Иерархия гормонов.

У многоклеточных существует необходимость обеспечения взаимосвязи разных органов и баланса их активности. Поэтому большинство гормональных систем взаимосвязаны между собой и регулируются в соответствии с иерархической лестницей.

У высших животных верхнюю часть лестницы занимает система гормонов гипоталамуса, контролируемая ЦНС. Сигналы, получаемые от органов, принимаются  и обрабатываются, после чего клетки гипоталамуса отвечают при помощи специфических сигнальных молекул – рилизинг-факторов. На стимулирующие или тормозящие стимулы из ЦНС  секретируются стимулирующие или ингибирующие рилизинг-факторы, которые носят название либерины или статины соответственно. Эти нейрогормоны с кровотоком достигают аденогипофиза, где стимулируют (либерины) или ингибируют (статины) биосинтез и секрецию тропных гормонов.

Тропные гормоны воздействуют на периферические эндокринные железы, стимулируя выделение соответствующих периферических гормонов. К подобным системам относятся тиреоидные гормоны, глюкокортикоиды и половые гормоны. Регуляция этих систем осуществляется по принципу обратной отрицательной связи, т.е. накопление гормонов периферических желез тормозит секрецию рилизинг-факторов гипоталамуса и тропных гормонов гипофиза. Наиболее клинически значимо это проявляется в отношении регуляции стероидных гормонов. Подавляющее действие на активность эндокринных желез может оказывать и результат ответа клеток-мишеней.

Для некоторых эндокринных желёз отсутствует регуляция тропными гормонами – паращитовидная железа, мозговое вещество надпочечников, ренин-ангиотензиновая система и поджелудочная железа. Они контролируются нервными влияниями или концентрацией определенных веществ в крови.

Регуляция некоторых гормональных систем Гормоны гипоталамуса

Гормоны гипоталамуса  — важнейшие регуляторные гормоны, производимые гипоталамусом. Играют ведущую роль в деятельности всего человеческого организма. Все гормоны гипоталамуса имеют пептидное строение и делятся на 3 подкласса:

• рилизинг-гормоны (либерины) - стимулируют секрецию гормонов передней доли гипофиза,

• статины тормозят секрецию гормонов передней доли гипофиза, и

• гормоны задней доли гипофиза традиционно называются гормонами задней доли гипофиза по месту их хранения и высвобождения, хотя на самом деле они синтезируются гипоталамусом.

- Рилизинг-гормоны.

Семейство гипоталамических гормонов – рилизинг-факторов – включает как правило небольшие пептиды, образующиеся в ядрах гипоталамуса. Их функция – регуляция секреции тропных гормонов аденогипофиза: стимулирование – либерины и подавление – статины.

Доказано существование семи либеринов и трех статинов.

1. Тиреолиберин (thyrotropin-releasing hormone (TRH) – является трипептидом, стимулирует секрецию тиреотропного гормона и пролактина, также проявляет свойства антидепрессанта.

2. Кортиколиберин (corticotropin-releasing hormone (CRH) – полипептид из 41 аминокислоты, стимулирует секрецию АКТГ и β-эндорфина, широко влияет на деятельность нервной, эндокринной, репродуктивной, сердечно-сосудистой и иммунной систем.

3. Гонадолиберин (люлиберин, gonadotropin-releasing hormone (GnRH) – пептид из 10 аминокислот, стимулирует высвобождение лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов. Гонадолиберин присутствует также в гипоталамусе, участвуя в центральной регуляции полового поведения.

4. Фоллиберин – стимулирует высвобождение фолликулостимулирующего гормона.

5. Пролактолиберин – стимулирует секрецию лактотропного гормона.

6. Пролактостатин – предполагается, что он является дофамином. Снижает синтез и секрецию пролактина (лактотропного гормона) (199 аминокислот).

7. Соматолиберин (growth hormone-releasing hormone (GHRH) состоит из 44 аминокислот и повышает синтез и секрецию гормона роста.

8. Соматостатин – пептид из 12 аминокислот, ингибирующий секрецию ТТГ, пролактина, АКТГ и СТГ из гипофиза. Он образуется также в островках поджелудочной железы и контролирует высвобождение глюкагона и инсулина, а также гормонов желудочно-кишечного тракта.

9. Меланостимулирующий фактор, пентапептид, оказывает стимулирующее действие на синтез меланотропного гормона.

10. Меланостатин, может быть как три-, так и пентапептидом, обладает антиопиоидным эффектом и активностью в поведенческих реакциях.

Кроме рилизинг-гормонов в гипоталамусе синтезируются также вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) и окситоцин.

Рилизинг-гормоны повышают (в случае подавления - снижают) внутриклеточную концентрацию ионов кальция (Ca²⁺), что ведёт к слиянию пузырьков соответствующего гормона и его секреции.

Для гонадотропин-релизинг-гормона (GnRH), тиреотропин-релизинг-гормона (TRH) и гормон роста релизинг гормон (GHRH) повышение уровня Ca²⁺ достигается благодаря связыванию и активации релизинг гормона с рецептором связанным с G-белком имеющим G_q альфа субъединицу, это активирует IP₃/ДАГ сигнальный каскад и приводит к росту уровня Ca²⁺. В отличии от других для GHRH этот сигнльный каскад - минорный, а основным является цАМФ-зависимый.

Notable researchers

Roger Guillemin and Andrew W. Schally were awarded the Nobel Prize in Physiology and Medicine in 1977 for their contributions to understanding "the peptide hormone production of the brain"; these scientists independently first isolated TRH and GnRH and then identified their structures.

- Соматотропный гормон

Гормоном роста соматотропин называют за то, что у детей и подростков, а также молодых людей с ещё не закрывшимися зонами роста в костях он вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста длинных трубчатых костей конечностей.

Строение. Представляет собой полипептид, содержащий 191 аминокислоту с молекулярной массой 22 кДа и периодом полураспада 20-25 мин.

Синтез. Осуществляется в ацидофильных клетках гипофиза – подкласс соматотрофов с волнообразной секрецией и пиком каждые 3 – 5 часов. Максимум в крови - 13 - 72 нг/мл. Помимо гипофиза может синтезироваться клетками синцитиотрофобласта плаценты. Альтернативный сплайсинг увеличивает число существующих изоформ соматотропина и предполагает возможность их специализации в воздействии на разные ткани. В крови человека присутствуют несколько изоформ, основная из которых содержит 191 аминокислоту.

Регуляция синтеза и секреции

Секреция гормона роста находится под контролем нейросекреторных ядер гипоталамуса, которые секретируют в портальные вены гипофиза пептиды:

• Гормона роста релизинг гормон (GHRH, growth hormone-releasing hormone) или соматокринин и

• Гормона роста ингибирующий гормон (GHIH, growth hormone-inhibiting hormone) или соматостатин

Высвобождение гормона роста зависит от баланса этих двух гормонов, уровень которых в свою очередь зависит от многих физиологических условий: активация в результате физических нагрузок, питания, сна (вот откуда мнение – «дети растут во сне» ) либо ингибирование – действие свободных жирных кислот.

Активируют: стресс (боль, тревога, холод), гипогликемия (при физической нагрузке и кратком голодании), андрогены и эстрогены, некоторые аминокислоты (например, аргинин), медленная фаза сна (вскоре после засыпания), морфин, вазопрессин, трийодтиронин (особенно у детей, через высвобождение соматолиберина), витамин B₃.

Уменьшают: гипергликемия, соматомедины (инсулиноподобные факторы роста, ИФР), глюкокортикоиды, свободные жирные кислоты.