Цитоплазматическая цАМФ является основным регулятором абсорбции и секреции

Секреция и абсорбция солей — регулируемые процессы, и их нарушение при­водит к диарее. Цитоплазматическая циклическая АМФ (цАМФ) является основ­ным фактором в их регуляции. Механизмы, приводящие к повышению концентра­ции цАМФ в цитоплазме, как правило, усиливают секрецию и снижают абсорбцию солей, приводя к суммарному увеличению секреции. Для понимания этих процес­сов необходимо описать регулируемые транспортные механизмы (каналы и транс­портеры) и компоненты клеточных систем, связанные с цАМФ.

На Рис. 5-7 представлен вторичный мессенджер сигнальной системы (цАМФ), характерный для большинства клеток. Некоторые агонисты, стимулы и фармакологические препараты активируют эту систему, влияя на синтез цАМФ, разруше­ние цАМФ или на оба этих процесса. Активирующий стимул может взаимодей­ствовать с регуляторным G-белком либо прямо, либо через рецепторы, повышая активность аденилатциклазы, что приводит к увеличению синтеза цАМФ из АТФ. Молекула цАМФ связывается в цитоплазме с регуляторными субъединицами другого фермента (протеинкиназы А), вызывая отщепление активной каталити­ческой субъединицы, которая может катализировать перенос фосфата на клеточ­ные белки.

Наиболее важным механизмом в регуляции внутриклеточных процессов яв­ляется фосфорилирование, которое имеет значение для транспорта электролитов и воды в кишечнике, в частности в секреторных клетках кишечных крипт. Как по­казано на Рис. 5-6, любое трансцеллюлярное перемещение Cl^– (как поступление хлора через базолатеральные, так и выход хлора через апикальные участки мемб­раны) регулируется реакцией фосфорилирования. Фосфорилирование апикального Сl^–-селективного канала увеличивает время открытия этого канала, а фосфорили­рование Na⁺,K⁺, 2Cl^–-тpaнcпopтнoгo белка усиливает активность этого процесса. Таким образом, любой стимул, увеличивающий содержание в клетке цАМФ, мо­жет вызвать резкое усиление активной секреции Cl^–.

Роль цАМФ в механизме абсорбции до конца не изучена, хотя есть убедитель­ные данные, говорящие за то, что повышение концентрации цитоплазматической цАМФ уменьшает абсорбцию солей, вероятно, угнетая абсорбцию Na⁺ и Cl^– на апи­кальном участке мембраны. Суммарный секреторный эффект при повышении кон­центрации цАМФ усиливается, поскольку, с одной стороны, происходит увеличе­ние секреции, с другой — уменьшение абсорбции. Нет данных о влиянии цАМФ на активность котранспортера Na⁺ и глюкозы апикального участка мембраны. Поэто­му такой путь поступления Na⁺ в клетку не подавляется даже в случае сильной стимуляции, приводящей к значительному повышению секреции Cl^–. Это объяс­няет эффективность регидратации пероральным приемом растворов глюкозы при лечении диареи.

Циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) также является важным мессенд­жером в регуляции секреции Cl^–. Он образуется под действием гуанилатциклазы и активирует киназу, известную как протеинкиназа G. Циклический ГМФ, как и цАМФ, усиливает секрецию солей, а также ослабляет абсорбцию, хотя тонкие мо­лекулярные основы этих изменений еще менее изучены. Следующим внутрикле­точным мессенджером является кальций, который также модулирует абсорбцию и секрецию, хотя механизмы этого действия тоже пока мало изучены.