4_Гормоны_полипепт (1)

Гормональные препараты полипептидной структуры. Производные аминокислот.

Гормоны - это биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами и специальными группами клеток в различных тканях и секретируемые эндокринными клетками непосредственно в кровь.

Они играют важнейшую роль в гуморальной регуляции разнообразных функций организма.

Кроме того, отдельные гормоны являются нейромодуляторами.

Они действуют на ткани и органы, удаленные от эндокринных желез.

Кроме того, выделяют так называемую паракринную секрецию.

В этом случае клетки продуцируют так называемые локальные гормоны (или аутокоиды), воздействующие на близлежащие клетки (например, гистамин, выделяемый тучными клетками).

Эндокринная система представляет собой группу желез и вместе с нервной системой образует сложный нейроэндокринный комплекс, который обеспечивает гомеостаз организма.

Взаимодействие нервной и эндокринной систем обусловливает программирование:

-быстрых, «срочных» (нервная система) и

-более длительных, «стратегических» (эндокринная система) процессов.

Собственно нейроэндокринный комплекс включает три уровня регуляции:

1)гипоталамус;

2)гипофиз;

3)периферические эндокринные железы.

Первый уровень регуляции – гипоталамус в ответ на нервные или химические стимулы секретирует низкомолекулярные полипептиды – местные регуляторные гормоны.

Одни полипептиды могут стимулировать, другие ингибировать секрецию гормонов аденогипофиза (передняя доля гипофиза), в связи с чем первые получили название рилизинг гормонов (РГ, от англ. release – освобождать), или либеринов, а вторые – ингибирующих гормонов, или статинов.

Скорость секреции гипоталамических РГ и соответственно регулируемая ими скорость секреции аденогипофизарных гормонов контролируется механизмом отрицательной обратной связи.

Так, понижение концентрации в крови какого либо аденогипофизарного гормона приводит к увеличению секреции соответствующего гипоталамического РГ и, наоборот, повышение концентрации первого сопровождается уменьшением секреции второго.

Подобный механизм ауторегуляции характерен для функционирования всех звеньев эндокринной системы и должен учитываться при назначении гормональных препаратов.

Вторым уровнем регуляции нейроэндокринного комплекса является гипофиз, точнее, его передняя доля – аденогипофиз.

Ваденогипофизе синтезируются и выделяются в кровь тропные гормоны, которые контролируют функцию многих периферических эндокринных желез.

Некоторые тропные гормоны (например, соматотропный гормон) могут оказывать и прямое действие на ткани.

Взадней доле гипофиза (нейрогипофизе) депонируются два гормона гипоталамического происхождения – вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин, оказывающие прямое влияние на органы мишени.

Третьим уровнем регуляции нейроэндокринного комплекса являются периферические эндокринные железы:

-щитовидная и паращитовидные,

-кора надпочечников,

-семенники, яичники,

-поджелудочная железа.

Гормоны мозгового вещества надпочечников (адреналин и норадреналин) описаны в разделе «Средства, действующие на передачу импульсов в адренергических синапсах».

Выделяемые эндокринными железами гормоны функционируют как химические посредники и переносят соответствующую информацию (сигнал) в клетки мишени.

Это объясняется наличием у последних высокоспецифических рецепторов, с которыми взаимодействует каждый из гормонов.

Рецепторы гормонов, как и другие клеточные белки, постоянно синтезируются и разрушаются.

Их число и сродство к гормону могут значительно варьировать при патологических состояниях.

Для большинства гормонов рецепторы локализованы в мембранах клеток мишеней, для некоторых – внутри клеток (в цитозоле, ядре).

Ответ на взаимодействие гормона с клеткой мишенью:

-реализуется через аденилатциклазный (цАМФ) и другие внутриклеточные химические посредники либо

-возникает после связывания с цитозольными и ядерными рецепторами (стероидные гормоны), влияя на работу генов.

Гормоны действуют на такие обратимые процессы, как:

-активация или инактивация ферментов,

-мембранный транспорт ионов и (или) метаболитов,

-оказывают влияние на функцию хромосом (на уровне транскрипции и трансляции),

-на синтез специфических белков.

Природа и последовательность возникающих процессов определяется химическим строением гормонов и типом клетки.

Изменяя обмен веществ, гормоны:

-влияют на размножение, рост и развитие организма,

-модулируют его защитные реакции,

-влияют на созревание пола и деятельность ряда органов

-ти таким образом осуществляют системную химическую регуляцию процессов жизнедеятельности.

Для эффективного функционирования гормоны должны постоянно синтезироваться и секретироваться, действовать быстро и быстро инактивироваться, что обеспечивает возможность ауторегуляции по механизму обратной связи.

В химическом отношении гормоны подразделяются на три группы:

1)белки, полипептиды – все гормоны гипоталамуса и гипофиза, гормоны поджелудочной железы (инсулин, глюкагон), паращитовидных (паратиреоидин, кальцитонин) и щитовидной (кальцитонин); - при назначении внутрь они разрушаются желудочным соком и поэтому вводятся только парентерально;

2)стероидные гормоны – гормоны коры надпочечников (минералокортикоиды, глюкокортикоиды) и половых желез (андрогены, эстрогены, прогестерон);

3)производные аминокислоты тирозина – гормоны щитовидной железы (тироксин, трийодтиронин), мозгового вещества надпочечников (адреналин, норадреналин).

В медицинской практике гормональные препараты используются:

а) для заместительной терапии при недостаточной секреции гормонов какой либо железы (например, при диабете); б) для лечения неэндокринных заболеваний с целью симптоматической терапии (например,

глюкокортикоиды при воспалительных заболеваниях суставов); в) для подавляющего воздействия (например, для предупреждения нежелательной беременности);

г) в качестве диагностических средств при исследовании функционального состояния эндокринных желез (например, препараты гормонов гипоталамуса).

Для лечения эндокринных заболеваний, обусловленных гиперпродукцией какого либо гормона, применяются антигормональные препараты.

Эти вещества могут тормозить синтез и секрецию гормона, превращение его в активную форму или действие на уровне рецепторов.

В настоящее время в клинике используются антитиреоидные средства, антагонисты женских и мужских половых гормонов, ингибиторы секреции гонадотропных гормонов гипофиза и пролактина.

Значение гормонов особенно наглядно проявляется при гипофункции той или иной эндокринной железы.

Например:

-при недостаточности островкового аппарата поджелудочной железы развивается сахарный диабет,

-при недостаточности паращитовидных желез - гипокальциемия, сопровождающаяся судорогами,

-при недостаточности антидиуретического гормона задней доли гипофиза - несахарный диабет.

Вместе с тем известны заболевания, связанные с повышенной продукцией гормонов:

-при гиперфункции щитовидной железы развивается гипертиреоз (базедова болезнь),

-при образовании избыточных количеств соматотропного гормона передней доли гипофиза - гигантизм, акромегалия.

При недостаточности желез внутренней секреции обычно назначают гормональные препараты.

В данном случае требуется так называемая заместительная терапия, при которой длительность применения этих препаратов определяется продолжительностью гипофункции соответствующей железы.

Кроме того, используют средства, стимулирующие выработку гормонов.

Получают гормональные препараты синтетическим путем, а также из органов и мочи животных (в последнем случае активность ряда препаратов определяется путем биологической стандартизации и выражается в единицах действия - ЕД).

В настоящее время для получения гормонов широко используется метод генной инженерии.

Кроме того, синтезировано значительное число производных естественных гормонов и их синтетических заменителей, отличающихся по строению от естественных гормонов.

Получены и антагонисты ряда гормонов, блокирующие действие последних на уровне соответствующих рецепторов (например, антагонисты половых гормонов) или ингибирующие синтез гормонов.

Первичное действие гормонов локализуется на уровне цитоплазматических мембран или внутриклеточно.

1. Одни гормоны (из группы белков и пептидов) взаимодействуют со специфическими рецепторами, расположенными на наружной поверхности клеточных мембран.

Многие из этих рецепторов связаны с аденилатциклазой, изменение активности которой в значительной степени определяет содержание внутри клетки цАМФ.

Чаще всего гормоны стимулируют аденилатциклазу и повышают содержание цАМФ.

Содержание цАМФ можно повысить также за счет угнетения фосфодиэстеразы.

Однако из гормонов так действует лишь трийодтиронин, да и то в очень высоких концентрациях.

2. В свою очередь цАМФ активирует протеинкиназы, что влияет на течение различных интрацеллюлярных процессов (рис. 20.1).

Таким путем действуют кортикотропин, тиротропин, гонадотропные гормоны гипофиза, меланоцитстимулирующие гормоны, паратгормон, кальцитонин, глюкагон.

Рис. 20.1. Схема взаимодействия некоторых гормонов с рецепторами клеточных мембран

3. Гормоны могут влиять на захват, высвобождение и внутриклеточное распределение ионов кальция, который также может выступать в качестве «посредника» между рецепторами мембран и

также иРНК, что приводит к индукции синтеза белка.

Классификация гормональных препаратов по химической структуре. a) Вещества белкового и полипептидного строения:

-препараты гормонов гипоталамуса, гипофиза, паращитовидной, поджелудочной железы.

b)Производные аминокислот:

-препараты гормонов щитовидной железы.

c)Стероидные соединения

-препараты гормонов коры надпочечников и половых желез.

Классификация гормональных препаратов по источникам получения.

а) Препараты содержащие натуральные гормоны эндокринных желез убойного скота.

b)Синтетические гормоны.

c)Синтетические аналоги гормонов.