ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА, ГИПОФИЗА, ЭПИФИЗА, ЩЖ И ПЩЖ

ГОРМОНЫ ГИПОТАЛАМУСА, ГИПОФИЗА, ЭПИФИЗА, ЩЖ И ПЩЖ

Гипоталамус(hypothalamus) местоположение в мозгу

Гипоталамические гормоны Либерины: • кортиколиберин, или кортикотропин-рилизинг-фактор (АКТГ-РФ; КРФ); • люлиберин(гонадолиберин), или лютеинизирующего гормона рилизинг-фактор, гонадотропин-рилизинг-фактор (ЛГ-РФ; ГРФ); • фоллилиберин, или фолликулостимулирующего гормона рилизингфактор (ФСГ-РФ; ФРФ); • пролактолиберин, или пролактин-рилизинг-фактор (ПРФ); • соматолиберин, или соматотропный рилизинг-фактор (СТГ-РФ; СРФ); • тиролиберин, или тиреотропный рилизинг-фактор (ТРФ); • меланолиберин, или меланотропный рилизинг-фактор (МРФ).

Гипоталамические гормоны Статины: • пролактостатин, или пролактинингибирующий фактор (ПИФ); • соматостатин, или соматотропный ингибирующий фактор (СИФ); • меланостатин, или меланотропный ингибирующий фактор (МИФ).

Гормоны, секретируемые гипоталамусом являются сравнительно короткими пептидами, содержащими от 3 – 15 до 44 аминокислотных остатков. Для их выделения и идентификации потребовались годы трудоемких исследований. По сравнению с другими гормонами гипоталамические факторы выделяются в наименьших количествах. Так, для получения всего лишь 1 мг тиролиберина потребовалось 4 тонны ткани гипоталамуса, которую извлекали из мозга животных на бойнях.

История открытия Первыми выделили гипоталамические гормоны в чистом виде и выяснили их химическую структуру Роджер Гиллемин из Сан-Диего и Эндрю Шелли их Нью-Орлеана. В 1977 г они получили за это Нобелевскую премию с Розалиндой Яллоу, разработавшей чрезвычайно чувствительный радиоиммунологический метод определения концентрации гормонов, без которого невозможен был бы прогресс, достигнутый в изучении гормонов в последующие годы.

Регуляция секреции и эффекты гормонов (+) - стимуляция, (-) - торможение.

Кортикотропин-высвобождающий фактор ( кортиколиберин , Corticotropin Releasing Factor , CRF ) регулирует секрецию кортикотропина (АКТГ ) и ßэндорфина , обладая широким спектром физиологических эффектов в нервной, эндокринной, репродуктивной, кардиоваскулярной, иммунной системах организма. CRF (человека, крысы, 41 ак. ост. ) H-Ser-Glu-Pro-Ile-Ser-Leu-Asp-Leu-Thr-Phe-His- Leu-Arg-Glu. Val-Leu-Glu-Met-Ala-Arg-Ala-Glu-Gln- Leu-Ala-Gln. Ala-His-Ser-Asn-Arg-Lys-Leu-Met-Glu-Ile-NH 2 MW 4757, 3

CRF играет важную роль в патофизиологии депрессорных состояний страха. Зона мозга , ответственная за эмоциональные и стрессорные реакции, включает CRF-содержащие нейроны и рецепторы этого пептида. CRF играет также важную роль в развитии депрессорных состояний, связанных с наркотической зависимостью. Т. о. , система кортиколиберина может рассматриваться в качестве мишени терапевтического воздействия при этих патологиях.

Лимфоциты человека и спленоциты мыши секретируют кортикотропин в ответ на гипоксию , гипертермию и гиперосмотическое воздействие. CRF является связующим звеном между внешними стрессогенными стимулами и реакцией гормональных систем организма ( АКТГ , кортикостероиды ).

Люлиберин , гонадолиберин , лютеинизирующего гормона высвобождающий фактор (LHRH; GNRH) (Gonadotropin-releasing Hormone , Luteinizing Hormone Releasing Hormone , Gonadoliberin) Единственный гонадотропный посредник, стимулирующий высвобождение лютеинизирующего (LH) и фолликулостимулирующего гормонов (FSH) из передней доли гипофиза. LHRH присутствует также в гипоталамусе , участвуя в центральной регуляции репродуктивного поведения.

Основная структура LHRH (декапептид) 10 аминокислот Pyr-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2 MW 1182, 3 Аминокислоты в положении 2 и 3 ответственны за биологическую активность LHRH. Аминокислоты в положении 1, 6, 10 имеют структурную конфигурацию, необходимую для связывания с рецепторами клеток гипофиза. Замещение аминокислот в положении 6 и 10 позволило создать агонисты рилизинг-гормона.

Синтез Образуется из 92 - членного предшественника, в состав которого входит также C- концевой фрагмент GAP (Gonadotrophin-releasing hormone associated peptide), состоящий из 52 аминокислотных остатков. GAP является, очевидно, ингибитором секреции пролактина. Для LHRH получен ряд производных - агонистов, которые используются в терапии репродуктивной функции, включая опухоль простаты.

Секреция Гонадорелин(Гн. РГ) секретируется гипоталамусом не постоянно, а в импульсном режиме, при этом пики следуют друг за другом с определенными интервалами, различными у мужчин и женщин: у женщин Гн. РГ выделяется каждые 15 мин (фолликулярная фаза цикла) или 45 мин (лютеиновая фаза цикла и период беременности), у мужчин — 90 мин. Гн. РГ обнаружен у всех млекопитающих. Пульсирующее выделение Гн. РГ из гипоталамуса поддерживает выработку гонадотропинов в гипофизе.

Синтетические гонадолиберины нафарелин, гозерелин, гистрелин, лейпрорелин — аналоги гонадотропин-рилизинг-гормона — содержат D-аминокислоты в положении 6 и этиламидзамещающий глицин в положении 10. Результатом замены аминокислотных остатков в молекуле природного гормона является более выраженное сродство к рецепторам Гн. РГ и более продолжительный период полураспада, поэтому аналоги имеют более сильное и более длительное действие, чем нативный гонадотропин-рилизинг-гормон. Так, активность гозерелина превышает активность нативного Гн. РГ в 100 раз, трипторелина — в 36 раз, бусерелина — в 50 раз, а T 1/2 синтетических гонадотропинов — 90– 120 мин — намного превышает T 1/2 нативного Гн. РГ.

Как было выявлено на T-клетках линии Nb 2, пролактин регулирует экспрессию генов LHRH и его рецептора. Эти данные указывают на вероятную роль люлиберина как важного иммунорегулятора

Тиролиберин (ТРГ; TRH) L-Pyr-L-His-L-Pro-NH 2 MW 354, 4 ; Т 1/2=4 мин. Нейтральный трипептид, состоящий из пироглутаминовой кислоты, гистидина и пролинамида. Не содержит свободных концевых групп. Он не имеет видовой специфичности; химическое метилирование гистидинового остатка в третьем положении приводит к восьмикратному повышению активности ТРГ.

Функции Этот гормон стимулирует секрецию ТТГ и увеличивает уровень ц. AMP и внутриклеточного кальция уже на первой минуте. Продолжительное воздействие ТРГ на клетки приводит к их десенситизации (сниж чувствит). Основная функция этого синтезируемого в гипоталамусе гормона заключается в стимулировании высвобождения тиротропина из передней доли гипофиза. Кроме того, тиролиберин может участвовать в рилизинге пролактина , вазопрессина , ростового гормона , кортикотропина и соматостатина. Этот пептидный гормон может также снижать уровень кальция в крови и тормозить секрецию панкреатических ферментов. Хотя протирелин не воздействует непосредственно на опиоидные рецепторы , он может функционировать как антагонист опиоидной активности. Данные указывают на возможную цитопротекторную роль TRH в онкообразовании, а также в качестве средства для выявления субклинической формы гипертиреоидизма. Наряду с паратироидным гормоном и кортикотропином, TRH стимулирует рост Т-лимфоцитов человека.

Соматолиберин 44 аминокислотных остатка Активным является синтетический декапептид H-Val-His-Leu-Ser-Ala-Gly-Gln-Lys-Gly-Ala-OH Т 1/2=7 мин. Стимулирует синтез и секрецию соматотропина Применяют в клинической практике для диагностики нарушений функции гипофиза.

Меланолиберин Меланотропин-Потенцирующий Фактор (МПФ , бета-липотропин , Melanotropin Potentiating Factor , MPF) H-Lys-Gly-Glu-OH MW 460, 5 Стимулирует синтез меланотропина передней долей гипофиза C-концевой фрагмент бета-липотропина человека.

Цельная молекула липотропина гипофиза обладает рядом гормональных активностей, хотя и слабо выраженных. Липотропин в целом - это, по существу, ослабленный АКТГ и МСГ. Однако оказалось, что в составе молекулы липотропного гормона, ближе к ее С- концу, расположены фрагменты, которые при их отщеплении от цельной молекулы обладают особой биологической активностью. Они вызывают выраженные морфиноподобные эффекты ( опийподобные эффекты ). Липотропин выщепляется при процессинге проопиемеланокортина.

Меланостатин (МИФ) Меланостатин (MIF-1 , Melanostatin , Меланотропин-Ингибирующий Фактор , Меланостатин (МИФ-1, mif-1) , Melanocyte. Stimulating Hormone-Release Inhibiting Factor ) H-Pro-Leu-Gly-NH 2 MW 284, 4 Ингибирет синтез меланотропина передней долей гипофиза C-концевая часть гормона окситоцина ; высокая активность, выявленная на различных поведенческих тестах. Антиопиоидное действие.

Соматостатин-14 ( Somatostatin ) Пептидный гормон, ингибирующий секрецию множества других гормонов и моноаминов. H-Ala-Gly-Cys-Lys-Asn-Phe-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser- Cys. OH MW 1637, 9 В основной структуре 14 -членного пептида цистеиновые аминокислотные остатки образуют циклическую форму (содержится в ЦНС). В тканях часто содержится в виде предшественника, содержащего 28 аминокислотных остатков (соматостатин-28 содержится преимущественно в кишечнике).

Функции Соматостатин впервые выделен из гипоталамуса; позднее выявлено широкое распространение этого пептида в периферических тканях. Соматостатин тормозит высвобождение тиротропина и кортикотропина из гипофиза , глюкагона, гастрина, секретина и инсулина из поджелудочной железы, вазоактивного интерстициального пептида (ВИП), холецистокинина, кальцитонина, паратгормона, Ig-в, ренина. Гипоталамический соматостатин обеспечивает ингибиторный контроль гормона роста в передней доле гипофиза, секреции бикарбонатов и ферментов поджелудочной железы, уменьшает кровоток на всём протяжении ЖКТ, снижает секрецию жёлчи.

Соматостатину, как и всем пептидным гормонам свойственен мембранный тип рецепции. Различают 5 типов рецепторов СИФ, ассоциированных с G-белками. Все они экспрессируются в передней доле гипофиза и в гипоталамусе и обладают разной степенью сродства к СИФ. Рецепторы к СИФ присутствуют во многих опухолевых клетках, секретирующих гормоны. Это используется для разработки методов ранней диагностики опухолей поджелудочной железы, феохромоцитомы, рака щитовидной железы, рака почек и молочной железы.

Пролактостатин(ПИФ) Пролактин-ингибирующий фактор - этот фактор включает в себя комплекс химических соединений – дофамин, соматостатин, мет-энкефалин, лей-энкефалин, тормозящих транскрибцию гена пролактина. Таким образом, это не индивидуальное вещество, а комплекс соединений, обладающий способностью вызывать определенный физиологический эффект. Гонадолиберинассоциированный фактор (ГАП; GAP)- нейропептид гипоталамуса, состоящий из 56 ак. остатков, обладает активностью гонадолиберина и пролактостатина.

Гипофиз (лат. hypophysis — отросток)

Гипофиз (топографическое положение)

СТГ (соматотропин)

Пролактин (лактотропный гормон, лютеотропный гормон, лат. prolactinum, англ. Prolactin (PRL), Luteotropic hormone (LTH))

Производные проопиомеланокортина: Проопиомеланокортин γ-MSH АКТГ β-липотропин α-MSH CLIP γ-липотропин β-эндорфин β-MSH

ТИРЕОТРОПНЫЙ ГОРМОН (ТТГ) По химической природе тиреотропный гормон является гликопротеидом с относительной молекулярной массой 30 000, изоэлектрической точкой при р. Н 8, 0. Гормон содержит 12, 6% азота, 1, 2% серы аминокислот. В его составе не обнаружены метионин и фенилаланин, но имеется 3, 5% гексозы и 2, 5% гексозамина. При действии протеолитических ферментов (пепсина и трипсина) он теряет свое гормональное действие. Гормон хорошо растворим в воде, осаждается пикриновой и фосфорно-вольфрамовой кислотой и не осаждается сульфосалициловой кислотой.

Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ, фоллитропин — гонадотропный гормон)

Гормон, стимулирующий интерстициальные клетки половых желез (ИКСГ), лютропин (ЛГ) Второй гормон из передней доли гипофиза, стимулирующий интерстициальные клетки женских и мужских половых желез, оказался также глюкопротеидом. В его состав входит углеводный компонент, но в отличие от ФСГ вместо глюкозы он содержит 2, 8% маннозы. Гормон содержит 14, 93% азота, изоэлектрическая точка при р. Н 7, 54, относительная молекулярная масса 30 000.

Липотропин β-липотропный гормон, или β-липотропин гормон передней доли гипофиза, образующийся в кортикотропных клетках передней доли гипофиза при расщеплении проопиомеланокортина. Вместе с β-липотропным гормоном образуется адренокортикотропный гормон. γ-липотропный гормон, или γ-липотропин гормон средней доли гипофиза, образующийся в кортикотропных клетках средней доли гипофиза при расщеплении проопиомеланокортина. Вместе с γ -липотропным гормоном образуются альфа-меланоцитстимулирующий гормон, бета-эндорфин и др. вызывают усиление липолиза в подкожной жировой ткани и уменьшение синтеза и отложения жира.

Разновидности МСГ α-МСГ: Ac-Ser-Tyr-Ser-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Lys-Pro-Val β-МСГ (человек): Ala-Glu-Lys-Asp-Glu-Gly-Pro-Tyr-Arg-Met-Glu-His-Phe. Arg-Trp-Gly-Ser-Pro-Lys-Asp β-МСГ (свинья): Asp-Glu-Gly-Pro-Tyr-Lys-Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly-Ser. Pro-Lys-Asp γ-МСГ: Tyr-Val-Met-Gly-His-Phe-Arg-Trp-Asp-Arg-Phe-Gly

Вазопрессин, антидиуретический гормон (АДГ)

Окситоцин

Окситоцин

Эпифиз Эпифиз, или шишковидное тело — небольшой орган, выполняющий эндокринную функцию, считающийся составной частью фотоэндокринной системы; относится к промежуточному мозгу. Непарное образование серовато-красного цвета, расположенное в центре мозга между полушариями в месте межталамического сращения. Прикреплен к мозгу поводками (лат. habenulae). Вырабатывает гормон мелатонин, серотонин и адреногломерулотропин.

К известным общим функциям эпифиза относят: тормозит выделение гормонов роста; тормозит половое развитие и половое поведение; тормозит развитие опухолей. оказывает влияние на половое развитие и сексуальное поведение. У детей эпифиз имеет большие размеры, чем у взрослых; по достижении половой зрелости выработка мелатонина уменьшается.

Мелатонин

Мелатонин Гормон мелатонин был открыт в 1958 году А. Б. Лернером. Изменения концентрации мелатонина имеют заметный суточный ритм в шишковидном теле и в крови, как правило, с высоким уровнем гормона в течение ночи и низким уровнем в течение дня. Максимальные значения мелатонина в крови наблюдаются между полуночью и 4 часами утра. Вырабатывается основными секреторными клетками эпифиза — пинеалоцитами.

Время биологического полураспада мелатонина равно 45 минутам. 80 -90 % мелатонина секретируется в мочу в виде мелатонин сульфата. Концентрация мелатонин сульфата в моче хорошо коррелирует с общим уровнем мелатонина в крови.

мелатонин является индольным производным серотонина и продуцируется ночью с участием ферментов N-ацетилтрансферазы и гидроксииндол-О-метилтрансферазы. У взрослого человека за сутки синтезируется около 30 мкг мелатонина, его концентрация в сыворотке крови ночью в 30 раз больше, чем днем, причем пик активности приходится на 2 ч ночи.

Мелатонин транспортируется сывороточным альбумином, после освобождения от альбумина связывается со специфическими рецепторами на мембране клеток-мишеней. Мелатонин быстро гидролизуется в печени и экскретируется с мочой, основным метаболитом является 6 -гидроксимелатонинсульфат (6 -СОМТ), содержание которого позволяет косвенно судить о продукции мелатонина эпифизом.

Основные функции Регулирует деятельность эндокринной системы, кровяное давление, периодичность сна Регулирует сезонную ритмику у многих животных Замедляет процессы старения Усиливает эффективность функционирования иммунной системы Обладает антиоксидантными свойствами Влияет на процессы адаптации при смене часовых поясов Кроме того, мелатонин участвует в регуляции: Кровяного давления Функций пищеварительного тракта Работы клеток головного мозга

Рецепция Мелатонин — редкий пример гормона, к которому имеются как мембранные, так и ядерные рецепторы. У млекопитающих имеется два мембранных рецептора мелатонина — MTNR 1 A, экспрессирующийся в основном на клетках передней доли гипофиза и супрахиазменных ядер гипоталамуса, но также присутствующий во многих периферических органах, и MTNR 1 B, экспрессирующийся в некоторых других участках мозга, в сетчатке и в легких. У птиц, амфибий и рыб имеется третий рецептор — MTNR 1 С, который у млекопитающих пока не клонирован. Рецепторы мелатонина относятся к семейству рецепторов, связанных с G-белками, и действуют через Gs -белок, снижая уровень ц. АМФ.

Основное влияние мелатонина на эндокринную систему у многих видов заключается в торможении секреции гонадотропинов. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция других тропных гормонов передней доли гипофиза — кортикотропина, тиротропина, соматотропина. Мелатонин снижает чувствительность клеток передней доли к гонадотропин-рилизинг фактору и может подавлять его секрецию.

Данные экспериментов свидетельствуют о том, что под влиянием мелатонина повышается содержание ГАМК и снижается содержание серотонина в среднем мозге и гипоталамусе. Известно, что ГАМК является тормозным медиатором в ЦНС, а снижение активности серотонинэргических механизмов может иметь значение в патогенезе депрессивных состояний. Ночью мелатонин снижает уровень секреции лептина.

Серотонин

Серотонин

Адреногдомерулотропин

Клетки щитовидной железы

Трийодтиронин (Т 3)

Тироксин(Т 4)

Транстиретин