Кальцитонин - это гормон, вырабатываемый С-клетками щитовидной железы, который влияет на баланс кальция в организме, а точнее, снижает концентрацию кальция в крови. Но каковы точные функции кальцитонина и каковы возможности использования этого гормона в медицине?
Кальцитонин - это один из тех гормонов, которые участвуют в контроле потребления кальция и фосфатов в организме - он регулирует его вместе с такими веществами, как паратиреоидный гормон и кальцитриол.
Тестирование кальцитонина в крови, как правило, не является рутинным тестом, но оно может быть очень ценным - определение уровня кальцитонина играет роль, среди прочего, в в диагностике рака щитовидной железы.
Кальцитонин был открыт в 1962 году двумя исследователями, Коппом и Чейни.
Изначально считалось, что гормон секретируется паращитовидными железами, но со временем были обнаружены как место фактической выработки кальцитонина, так и его точная структура и действие.
Кальцитонин: структура и секреция
Кальцитонин - полипептидный гормон, состоящий из 32 аминокислот. Он образуется в результате трансформации его прогормона, прокальцитонина.
Тут стоит сказать пару слов о последнем. Физиологически роль прокальцитонина в регуляции обмена кальция и фосфатов невелика - определение концентрации этого вещества для оценки управления кальцием скорее не проводится.
Однако дело обстоит иначе, когда у пациента подозревают инфекцию, особенно бактериальную. При этом может значительно повышаться концентрация прокальцитонина - поэтому определение его уровня, кроме тестов на СРБ или СОЭ, используется в диагностике различных инфекций и воспалений.
Вернемся к самому кальцитонину, однако этот гормон преимущественно вырабатывается и секретируется С-клетками щитовидной железы (также называемыми парафолликулярными клетками).
Щитовидная железа является первичным источником кальцитонина, однако клетки, способные его вырабатывать, также присутствуют в нервной системе, в легких и в органах, относящихся к пищеварительной системе.
Кальцитонин: регуляция секреции
Основным фактором, приводящим к выбросу кальцитонина в кровь, является увеличение в ней концентрации ионов кальция. Однако не только кальций связан с секрецией этого гормона - на него также влияют в т.ч. гастрин или глюкагон.
Функция кальцитонина
Кальцитонин, как упоминалось ранее, в первую очередь связан с контролем метаболизма кальция и фосфатов в организме.
Основное действие этого гормона заключается в снижении уровня кальция в крови, также кальцитонин может приводить к снижению уровня фосфатов в крови.
В целом можно сказать, что кальцитонин является гормоном-антагонистом (т.е. действующим в оппозиции) другому гормону, который секретируется паращитовидными железами.
Кальцитонин в основном работает по двум механизмам. Первичным является воздействие на остеокласты.
Эти клетки, присутствующие в скелете, участвуют в разрушении костной ткани, что связано с высвобождением кальция в циркулирующую кровь.
Эффект кальцитонина заключается в угнетении активности остеокластов - благодаря этому останавливаются процессы резорбции кости, что в итоге приводит к уменьшению выхода кальция из костной ткани в кровь.
Второй механизм, посредством которого кальцитонин оказывает свое действие, заключается в его влиянии на почки.
Этот гормон может воздействовать на клетки почечных канальцев, блокируя резорбцию в них кальция и фосфата. Эффект от этого действия заключается в уменьшении реабсорбции вышеперечисленных соединений - больше кальция и фосфата выводится с мочой, что приводит к снижению их концентрации в крови.
Это основные эффекты кальцитонина, но у гормона есть и другие, довольно интересные действия.
Интересно, например, что кальцитонин защищает кости молодых мам - ведь у них, благодаря грудному вскармливанию, расход кальция однозначно выше.
В данном случае кальцитонин отвечает за предотвращение высвобождения слишком большого количества кальция из костей кормящей женщины. Еще одним эффектом секреции кальцитонина является предотвращение гиперкальциемии (повышение уровня кальция в крови) после еды.
Кальцитонин: исследование
Концентрацию кальцитонина можно определить после взятия образца крови у пациента. Но какая норма кальцитонина?
Здесь просто нет однозначного конкретного ответа - правильный уровень кальцитонина варьируется, напр. в зависимости от пола и возраста.
Кроме того, норма кальцитонина может варьироваться в зависимости от метода, которым был сделан анализ. По этой причине при анализе результата теста на кальцитонин всегда следует учитывать стандарты, действующие в данном аналитическом учреждении.
Концентрацию кальцитонина в крови можно измерить, но вопрос только один: в каких ситуациях назначают такой тест?
Заболевания, связанные с аномальным уровнем кальцитонина
Теоретически кальцитонин можно тестировать у пациентов с повышенным уровнем кальция в крови - ведь, как упоминалось ранее, гиперкальциемия является основным стимулом для повышения секреции кальцитонина.
Проблема, однако, в том, что при длительно существующей гиперкальциемии уровень кальцитонина не обязательно должен быть аномальным - его повышенная секреция длится лишь кратковременно, поэтому при диагностике повышенного уровня кальция в крови тест на уровень кальцитонина просто не используется.
Кальцитонин, однако, может - и успешно используется - определяться в случае других нозологий.
Здесь мы говорим о раке. В первую очередь кальцитониновый тест используется при диагностике медуллярного рака щитовидной железы, в этом случае часто удается обнаружить значительно повышенный уровень кальцитонина в крови.
Эти признаки используются в данном случае не только для установления диагноза, но и помогают во время и после лечения.
Например, у больного, прошедшего курс лечения по поводу вышеуказанного рака, мониторинг уровня кальцитонина в крови может быть использован для выявления возможного рецидива - у больного, у которого после лечения рака через некоторое время повышается кровяная уровня кальцитонина в крови, это может свидетельствовать о рецидиве или наличии метастазов рака в организме.
Здесь, однако, следует отметить, что уровень кальцитонина может быть повышен и в случае других видов рака. Примеры заболеваний, которые могут привести к таким отклонениям, включают: рак легких или рак поджелудочной железы.
Кальцитонин: применение в медицине
Значение кальцитонина в диагностике различных заболеваний было описано выше, но помимо них этот гормон используется и в медицине.
С лечебной целью больным назначают кальцитонин лосося - препарат, полученный из животных, имеет структуру, очень похожую на человеческий гормон, но не идентичную - это вызывает некоторые трудности, о которых речь пойдет далее.
Препараты кальцитонина - благодаря их влиянию на уменьшение потери кальция из костей - используются в основном при лечении заболеваний, связанных с потерей этого вещества из костей.
Вот почему, среди прочего, назначают кальцитонин пациенты с остеопорозом или болезнью Педжета.
Другое применение этого гормона - боль в костях, связанная с различными видами рака, поражающими костную систему, а также необходимость лечения гиперкальциемии.
Кальцитонин, хотя, вероятно, только в будущем, может найти и другое применение. Возможно, что, например. он будет использоваться в психиатрии - есть исследования, согласно которым этот гормон может оказывать благотворное влияние на пациентов, страдающих биполярным аффективным расстройством.
Новое, весьма необычное, как упоминалось выше, использование кальцитонина в медицине возможно только в будущем.
В наше время важнее совсем другая проблема. Поскольку кальцитонин лосося похож, но не идентичен человеческому кальцитонину, у пациентов, получающих лечение этим препаратом, могут вырабатываться антитела против него.
Такой результат может привести к тому, что действие препарата будет ослаблено или даже полностью устранено - в связи с такой возможностью работа ученых в настоящее время сосредоточена не на поиске новых применений кальцитонина, а скорее о том, как такую проблему устранить.
Источники:
- Interna Szczeklika 2016/2017, под редакцией П. Гаевского, опубликовано Практическая медицина
- Хирш П. Ф. и др., Кальцитонин, загадочный гормон: есть ли у него функция?, J Musculoskel Neuron Interact 2001; 1(4):299-305
- Материалы Британской энциклопедии, онлайн-доступ:
- Sofronescu A. G., Кальцитонин, Medscape, февраль 2015 г., онлайн-доступ: