Глава 17. Эндокринология. В. Вутке

17.1. Общая эндокринология Гормоны как носители информации

Функции гормонов. Согласно классическому определению, гормоны-это продукты внутренней секреции, т.е. химические вещества, которые вырабатываются специализированными железами, выделяются в кровь и разносятся ею по телу. Область физиологии, связанная с изучением этих веществ, называется эндокринологией. Гормоны служат химическими носителями информации; достигнув органа-мишени, они оказывают на него специфическое воздействие. Специфичность действия гормонов обеспечивается присутствием в клетках молекулрецепторов. Рецепторами соответствующего гормона обладают только клетки органа-мишени, способные благодаря этому «считывать» химически закодированную информацию.

Под влиянием гормонов находятся те функции организма, для запуска или регуляции которых требуются минуты или часы. Таким образом, передача гормональной информации осуществляется в десятки раз медленнее, чем нервная передача, позволяющая организму немедленно реагировать на факторы окружающей среды или внутренние функциональные изменения.

Образование гормонов. Гормоны вырабатываются секреторными клетками. Такие клетки либо образуют компактные органы (железы), либо разбросаны по одной или в виде скоплений внутри органов, предназначенных для синтеза гормонов. Образовавшиеся гормоны хранятся в гранулах внутриклеточных органеллах, отделенных от цитоплазмы мембраной. В гранулах содержится большое число молекул гормона, погруженных в белковый матрикс. В ответ на специфический стимул гормон высвобождается, мембрана гранулы сливается с плазматической мембраной и в месте слияния образуется отверстие, через которое молекулы гормона выбрасываются в межклеточное пространство. Этот процесс называется экзоцитозом (с. 17). Гранулы и процесс экзоцитоза хорошо изучены морфологически. Процесс экзоцитоза гормонов из секреторных клеток подобен высво-

бождению нейромедиаторов из нервных окончаний.

Классификация гормонов. Поскольку передаваемая гормоном информация закодирована в его молекулярной структуре, для понимания механизма действия гормонов необходимо иметь хотя бы общее представление об их химическом строении. Более подробные сведения по этому вопросу можно найти в учебниках биохимии.

Все гормоны представляют собой либо белки (в том числе производные аминокислот), либо липиды. В зависимости от локализации рецепторов в клетках-мишенях гормоны можно разделить на три группы [27, 32].

Первую группу составляют гормоны липидной природы. Будучи жирорастворимыми, они легко проникают через клеточную мембрану и взаимодействуют с рецепторами, локализованными внутри клетки,-как правило, в цитоплазме (рис. 17.1).

Вторая группа - белковые и пептидные гормоны. Они состоят из аминокислот и по сравнению с гормонами липидной природы имеют более высокую молекулярную массу и менее липофильны, из-за чего с трудом проходят через плазматическую мембрану. Рецепторы этих гормонов находятся на поверхности клеточной мембраны (рис. 17.1), так что белковые и пептидные гормоны в клетку не проникают.

Третью химическую группу гормонов составляют низкомолекулярные тиреоидные гормоны, образованные двумя аминокислотными остатками, связанными между собой эфирной связью. Эти гормоны легко проникают во все клетки тела и взаимодействуют с рецепторами, локализованными в ядре (рис. 17.1). Одна и та же клетка может иметь рецепторы всех трех типов, т.е. локализованные в ядре, цитозоле и на поверхности плазматической мембраны. Кроме того, в одной и той же клетке могут присутствовать разные рецепторы одного типа; например, на поверхности клеточной мембраны могут находиться рецепторы разных пептидных и/или белковых гормонов.

Механизмы действия гормонов. Главное условие осуществления всех эндокринных функций - это присутствие в клетках-мишенях специфических рецеп-