Гормоны задней доли гипофиза

В задней доле гипофиза (нейрогипофизе) секретируются в кровь два гормона, образующихся в гипоталамусе: вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) и окситоцин. Эти гормоны состоят из 9 аминокислот и имеют сходное строение.

Вазопрессин (АДГ)

Рецепторы к вазопрессину находятся в миоцитах кровеносных сосудов и в клетках почечных канальцев. В собирательных трубочках и дистальных канальцах почек вазопрессин взаимодействует с V₂-рецепторами, что обеспечивает передачу сигнала по аденилатциклазному механизму. В результате происходит активация белков, которые запускают транскрипцию генов белков аквапоринов-2, обеспечивающих реабсорцию воды в почечных канальцах. Снижение диуреза и является основным физиологическим эффектом гормона, поэтому он называется антидиуретическим. В кровеносных сосудах вазопрессин взаимодействует с V₁-рецепторами и передает сигнал через инозитолфосфатную систему, что приводит к сокращению просвета кровеносного сосуда и повышению артериального давления. Благодаря способности повышать тонус кровеносных сосудов гормон и называется вазопрессином. Взаимодействие гормона с V₁-рецепторами происходит только при его повышенной концентрации в крови.

Секреция вазопрессина повышается при возрастании осмотического давления плазмы крови и внеклеточной жидкости: при обильном потоотделении, жажде, стрессе, кровопотерях, а также при потреблении большого количества соли. Наиболее высокая базовая секреция гормона наблюдается в ночное время суток. Вазопрессин оказывает положительное влияние на память и внимание.

Снижение секреции АДГ приводит к нарушению реабсорбции воды из первичной мочи и развитию несахарного диабета (термин «диабет» происходитотгреческого слова diabetes (от diabaino - прохожу) и является общим названием группы болезней, характеризующихся избыточным выделением мочи). Общий суточный диурез может достигать 20 литров в сутки, плотность мочи снижается. Несахарный диабет приводит к дегидротации организма. Причинами несахарного диабета могут быть мутации в генах вазопрессина и V₂-рецептора, а также черепно-мозговые травмы, последствия инсультов головного мозга, опухоли.

Окситоцин

Мембранные рецепторы окситоцина найдены в матке и молочной железе. Передача сигнала происходит с участием инозитолфосфатной системы, при этом ведущее значение имеет изменение концентрации ионов Са²⁺в клетке.

В лактирующей молочной железе под действием окситоцина происходит сокращение миоэпителиальных клеток выводных протоков и молоко, выработанное под действием пролактина выделяется из груди. Окситоцин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры матки при родах и используется для стимуляции родовой деятельности.

Окситоцин негативно влияет на память и внимание, что, вероятно, снижает стрессовое воздействие родовых болей на организм роженицы.

 

Гормоны щитовидной железы

В щитовидной железе синтезируется два типа гормонов, отличающихся по химической природе и метаболическим эффектам. Йодтиронины, или тиреоидные гормоны, являются йодированными производными аминокислоты тирозина. Их действие преимущественно направлено на регуляцию энергетического обмена веществ, а также роста и развития организма. Гормон кальцитонин имеет белковую природу, он участвует в регуляции фосфорно-кальциевого обмена и ремоделировании костной ткани.

Йодтиронины

К йодтиронинам относятся тироксин или тетрайодтиронин, содержащий 4 атома йода (Т₄) и трийодтиронин (Т₃) (рис.10). Активность Т₃ в несколько раз превышает активность Т₄, и хотя в плазме крови Т₃ содержится в 50 раз меньше, чем Т₄, но именно Т₃ обеспечивает эффекты йодтиронинов. В настоящее время Т₄ рассматривается в качестве прогормона, так как в периферических тканях происходит его дейодировании под действием 5'-дейодиназы типа I с образованием Т₃. В активном центре дейодиназ йодтиронинов находится остаток селенцистеина.

Рис. 10. Структурные формулы йодтиронинов.

В сыворотке крови большая часть тиреоидных гормонов связано с альбуминами и глобулинами, и только 0,03% Т₄ и 0,3% Т₃ находится в свободном состоянии, но именно свободные гормоны обладают физиологической активностью.

В клетках щитовидной железы образование тиреоидных гормонов начинается с синтеза белка тиреоглобулина, богатого остатками тирозина (рис.11). Тиреоглобулин выводится в просвет фолликулов щитовидной железы путем экзоцитоза. В коллоид фолликула также поступает йод в форме йодида, который окисляется под действием йодидпероксидазы, что необходимо для осуществления йодирования остатков тирозина в составе тиреоглобулина. Йодирование приводит к образованию монойодтирозинов и дийодтирозинов, которые вступают в реакцию конденсации друг с другом.

Конденсация двух молекул дийодтирозина приводит к образованию тироксина, а при конденсации дийодтирозина с монойодтирозином образуется трийодтиронин. Конденсация происходит в составе тиреоглобулина, который затем путем эндоцитоза попадает обратно в клетку фолликула, где подвергается протеолизу во вторичных лизосомах. В ходе протеолиза происходит высвобождение молекул тироксина и трийодтиронина, которые затем поступают в кровь.

Рис.11. Схема синтез йодтиронинов.

Рецепторы тиреоидных гормонов находятся в ядре клеток, гормон-рецепторные комплексы активируют транскрипцию определенных генов, в результате происходит увеличение скорости синтеза соответствующих белков.

Физиологическое действие йодтиронинов прежде всего направлено на регуляцию роста и развития организма. Трийодтиронин усиливает экспрессию гена гормона роста. Йодтиронины стимулируют пролиферацию, дифференцировку и рост клеток различных тканей.

Основные метаболические эффекты тиреодиных гормонов направлены на активацию энергетического обмена. Йодтиронины индуцируют синтез ферментов общих путей катаболизма, в первую очередь белковых комплексов дыхательной цепи. В результате происходит увеличение потребления кислорода и продукции АТФ. С другой стороны йодтиронины индуцируют синтез мембранных АТФ-аз, в том числе Nа⁺,К⁺-АТФ-азы, что способствует потреблению образованного АТФ. Йодтиронины обеспечивают повышение теплопродукции при охлаждении организма. Этот эффект реализуется за счет усиления тканевого липолиза, продукты которого, свободные жирные кислоты, выполняют роль разобщителей в дыхательной цепи. Увеличение концентрации жирных кислот создает условия, в которых большая часть энергии трансмембранного электрохимического потенциала дыхательной цепи митохондрий рассеивается в виде тепла.

В печени йодтиронины активируют глюконеогенез, мобилизацию гликогена, синтез холестерола и желчных кислот. В мышцах под действием Т₃ возрастает потребление глюкозы и активируется синтез белка, что приводит к увеличению мышечной массы.

Важным эффектом йодтиронинов является усиление действия катехоламинов.