Меню
Яндекс.Метрика

Эндокринология

Глава 320. Начала эндокринологии

Функциональные свойства клеток определяются генетическими факторами, но скорость метаболических реакций в клетке регулируется в основном двумя взаимосвязанными и взаимодействующими системами —эндокринной и нервной. Вначале эти две системы рассматривали как отдельные, в зависимости от способа передачи информации — с помощью нервных импульсов или химических передатчиков, поступающих в кровь. В настоящее время стало ясно, что такое представление недостаточно полно. Дело не только в том, что нейромедиаторы, например норадреналин, могут циркулировать в крови как гормоны, но и в том, что нервные импульсы оказывают мощное влияние на секрецию химических посредников, таких как тестостерон и инсулин. Это тесное взаимодействие особенно очевидно в гипоталамусе, который является высшим интегративным центром обеих систем. Следовательно, интеграцию и координацию метаболических процессов в организме осуществляет единая нейроэндокринная система. Эндокринология занимается в основном химическими медиаторами в этой системе, но правильное понимание роли гормонов требует знания как автономной нервной системы (см. гл.66), так и протекающих в клетке метаболических процессов.

В понятии эндокринология имеется и некоторая неопределенность. Термином гормои исходно обозначали вещества, секретирующиеся в кровь и действующие на ткани как химические эффекторы. Однако продуцировать такие химические медиаторы могут не только так называемые эндокринные органы. Например, такие гормоны, как ангиотензины II и III, образуются в самой крови, а тестостерон у женщин и дигидротестостерон и эстрадиол у мужчин частично секретируются, а частично образуются в периферических тканях из циркулирующих в крови предшественников (так называемых прогормонов). Отдельные химические медиаторы циркулируют лишь в ограниченных пространствах внеклеточной жидкости (например, в гипоталамо-гипофизарной портальной системе) и не попадают в существенных количествах в системный кровоток. Наконец, такие гормоны, как инсулин, дигидротестостерон и тиреотропин-рилизинг гормон (ТРГ), обладают паракринными эффектами в тех же тканях, в которых они образуются, а в отдаленных местах оказывают иное действие. Поэтому при решении вопроса, является ли данный эффектор гормоном, необходимо учитывать как его действие, так и происхождение.

Биохимия

Синтез. В настоящее время у млекопитающих известно более 60 гормонов. Они делятся на три группы — пептиды или производные пептидов, стероиды и амины и синтезируются одним из двух путей. Если происходит синтез пептидных гормонов, гены кодируют информационную РНК, которая затем транслируется в белковые предшественники. Эти белки подвергаются посттрансляционному расщеплению (препропаратиреоидный гормон ®пропаратиреоидный гормон ®паратиреоидный гормон и проинсулин ® инсулин) и/или процессингу (тиреоглобулин ®тироксин ®трийодтиронин), в результате чего образуется активный гормон, распознаваемый тканью-мишенью. В синтезе пептидных гормонов характерно то, что аминокислотную последовательность пептидов кодируют одни гены, а за превращение пептида в его конечную форму ответственны другие. В пептидных гормонах, состоящих из субъединиц, разные субъединицы могут происходить либо из одного (инсулин), либо из разных предшественников [лютеинизирующий гормон (ЛГ)]. Больше того, один и тот же пептидный гормон (соматостатин) может образовываться из разных прогормонов, кодируемых разными генами, а отдельные прогормоны, такие как проопиомеланокортин, могут метаболизироваться разными клетками в разные гормоны в зависимости от набора ферментов процессинга, присутствующего в данной клетке (см. гл.69). Пептидные гормоны могут образовываться также эктопически при злокачественном перерождении неэндокринных органов, например, в раковой ткани легких (см. гл.303).

При синтезе стероидных гормонов конечные продукты образуются в результате ферментативных превращений основного предшественника — холестерина (для большинства стероидных гормонов) или 7-дегидрохолестерина (для метаболитов витамина D). В превращении холестерина в эстрадиол участвуют не менее шести ферментов (или ферментных комплексов) и, следовательно, не менее шести разных генов. Из-за множественности необходимых ферментов синтез стероидов из холестерина раковыми клетками неэндокринных тканей маловероятен. Многие тканн, однако, неспособные образовывать стероидные гормоны из холестерина denovo, содержат ферменты, превращающие циркулирующие в крови стероиды в другие гормоны,как это происходит, например, при превращении андрогенов в эстрогены в опухолях трофобласта или прогестерона в дезоксикортикостерон в почках.

Гормоны, относящиеся к группе аминов, синтезируются в процессе реакций, аналогичных таковым при синтезе стероидных гормонов, за тем исключением, что предшественникам в данном случае служат аминокислоты. Например, предшественником адреналина и норадреналина является тирозин (см. гл.66).

Запасание. Большинство тканей, синтезирующих гормоны, не обладает способностью запасать готовый продукт в достаточном количестве. Например, в тестикулах взрослого человека содержится лишь около 1/6 распадающегося в сутки количества тестостерона, и поэтому для обеспечения нормальной суточной секреции этого гормона его тестикулярный пул должен обновляться несколько раз в сутки. Даже в тех клетках, в которых имеются специальные органеллы для накопления гормона, запасаемое количество его обычно невелико: инсулиновые гранулы в панкреатических бета-клетках содержат такое количество инсулина, которого хватает лишь на короткое время, тогда как нервные окончания имеют запас норадреналина на несколько дней. Ограниченная способность некоторых тканей накапливать гормоны обусловлена тем, что последние не могут химически включаться ни в одну из трех основных форм запасаемых веществ (липиды, гликоген или белок). Например, большинство стероидных гормонов слишком полярны, чтобы в значительных количествах откладываться в липидах, а пептидные гормоны и амины не входят в состав белков. Поэтому содержание большинства гормонов в организме обычно невелико. Исключением являются те случаи, когда в белках или нейтральных липидах гормоны запасаются в виде предшественников: щитовидная железа содержит белок тиреоглобулин в количестве, достаточном для 2-недельной нормальной секреции тиреоидных гормонов, а предшественник и промежуточные формы витамина D могут в значительных количествах кумулироваться в липидах печени.

Читать далее: