Гормоны гипоталамуса вырабатываются в пульсирующем режиме. Эти гормоны регулируют выработку гормонов гипофиза. Вещества, влияющие на выработку гормонов гипофиза, называются релизинг-факторами (от англ. release – освобождать). Релизинг-факторы делятся на либерины (стимулируют выработку гормонов гипофиза) и статины (угнетают высвобождение и, возможно, биосинтез) гипофизарных гормонов В гипоталамусе выделяют 7 либеринов (кортиколиберин, тиролиберин, люлиберин, фоллилиберин, соматолиберин, пролактолиберин, меланолиберин) и 3 статина (соматостатин, пролактостатин, меланостатин). По химическому строению все гормоны гипоталамуса являются низкомолекулярными пептидами. Нейропептиды гипоталамуса активируют высвобождение тропных гормонов гипофиза по аденилатциклазному механизму или через изменение концентрации ионов Са2+.
Гормоны гипофиза. В зависимости от места синтеза различают гормоны передней, задней и промежуточной (у человека) долей гипофиза.
Гормоны передней доли гипофиза
1. Кортикотропин (АКТГ) – полипептид, состоящий из 39 аминокислот. Регулирует рост и функцию коры надпочечников. Для проявления биологической активности необходимы 24 N-концевые аминокислоты.
АКТГ 1) повышает синтез и секрецию стероидов надпочечников; 2) оказывает жиромобилизующий эффект и 3) обладает меланоцитостимулирующей активностью. Механизм действия – аденилатциклазный.
2. Соматотропин (СТГ, ГР), см. лекцию 31. СТГ состоит из 191 аминокислоты. Обладает видовой специфичностью. Обеспечивает рост по периода полового созревания (деление клеток, рост костей в длину, задержка кальция, увеличение массы внутренних органов). Оказывает прямое и опосредованное действие. Прямое действие СТГ связано с увеличением внутриклеточной концентрации цАМФ в тканях. Опосредованное действие обусловлено образованием в печени инсулиноподобных факторов (IGF-1 и IGF-2), которые обеспечивают анаболический эффект. При недостатке СТГ у детей (гипофизарная карликовость) отмечается нарушение развития тела и сохранение нормальных пропорций и психического развития. При гиперфункции в детском возрасте развивается гигантизм, у взрослых – акромегалия (увеличение отдельных участков тела).
3. Тиротропин (ТТГ). ТТГ представляет по химическому строению сложный белок – гликопротеин. Состоит из 2-х субъединиц - a и b. b-субъединица определяет биологическую активность, a необходима для проявления биологической активности b-субъединицы. Действует по аденилатциклазному механизму. Орган-мишень – щитовидная железа. ТТГ контролирует развитие и функцию щитовидной железы и регулирует биосинтез и секрецию в кровь тироидных гормонов.
4. Фоллитропин (ФСГ) и лютропин (ЛТГ). Являются сложными белками-гликопротеинами, состоящими из a и b-субъединиц. Фоллитропин вызывает созревание фолликулов в яичниках у женщин и сперматогенез у мужчин. Лютропин стимулирует секрецию эстрогенов и прогестерона, разрыв фолликулов у женщин, а также секрецию тестостерона и развитие интерстициальной ткани у мужчин. Оба гормона являются сложными белками-гликопротеинами, состоящими из a и b-субъединиц. Каждая из них в отдельности лишена биологической активности. Специфичность действия гормонов зависит от β-субъединиц (они отличаются), а α-субъединицы имеют сходное строение.
5. Пролактин. Состоит из 199 аминокислотных остатков. Является одним из самых древних гормонов. Основное действие – стимуляция развития молочных желез и лактации. Кроме того, стимулирует рост внутренних органов, секрецию желтого тела, оказывает гипергликемическое действие. Концентрация пролактина повышается в крови у женщин перед родами.
6. α- и β-липотропные гормоны. Биологическое действие – мобилизация жира из депо. Кроме того, отмечают кортикотропную, меланоцитостимулирующую и гипокальциемическую активности. Механизм действия – увеличение концентрации цАМФ.
В клетках переднего сегмента задней доли гипофиза (у животных – средней доли гипофиза) образуются a - и b-меланоцитостимулирующие гормоны. a-МСГ состоит из 13 аминокислот, b- из 18-22 аминокислотных остатков. Биологическая роль – стимуляция синтеза меланина и увеличение количества пигментных клеток (меланоцитов) в коже, радужке, пигментном эпителии сетчатки глаза. В жировой ткани оказывает жиромобилизующее действие.
Гормоны задней доли гипофиза (окситоцин и вазопрессин)
Относятся к гормонам задней доли гипофиза условно, поскольку синтезируются в особых нейронах гипоталамуса, откуда переносятся в заднюю долю гипофиза и поступают непосредственно в кровь. Для транспорта синтезированных гормонов в секреторные гранулы гипоталамуса и в гипофиз существуют специальные белки – нейрофизины I и II. По химическому строению представляют собой пептиды, состоящие из 9 аминокислот. Период полужизни 2-4 мин.
1. Вазопрессин (антидиуретический гормон), см. лекцию 32. Орган-мишень – клетки дистальных канальцев почек, где вазопрессин связывается с клеточными рецепторами и увеличивает концентрацию цАМФ, что приводит к активации протеинкиназ и фосфорилированию мембранных белков почечных канальцев. Конечный эффект – увеличение реабсорбции воды. Вазопрессин стимулирует сокращение гладкой мускулатуры сосудов, оказывая сильное вазопрессорное действие.
При недостаточности секреции гормона развивается несахарный диабет – заболевание, характеризующееся выделением чрезвычайно больших количеств жидкости.
2. Окситоцин. Стимулирует сокращение гладких мышц матки и сокращение мышечных волокон, расположенных вокруг альвеол молочных желез, вызывающее секрецию молока. Усиливает синтез белка в молочной железе, оказывает инсулиноподобное действие на жировую ткань, усиливает потребление глюкозы и синтез триацилглицеролов. Механизм действия – увеличение внутриклеточной концентрации цГМФ и ионов кальция.
