- •1.2. Свойства гормонов
- •Основные компоненты эндокринной системы и ее гормоны
- •Другие гуморальные регуляторы гомеостаза
- •Транспорт и метаболизм гормонов
- •Виды действия гормонов
- •Взаимодействие гормонов
- •Химическая природа гормонов
- •Методы эндокринологических исследований
- •Морфологические исследования
- •Метод флуоресцентных антител
- •Экспериментальные методы исследования
- •Эксперименты с перекрестным кровообращением
- •Перекрестное кровообращение на изолированном органе
- •Парабиоз
- •2. Регуляция внутренней секреции
- •Гипоталамические пептиды – либерины и статины, действующие на аденогипофиз
- •Характеристика рилизинг-факторов и статинов
- •3. Механизм действия гормонов
- •Последовательность реакций и число синтезированных молекул в аденилатциклазной системе
- •4. Гипофиз
- •4.1. Строение и функциональная роль аденогипофиза
- •4.1.1. Клеточное строение аденогипофиза
- •4.1.3. Регуляция секреции и физиологические эффекты гонадотропинов
- •4.1.4. Регуляция секреции и физиологические эффекты тиреотропина
- •4.1.5. Регуляция секреции и физиологические эффекты пролактина
- •4.1.6. Регуляция секреции и физиологические эффекты соматотропина
- •Гипо- и гиперфункция стг
- •4.2. Гормоны нейрогипофиза
- •Физиологическое действие адг
- •Регуляция секреции адг
- •Нейрогипофизарный механизм
- •Окситоцин
- •Нарушения секреции адг
- •5. Надпочечники
- •5.1. Мозговой слой надпочечников
- •Физиологические эффекты катехоламинов в зависимости от типа адренорецепторов
- •5.2. Кора надпочечников
- •6. Гормоны поджелудочной железы
- •Типы клеток островков Лангерганса и синтезируемые в них гормоны
- •Эффекты инсулина
- •Типы транспортных белков для глюкозы у человека
- •Гипергликемическая некетоацидотическая (гиперсмолярная) кома
- •7. Щитовидная железа
- •Основные проявления гипо- и гипертиреоза
- •8. Паращитовидные железы
- •9. Половые железы
- •9.1. Мужские половые железы
- •9.1.1. Строение мужских половых желез
- •9.1.2. Химия и метаболизм андрогенов и близких соединений
- •9.1.3. Регуляция секреции
- •9.1.4.Функции семенников в различные возрастные периоды Младенчество
- •Пубертатный период
- •Система гипофиз — гонады у пожилых мужчин
- •9.1.5. Физиологические эффекты андрогенов
- •Роль андрогенов в дифференцировке цнс
- •Андрогены и половое поведение
- •9.2. Женские половые железы
- •9.2.1. Строение яичников
- •Г ормоны плаценты
- •9.2.2. Секреция эстрагенов в различные возрастные периоды и их влияние на репродуктивную систему Эмбриональный период
- •Препубертатный период
- •Пубертатный период
- •Репродуктивный период (вне беременности)
- •Показатели овуляции
- •Климактерический период, климакс, климактерий
- •Функция яичников в пери- и постменопаузальном периодах
- •9.2.3.Эффекты эстрогенов вне репродуктивной системы Метаболизм костной ткани
- •Синтез белков в печени
- •Половое поведение
- •Прочие эффекты
- •9.2.4. Прогестерон
- •9.2.5. Роль андрогенов у особей женского пола
- •10.Эпифиз (верхний мозговой придаток, пинеальная или шишковидная железа)
- •Филогенез эпифиза
- •Онтогенез эпифиза
- •Строение и иннервация эпифиза
- •Синтез основных гормонов эпифиза
- •Эктрапинеальный мелатонин
- •Механизм действия мелатонина
- •Ритмика секреции гормонов эпифиза
- •Физиологическая роль эпифиза
- •Изменение секреции мелатонина при различных состояниях
- •Эффекты постоянного освещения
- •Факторы, влияющие на синтез мелатонина
- •Применение мелатонина в медицине
- •11. Apud – система (структурно-функциональная организация, биологическое значение в норме и патологии)
- •Общепатологические аспекты изучения структурно-функциональной организации apud-системы
- •12. Вилочковая железа
11. Apud – система (структурно-функциональная организация, биологическое значение в норме и патологии)
В 1968г. английским гистохимиком Пирсом была выдвинута концепция о существовании в организме особой высокоорганизованной диффузной системы эндокринных клеток, специфической функцией которых является выработка биогенных аминов и пептидных гормонов, - так называемой APUD – системы. Это позволило значительно расширить и в определенном плане пересмотреть сложившееся взгляды о гормональной регуляции процессов жизнедеятельности. Поскольку спектр биогенных аминов и пептидных гормонов довольно широк и включает в себя многие жизненно важные вещества (серотонин, мелатонин, гистамин, катехоламины, гормоны гипофиза, гастрин, инсулин, глюкагон и т.п.), то значительная роль этой системы в поддержании гомеостаза становится очевидной, а изучение ее приобретает все большую и большую актуальность.
Сначала APUD-теорию встретили критически, особенно то ее положение, что APUD-клетки происходят исключительно из нейроэктодермы, точнее, из гребешка эмбриональной нервной трубки. Причина этого первоначального заблуждения, видимо, в том, что апудоциты, кроме пептидов и аминов, содержат нейронспецифические ферменты и субстанции: енолазы (NSE), хромогранин А, синаптофизин, и т.д. а также демонстрируют другие «нейрокрестопатические» свойства. Позже авторы и сторонники APUD-теории признали, что апудоциты имеют разное происхождение: одни из гребешка нервной трубки, другие, например, апудоциты гипофиза и кожи, развиваются из эктодермы, в то время как апудоциты желудка, кишечника, панкреас, легких, щитовидной железы, ряда других органов являются дериватами мезодермы. В настоящее время доказано, что в онтогенезе, (или в условиях патологии) может происходить структурная и функциональная конвергенция разных по происхождению клеток.
В 70-80-е годы прошлого века усилиями многих исследователей, в том числе R. Gilleman, удостоенного Нобелевской премии именно за открытие пептидой нейроэндокринной регуляции в ИНС, APUD-теория была преобразована в концепцию диффузной пептидергичеекой нейроэндокринной системы (ДПНЭС). Относящиеся к этой системе клетки были идентифицированы в ЦНС и АНС, сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной системах, урогенитальном тракте, эндокринных железах, коже, плаценте, т.е. фактически всюду. Повсеместное представительство этих «химерных» клеток или трансдюсеров, сочетающих свойства нервной и эндокринной регуляции, полностью отвечало главной идее APUD-теории, что по структуре и функции ДПНЭС служит связующим звеном между нервной и эндокринной системами.
Дальнейшее развитие APUD-теория получила в связи с открытием гуморальных эффекторов иммунной системы - цитокинов. хемокинов. интегринов. дефенсинов и т.д. Связь ДПНЭС с иммунной системой стала очевидной, когда было установлено, что эти субстанции образуются не только в органах и клетках иммунной системы, но и в апудоцитах. С другой стороны, выяснилось, что клетки иммунной системы обладают APUD-характеристиками. В результате возникла современная версия APUD-теории. Согласно этой версии в организме человека имеется многофункциональная и широко распространенная, иными словами, диффузная нейроиммунноэндокринная система (ДНИЭС), соединяющая нервную, эндокринную и иммунную системы в единый комплекс, с дублирующими и отчасти взаимозаменяемыми структурами и функциями (табл. 11.1). Физиологическая роль ДНИЭС - это регуляция фактически всех биологических процессов, на всех уровнях - от субклеточного до системного. Не случайно, первичная патология ДНИЭС отличается яркостью и многообразием клинико-лабораторных проявлений, а ее вторичные, (т.е. реактивные) нарушения сопровождают фактически любой патологический процесс.
На основе ДНИЭС-концепции сформировалась новая интегральная биомедицинская дисциплина — нейроиммуноэндокринология, которая утверждает системный, а не нозологический подход к патологии человека. Основой «нозологизма» является постулат, согласно которому каждая болезнь или синдром имеют специфическую причину, четкий патогенез, характерные клинико-лабораторные и морфологические стигматы. Концепция ДНИЭС снимает эти методологические шоры, давая возможность интегрально трактовать причины и механизмы патологического процесса.
Теоретическое значение ДНИЭС-теории состоит в том, что она помогает понять природу таких физиологических и патологических состояний, как апоптоз, старение, воспаление, нейролегенеративные болезни и синдромы, остеопороз. Онкопатологи, в том числе гемобластозы, аутоиммунные нарушения. Еe клиническая актуальность объясняется тем, что функциональное и/или морфологическое повреждение апудонитов сопровождается гормонально-метаболическими, неврологическими, иммунологическим и другими тяжелыми нарушениями. Соответствующие клинико-лабораторно-морфолотические синдромы и их ассоциации представлены в таблице 11.2.
В своих первых статях Пирс объединил в APUD–систему 14 типов клеток продуцирующих 12 гормонов и располагающихся в гипофизе, желудке, кишечнике, поджелудочной железе, надпочечниках и параганглиях. Позднее этот перечень расширился, и в настоящее время известно более 40 типов апудоцитов (таблица).
В последние годы обнаружено присутствие пептидных гормонов в клетках центральной и периферической нервной системы. Такие нервные клетки обозначаются термином « пептидергические нейроны».
Таблица 11.1.
Морфофункциональные характеристики диффузной нейроиммунноэндокринной системы |
||
Системная принадлежность апудоцитов |
Типы клеток |
Наиболее часто секретируемые субстанции |
ЦНС |
Апудоциты |
Нейрогормоны гипоталамуса, гормоны гипофиза, системные гормоны, катехоламины, другие амины, энкефалины Катехоламины, энкефалины, серотонин, мелатонин, КТ |
Автономная нервная система |
Хромаффинные и нехромаффинные апудоциты, СИФ-клетки |
КТ-связанный пептид, пептид V, цитокины |
Сердечно-сосудистая система |
Апудоциты |
Натрийурические пептиды, амины, цитокины. АКТГ, АДГ, ПТГ, соматостатин, серотонин, мелатонин, энкефалины |
Дыхательная система |
Клетки ЕС, L, Р, С, Д |
КТ, КТ-связанный пептид, «кишечные» гормоны (гормоны ЖКТ) АКТГ, инсулин, глюкагон, панкреатический полипептид |
Желудочно-кишечный тракт, панкреас, печень, желчный пузырь |
Клетки А, В, Д, Д-1, РР, ЕС, ЕС-1, ЕС-2. ECL, G, GER, VL, CCK(J), К, L, N, JG, TG, X (А-подобные клетки), Р, М. |
Соматостатин, катехоламины, серотонин, мелатонин, эндорфин, энкефалины, цитокины, гормоны ЖКТ: гастрин, секретин, VIP, субстанция Р, мотилин, холецистоки-нин, бомбезин, нейротензин, пептид V АКТГ, ПТГ, ПТГ-связанный протеин, глюкагон, амины |
Почки и урогенитальный тракт |
Клетки ЕС, L, Р, С, Д, М |
Бомбезин, цитокины Пептидные гормоны, пептид V, катехоламины, серотонин, мелатонин, энкефалины, нейротензин, цитокины АКТГ, СТГ, эндорфины, катехоламины, серотонин |
Надпочечники, щитовидная, паращитовидные, половые железы |
Апудоциты, С-клетки, В-клетки (онкоциты) |
Мелатонин, инсулиноподобный фактор роста |
Иммунная система |
Апудоциты тимуса, лимфоидных структур, иммунокомпетентные клетки крови |
Фактор некроза опухолей, интерлейкины, цитокины, КТ- и ПТГ-связанные пептиды Пролактин, ПТГ-связанный пептид, КТ-связанный пептид |
Молочные железы, плацента |
Апудоциты |
Амины, цитокины. Соматостатин, эндорфины, амины, цитокины |
Кожа |
Клетки Меокеля |
Амины, эндорфины, цитокины |
Глаза |
Клетки Меокеля |
Мелатонин, серотонин, катехоламины |
Эпифиз |
Пинеалоциты |
|
Таблица 11.2.
Эктопическая продукция гормонов и аминов: этиологический и клинический аспект (по L. Frohman с дополнениями) I |
||||
Гормоны и биоактивные амины |
Клинические синдромы |
Типы опухолей |
Другие причины |
|
|
|
Частные |
Редкие |
|
Гипоталами ческие: кортикотропинрилизинг гормон, АКТГ, мелатонин, соматолиберин, соматостатин, вазопрессин, нейрофизин, окситоцин, серотонин, гистамин, катехоламины |
Синдром Кушинга, гиперальдостеронизм, бронхиальная астма, акромегалия, нанизм, синдром Пархона, несахарный диабет, лакторея, карциноид, диэнцефальный синдром |
Мелкоклеточный рак легких, карциноид, феохромоцитома, тимома, медуллярный рак щитовидной железы, Ганглиоцитома гипофиза или шишковидной железы |
Рак панкреас, 12-перстной и толстой кишки, молочной железы, желчного пузыря, яичка, матки, плазмоцитома, хемодектома, параганглиома, гломусные опухоли |
Хронический бронхит, воспалительные, в том числе гранулематозные процессы в гипоталамо- гипофизар ной области |
Аденогипофизарные: АКТГ, мелатонин, эндорфины, энкефалины, СТГ, ТТГ, ФСГ, ЛГ, ХГ плацентарный пактоген, пролактин |
Синдром Кушинга, пигментный дерматоз, акромегалия, дистиреоз, дисменорея, бесплодие, гинекомастия, лакторея, метрорагия |
Рак легких, желудка, яичников, простаты, почек, панкреас, карциноид, медулярный рак щитовидной железы, тимома, феохромоцитома, опухоли гипофиза и эпифиза |
Опухоль коры надпочечника, рак яичка, эндометрия, простаты, молочной железы, кишечника, меланома, лимфома, гепатомаг нейрофиброма |
Эндометриоз воспали- тельные и гранулематозные процессы разной локализации |
Системные гормоны: инсулин, глюкагон, паратирин, ПТГ- ген-связанный пептид), кальцитонин, КТ- ген-связанный пептид, эритропоэтин, ангиотензин |
Гипогликемия, сахарный диабет, дерматоз, гиперпаратиреоз, остеопороз, ложные опухоли костей гипопаратиреоз, тетания |
Рак легких, желудка, островков панкреас, молочной железы, почек, мочевого пузыря, карциноид |
Меланома, лимфома, лейкозы, плазмоцитома, злокачественная кортикостерома, феохромоцитома, гепатома, мезенхимальные опухоли |
Воспалительные и гранулематозные процессы разной локализации, поликистоз почек |
ЖКТ-гормоны: Гастрин, VIР, субстанция Р.мотилин, бомбезин, холецистокинин, панкреатический поли пептид, нейротензин |
Эритроцитоз, гипертония, панкреатическая холера, гипогликемия, панкреатит, сахарный диабет, малнутриция |
Рак легких, доброкачествен-ная и злокачественная опухоль островков Лангерганса, карциноид |
Рак желудка, яичников, яичка, простаты |
Болезнь Крона, хронический панкреатит |
Клеточные гормоны: Цитокины, интерлейкины, дефенсины и т.д. |
Миастения, аутоиммунные синдромы, иммунодефицит |
Мезенхимальные опухоли, рак панкреас, печени, надпочечников, плазмоцитома, тимома |
Рак легких, яичников, нейробластома, феохромоцитома |
Эндогенные и экзогенные токсикозы |