Спр. материал / ГОРМОНЫ2 / определение гормон

Согласно классическому определению гормоны — это органиче­ские сигнальные молекулы, которые синтезируются в клетках эндо­кринных желез, транспортируются кровью к тканям и органам-мише­ням, где выполняют биохимические и физиологические регуляторные функции. Молекулы гормонов распознаются рецепторами клеток-мишеней, влияют на синтез ферментов в клетке de novo за счет экс­прессии генов или изменяют активность ферментов, уже имеющихся в клетке.

Концепция гормональной регуляции метаболизма сформировалась на основе длительной эволюции ряда основополагающих идей. Само понятие «гормон» было введено в 1905 г. американским биохимиком Э. Г. Старлингом (отгреч. hormao — «возбуждаю», «пришпориваю»). Позже ученый Н. Ленде ввел термины «эндокринология» и «эндо­кринные железы» (1909 г.), и концепция гормональной регуляции до­билась полноправного положения в клинической и эксперименталь­ной медицине.

В ходе эволюции сформировались четыре основные системы ре­гуляции, выполняющие в организме функции координации тканевых ответов на изменения условий внешней и внутренней среды, а также осуществляющие взаимосвязь между отдельными клетками, тканями и органами.

1. Центральная и периферическая нервная система, облада­ющая жесткой проводниковой структурой и осуществляющая прове­дение быстрого сигнала посредством нервных импульсов и нейроме-диаторов.

2. Эндокринная система, использующая в качестве мобильных химических посредников гормоны, переносящие сигналы, которые возникают в ЦНС и различных органах. Скорость сигналов относи­тельно низка и ограничена скоростью диффузии с кровью.

3. Паракринная и аутокринная системы, осуществляющие регу­ляцию через различные соединения, которые секретируются в меж­клеточное пространство и взаимодействуют с рецепторами либо близ­лежащих клеток, либо той же клетки (например, эйкозаноиды, гормо­ны желудочно-кишечного тракта, гистамин).

4. Иммунная система, действующая через специфические белки (антитела, Т-рецепторы, цитокины).

В соответствии с этим различают три типа сигнальных моле­кул:

1) нейромедиаторы (нейротрансмиттеры), представляющие со­бой органические сигнальные молекулы, действующие в пределах того синапса, в который они освобождаются проводником. Примером мо­гут служить возбуждающие нейромедиаторы (ацетилхолин, норадре-налин, дофамин и др.) и тормозные медиаторы (у-аминомасляпая кислота);

2) истинные (классические) гормоны, обладающие дистантным действием и регулирующие обмен веществ и физиологические функ­ции в организме (рост клеток и тканей, их дифференцировку, кровя­ное давление, работу репродуктивной системы, адаптационные меха­низмы и др.);

3) тканевые гормоны (гормоны местного действия), которые вырабатываются, связываются с рецепторами и инактивируются в пределах ограниченного участка ткани или органа, обусловливая па-ракршшый и аутокрииный эффекты. Типичными биорегуляторами данной группы являются эйкозаиоиды (простагландипы, простацик-лины, лейкотриены, тромбоксаиы), гормоны пищеварительного тракта (гастрин, секретин, холецистокинин и др.), медиаторы боли и воспале­ния (брадикинин, каллидин, гистамин и др.).

Приведенная классификация относительна, так как одни и те же молекулы в разных тканях и разных ситуациях могут выполнять раз­личные функции (например, катехоламины, в частности, норадрена-лин).

Гормональная, нервная и иммунная регуляция клеточных функ­ций неразрывно связаны между собой. Иммунная система, биорегуля-торными сигналами которой служат цитокины и антитела, в норме и при патологии включается в нейроэндокринные взаимодействия. Так, цитокины лимфоидных клеток способны изменять функции гипотала­муса и гипофиза, а также обладают гормоноподобным действием на периферические эндокринные железы. Гормоны (особенно пептид­ные) и их рецепторы часто служат объектом аутоиммунного ответа, а при патологии — мишенью аутоаллергии.

Гормоны — это биорегуляторы, которые связывают различные регуляторные механизмы, метаболизм в разных органах и действуют под контролем ЦНС.

Концентрация гормонов в крови очень низкая (обычно в пределах 10~9—10~12 моль/л). Это намного ниже, чем содержание других структурно сходных соединений (пептидов, белков, аминокислот, стероидов). Следовательно, клетки-мишени должны отличить данный гормон не только от других гормонов, но и от прочих соединений, присутствующих в клетке в многократном избытке по сравнению с гормонами. Столь высокую степень избирательности обеспечивают специфические белковые рецепторы, расположенные на плазматиче­ской мембране или внутри клетки.

Действие гормонов обычно кратковременно, что обеспечивается их быстрой инактивацией.

Синтез и секреция гормонов стимулируются внешними и внут­ренними сигналами, поступающими в ЦНС (рис. 4.1). Эти сиг­налы по нервным связям поступают в гипоталамус, где стимулируют синтез пептидных гормонов (рилизинг-факторов) — либеринов и статинов.

Либерины и статины транспортируются в переднюю долю гипофи­за, где стимулируют или тормозят синтез тропных гормонов. Тронные гормоны гипофиза стимулируют синтез и секрецию гормонов перифе­рических эндокринных желез, которые поступают в общий кровоток. Такие гипоталамические гормоны, как вазопрессин и окситоцин, со­храняются в задней доле гипофиза, откуда секретируются в кровь. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях подавляет синтез гормонов по механизму отрицательной обратной связи, дей­ствуя либо на эндокринные железы, либо на гипоталамус. Синтез и секреция тропных гормонов подавляется гормонами периферических желез.