АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Гормони гіпофіза

Гіпофіз - невеличка залоза, розташована в турецькому сідлі клиноподібної кістки черепа, яка складається з трьох частин: передньої, середньої і задньої. Передня і середня становлять аденогіпофіз, а задня - нейрогіпофіз, вона тісно пов'язана з гіпоталамусом численними нервовими волокнами і залозистими елементами, що утворюють гіпофізарну ніжку.

9.4.1. Гормони аденогіпофіза. В аденогіпофізі синтезуються тропні гормони, які стимулюють синтез і секрецію гормонів інших ендокринних залоз або чинять вплив на метаболічні процеси в інших тканинах-мішенях. За своєю хімічною природою вони є пептидами та глікопротеїнами, а за механізмом синтезу та біологічними функціями поділяються на три групи:

І група – пептиди – гормон росту, пролактин;

ІІ група – глікопротеїни – тиреотропін, ЛГ, ФСГ, ХГ;

ІІІ група – похідні пропіомеланокортину – адренокортикотропін, ліпотропіни (b, g), b-ендорфіни, меланоцитстимулюючий гормон (МСГ).

І. Гормон росту (соматотропний гормон, соматотропін, СТГ) – простий білок, що складається зі 191 амінокислотного залишка і має 2 внутрішньомолекулярні дисульфідні зв’язки. Вміст гормону становить 5 – 16 мг/1 г тканини залози, тоді як кількість інших гормонів гіпофізу вимірюється в мкг/г.

Секреція гормону носить пульсуючий характер з інтервалом у 30 хв, найбільший пік відзначається зразу ж після засинання. Гормон характеризується високою видовою специфічністю – у клітинах людини активний тільки власний гормон росту. Секреція СТГ знаходиться під контролем гіпоталамічних рилізинг-гормонів – соматоліберину та соматостатину, його концентрація в крові різко зростає під впливом різноманітних стимулів (стрес, фізичне навантаження, гіпоглікемія, білкова їжа). На виділення СТГ впливають дофамін, серотонін, вазопресин, естрогени, агоністи α-адренергічних рецепторів і γ-аміномасляної кислоти.

Первинні ефекти гормону росту короткочасні та інсуліноподібні, вони проявляються, здебільшого, стосовно обміну жирів і вуглеводів (у жировій тканині посилюється використання глюкози та літогенез, внаслідок чого відбувається зниження концентрації глюкози в крові). Однак, у подальшому проявляються повільніші ефекти (протилежні до інсуліну): посилюється ліполіз у жировій тканині, зростає концентрація жирних кислот у крові, а у випадку недостатності інсуліну зростає вміст кетонових тіл у крові.

Ключова дія гормону росту спрямована на регуляцію обміну білків і процесів, пов’язаних із ростом і розвитком організму: він стимулює транспорт амінокислот у клітини, посилює синтез ДНК, РНК і білків у хрящах, кістках, м’язах, печінці тощо, забезпечує позитивний азотистий баланс.

Найбільш чутлива до СТГ хрящова тканина, де гормон посилює процеси проліферації, синтез колагену та мукополісахаридів. Це обумовлює ріст кісток у довжину та товщину, одночасно прискорюється ріст інших тканин (сполучної, м’язової) та внутрішніх органів. Це вимагає участі речовин, котрі синтезуються у відповідь на взаємодію гормону росту з рецепторами плазматичної мембрани клітин різноманітних тканин, в основному печінки, і називаються соматомединами. До них належать інсуліноподібні фактори росту (ІФР-1 та ІФР-2), які циркулюють у крові в зв’язаному з білками стані. Біологічні ефекти ІФР-1 у хрящовій тканині зводяться до стимуляції включення сульфату в протеоглікани, тимідину в ДНК, проліну в колаген; посилення синтезу РНК і ДНК; мітогенної активності, тобто стимуляції поділу клітин. ІФР-1 інгібує синтез і секрецію гормону росту за механізмом ретроінгібування, діючи на рівні гіпофіза та гіпоталамуса. Лактогенні властивості СТГ пов'язані з його здатністю до взаємодії з лактогенними рецепторами молочної залози і проявляють себе в умовах патології гіпофіза.

Пролактин (лактогенний гормон (ЛТГ), мамотропін, лютеотропний гормон) – білок з молекулярною масою 40 000 Да, який складається з одного поліпептидного ланцюга з трьома дисульфідними зв’язками. Він синтезується лактотрофними клітинами передньої частки гіпофіза, кількість яких різко зростає під час вагітності під впливом естрогенів. Секреція пролактину знаходиться під контролем нейромедіатора дофаміну, до якого гіпофізарні клітини мають рецептори. Дофамін не тільки знижує секрецію пролактину, але й гальмує його синтез на рівні транскрипції пролактинового гена. У гальмуванні секреції пролактину бере участь і гонадоліберин-асоційований пептид (ГАП).

Цей гормон має структурну схожість із гормоном росту, будова їх рецепторів і шляхи трансдукції сигналів у клітинах теж подібні. Рецептори пролактину присутні в клітинах багатьох тканин – печінці, нирках, надниркових залозах, яєчках, яєчниках, матці тощо. Основна функція пролактину полягає в стимуляції розвитку молочних залоз і лактації, крім цього гормон посилює секрецію жовтим тілом прогестерону та впливає на вуглеводний і жировий обміни. У чоловіків пролактин посилює чутливість клітин Лейдіга до ЛГ, підтримуючи, у такий спосіб, необхідний рівень синтезу тестостерону; у нирках пролактин знижує екскрецію води, впливає на реабсорбцію іонів Na⁺ і К⁺. Пролактин також підвищує гуморальний і клітинний імунітет.

На процеси росту пролактин впливає значно меншою мірою порівняно з гормоном росту.

ІІ. Група тропних гормонів гіпофізувключає гормони глікопропротеїнової природи: тиреотропний і гонадотропний гормони гіпофізу та плаценти (фолікулостимулювальний гормон, лютеїнізуючий гормон, хоріонічний гонадотропін). Кожен з гормонів цієї групи є димером і складається з двох субодиниць – α і β, які сполучені між собою нековалентними зв'язками. До олігосахаридних радикалів цих гормонів входять залишки манози, галактози, фукози, галактозаміну, сіалових кислот.

Тиреотропний гормон (тиреотропін, ТТГ) синтезується в тиреотрофних клітинах аденогіпофіза. Його секрецію стимулює тиреоліберин, а гальмує – підвищення рівня тиреоїдних гормонів. Пік секреції цього гормона відзначається в години, які безпосередньо передують періоду сну. Дія тиреотропіну здійснюється за допомогою зв'язування зі специфічними рецепторами плазматичних мембран клітин щитоподібної залози, у результаті чого збільшується рівень цАМФ, що і обумовлює біологічні функції цього гормону.

Тиреотропін чинить на щитоподібну залозу два типи ефектів: одні проявляються швидко (впродовж кількох хвилин) і включають стимуляцію синтезу та секреції йодтиронінів (Т₃ і Т₄) щитоподібною залозою; прояв інших вимагає кількох днів – до них належать стимуляція синтезу білків, нуклеїнових кислот, фосфоліпідів, збільшення розмірів і кількості тиреоїдних клітин. Імуноглобулін класу G, взаємодіючи з рецепторами тиреотропіну, імітує ефекти гормону, тому при гіпертиреозі спостерігають зростання цього імуноглобуліну.

Гонадотропні гормони (гонадотропіни). У людини аденогіпофіз продукує два гонадотропних гормони: фолікулостимулюючий (фолітропін, ФСГ) і лютеїнізуючий (лютропін, ЛГ). Крім цього, у плаценті утворюється хоріонічний гонадотропін людини (ХГЛ). Молекулярна маса ФСГ – приблизно 33 000 Да, ЛГ –28 000 Да, а ХГЛ – 40 000 Да. Вони стимулюють ріст і розвиток гонад, разом із статевими гормонами контролюють статевий розвиток організму та процеси розмноження. Утворення ФСГ і ЛГ стимулює гонадоліберин, секреція якого регулюється рівнем статевих гормонів у крові за механізмом зворотного зв'язку. Секреція ЛГ і ФСГ змінюється в різні фази статевого циклу.

У жіночому організмі ФСГ і ЛГ контролюють функціонування менструального циклу, стимулюючи ріст фолікулів, синтез у них естрогенів (ФСГ), овуляцію та утворення жовтого тіла (ФСГ за присутності ЛГ) і продукцію прогестерону (ЛГ та/або ХГ за умови вагітності).

У чоловічому організмі ФСГ сприяє активації процесів сперматогенезу: спричинює проліферацію клітин Cертолі та сперматогенного епітелію, підвищує чутливість клітин Лейдига до дії ЛГ. Мішенню для дії ЛГ є інтерстиціальні клітини Лейдига, де відбувається синтез тестостерону – основного чоловічого статевого гормону.

Хоріонічний гонадотропін людини (ХГЛ) за характером дії подібний до гормону росту. Включаючи гальмування поглинання глюкози, стимуляцію вивільнення вільних жирних кислот і гліцерилу, посилення затримки азоту та кальцію, а також зниження екскреції в складі сечі фосфору та калію. Він з'являється в крові та сечі в ранній період вагітності, що лежить в основі багатьох методів діагностики цього стану. ХГЛ посилює дію гормонів гіпофізу при стимуляції росту жовтого тіла в період вагітності.

ІІІ. Проопіомеланокортин(ПОМК)синтезується в передній і проміжній частках гіпофізу і деяких інших тканинах – плаценті, кишках, легенях, лейкоцитах, що обумовлено експресією гена ПОМК у зазначених тканинах, а не поглинанням продуктів гена з плазми. Процесинг білка ПОМК у передній і проміжних частках гіпофіза відбувається по-різному. У дорослих проміжний гіпофіз рудиментарний, але він активний у плода та в жінок у пізні терміни вагітності. Існує три групи пептидів сімейства ПОМК: 1) АКТК, з якого можуть синтезуватися a-меланоцитстимулюючий гормон (a-МСГ) і кортикотропіноподібний пептид проміжної частки; 2) b-ліпотропін (b-ЛПГ), який слугує попередником a-ліпотропіну, b - МСГ і b-ендорфіну та, відповідно, a- і g-ендорфінів; 3) великий N-кінцевий пептид, з котрого утворюється g-МСГ. Різноманітність цих продуктів обумовлена наявністю множинних кластерів двоосновних амінокислот, котрі являють собою потенційні ділянки розщеплення для трипсиноподібних ферментів. Вивільнення ПОМК із аденогіпофізу стимулюється кортиколіберином через цАМФ і вимагає присутності іонів Са²⁺, тоді як глюкокортикоїди блокують не лише дію кортиколіберину, а й його синтез. Агоністи дофаміну (ергокриптин) знижують, а антагоністи (галоперидол) підвищують кількість мРНК ПОМК і секрецію його пептидів у проміжній частці гіпофіза, вивільнення ПОМК з проміжного гіпофізу стимулюють також серотонін і b-адренергічні сполуки.

Адренокортикотропний гормон (кортикотропін, АКТГ) – це одноланцюговий поліпептид, що складається з 39 амінокислотних залишків. Кортикотропін синтезується під впливом кортиколіберину, під час стресу (опіки, травми, хірургічне втручання, кровотечі, біль, інтоксикація хімічними речовинами), при дії інсуліну, тироксину та вазопресину його концентрація в крові зростає в багато разів. У здорових людей найвищий рівень АКТГ спостерігають о 6 год ранку.

Дія гормону відбувається через активування аденілатциклази та фосфорилування білків і полягає в стимулюванні синтезу та секреції глюкокортикоїдів (посилює перетворення холестеролу на прегненолон), жиромобілізуючій і меланоцитстимулюючій дії. Гормон також проявляє трофічний ефект — стимулює ріст кори надниркових залоз, підвищує синтез білків і РНК. Дія АКТГ на стероїдогенез здійснюється через аденілатциклазну систему. При надмірній концентрації АКТГ стимулює секрецію інсуліну підшлунковою залозою.

b-Ліпотропін (b-ЛПГ) складається з 91 амінокислотного залишка і містить послідовності b - МСГ, g-ліпотропіну, мет-енкефаліну та b-ендорфіну. Він стимулює ліполіз і мобілізацію жирних кислот, має кортикотропну, меланоцитстимулюючу і гіпокальціемічну дії, крім цього, інсуліноподібний ефект, що виражається в підвищенні швидкості утилізації глюкози в тканинах. Стимуляція вивільнення жирних кислот із жирової тканини здійснюється через аденілатциклазну систему. Основна фізіологічна роль b-ЛПГ полягає в утворенні b-ендорфіну.

Ендорфіни – це представники групи опіоїдних нейропептидів. b-ендорфін являє собою С-кінцеву ділянку b-ЛПГ і складається з 31 амінокислотного залишка. Утворення a- та g-ендорфінів відбувається шляхом відщеплення від С-кінця b-ендорфіну 15 і 14 амінокислот відповідно. Ендорфіни проявляють сильний біологічний ефект, який за своєю дією подібний до морфіну (гальмування больових відчуттів). Ці пептиди отримали назву опіоїди через свою здатність активно зв'язуватися з тими ж рецепторами в центральній нервовій системі, що і морфінові опіати. Вони виявляють потужнішу (у 18 – 30 разів) порівняно з морфіном опіоїдну активність. Проте роль опіоїдних пептидів в організмі не обмежується їх болевтамовуючою дією, вони впливають на серцево-судинну систему, розумовий розвиток, на процеси навчання і пам'яті; з ними пов'язують стан ейфорії та порушення психічної діяльності, що виникають внаслідок їх гіперсекреції. Крім енкефалінів і ендорфінів, виявлена велика кількість інших ендогенних опіоїдних пептидів – α- і β-неоендорфіни, динорфіни тощо.

Меланоцитстимулюючий гормон (МСГ, меланотропін) – група пептидів (a-, b-, g-МСГ), які продукуються в проміжній частці гіпофіза та стимулюють функціональну активність меланоцитів шкіри, посилюючи її пігментацію. Біохімічний механізм дії МСГ обумовлений посиленням активності тирозинази, яка бере участь у перетворенні тирозину на меланін. У людей зі зниженим рівнем глюкокортикоїдів, що проявляється гіперпігментацією шкіри (хвороба Аддісона), відзначається підвищена активність МСГ у плазмі крові. Це, очевидно, є наслідком спільної секреції b- і g-ліпотропінів, яким, як зазначалося вище, притаманна активність МСГ.

9.4.2. Гормони нейрогіпофіза. Гіпоталамічні нейрони синтезують нонапептиди вазопресин і окситоцин у формі прогормонів, з яких шляхом посттрансляційної модифікації утворюються гормон і транспортний пептид нейрофізин (окситоцин + нейрофізин І та вазопресин + нейрофізин ІІ). Вони аксональним транспортом по гіпофізарній ніжці надходять у задній гіпофіз, де зберігаються у вигляді гранул у нервових закінченнях, а в кров вивільняються без нейрофізину. Кожен із цих гормонів містить у 1 і 6 положеннях молекули цистеїну, зв’язані дисульфідним містком.

Вазопресин (антидіуретичний гормон, АДГ). Молекулярні механізми дії вазопресину обумовлені наявністю двох типів рецепторів:

V1-рецептори локалізуються на мембранах гепатоцитів, гладких м'язах судин, тромбоцитів і спряжені з фосфоліпазою С. Результатом трансдукції сигналу в ці клітини є спазмуванння судин.

V2-рецептори розташовуються на мембранах епітеліальних клітин ниркових канальців і спряжені з активацією аденілатциклази та утворенням цАМФ, що призводить до збільшення проникності мембран клітин-мішеней для води.

Основна функція гормону полягає в регуляції водного балансу через контроль реабсорбції води в дистальних канальцях нирок. Секреція вазопресину регулюється змінами осмотичного тиску й об'єму циркулюючої крові. Осмо- та волюморецептори мозку реагують на зміни осмотичного тиску плазми крові й тканинної рідини шляхом виділення АДГ у кров. При крововтратах, зниженні об'єму крові барорецептори кровоносних судин передають сигнали в ЦНС і стимулюють його секрецію.

У ниркових канальцях АДГ стимулює реабсорбцію води з гіпотонічної сечі, що призводить до збільшення в сечі концентрації Nа⁺, CI^-, фосфату, загального азоту і підвищує її густину. АДГ також стимулює скорочення гладких м'язів, справляє виражену вазопресорну дію, бере участь у підвищенні артеріального тиску. Вазопресин впливає на формування відчуття спраги та пов'язану з цим поведінку; через портальний кровоплин підвищує секрецію АКТГ, ТТГ, ГР, бере участь у механізмах пам'яті.

Окситоцин зумовлює скорочення гладких м'язів матки при пологах і міоепітеліальних клітин молочних залоз, стимулюючи секреціюмолока, а також поглинання молочними залозами глюкози та посилення її окиснення, скорочення м'язів кишок, жовчного та сечового міхура, сечоводів. його часто застосовують у фармакологічних дозах з метою стимуляції пологової діяльності в породіль.

В ендометрії гормон стимулює утворення простагландинів, які є потужними активаторами скорочення гладких м'язів. Механізм дії окситоцину невідомий, активують його синтез і секрецію естрогени, а інгібує – прогестерон.

9.4.3. Порушення функцій гіпоталамо-гіпофізарної системи. Порушення функцій гіпоталамо-гіпофізарної системи характеризується різноманітними клінічними проявами (табл..9.3).

Гіпофункція може бути наслідком зменшення або повного пригнічення продукції тропних гормонів (пангіпопітуїтаризм) або часткового, при якому відбувається порушення синтезу та секреції одного чи кількох гормонів.

Таблиця 9.3. Основні клінічні синдроми, які виникають внаслідок порушення секреції гормонів гіпофізу

Недостатність тропних гормонів гіпофіза призводить до різкого зниження функцій периферійних ендокринних залоз. Випадіння гонадотропної функції призводить до недостатності яєчників, аменореї, атрофії матки та молочних залоз. Внаслідок зниження продукції кортикотропіну розвивається хронічна недостатність кори надниркових залоз.

Дефіцит гормону росту особливо небезпечний у дітей, причиною порушення росту та фізичного розвитку може бути мутація гена цього гормону, дефект рецепторів, автоімунне пошкодження соматотропних клітин гіпофізу, черепно-мозкова травма, радіація. На відміну від карликовості при гіпофункції щитоподібної залози, що обумовлює кретинізм, «гіпофізарні карлики» не мають ознак деформації скелета і не страждають розумовою відсталістю.

Автоімунні запалення та анатомічні порушення цілісності нейрогіпофізарної системи, а також порушення чутливості нирок до АДГ призводять до розвитку нецукрового діабету. Таке захворювання може бути спадковим, або виникати при прийомі деяких лікарських препаратів.

Природжена форма захворювання характеризується поліурією, полідипсією, зниженням осмолярності сечі; реакція ниркових канальців на вазопресин відсутня. Ці симптоми найчастіше виникають зразу після народження і можуть поєднуватися з тяжкою дегідратацією, котра може стати причиною смерті. Вторинно розвиваються гідронефроз і гіпертрофія сечового міхура, можлива затримка розумового та фізичного розвитку.

Гіперфункція гормону росту виникає, здебільшого, внаслідок утворення гормон- продукуючої пухлини соматотрофних клітин гіпофіза. Якщо ця патологія розвивається до періоду завершення росту скелета, то розвивається гігантизм (збільшення розмірів кісток, м’яких тканин і органів відбувається відносно пропорційно), а якщо після, то розвивається акромегалія — непропорційне збільшення (здебільшого, в ширину) окремих частин тіла - носа, підборіддя, кистей, стоп, а також збільшення внутрішніх органів.

Гіперфункція клітин, які секретують АКТГ (з подальшою гіперфункцією кортикостероїдів), зазвичай, проявляється хворобою Іценка-Кушінга, для якої характерні гіперпігментація шкірних покривів, симптоми гіперкортицизму (зменшення кісткової та м’язової маси, ожиріння, артеріальна гіпертензія, гіперглікемія з розвитком стероїдного діабету тощо) та розвиток статевих розладів (аменорея, неплідність, гірсутизм, акне).

Дата добавления: 2015-11-28 | Просмотры: 1198 | Нарушение авторских прав