Гормоны

3.1 Гормоны – химические соединения, секретируемые в небольшом количестве одной клеткой и переносимые по крови к другой клетке, вызывая в ней специфический биохимический или физиологический эффект.

Принципы  классификации гормонов:

а) по месту их природного синтеза

б) по химической природе

в) по функциям

Гормоны по химической природе  делятся на:

1. Гормоны белковой  природы

• Гормоны - сложные белки  (тиреотропин, гонадотропины)
• Гормоны - простые белки  (соматотропин, инсулин)
• Гормоны - пептиды ( глюкагон,  кортикотропин,)

  2. Производные аминокислот

• адреналин, серотонин, тироксин

3. Стероиды (производные   холестерола и других полиизопренов)

• альдостерон, кортизол, половые гормоны, ретиноевая кислота

4. Эйкозаноиды ( производные  20-углеродных, полиненасыщенных жирных кислот)

• простагландин Е1, тромбоксан А2.

Большинство гормонов пептидной природы действуют  через рецепторы на клеточной  мембране, активируют вторичные посредники, которые изменяют (усиливают или  уменьшают) функцию уже существующих клеточных компонентов.

Гормоны стероидной природы активируют через внутриклеточные  рецепторы транскрипцию определенных генов и трансляцию новых белков, т.е. синтез новых клеточных компонентов.

3.2 Состав гормонов аденогипофиза:

а) гликопротеины (α-субъединицы идентичны, β-субъединицы специфичны): ТТГ, ЛГ, ФСГ (через 7-TMS)

б) соматомаммотропины (одинарная пептидная цепь с дисульфидными связями): СТГ, пролактин (через 1-TMS)

в) семейство  ПОМК: АКТГ, β-липотропин, β-эндорфин, МСГ.

1. АКТГ (кортикотропин) – 7-TMS/цАМФ

а) стимулирует синтез и секрецию коры надпочечников

б) жиромобилизующее действие

в) меланоцитстимулирующая активность

2. ТТГ (тиреотропин)  - 7-TMS/цАМФ

а) контроль развития и функции щитовидной железы

б) стимулирует  биосинтез и секрецию в кровь  тиреоидных гормонов

3. СТГ (соматотропин) – 1-TMS (имеется во всех тканях)

а) Å рост костей, хряща и мышц, синтез белков и НК

б) Å липолиз и глюконеогенез, ­ уровень гл в крови

в) Å лактогенную активность

Механизм  действия:

СТГ + 1-TMS рецептор ® димеризация р-ра ® гомодимер + JAK-белки (обладают тирозинкиназной активностью)®:

а) JAK-2-киназа ® STAT-белки (переносчики сигнала и активаторы транскрипции) ® связь с промотором ® активация транскрипции

б) активация  IGF (инсулиноподобный фактор роста-I, он же сульфатирующий фактор, он же соматомедин С).

4. Лактотропный  гормон (лактотропин, пролактин)  – 1-TMS.

а) ­ образование молока и инстинкт материнства

б) Å развитие молочной железы, поддерживает лактацию

в) регулирует осмос, влияя на почки

г) Å синтез прогестерона и рост фолликулов

д) Æ синтез эстрогенов, секрецию гонадолиберина, ЛГ и ФСГ во время беременности

е) обеспечивает регрессию желтого тела в яичниках

ж) стимулирует  синтез РНК в печени

5. Гонадотропины  – ЛГ (лютропин) и ФСГ (фоллитропин)  – 7-TMS/цАМФ

а) ЛГ: М Å кл Лейдига, синтез и выделение тестостерона, Ж Å кл всех слоев яичника (овуляция, созревание фолликулов), синтез эстрогенов и прогестерона, разрыв фолликула с образованием желтого тела

б) ФСГ: М Å кл Сертоли для сперматогенеза, Ж Å гранулезные клетки, синтез стероидов, рост фолликулов

6. Липотропные гормоны (ЛТГ, липотропины) – 7-TMS/цАМФ

β-липотропин: липолиз, кортикотропное действие, меланоцитстимулирующая и гипокальциемическая активность, инсулиноподобный эффект. Сам лишен  гормональной активности, является предшественником опиоидных пептидов (β-эндорфина, мет- и лей-энкефалина)

Гипоталамус через  статины и либерины регулирует секрецию тропных гормонов аденогипофиза. Выделение тропных гормонов по принципу обратной связи ингибирует секрецию либеринов гипоталамуса.

3.3. Гормоны задней доли гипофиза – окситоцин и вазопрессин (АДГ).

Синтезируются в нейронах гипоталамуса, в заднюю долю гипофиза транспортируются в комплексе  с белками-нейрофизинами.

По химической структуре: нонапептиды с дисульфидной связью.

Окситоцин (+ 7-TMS ® Gq ® ФЛ С ® ДАГ + ИФ3 ® ­ Са²⁺):

1) Å выделение молока

2) Å сокращение матки

3) Å перистальтику семявыносящих канальцев

Вазопрессин:

1) сужение ГМК  сосудов ® вазоконстрикция

2) усиливает  реабсорбцию воды в дистальных отделах нефрона

3.4. Гормоны щитовидной железы:

1) производные  АК а) T3 (3,5,3’-трийод-L-тиронин) б) Т4 (3,5,3’,5’-тетрайод-L-тиронин или тироксин)

2) пептид  кальцитонин

Этапы синтеза тиреоидных гормонов:

1) захват иодида  I^- из плазмы в тироциты с помощью насосов базальной мембраны Na⁺/I^- и Na⁺/K⁺-АТФазы

2) окисление  и органификация иодида в тироцитах  с помощью тиреопероксидазы: I^-®I^. и включение его в состав тиреоглобулина

3) экзоцитоз  тиреоглобулина в просвет фолликула

4) иодирование  тирозиновых остатков тиреоглобулина  в полости фолликула: 3-монойодтиронин (MIT) + MIT ® DIT (3,5-дийодтиронин), DIT + DIT ® T4, MID + DIT ® T3 (очень редко, обычно Т3 образуется из Т4 с помощью дейодазы)

5) апикальная  мембрана (белок пендрин) в виде  лепестков розы охватывает капли  коллоида и поглощает их с  образованием лизосом, затем Т3 и Т4 попадают в кровь, где переносятся белками к мишеням.

Механизм  действия:

Т3 + ядерный рецептор (есть цинковые пальцы, но нет HSP) ® димеризация рецептора Т3 с рецептором ретиноевой кислоты ® активный гетеродимер ® связь с промотором ДНК ® активация транскрипции.

Основные  эффекты Т3 и Т4:

 1) влияет на нормальное развитие плода

 2) Å синтез белков (в первую очередь энергетического обмена)

 3) Å потребление О₂ и теплопродукцию за счет увеличения Na⁺/К⁺-АТФазы во всех тканях, кроме мозга, селезенки, яичек

 4) ­ синтез эритропоэтина и содержание 2,3-ДФГ в эритроцитах

 5) усиливает основной обмен

 6) ¯ активность супероксиддисмуттаза

 7)­ глюконеогенез, усвоение гл, гликогенез, липолиз, ¯ гликогенолиз

 8) ­ число рецепторов к ЛПНП

 9) сердце: ­ транскрипцию легкой цепи миозина, Å Ca²⁺-АТФазу, ­ число β-Ар

10) стимулирует  дыхательный центр 

11) повышение моторики ЖКТ 1

12) повышает резорбцию костей.

Основные  эффекты кальцитонина: ¯ резорбции Ca²⁺ и РО₄^3- из костей, ¯ реабсорбцию Ca²⁺ и РО₄^3- в почках.

Гипотиреоидизм:

а) в детском  возрасте – кретинизм (остановка  роста, нарушение умственного развития)

б) у взрослых – гипотиреоидный отек (микседема: нарушение водно-солевого, жирового обмена),  эндемический зоб (недостаток йода в пище ® разрастание ткани щитовидной железы), тиреоидит Хашимото (аутоиммунное заболевание)

Гипертиреоидизм: болезнь Грейвса (Базедова болезнь, зоб диффузный токсический): тахикардия, экзофтальм, зоб, резкое повышение обмена, усиленный распад белков (отрицательный азотистый баланс), истощение организма и психические расстройства.

3.5. Гормоны, регулирующие обмен кальция и фосфора:

а) паратирин - гормон паращитовидной железы  – пептид.

Механизм  действия: 7-TMS р-р ® Gs-белок ® АЦ ® ­ цАМФ ® ПК А ® фосфорилирование белков-эффекторов.

Основные  эффекты: ­ уровень Ca²⁺ и ¯ РО₄^3-, ­ выделение Ca²⁺ и (РО₄^3-) из костей, Å остеолиз остеокластами, Å реабсорбцию Ca²⁺ почками и секрецию  РО₄^3-, Å образование витамина D в почках (путем стимуляции 1α-гидроксилазы), Å абсорбцию Ca²⁺ из ЖКТ.

б) кальцитонин  – пептид парафолликулярных С-клеток щитовидной железы.

Основные  эффекты кальцитонина: ¯ резорбции Ca²⁺ и РО₄^3- из костей, ¯ реабсорбцию Ca²⁺ и РО₄^3- в почках.

в) витамин D₃ (1,25 – дигидроксихолекальциферол) – стероид, вырабатывается в почках. Основные эффекты: 1) ­ уровня Ca²⁺ и РО₄^3- 2) ­ абсорбции Ca²⁺ и РО₄^3- из ЖКТ 3) Å реабсорбцию кальция из костей и поддерживает функционирование систем переноса Ca²⁺.

Другие  гормоны, влияющие на обмен кальция:

а) половые стероиды - ¯ резорбцию кальция из костей

б) избыток кортизола ® тяжелый остеопороз

в) избыток тиреоидных гормонов ® ­ резорбцию из костей