Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_2 (1123307), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Лииидиый обмен. При инкубации жировой ткани с ГР ш и!!го усиливается высвобождение незстерифицированных (свободных) жирных кислот и глицерола. Введение ГР ш ччо вызывает быстрое (30 — 60 мин) повышение содержания свободных жирных кислот в крови и нх окисления в печени. В условиях не- Печень Рнс. 45.5. Схема регуляции секреции гормона роста по механизму обратной связи.
Пунктирные линии обозначают ннгнбнторные эффекты, сплошные линии — стимулирующие эфФекты. Описание см. в тексте. клеточных резервов. Гормон также ингибирует отток К+, который может в свою очередь снижать приток Са'+ В. Физиологические и биохимические эффекты. ГР необходим для постнатального роста и для нормализации углеводного, липидного, азотного и минерального обмена. Как упоминалось вьппе, ростовые эффекты ГР опосредуются главным образом ИФР-1, ген которого относится к семейству инсулиноподобных генов. Первоначально он был известен как «сульфирующий фактор» благодаря своей способности стимулировать включение сульфата в хрящ, позднее его стали называть соматомедин С.
По структуре он сходен с проинсулином (см. гл. 51 и рис. 51.8). В плазме человека обнаруживается еще один родственный пептид — инсулино подобный фактор роста 2 (ИФР-2). Его активность практически идентична той, которую по отношению к крысам называют «активностью, стимулирующей мультипликацию» (фактор АСМ). И ИФР-!, и ИФР-2 связываются с мембранными рецепторами, однако они могут быть разделены с помощью специфического радиоиммуноанализа. ИФР-1 состоит из 70 аминокислот, ИФР-2 — из 67. Несмотря на то что содержа- ГР ИФР-1 ИФР-2 Низкое От низкого Есть до нормаль- ного 17б Глава 45 достаточности инсулина (например, при диабете) может возрастать кетогенез. Эти эффекты так же, как и действие ГР на углеводный обмен, скорее всего не опосредуются ИФР-1.
4. Минеральный обмен. ГР или, что более вероятно, ИФР-1 способствует положительному балансу кальция, магния и фосфата и вызывает задержку Ха ', К+ и С1 . Первый эффект, возможно, связан с действием ГР на кости: он стимулирует рост длинных костей в области эпифизарных пластинок у детей и аппозиционный или акральный рост у взрослых. У детей ГР усиливает и образование хряща. 5. Пролактнноподобиые эффекты. ГР связывается с лактогенными рецепторами и поэтому обладает многими свойствами пролактина, в частности способностью к стимуляции молочных желез, лактогенеза и роста зоба у голубей.
Г. Патофнзиологня. Недостаточность ГР, обусловленная пангипопитуитаризмом или только отсутствием самого ГР, особенно опасна у детей, поскольку нарушает их способность к нормальному росту. Другие метаболические последствия этой недостаточности менее опасны. Значение различных аспектов действия ГР наглядно иллюстрирует существование разных видов карликовости (табл. 45.3). Карлики с дефицитом ГР нормально реагируют на экзогенный ГР. Описаны два типа резистентности органов-мишеней к гормону. При карликовости Ларона присутствуют избыточные количества ГР-Х, но отсутствуют рецепторы ГР в печени.
У пигмеев, повидимому, имеет место пострецепторный дефицит в действии ГР, вследствие чего сохраняются только опосредованные ИФР-1 эффекты гормона. Если избыток ГР (обусловленный обычно ацидофильной опухолью гипофиза) возникает до зарастания эпифизарных щелей (когда еще возможен ускоренный рост длинных костей), у больного развивается гигантизм.
Если же избыточная секреция ГР начинается после зарастання эпифиза рных щелей и прекращения роста длинных костей, наблюдается акромегалия. Акральный рост костей приводит к характерным изменениям лица (выступающая челюсть, огромный нос) и увеличению размеров кистей, стоп и черепа. Другие симптомы включают разрастание внутренних органов, истончение кожи и различные метаболические расстройства, в том числе сахарный диабет.
Понимание механизмов регуляции секреции ГР помогает анализировать результаты клинических тестов, применяемых для диагностики перечисленных нарушений. Больные с дефицитом ГР утрачивают способность к повышению его уровня в ответ на индуцированную гипогликемию, введение аргинмна или лево-ДОФА. У больных с обусловленным опухолью избытком ГР (гигантизм или акромегалия) не происходит уменьшения количества гормона при введении глюкозы.
Пролактин (ПРЛ: лактогенный гормон, маммотропии, лютеотропный гормон) А. Синтез и структура. Пролактин (ПРЛ)— белковый гормон с мол. массой около 23000„его первичная структура представлена на рис. 45.6. Пролактин секретируется лактотрофами — ацидофильными клетками передней доли гипофиза. Количество и размеры этих клеток возрастают в период беременности. О сходстве в структуре и функции между пролактином, гормоном роста и хорионическим соматомаммотропином уже говорилось выше. Б. Регуляция секреции. Раннее и важное наблюдение, сделанное в ходе изучения регуляции секреции пролактина, заключалось в том, что этот процесс в отличие от секреции других гормонов гипофиза усиливается при помещении железы вне турецкого седла или при полном пересечении ножки гипофиза.
Отсюда следует, по-видимому, что секреция пролактина может находиться под тоническим ингибиторным контролем со стороны гормона, тормозящего его высвобождение (пролактостатина), и этим гормоном, вероятно, является дофамин. Гипофизарные клетки обладают рецепторами дофамина; дофамин снижает секрецию пролактина и подавляет транскрипцию пролактинового гена, возможно, путем уменьшения уровня сАМР. Лево-ДОФА, используемый в клинике предшественник дофамина, ингибнрует секрецию пролактина и в то же время стимулирует секрецию ГР. В торможении секреции пролактина участвует и гонадолиберин-ассоциированный пептид (ГАП; рис. 45.2). Что касается положительной регуляции секреции пролактина, то наличие пролактин-высвобождающего гормона (пролактолиберина) нельзя считать твердо установленным. Уровень пролактина возрастает на поздних сроках беременности и при лактации. Физиологическим индуктором секреции пролактина является раздражение грудных сосков, процесс секреции активируют также стресс, сон и сексуальные контакты.
В. Физиологическое и биохимическое действие. Пролактин участвует в инициации и поддержании лактации у млекопитающих. В физиологических количествах он влияет на ткань молочной железы только тогда, когда она испытывает действие женских половых гормонов. Однако в избыточных количествах пролактин может стимулировать развитие железы у овариэктомированных самок, а также у самцов. У грызунов пролактин способен поддерживать существование желтых тел — отсюда название «лютеотропный гормон». Родственные ему молекулы, по-видимому, обеспечивают адаптацию морских рыб к пресной воде, линьку рептилий и продукцию молочка:юбом птиц. Внутриклеточный медиагор действия пролактина неизвестен. Высказано 177 Гормоны еипофиза и гилоталамуса Рне. 45.6. Структура овечьего пролактнна. предположение о существовании пептида, выполняющего функцию такого медиатора, но это предположение не проверено.
Г. Патофизиология. Опухоли, состоящие из пролактин-секретирующих клеток, вызывают у женщин аменорею (прекращение менструаций) и пглакторею (истечение молока из грудных желез). С избытком пролактнна связаны гииекомястия (увеличение грудных желез) у женщин и импотенция у мужчин.
Хорионический соматомаммотроиии (ХС; плацентаримй лактогеи) Этот последний член семейства ГР— ПРЛ вЂ” ХС не выполняет у человека строго определенной функции. При биологических испытаниях он проявляет лактогенную и лютеотропную активность, а его метаболические эффекты качественно сходны с действием гормона роста, включая торможение поглощения глюкозы, стимуляцию высвобождения свободных жирных кислот и глицерола, усиление задержки азота и кальция (несмотря на повышение выделения кальция с мочой), а также снижение мочевой экскреции фосфора и калия. ХС может поддерживать рост развивающегося плода, однако и в тех случаях, когда ни у плода, ни в плаценте нет генов группы ГР— ХС (кроме генов ГР-гч и ХС-3), внутри- утробное развитие плода и рост младенца в неонатальном периоде протекают нормально. Поскольку ген ХС-1.
у человека не экспрессирован, возможный источник ХС у таких лиц отсутствует. 2. ГРУППА ГЛИКОПРОТЕИНОВЫХ ГОРМОНОВ Наиболее сложные из известных до сих пор белковых гормонов — это гликоцротеиновые гормоны гипофиза и плаценты: тиреотропиый гормон (тиреотропин; ТТГ), лютеииизирующий гормон (лютропнн; ЛГ), фолликулостимулирувщий гормон (фоллитропин; ФСГ) и хориоиичеекий гонадотроиин (ХГ). Все они влияют на различные биологические процессы и в то же время обладают выраженным структурным сходством.