- Гормоны
- (греч. hormaō приводить в движение, побуждать) — вырабатываемый специализированными эндокринными клетками особый тип биоорганических соединений, отличающихся высокой специфической биологической активностью
По химической структуре гормоны могут быть аминами (например адреналин, дофамин, мелатонин), небольшими пептидами (например, вазопрессин, окситоцин, соматостатин, ренин), белками (например, инсулин, глюкагон, пролактин, парат-гормон), гликопротеинами (например, лютеинизирующий гормон, хорионический гонадотропин), стероидами (например, эстрогены, прогестерон, тестостерон, альдостерон), производными жирных кислот (например, простагландины, лейкотриены) и др.
Физиологические концентрации большинства гормонов в крови колеблются в пределах 10-7—10-12 моль/л. Специфичность их эффектов обеспечивается своеобразными присутствующими в клетке белками-дискриминаторами, способными «узнавать» и связывать только определенный Г. или близкие ему по строению вещества.
По месту образования гормонов в железах внутренней секреции (см. Эндокринная система) различают гипофизарные гормоны, гипоталамические нейрогормоны, кортикостероидные гормоны, половые гормоны и др.
Синтез и секреция гормонов регулируются нервной системой либо непосредственно, либо через выделение гипоталамических нейрогормонов. Важнейшую роль в регуляции секреции гормонов играет механизм обратной связи, смысл которого заключается в том, что при избыточном содержании конкретного гормона в крови секреция его физиологических стимуляторов тормозится, а при недостатке — она усиливается. Частным проявлением механизма обратной связи является регуляция выделения гормонов изменением самого регулируемого параметра. Например, повышение концентрации глюкозы в крови усиливает секрецию инсулина, который вызывает снижение содержания глюкозы. Секреция многих гормонов подчиняется определенному ритму (суточному, сезонному) или связана с некоторыми физиологическими состояниями (беременностью, лактацией, адаптацией к новым условиям окружающей среды).
В крови гормоны циркулируют либо в свободном состоянии, либо в виде комплексов со специфическими белками. Гормон, находящийся в комплексе с белком, медленнее метаболизируется и инактивируется.
Начальный этап действия всех Г заключается в связывании со специфическим клеточным рецептором, которое запускает каскад реакций, приводящих к изменению количества или активности ряда ферментов в клетке, что и формирует ее физиологический ответ. Все гормональные клеточные рецепторы представляют собой белки, нековалентно связывающие гормоны . Липофильные гормоны (стероиды, йодтиронины), свободно проникающие через клеточную мембрану, связываются с рецепторами, находящимися внутри клетки, в цитоплазме или ядре. Рецепторы гидрофильных гормонов локализованы на клеточной поверхности. Комплекс Г с внутриклеточным рецептором влияет на скорость транскрипции определенных генов (см. Нуклеиновые кислоты) и, соответственно, на скорость синтеза кодируемых ими белков. Гидрофильные гормоны , связавшись с клеточным рецептором, модифицируют активность ферментов с помощью внутриклеточных посредников (например, циклических нуклеотидов), основным эффектом которых является фосфорилирование ферментных белков. Общим в действии любых гормонов являются каскадное усиление эффектов в клетке-мишени, регулирование скорости предсуществующих реакций, а не инициация новых, сравнительно длительное (от минут до суток) сохранение эффекта (этим гормональная регуляция отличается от «острой» — от миллисекунд до секунд — нервной регуляции).
Дефицит или избыток того или иного гормона , а также нарушение реакции клеток на гормоны приводят к эндокринным заболеваниям. Гипосекреция гормонов может зависеть от генетических (врожденное отсутствие фермента, участвующего в синтезе данного гормона ), диетических (например, гилотиреоз из-за недостатка йода в пищевом рационе), токсических (например, некроз коры надпочечников в результате действия производных инсектицидов), иммунологических и других причин. Когда причина гипосекреции Г. не ясна, говорят об идиопатической форме эндокринного заболевания. Наиболее общим принципом лечения эндокринных заболеваний, вызванных гипосекрецией гормонов , является заместительная гормонотерапия (т.е. введение в организм недостающего гормона ). В оптимальном варианте схема введения и дозы вводимого гормона должны имитировать его эндогенную секрецию. Введение препарата Г. приводит, однако, к подавлению остаточной эндогенной секреции собственного гормона , и поэтому резкая отмена заместительной гормонотерапии обычно оставляет организм полностью лишенным данного Г. Особым видом заместительной гормонотерапии можно считать пересадку желез внутренней секреции или их фрагментов.
Нарушение реакций тканей на тот или иной гормона может быть связано с дефицитом специфического рецептора, его нечувствительностью к Г. или дефицитом фермента, реагирующего на гормональную стимуляцию.
Среди причин гиперсекреции гормонов ведущее место занимают гормонально-активные опухоли (например, опухоли гипофиза, вызывающие акромегалию), а также аутоиммунные процессы (например, появление тиреостимулирующих аутоантител, приводящее к тиреотоксикозу). Клиническую картину гиперсекреции Г. может вызывать и прием Г. с лечебной целью. В лечении эндокринных заболеваний, вызванных гиперсекрецией гормонов , могут использоваться антигормоны — лекарственные препараты, блокирующие синтез, секрецию или периферическое действие Г. Антигормоны обычно являются синтетическими веществами, которые сами практически не обладают гормональной активностью, но препятствуют связыванию гормона с рецептором, занимая его место (например, адреноблокаторы). Природные гормоны , обладающие собственной гормональной активностью, но вызывающие эффект, противоположный действию какого-либо конкретного Г. , называют антагонистами этого гормона (например, инсулин и адреналин являются антагонистами в отношении своего действия на липолиз). Будучи антагонистами в одном отношении, те же гормоны могут являться синергистами в другом.
Гормонотерапию часто применяют при заболеваниях, не связанных непосредственно с поражением желез внутренней секреции (например, гормонотерапия при диффузных заболеваниях соединительной ткани) В этих случаях используют фармакологические дозы гормонов в расчете на их системный (например, противовоспалительный) эффект.
Определение концентрации гормонов в крови и моче является важнейшим способом оценки состояния эндокринных функций. Анализ мочи на содержание Г. в ряде случаев более практичен, однако содержание гормонов в крови точнее отражает скорость их секреции. Существуют биологические, химические и сатурационные методы определения Г. Биологические методы, как правило, громоздки, трудоемки и мало специфичны. Сходные недостатки присущи многим химическим методам. Наиболее точны сатурационные методы, основанные на вытеснении из специфической связи с белками-носителями, рецепторами или антителами меченого гормона природным гормоном. Однако эти методы отражают лишь физико-химические или антигенные свойства гормонов , а не его биологическую активность, что не всегда совпадает. Материал для определения Г. должен отбираться и храниться с соблюдением предосторожностей, исключающих возможность разрушения и инактивации Г. В ряде случаев определение гормонов проводят в условиях специфических нагрузок на организм, что позволяет оценить резервные возможности той или иной железы внутренней секреции или сохранность механизмов обратной связи. Обязательной предпосылкой определения гормонов должно быть знание физиологических ритмов его секреции. Важным принципом оценки содержания гормонов является одновременною определение регулируемого параметра (например определения содержания инсулина в крови и концентрации глюкозы в крови). В других случаях концентрацию Г, сопоставляют с содержанием его физиологического регулятора (например, тироксина и тиреотропного гормона), что способствует дифференциальной диагностике близких патологических состояний (например первичного и вторичного гипотиреоза).
См. также АПУД-система, Гастроинтестинальные гормоны
Библиогр.: Биохимия гормонов и гормональной регуляции, под ред. Н.А. Юдаева, М., 1976; Старкова Н.Т. Клиническая эндокринология, М., 1983; Эндокринология и метаболизм, под ред. Ф. Фелига и др., т. 1, М., 1985; Юдаев Н.А., Попов А.П. и Федотов В.П. Гормоны, БМЭ. 3-е изд. т. 6, с. 352, М., 1977.