineaza produseleuzuale de insulina si reactioneaza cu antiserurile

olosite in radioimunoanaliza (6A), dar nureactioneaza identic cu serurile antiinulina

purifcata.

$e obtine industrial prin extractie din pancreasul animal si prin biosinteza cu bacteriisau dro1dii manipulate genetic. Ioarte bune sunt

si insulinele bovina si porcina, care diera doar prin succesiunea aminoacizilor &-%+ din catena A.@a bovine aceasta succesiune este A$J (si :+0 este inlocuita cu :+A ), la ovine A8J, lacabaline08. @a insulina porcina si cea de iepure, oarteasemanatoare celei umane, succesiunea esteaceeasi (0$) dar, ca si la bovine, apare Ala inlocul :+0re. 5rin scindarea cu tripsina a alanineifnale rezulta desalanino-ns porcina, inca mai


10/21

asemanatoare ca proprietati celei umane. nurmatorul tabel se dau pozitiile si resturile deaminoacizi prin care diera diversele insuline.

9btinerea insulinei se ace prin procesulextractiv din pancresul porcin sauKsi bovin sau

prin biosinteza cu olosirea bacteriilor manipulategenetic.

5rocesul clasic de obtinere a insulinei se maiaplica inca (E) la /ioarm-/ucuresti, sectia

;opoterapice


11/21

alcalin, in care insulina este instabila. $e aplicametodele de precipitare cu solvent, la pHi si inmediu salin si se utilizeaza proprietatile amotere

ale proteinelor.

Amestecul de pancreas se macina fn si seextrage : ore cu etanol :C acidulat cu acidclorhidric la pH!-:. $e centriugheaza si turtade tesut se mai extrage o data timp de ore cualcool acidulat. Dupa fltrare tesutul epuizat searunca.Iiltratele, eventual fltrate inca o data, seaduc cu solutie amoniacala la pH!*-*., cand o

parte din balastul proteic precipita si secentriugheza (se trece la recuperarea alcoolului).

Aceasta operatie se ace rapid pentru a evitainactivarea in mediu slab bazic. Iiltratul se aducecu acid suluric la pH!:.*-4.: cand precipita alt balast proteic, care se indeparteaza prin fltrare.

$olutia alcoolica diluata se concentreaza lamaxim :+K:+ torr la %K%+ din volum, cand serecupereaza ma1oritatea alcoolului olosit.6amane un concentrat apos de insuline brute, incare lipidele nu mai sunt solubile. 5entru a nu se

pierde insulina, se aduce cu acid suluric la

pH!.-. , unde insulina este stabila sisolubila, apoi la cald se fltreaza un balast lipidic.$olutia limpede se satureaza cu sare, solutiasalina se raceste la -%+, cand precipitainsulina bruta, care se ridica la supraatasaramurii ca o turta compacta. $e colecteazamanual. Din saramura si depozitul de sare se

recupereaza resturile de insulina bruta. 5rin


12/21

diluare cu apa la +Cal depozitul de sare sesolubilizeaza si se recupereaza resturile.

5entru purifcare se apeleaza la pH-ulizoelectric al complexului Mn.. Acesta estedistrus in mediu acid, in care este stabila sisolubila, iar in mediu alcalin ionul de zinc seelimina fe ca Mn9 fe ca si complex NMn(H:)OP. n pH!'.% , relizat cu tamponul acidcitricKcitrat de amoniu, solubilitatea este minimasi produsul precipita sau cristalizeaza unctie deviteza de insolubilizare.

0oate operatiile in continuare se executa incamera rigorifca pentru a preveni inactivarea la pH!*, iar aducerea la '.% se ace totdeaunadin mediu acid.

5entru aceasta produsul brut se solubilizeazala t! in solutie apoasa acetonica cu Ac9H,apoi cu amoniac se aduce la pH!'.%. ramanesolubila in schimb impuritati proteice precipita sise indeparteaza prin fltrare. 5rin introducere deacetat de zinc la solutia tamponata la '.%

precipita Mn.ns purifcata si precipitatul Qoconos

amor se fltreaza dupa pastrare 4 de ore la +-.

9 orma mai pura rezulta la cristalizareaacestuia in aceleasi conditii. 5recipitatul se solvain solutie apoasa acida (acid clorhidric si acidcitric) se reduce constanta dielectrica cu acetonasi se adauga sare de zinc pentru stabilizarea

Mn.ns. $e aduca la pH!*-*. cu amoniac , apoi la


13/21

'.% cu acid citric, cand incepe sa precipuiteinsulina. Dupa doua zile la +E se centriugheazao orma cristalizata , care se spala si se usuca la

+E la aer.pentru purifcare avansata cele % g produs, obtinut din %+ Fg amestec de pancreas,se recristalizeaza in laborator dupaacelasi tipic (dizolvare in mediu acid, tratare cuacetona si sare de zinc fltrarea impuritatilor,trecerea la pH!*. cu amoniac apoi la pH '.% cuacid citric si critalizare %- zile la +E).Dupa cele

doua recristalizari si uscare se a1unge la insulinade 4 =Kml cu randament de '+C ata de ns purifcata cristalizata.

nsulina cristalizata mai contine catevacomponente , unele alergene.5rin gel-cromatografe pe $ephandex s-au putu separatrei ractii? una are >E+ +++, contine proteine

pancreatice si ractii insulinice cu potentialalergent o a doua contine proinsulina si insulinemodifcate (Arg-ns,desamido-ns) si a treia cucontinut de insulina, esteri ai sai si unii derivati.5rin cromatografe pe ioniti, din ultima se obtine

produsul pur, insulina ;$anger< saumonocomponente (>). nsulina bovina , cu trei

aminoacizi dieriti este mai antigenica decat cea porcina , cea amora mai mult decat ceacristalizata , ormele insolubilizate mai mult decat cele instant. ele mai multe preparate > retardsunt constituite din :+C insulina porcina amorasi *+C bovina cristalizata. "ste necesara Huns

pura.


14/21

nsulina umana nu se poate obtine in cantitatiindustriale prin procesul extractiv din pancreas."a s-a putut obtine doar ca urmare a aparitiei

ingineriei genetice. n %*& &+C din piatainsulinei era condusa de "l#-@ill# o. si valoracam %+ milioane dolari, astel incat dupagrearea genei insulinei umane in ".coli la8enentechn, "l#-@ill# nc. a incheiat un contract

pe termen lung cu aceasta si se construiesterapid o instalatie in valoare de 4+ milioane dolari

pentru producerea insulinei umane. Din %&+ se putea produce de1a si proinsulina, care este maistabila si su poate sinda enzimatic sau cubromcian la insulina.

um era cuoscuta succesiunea aminoacizilor din Huns, sa apelat la sinteza pe cale chimica agenelor din cele doua lanturi in locul cautarii

acestora in A6m din tesutul animal. n plus, produsele apar in cantitatile si puritatile dorite,intr-un proces controlabil usor prin metodelechimice traditionale, mult maiietine si simpledecat cele din chimia A6. unoscuta findsuccesiunea nucleotidelor, s-a construit prinmetoda blocurilor de pentameri si decameri cele

doua gene avand la extremitati situs-uri descindare cunoscute. 5entru lantul A, s-a adaugat la capatul aminic ormil-metionina, semnal decapat de catena, si grupa de nucleotidecaracteristice recristazei "co6, iar la capatulcarboxilic codoni de fnalizare si secventa pentru/am . 5entru lantul / se procedeaza in mod


15/21

similar, olosind aceleasi secvente terminale pentru enzime de restrictie.

deea este sa se obtina prin biosinteza (invivo) cele doua catene si sa se realizeze celedoua punti cistinice prin oxidare ulterioara cu aer in vitro. ele doua gene sa fe introduse in acelasivehicul. Drept vehicul s-a ales plasmida p/6 :bine cunoscuta, studiata si aplicata. um aceastacontine segvente de scindare pentru "co 6 si/am H s-au constituit aceste secvente si lacapetele R ale genelor sintetizate chimic. 5rinscindare plasmidei cu "co 6 si /am H rezultacapete adezive R AA00 si R 0A8. Acestea s-augreat pe cele doua gene chimice pentru aingloba in p6/ : noua inormatie.

ntrodusa in ".coli, aceasta noua plasmida va

putea sintetiza o serie de polipeptide care vor contine si secventa de aminoacizi a lantului A si/. um fecare lant incepe cu ormil-metionina

produsul de biosinteza se va trata cu /r careataca doar metionina si cliveaza lanturilediverselor polipeptide hidride, precursoare lanivelul acestora. n Hl +.% sau acid ormic, la

+E, are loc dega1are de izociantat de metilvolatil si hidroliza catenei cu ormarea uneilactone homoserinice (Hsl) terminale si eliberareacapatului aminic (E!&+-+C).

5roblema in aceasta tehnica este carandamentul de producere a acestor doua cateneeste altul pentru fecare din ele si nic din totalulde proteine sintetizate de ".coli astel tratate. n


16/21


17/21


18/21

recuperarea lor este necesara o efcientadezagregare a peretilor celulari prin orecarea inomogenizator la presiune inalta.

9 a doua posibilitatet este de prote1are acontinutului de proteina intracelulara prinmutanti cu activitate proteolitica diminuata. Deaici necesitatea maririi masei moleculare a

proteinelor sintetizate de bacteriile manipulate siolosirea de mutanti defcienti in proteaze.

9 marire a randamentului de producere acelor doua lanturi se realizeaza printr-o variantaceva mai ;naturala< (mai putin artifciala). n locsa se orteze introducerea celor doua gene in

p/6 : apartinand ".coli se utilizeaza douatulpini dierite, fecare va f dopata cu o plasmidacotinand gena pentru un singur lant. 5entru

selectarea mai usoara a tulpinilor ce continaceasta gena recombinata si marirea caracteruluide ;natural< se asociaza gena cu cea a Ggalactozidazei (operonul lac) sau operonulsintezei triptoanului. @egatura se ace prinintermediul unei metionine, care sa permitescindarea ulterioara. $e amplifca si identifcarea

celulelor purtatoare a noii gene. oloniilebacteriilor producatoare de G galactozidaza secoloreaza in albastru.

$epararea celor doua lanturi se ace prin procedeele conventionale (8oeddel %*, 6iggs%&%). @a sarsitul biosintezei proteina G gal GA(- gal-/) atinge pana la +C din proteinacelulara, sub orma insolubila in corpusculi


19/21

citoplasmatici. 5rin distrugerea peretilor celulariomogenizatoare efcace si centriugarea azeisolide se obtine un concentrat cu peste +C

concentratie (aparitia incluziunilor intracelularecoincide cu acumularea proteinei himere). Acesticorpusculi-incluziuni contin compusi in carecatena A , catena / si proinsulina sunt legate de G galactozidaza (operonul lac), de operonultriptoonului sau de portiuni din acesti operoni.=rmeaza sa se separe himerele prin precipitarea,

apoi lanturile utile sa se obtina prin clivare cubromcian, in acid ormic *+C, la temperaturacamerei, in % ore. @anturile A si / s-autransormat in derivat $. sulonat, care s-a putut

purifca prin cromatografe pe ioniti si prin gel-cromatografe. Dupa purifcare, cele doua catenese cupleaza prin oxidare cu aer.

livarea este usurata de aptul ca legaturaintre lantul si celelalte doua se ac prin resturide aminoacizi puternic bazici ? Arg si @is. 9riaceasta sugereaza ca hidroliza enzimatica sa seaca de ex. cu tripsina. nevitabil va rezulta si

Arg- ns, cu un rest pastrat la un capat carboxilical lantului /, care se elimina prin acelasi

tratament cu tripsina sau cu o proteaza activaasupra capatului carboxilic.

De interes doar academic se bucurabiosinteza pre-proinsulinei de sobolan(=lrich,%**). Aceasta este atasata de un pre-

peptid suplimentar de + de aminoacizi, la

capatul aminic al proinsulinei? H-(prepeptid)-(catena /)-(lant )-(catena A)-9H. $-a separat


20/21

mA6 ppns din celulele pancreatice si s-asintetizat gena corespunzatoare cu revers-transcriptaza virusului mieloblastozei aviare,

careia mA6 i-a servit drept matrita. Din sintezarezulta hibridul A6m G ADc, din care se eliminacu alcalii +.:> polinucleotidul A6, se reoloseste revers-transcriptaza pentru sinteza ADbicatenar cu cAD matrita, iar scurta secventamonocatenara se elimina cu exonucleaza $ l. @acapetele drepte ale acestei gene s-au adaugat cu

AD-ligaza 04 secvente de scindare (R- A E A80088-:R) pentru Hind, apoi cu aceastarestrictaza s-au constituit capetele adezive.Jehicolul s-a ale a f plasmida p/>, si ea

posesoare a unui situs pentru Hind. Amesteculdin noua gena si plasmida p>/ deschisa cuHind, s-a tratat cu AD- ligaza 04, drept care a

rezultat o plasmida purtatoare a genei preproinsulinei de sobolan. ntrodusa in ".coli E%**', aceasta a produs peptidul corespunzator,care se poate scinda biochimic sau chimic.

9 varianta de obtinere a insulinelor estesinteza chimica prin metoda blocurilor de -*aminoacizi condensati in scurte secvente utile.

"ste o metoda eleganta, de rafnament stiintifcdar care nu poate ramane decat una academica,ara aplicatii practice. "tapele multiple, in carefecare aminoacid se prote1eaza, activeaza,condenseaza, desacileaza este oarte laborioasa.$unt cunoscute cateva sinteze (de ex. >aienhoer %':), care au ost necesare pentru confrmarea


21/21

structurii si studierea activitatii similariilor desinteza.

Mincul este un microelement esential pentruorganismele vii. Mincul (Mn) se aQa cabioconstituent al unor metalo-enzime?carboxipeptidaza, osataza alcalina, lactic-dehidrogenaza, glutamic-dehidrogenaze,aminopeptidaze, DA-polimeraza, 6A-

polimeraza, Mn-u superoxid-dismutaza precumsi coactor in sensul de ;eector metabolic< cu rolactivator al unor altor unzime? arginaza, enolaza,oxalacetic-decarboxilaza, izomeraza, aldolaza. Deasemenea, intervine in actiunea unor hormoni?insulina (in structura acesteia aQandu-se cca.+.%:C Mn),hormoni gonadotropi hipofzari,avorizand ecundatia.
http://www.ecursuri.ro/

Documents

Tesutul Secretor