Эпифиз. Мелатонин. Гормоны эпифиза. Регуляторные функции гормонов эпифиза.

Обновлено: 25.04.2024

Для цитирования: Арушанян Э.Б. Гормон эпифиза мелатонин и его лечебные возможности. РМЖ. 2005;26:1755.

Продуцируемый крошечной мозговой железой эпифизом ее основной гормон мелатонин на протяжении нескольких последних десятилетий удивляет и одновременно продолжает интриговать исследователей. Причиной тому, с одной стороны, служит поразительно широкий набор биологических свойств мелатонина, а с другой – интрига заключена в самой железе.

Литература
1. Анисимов В.Н. Молекулярные и физиологические механизмы старения. С.–Петербург, Наука, 2003, 467 с.
2. Анисимов В.Н., Рейтер Р.Д. Функции эпифиза при раке и старении //Вопросы онкологии – 1990. – Т.36. – с.259–268.
3. Арушанян Э.Б. Хронобиологические особенности невротических расстройств и анксиолитического эффекта психотропных средств//Рос. психиатр. журн. – 2000. – №1. – с.26–32.
4. Арушанян Э.Б. Антидепрессанты. Ставрополь, 2002, 330с.
5. Арушанян Э.Б. Антистрессорные возможности эпифизарного мелатонина. В кн.: Мелатонин в норме и патологии, М., 2004. – с.198–222.
6. Арушанян Э.Б. Гормон эпифиза мелатонин – новое ноотропное средство? //Экспер. и клин. фармакол. – 2005. – Т. 68. – №3. – с.74–79.
7. Арушанян Э.Б., Арушанян Л.Г., Симонов И.А. Физиологические и фармакологические особенности эпифизарных пептидов // Экспер. и клин. фармакол. – 2001. – Т. 64. – №.4. – с.73–79.
8. Арушанян Э.Б., Арушанян Л.Г., Эльбекьян К.С. Место эпифизарно–адренокортикальных отношений в поправочной регуляции поведения // Успехи физиол.наук – 1993. – Т.24. – №4. – с.12–28.
9. Арушанян Э.Б., Батурин В.А. Депрессия, антидепрессанты и биологические часы // Журн. невропатол. и псхиатр. – 1995. – Т. 95. – №3. – с.85–89.
10. Арушанян Э.Б., Батурин В.А., Попов А.В. О реципрокных отношениях между супрахиазматическими ядрами гипоталамуса и эпифизом в процессе перестройки циркадианной подвижности крыс при изменении светового режима // Журн. высш. нервн. деят. – 1993. – Т.43. – №1. – с.69–75.
11. Арушанян Э.Б., Бейер Э.В. Иммунотропные свойства эпифизарного мелатонина // Экспер. и клин. фармакол. – 2002. – Т.65. – №5. – с.73–80.
12. Арушанян Э.Б., Ованесов К.Б. Мелатонин снижает порог светочувствительности сетчатки глаза человека //Экспер. и клин. фармакол. – 1999. – Т.62. – №2. – с.58–60.
13. Батурин В.А., Арушанян Э.Б. Особенности синхронизирующего действия мелатонина на динамику циркадианной подвижности крыс // Журн. высш. нервн. деят. – 1990. – Т.40. – №4. – с.681–687.
14. Ковальзон В.М., Вейн А.М. Мелатонин и сон. В кн.: Мелатонин в норме и патологии. М.,2004.– с.182–197.
15. Хавинсон В.Х., Морозов В.Г. Применение препаратов тимуса и эпифиза в качестве геропротекторных средств. Тез. докл. Всесоюзн.симпоз. «Гериатрические средства: экспериментальный поиск и клиническое использование», Киев, 1990. – с.27–28.
16. Arendt J. Melatonin and the mammalian pineal gland. Chapman and Hill, London, 1994, 214 p.
17. Armstrong S.M. Melatonin the internal Zeitgeber of mammals? //Pineal Res. Rev. – 1989. – V.7. – p.157–202.
18. Bartsch C., Bartsch H. Significance of melatonin in malignant diseases //Wien. Klin. Wochenschr. – 1997. – V.109. – p.722–729.
19. Lieberman H.R., Lea A.E. Melatonin: effect on sleep and behavior in man. In: Melatonin. Clinical Perspectives, Oxford Univ.Press, 1988. – p.118–127.
20. Maestroni G.J., Conti A., Pierpaoli W. Pineal melatonin, its fundamental immunoregulatory role in aging and cancer//Ann.N.Y.Acad.Sci. – 1988. – V.521. – p.140–148.
21. Reiter R.J. The pineal gland and melatonin in relation to aging: A summary of the theories and the data//Exp.Gerontol. – 1995. – V.30. – p.199–212.
22. Edward Mills, Ping Wu, Duglas Seely, Gordon Guyatt Melatonin in the treatment of cancer: a systematic review of randomized controlled trials and meta–analysis. – J. Pineal Res. 2005; 39:360–366.
23. Яхно Н.Н. «Отчет о клинической эффективности препарата мелаксен, фирма «Юнифарм», США, при лечении инсомний»/ Лечащий врач – 1999
24. Левин Я.И. « Мелатонин (мелаксен) в терапии инсомний»/ РМЖ – №7 – 2005 – с..1–3.

Контент доступен под лицензией Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Эпифиз. Мелатонин. Гормоны эпифиза. Регуляторные функции гормонов эпифиза.

Эпифиз представляет собой структуру эпиталамуса межуточного мозга и расположен по срединной плоскости глубоко между полушариями. Будучи железой нейроглиального происхождения, эпифиз связан с многослойным участком эпендимы задней стенки III желудочка, называемым субкомиссу-ральным органом. Кровоснабжение эпифиза осуществляется из ветвей передней, средней и задней мозговых артерий. Основными секреторными клетками эпифиза являются пинеалоциты. Ими образуется и секретирует ся в кровь и цереброспинальную жидкость гормон мелатонин (название получил благодаря способности менять окраску кожи и чешуи у земноводных и рыб, у человека на пигментацию не влияет). Мелатонин является производным аминокислоты триптофана, он обеспечивает регуляцию биоритмов эндокринных функций и метаболизма для приспособления организма к разным условиям освещенности. Эпифиз имеет нервные связи со структурами лимбики, однако основная регуляторная информация поступает в эпифиз из верхнего шейного узла пограничного ствола по симпатическим волокнам, которые формируют шишковидный нерв.

Рис. 6.20. Схема механизма регуляции секреции мелатонина эпифизом и основные эффекты гормона. Свет, воспринимаемый глазом, тормозит секрецию мелатонина, а в темноте нервные импульсы через ретикулогипоталамический тракт, гипоталамус, верхний шейный симпатический ганглий приводят к освобождению на симпатических терминалях в эпифизе медиатора норад-реналина, стимулирующего секрецию гормона эпифизом.

Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности — избыток света тормозит его образование. Путь регуляции секреции (рис. 6.20) начинается от сетчатки глаза ретиогипоталамическим трактом, из межуточного мозга по преганглионарным волокнам информация поступает в верхний шейный симпатический ганглий, затем отростки постганглионарных клеток возвращаются в мозг и доходят до эпифиза. Снижение освещенности повышает выделение на окончаниях симпатического шишковидного нерва норадреналина и, соответственно, синтез и секрецию мелатонина. У человека на ночные часы приходится 70 % суточной продукции гормона.

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в торможении секреции гонадотропинов как на уровне аденогипофиза, так и опосредованно через угнетение нейросекреции либеринов гипоталамуса. Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормонов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропина. Секреция мелатонина подчинена суточному ритму (циркадианный ритм), определяющему ритмичность гонадотропных эффектов и половой функции, в том числе продолжительность менструального цикла у женщин. Деятельность эпифиза называют «биологическими часами» организма, так как железа обеспечивает процессы адаптации организма к смене часовых поясов. Введение мелатонина человеку вызывает легкую эйфорию и сон. В экспериментальных условиях экстракты эпифиза оказывают инсулиноподобный (гипогликемический) и паратиреоподобный (гиперкальциемический) эффекты, что, по-видимому, связано не только с мелатонином, но и с другими биологически активными веществами эпифиза — серотонином, адреногломерулотропином, гиперкалиемическим фактором и др. Проявляется и диуретическое влияние экстрактов эпифиза, что позволяет считать его ответственным за ритмическую регуляцию водно-солевого обмена. Показана способность экстрактов эпифиза тормозить апоптоз (естественную гибель клеток) и старение, выявлен противоопухолевый эффект эпифизар-ных гормонов.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

1.Эпифиз. Его значение и функции

Эпифиз - это небольшое железистое образование, которое относится к промежуточному мозгу, расположен между передними буграми четверохолмия и при помощи ножки прикрепляется к дорсальной поверхности третьего мозгового желудочка. У человека это образование по форме напоминает сосновую шишку, откуда и получило свое название (греч. epiphysis – шишка, нарост). Масса железы у взрослого человека около 0,2 г. Максимального развития достигает у детей до 7 лет.

Тело в виде сосновой шишки изображалось когда-то в тех местах папирусов, где говорилось о вхождении душ покойных в судный зал Осириса. Весьма архаичное значение шишки (а ведь "шишки" бывают важными) - символ вечной жизни, а также восстановления здоровья. Гален считал, что эпифиз является органом для мыслительной деятельности, Декарт - вместилище для души, а Можанди - орган, регулирующий кровообращение в мозгу. В настоящее время установлено, что эпифиз участвует в регуляции процессов, протекающих в организме ритмически или циклически, например овариально-менструального цикла. Ритмические колебания других периодических функций, интенсивность которых закономерно изменяется на протяжении суток, называются циркадными. Циркадные ритмы связаны со сменой дня и ночи (светового и темнового периодов). Зависимость этих ритмов от эпифиза свидетельствует, что гормонообразовательная деятельность определяется его способностью различать смену световых раздражений, получаемых организмом (способен трансформировать нервные импульсы, поступающие от сетчатки глаза, в инкреторный процесс).

2. Гормоны эпифиза. Их функции

1)Серотонин – один из основных нейромедиаторов, образуется из аминокислоты триптофана, является предшественником мелатонина. Ослабляет или угнетает секрецию гонадолиберина гипоталамусом и гонадотропинов передней доли гипофиза.

2)Мелатонин обеспечивает регуляцию биоритмов эндокринных функций и метаболизма для приспособления организма к различным условиям окружающей среды. В сутки синтезируется примерно 30 г мелатонина. Синтез и секреция мелатонина зависят от освещенности — избыток света тормозит его образование. У человека на ночные часы приходится 70 % суточной продукции гормона, причем пик активности приходится на 2 часа ночи.

Функции и эффекты:

Регулирует деятельность эндокринной системы.

Основной физиологический эффект мелатонина заключается в торможении секреции гонадотропинов как на уровне нейросекреции либеринов гипоталамуса, так и на уровне аденогипофиза.

Кроме того, снижается, но в меньшей степени, секреция и других гормонов аденогипофиза — кортикотропина, тиреотропина, соматотропина.

Под влиянием мелатонина повышается содержание ГАМК в ЦНС и серотонина в среднем мозге.

Снижает уровень секреции лептина.

Влияет на половое созревание.

Секреция мелатонина определяет ритмичность гонадотропных эффектов и половой функции, в том числе продолжительность менструального цикла у женщин.

Мелатонин замедляет синтез гонадотропных гормонов (фолликулостимулирующего и лютеинизирующего), тем самым задерживает половое созревание. Удаление эпифиза ведет к раннему половому созреванию. При гипофункции эпифиза происходит преждевременное развитие половых органов и вторичных половых признаков. При гиперфункции половые железы недоразвиты.

Мелатонин предотвращает нарушение суточного режима организма и биоритма. Введение мелатонина человеку вызывает легкую эйфорию и сон.

С возрастом активность эпифиза снижается, количество мелатонина уменьшается, сон становится поверхностным и беспокойным, возможна бессонница.

Замедляет процессы старения.

Усиливает эффективность функционирования иммунной системы.

Обладает антиоксидантными свойствами.

Нейтрализует разрушительные последствия окислительных процессов, связывая свободные радикалы, являющиеся продуктами перекисного окисления, экзогенные канцерогены.

Влияет на процессы адаптации при смене часовых поясов.

Механизмы воздействия мелатонина на опухолевый рост многообразны: он может влиять на синтез и секрецию гипофизарных и половых гормонов, способен модулировать иммунный ответ при наличии опухолевых клеток и оказывать прямой цитотоксический эффект.

Участвует в регуляции кровяного давления, функций пищеварительного тракта, работы клеток головного мозга.

Оказывет инсулиноподобный (гипогликемический) и паратиреоподобный эффекты.

Способен менять отрицательное эмоциональное состояние, снижать тревожность, которая провоцируется различными стрессорами. Согласно многочисленным наблюдениям гормон стабилизирует деятельность различных эндокринных систем, дезорганизованных стрессом, в том числе ликвидируя избыточный стрессовый адреналовый гиперкортицизм.

При недостатке мелатонина ускоряется процесс старения: раньше начинается менопауза, накапливаются свободнорадикальные повреждения клеток, снижается чувствительность к инсулину, развивается ожирение и рак, наблюдается нарушение сна и суточные ритмы.

3)Антигонадотропин ослабляет секрецию лютропина передней доли гипофиза.

4)Гормон, повышающий уровень калия в крови, следовательно, участвующий в регуляции минерального обмена.

5)Регуляторные пептиды (аргинин-вазотоцин, тиролиберин,люлиберин,тиротропин, адреногломерулотропин и др.).

Эпифиз. Мелатонин. Гормоны эпифиза. Регуляторные функции гормонов эпифиза.

22.1. Общий обзор эндокринной системы

22.1.1. Исходные сведения

22.1.1.1. Определения

б) Соответственно, они

не имеют выводных протоков и
густо оплетены кровеносными капиллярами.

действуют на строго определённые клетки-мишени и
вызывают в них специфические изменения обменных процессов.

22.1.1.2. Классификация эндокринных структур

Все гормонпродуцирующие структуры делятся на 4 группы. -

1. Гипоталамус
2. Гипофиз
3. Эпифиз

1. Щитовидная железа
2. Паращитовидные железы
3. Надпочечники:
корковое вещество и
мозговое вещество.

1. Поджелудочная железа
2. Почки *
3. Тимус *
4. Гонады:
семенники,
яичники
5. Плацента

нервной ,
пищев арительной и
дыхательной систем .

* Почки и тимус обычно не рассматривают как органы, объединяющие неэндокринные и эндокринные функции;
тем не менее, они вырабатывают ряд гормоноподобных веществ, которые включены в приводимый ниже перечень.

22.1.2. Гормоны: перечень и основные эффекты

Перечислим гормоны, секретируемые названными образованиями, и укажем их основные эффекты.

22.1.2.1. Центральные эндокринные органы

I. ГИПОТАЛАМУС

стимулируют ( либерины ) и
тормозят ( статины ) выработку его гормонов.

антидиуретический гормон (АДГ ), или вазопрессин;

усиливает реабсорбцию воды в собирательных канальцах почек
и вызывает сокращение гладких миоцитов в сосудах.

б) Окситоцин стимулирует сокращение

II.A. ПЕРЕДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА

фолликулостимулирующий гормон (ФСГ),

лютеинизирующий гормон (ЛГ), или лютропин,

2. ЛГ стимулирует
в яичниках - окончательное созревание фолликула и секрецию эстрогенов,
в семенниках - секрецию тестостерона .

тиреотропный гормон (ТТГ),

II.Б. СРЕДНЯЯ (ПРОМЕЖУТОЧНАЯ) ДОЛЯ ГИПОФИЗА

б) Причём, при его последующем расщеплении на фрагменты высвобождаются

II.В. ЗАДНЯЯ ДОЛЯ ГИПОФИЗА

здесь лишь происходит поступление в кровь нейрогормонов , образованных в гипоталамусе, -

III. ЭПИФИЗ (ШИШКОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА)

а) Функция эпифиза зависит от внешней освещённости (за счёт связи со зрительным трактом); отсюда термин - "третий глаз ".

б) В свою очередь, эпифиз определяет (путём циклической продукции соответствующих гормонов) суточные и иные ритмы работы

других эндокринных желёз,
а через них - и подчинённых органов.

Г о р м о н ы	Д е й с т в и е
1-2. В темноте - антигонадотропные гормоны :

22.1.2.2. Периферические эндокринные железы

I. ЩИТОВИДНАЯ ЖЕЛЕЗА

тироксин и его предшественники –

а) стимулируют синтез белков , в т.ч. тканеспецифических,
что обеспечивает процессы роста и развития;

б) ускоряют процессы
образования энергии в митохондриях и
её расходования -

II. ПАРАЩИТОВИДНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

ЖКТ,
костей ( усиливается резорбция костного вещества остеокластами ) и
первичной мочи (в почках).

III,А. КОРА (КОРКОВОЕ ВЕЩЕСТВО) НАДПОЧЕЧНИКОВ

а) Гормоны коры надпочечников называются кортикостероидами.
б) Они делятся на 3 группы.

а) стимулируют

распад веществ во многих "второстепенных" тканях (соединительной, лимфоидной, мышечной) и

использование высвобождающихся ресурсов (аминокислот, глюкозы) для обеспечения деятельности мозга и сердца
(при этом концентрация глюкозы в крови возрастает);

андростендиол и др .

а) метаболические процессы:

мобилизацию жира из депо и
синтез белков в мышцах и др. тканях;

III,Б. МОЗГОВОЕ ВЕЩЕСТВО НАДПОЧЕЧНИКОВ

а) попадая в кровоток, вызывает эффекты, сходные с действием симпатическ ой нервн ой систем ы (п. 14.1.3.1);

22.1.2.3. Органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции

I. ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ ЖЕЛЕЗА

облегчает проникновение в ткани (из крови) глюкозы, аминокислот, жирных кислот;

стимулирует превращение их в гликоген, белки и жиры.

б) При этом, в частности, снижается концентрация глюкозы в крови .

2. а) Глюкагон мобилизует из тканей питательные вещества (углеводы и жиры) между приёмами пищи. -

(образуется также в
гипоталамусе,
слизистой желудка и кишечника);

4. вазоактивный интестинальный полипептид (ВИП);

в гипофизе - СТГ,

в поджелудочной железе - инсулина и глюкагона ,

в слизистой ЖКТ - гастринов и секретина ( где последний стимулируе т экзокринную часть поджелудочной железы ).

б) Поэтому , в частности, тормозятся оба отдела поджелудочной железы -

4. а) ВИП - антагонист соматостатина по влиянию на pancreas:
стимулирует выделение ею сока и гормонов .

б) Кроме того, расширяя сосуды , он снижает артериальное давление.

б) После активации ангиотензин

суживает сосуды и

стимулирует продукцию альдостерона в надпочечниках
(что приводит к задержке солей и затем воды в организме и тем самым тоже повышает давление крови).

3. Синтезируемый в почках вид простагландинов , видимо,

расширяет сосуды и
снижает давление .

1. тимопоэтины (Т-лимфопоэтины),

2. Тимозин стимулирует последующие стадии созревания Т-лимфоцитов -

миграцию пре-Т-клеток в тимус ,

пролиферацию Т- лимфо бластов в тимусе и

пролиферацию Т- иммуно бластов в периферической лимфоидной ткани.

4. фактор роста , или гомеостатический тимусный гормон ( ГТГ ),

5. инсулиноподобный фактор,

5. Инсулиноподобный фактор , как и инсулин (см. выше) приводит к снижению концентрации глюкозы в крови.

IV,A. МУЖСКИЕ ГОНАДЫ (СЕМЕННИКИ)

а) мобилизацию жира из депо и
синтез белков в мышцах и др. тканях;

IV,Б. ЖЕНСКИЕ ГОНАДЫ (ЯИЧНИКИ)

эстрадиол и его метаболиты

а) стимулируют развитие вторичных женских половых признаков и

б) вызывают ряд изменений в органах женщины в проце ссе менструального цикла , в т.ч. :

в матке -
набухание и секрецию эндометрия,
понижение чувствительности к окситоцину (сокращающему матку);

в молочных железах - рост альвеол (концевых отделов желёз) ;

V. ПЛАЦЕНТА

1. хорионический гонадотропин (ХГТ),

2 . ЛТГ (пролактин), или плацентарный лактоген,

б) В частности, ХГТ попадает в большей степени в организм эмбриона и

оказывает действие, близкое к действию ФСГ и ЛГ.

в) А плацентарный ЛТГ в первые недели беременности (пока сама плацента ещё не продуцирует половые гормоны)

стимулирует рост и функционирование жёлтого тела в яичнике матери.

практически не продуцируют эстрогены (т.к. не развиваются фолликулы) и

22.1.2.4. Одиночные гормонпродуцирующие клетки

I. НЕЙРОЭНДОКРИННЫЕ КЛЕТКИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

2. Большинство из них участвует в передаче сигнала в синапсах, т.е. выступает в качестве медиаторов.

3. а) Но некоторые нейропептиды передают сигналы на расстоянии -

в большей или меньшей области мозга
или даже в пределах целого организма.

б) В этом случае они функционируют как гормоны.

4. а) Таковы, в частности, уже известные нам нейрогормоны гипоталамуса (п. 22.1.2.1) - статины, либерины, АДГ и окситоцин.

Вот лишь некоторые из нейропептидов (НП) головного мозга (служащих, видимо, не только медиаторами, но и гормонами).

1. Опиоидные (морфиноподобные) нейропептиды -
эндорфины и др.

обезболивающее и
успокаивающее действия.

2. Нейротензин по действию подобен анальгину:

II. ЭНДОКРИННЫЕ КЛЕТКИ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

секреторную и моторную активность желудка ,

3. холецистокинин, или панкреозимин

тормозит выработку гастрина и

стимулирует выделение панкреатического сока (а также желчи).

3. Холецистокинин стимулирует

экзокринную функцию поджелудочной железы,

(т.е. гормоны, образующиеся также в других органах):

4-5. серотонин и гистамин ,

6-7. соматостатин и
вазоинтестинальный пептид (ВИП),

секреторную и
двигательную активность желудка и кишечника.

6-7. а) Соматостатин и ВИП вырабатываются также в поджелудочной железе (а соматоститин ещё - в гипоталамусе и щитовидной железе).

б) Как отмечалось выше, по влиянию на pancreas они являются антагонистами:

соматостатин тормозит её эндо- и экзокринные функции,
а ВИП - стимулирует.

8. Энтероглюкагон аналогичен по действию глюкагону,
т.е. между приёмами пищи мобилизует резервные углеводы и жиры .

Из приведённого (и далеко не полного) перечня видно, насколько многообразны и важны гормоны в организме.

22.1.2.5. К летки APUD-серии

а) Главным отличительным признаком является то, что эти клетки продуцируют одновременно

специфические пептидные гормоны и
какие-либо биогенные амины (катехоламины, серотонин, гистамин и т.д.)

A mine P recursor U ptake & D ecarboxylation
(поглощение и декарбоксилирование предшественников аминов).

гипоталамуса,
эпифиза,
мозгового вещества надпочечников;
парафолликулярные клетки щитовидной железы,
одиночные секреторные клетки нервной системы.

многие одиночные эндокринные клетки пищеварительной системы.

22.1.3. Химическая структура и механизм действия гормонов

22.1.3.1. Принцип: одна клетка - один гормон

1. Долгое время считалось, что эндокринная клетка может продуцировать только один гормон.

2. Довольно часто этот принцип, действительно, соблюдается, даже если в одном органе образуется несколько гормонов.

а) Например, передняя доля гипофиза вырабатывает 6 гормонов,
эндокринная часть поджелудочной железы - 5 гормонов и т.д.

б) Так вот, в этих и многих других случаях

каждый вид гормонов вырабатывается в специальном виде клеток.

3. Это означает, что

в передней доле гипофиза существует 6 разных видов клеток с секреторной активностью,
в эндокринной части поджелудочной железы - 5 (и т.д.).

Тем не менее, данное правило имеет слишком много исключений.

1. Так, мы только что говорили о клетках APUD-серии, которые вырабатывают, по меньшей мере, по 2 гормона - пептид и биогенный амин.

2. Другой пример - образование гормонов промежуточной доли гипофиза. В п. 22.1.2.1 (II.Б) отмечалось, что

эти гормоны (МСГ и липотропин), а также эндорфины, образуются вначале в составе единого полипептидного предшественника

и индивидуализируются лишь при расщеплении последнего на фрагменты.

22.1.3.2. Классификация гормонов по химической природе

Все гормоны по химической природе делятся на две большие группы. -

другие нейропептиды головного мозга,

эритропоэтин
(является
гликопротеином),

В этой классификации не учтены простагландины.
Это жирные кислоты С ₂₀ , содержащие циклопентановое кольцо и несколько двойных связей.

22.1.3.3. Основные механизмы действия гормонов

С химической природой гормонов обычно коррелирует механизм их действия.

I. Гормоны первой группы (белки, пептиды и производные аминокислот):
действие на мембранные рецепторы.

а действуют на специальные рецепторы (R) , имеющиеся на плазматических мембранах клеток-мишеней.

а) За счет повышения или снижения активности специального фермента (аденилатциклазы, Е ₁ ) в клетке меняется концентрация внутриклеточного "медиатора ", т.е. посредника

(чаще всего в такой роли выступает цАМФ – циклический аденозинмонофосфат)

б) М еняется активность зависимого от посредника регуляторного фермента

(обычно это специфическая протеинкиназа, ПК, фосфорилирующая определённый фермент метаболизма)

в) М еняется активность одного или нескольких регулируемых ферментов (Е) --

II. Гормоны второй группы (cтероиды): влияние на активность генов

1. Гормоны стероидной природы чаще всего действуют, проникая внутрь клетки

( благодаря своей гидрофобности, они могут диффундировать через клеточную мембрану).

2. В цитозоле они связываются с белковым рецептором (R) и проходят в клеточное ядро.

3 . а) Здесь этот комплекс (гормон-рецептор) влияет
на сродство регуляторных белков к определённым участкам ДНК.

при первом механизме действия гормонов меняется активность белков (в т.ч. ферментов),
а при втором - скорость их синтеза .

2. В этой теме мы рассмотрим первые две группы гормонпродуцирующих структур (п. 22.1.1.2):

I. центральные эндокринные органы -

гипоталамус,
гипофиз,
эпифиз,

II. периферические эндокринные железы -

щитовидную и
паращитовидные железы,
надпочечники.

3. Остальные гормонпродуцирующие структуры:

III. органы, объединяющие эндокринные и неэндокринные функции, а также
IV. отдельные гормонпродуцирующие клетки, -

22.2. Центральные эндокринные органы

22.2.1.1. Нейросекреторная функция гипоталамуса

располагаются в средней части серого бугра

б) Последние реагирую т на холинергические раздражения со стороны вышележащих центров -

б) Они реагирую т на
адренергические и
дофаминергические сигналы

по аксонам клеток -
в медиальное возвышение (8) на нижней поверхности серого бугра ;

через аксовазальные синапсы -
в первичны е капилляр ы портальной системы (9) гипофиза ,

б) А. Глиальные клетки, образующие здесь строму, происходят из эпендимы и называются таницитами.

1. Влияя на аденогипофиз, гипоталамус регулирует функцию периферических эндокринных желёз.

2. а) Но воздействие на последние может быть и парагипофизарным (т.е. минуя гипофиз).
б) Это возможно благодаря тому, что от некоторых ядер гипоталамуса идут аксоны к симпатическим и парасимпатическим ядрам, контролирующим периферические эндокринные железы.

22.2.1.2. Препарат

а) (Малое увеличение)

2. В поле зрения - многочисленные нейроциты (1) , имеющие

светлы е ядра и
неоднородн ую цитоплазм у .

3 . а) В цитоплазме нейросекреторных клеток (1) содержатся гранулы.

окрашиваются в фиолетовый цвет и
обуславливают отмеченную неоднородность цитоплазмы.

4 . а) Как следует из названия препарата, нейроциты принадлежат супраоптическому ядру .

б) Поэтому в их гранулах содержатся

АДГ и окситоцин или
их более крупные предшественники.

Физиология и патофизиология мелатонина

Исследования, посвященные роли биогенных моноаминов и пептидных гормонов в формировании физиологических и патофизиологических реакций, в последние годы привлекают особое внимание. При этом подчеркивается важная роль клеток, продуцирующих эти вещества, объединенных Peasse в единую функционально активную периферическую нейроэндокринную систему (APU D-система).

Ключевые слова

Полный текст

Среди веществ, входящих в группу биогенных моноаминов, особое место занимает мелатонин. Эпифизарный гормон мелатонин был открыт в 1958 г. дерматологом A. Lerner и соавт. В поисках средств для лечения пигментных дерматозов его внимание привлекло наблюдение A. McCord и Т. Allen об осветляющем действии на кожу амфибий экстракта эпифиза. Из многих тысяч свиных эпифизов A. Lerner и соавт. изолировали мощный фактор, осветляющий кожу, охарактеризовали его структуру как N-ацетил-5-метокситриптамин и назвали мелатонином [5].

В настоящее время биосинтез мелатонина изучен достаточно полно. Начальным его звеном является триптофан, поступающий с током крови, затем происходят следующие превращения: 5-гидрокситриптофан → 5-гидрокситриптамин (серотонин) → N-ацетилсеротонин → мелатонин. Мелатонин поступает в кровь, но быстро из нее исчезает. В печени человека происходят его гидроксилирование и конъюгация с сульфатом и глюкуроновой кислотой с образованием 6-суль- фатоксимелатонина (6-СОМ) — главного метаболита, который выводится с мочой. Его суточная экскреция достоверно отражает продукцию мелатонина [27]. Выявлена очень тесная корреляция между уровнем 6-СОМ плазмы и мочи. Лишь незначительная часть мелатонина (около 10%) экскретируется в неизмененном виде [5].

Мелатонин является основным гормоном пинеальной железы. Максимальное его содержание в эпифизе отмечается зимой и ночью. Эти изменения обусловлены флюктуацией ферментативной активности ключевых ферментов синтеза мелатонина — N-ацетилтрансферазы и гидроксииндол-О-метилтрансферазы [31], что превращает эпифиз в своеобразные биологические часы, имеющие прямое отношение к регуляции циркадных ритмов в организме [22].

Признаков большого депонирования мелатонина в эпифизе не обнаружено. Когда уровень его в эпифизе повышается, он, будучи липид-растворимым, поступает в кровоток путем пассивной диффузии по концентрационному градиенту. Изменения синтеза мелатонина в эпифизе быстро — через минуты — отражается на его уров

не в крови, что свидетельствует о секреции его главным образом в кровь. Он обнаружен не только в крови и цереброспинальной жидкости, но и в лимфе, моче, слюне и амниотической жидкости [5, 33]. Мелатонин проникает через гематоэнцефалический барьер. Большая его часть в плазме крови (около 70%) связана с альбумином. Физиологическое значение связывания циркулирующего мелатонина с белками объясняется его гидрофобностью [9].

Несомненный интерес представляют данные о том, что ткани, содержащие эндогенный мелатонин, обладают высоким сродством к введенному экзогенно мелатонину. Эти обстоятельства свидетельствуют об актуальности изучения и уточнения вопросов, связанных с транспортом, депонированием и органными особенностями утилизации экзогенного мелатонина.

Установлено, что эпифиз не является единственным источником образования мелатонина в организме. В семидесятых годах обнаружен данный гормон в сетчатке глаза, мозжечке; установлен его активный синтез в энтерохромаффинных клетках (Ес-клетках) ЖКТ; найдены мелатонин- продуцирующие клетки и в печени, почках, поджелудочной железе, надпочечниках, селезенке [21, 57].

Мелатонин обладает широким спектром метаболических и гомеостатических свойств, в силу этого он сам и посредством своих метаболитов осуществляет важную функцию регулятора процессов гомеостаза, в том числе в условиях стресса. Наиболее важными физиологическими проявлениями действия мелатонина являются усиление обменных процессов, влияние на пигментный обмен [41], регуляция суточных и сезонных ритмов, антигонадотропные эффекты, седативное и галлюциногенное действие на ЦНС, ингибирующее действие на пролиферацию клеток, аканцерогенные свойства. Мелатонин усиливает потребление кислорода и выделение углекислого газа, повышает поглощение глюкозы тканями, увеличивает концентрацию АТФ и креатинфосфата кислоты, способствует депонированию гликогена в тканях [54], снижает уровень холестерина и триглицеридов [25], замедляет белковый метаболизм.

Существует представление о мелатонине как об универсальном ингибиторе эндокринных функций. Эта функция проявляется прежде всего в отношении оси гипоталамус—гипофиз—гонады [8, 28, 43]. Ингибирование мелатонином тиреоидной паренхимы наблюдается на всех этапах ее функциональной активности [26]. Антикортикотропное действие хорошо согласуется с суточной периодичностью функции коры надпочечников. Тормозящее влияние мелатонина испытывают на себе и другие звенья нейроэндокринной системы: К-клетки щитовидной железы, продуцирующие тиреокальцитонин, инсулярный аппарат поджелудочной железы [19].

Мелатонину, как и другим биогенным аминам, присуща медиаторная функция (влияние на проницаемость постсинаптических мембран синаптического аппарата и участие тем самым в проведении нервных импульсов). В относительно больших дозах мелатонин снижает функциональную активность коры и подкорковых образований головного мозга, уменьшает подвижность корковых нейронов [19].

Изучается роль мелатонина в психоневрологической практике — отмечено повышение его уровня при маниакальных состояниях и снижение при депрессивных [2, 5, 9, 48, 52]. Есть работы, отмечающие склонность к быстрому развитию наркотической зависимости у людей со сниженным уровнем мелатонина [51]. Высказано предположение, что при нарушении метаболизма мелатонин может превращаться в 10-метокси- гармолан, один из сильных галлюциногенов [21]. Известно об анальгетическом и противосудорожном действии высоких доз мелатонина. Установлено также потенцирование эффекта снотворных и наркотических препаратов [4, 53].

Данный гормон стимулирует [7, 10, 13, 39, 40] иммунный ответ как по В-, так и по Т-системе, но это действие зависит от исходного состояния иммунокомпетентных органов. Между количеством лимфоцитов и уровнем мелатонина определяется обратная взаимосвязь, то есть прослеживается определенная адаптивная направленность в воздействии мелатонина на иммунитет.

Большое количество исследований посвящено роли эпифиза и его гормона в противоопухолевой резистентности организма [1, 12, 21, 38, 50]. Реализуется данное действие прежде всего через гормоны за счет влияния на клеточное деление, ингибицию некоторых обменных нарушений, лежащих в основе опухолевого роста. Рассматривается роль мелатонина в защите организма от канцерогенных и нейродегенеративных процессов путем реакций данного гормона со свободными радикалами [34].

Обнаружена взаимосвязь между уровнем мелатонина и ионо-, водовыделительной функцией почек (что отнюдь не удивительно с учетом его адаптивного эффекта в регуляции водно-солевого обмена при физиологических и патологических условиях ) [25, 29, 55]. Показана целесообразность его использования для оценки активности поражений почек [7]. Широта физиологических эффектов мелатонина свидетельствует о его чрезвычайной роли в организме и актуальности исследования тех морфологических структур, которые ответственны за его синтез и обмен.

Регуляция функций пищеварительной системы представляет собой сложный процесс, в котором наряду с вегетативной нервной системой участвуют биогенные амины и регуляторные пептиды APUD-системы, то есть вещества, вырабатываемые ее составляющими, — это более 40 типов клеток, к которым относятся и Ес-клетки [15, 21, 23]. Вырабатывающие мелатонин клетки содержатся во всех отделах пищеварительного тракта, но преимущественно в антральном отделе желудка [17], червеобразном отростке [21], печени [20, 27].

Нарушение отдельных звеньев APUD-систе- мы и, как следствие этого, гиперпродукция или недостаток пептидного гормона или биогенного амина может выражаться в комплексе симптомов, которые слагаются в определенные клинические синдромы — апудопатии. Их этиологическим фактором может быть любой, вызывающий нарушение субклеточной, клеточной или тканевой организации: мутации, физико-химические, вирусно-бактериальные факторы, канцерогенные воздействия, травмы, эмоциональное перенапряжение и т.п. [21]. Некоторые формы гастритов и холецистопанкреатитов можно рассматривать как апудопатии, что достаточно выражено при пострезекционных дисфункциях желудка и кишечника (например, после аппендэктомии из-за обилия Ес-клеток в червеобразном отростке) [19]. Подтверждено непосредственное участие в развитии желудочно-кишечных дисфункций, возникающих при аллергии, апудоцитов желудка и дуоденума и продуцируемых ими гормонов [15]. Появление некоторых клинических симптомов пищевой аллергии после провокации продуктом- аллергеном (усиление моторики, морфологические изменения в слизистой оболочке желудка и кишечника — гиперемия, кровоизлияния) объясняют специфическим действием гормонов, продуцируемых эндокринными клетками ЖКТ. Результаты гистохимических исследований, а также ультраструктурные признаки мелатонинпродуцирующих клеток свидетельствуют об их высокой функциональной активности при пищевой аллергии. Изучая взаимозависимость между язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки и APUD-системой, М.А. Осадчук [16] предположил, что количественные и качественные изменения апудоцитов желудка и дуоденум могут быть первоначальным звеном в сложной цепи нейрогормональных изменений в пилородуоденальной зоне, так как эндокринные клетки сосредоточены в основном в данном отделе ЖКТ, то есть там, где в подавляющем большинстве случаев возникает хроническая язва желудка и двенадцатиперстной кишки.

И.М. Кветным и др. показано [11], что достоверного изменения уровня данного гормона при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки не наблюдается в отличие от резкого его повышения при гастродуоденальных кровотечениях. Это характерно для гастродуоденальных кровотечений любой этиологии, что указывает на универсальность обнаруженной реакции. В дальнейшем по мере остановки кровотечения и обратного развития патологических изменений, вызываемых геморрагией, уровень мелатонина начинает снижаться до нормы, то есть его количество в слизистой оболочке желудка отражает выраженность патологических изменений в стенке желудка, характерных для гастродуоденальных кровотечений.

По нашим данным, при гастродуоденальной патологии также прослеживается адаптивный характер действия мелатонина, что подтверждается сохранением высокого уровня данного гормона у детей с язвенными и эрозивными изменениями слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки даже в периоде ремиссии и практически отсутствием повышения концентрации мелатонина в динамике заболевания при поверхностных гастродуоденитах. Адаптивная направленность мелатонина при гастродуоденальной патологии подтверждается и определенной взаимосвязью между его содержанием в организме и состоянием вегетативной нервной системы у обследованных нами больных.

В эндокринной системе ЖКТ мелатонину отводится немаловажная роль с учетом обнаруженных его эффектов — регулирования ритма моторики ЖКТ [24, 30], стимуляции желудочной секреции и желчеотделения, гликогенолиза в печени, ингибирования секреции панкреатических энзимов и сокращения желчного пузыря.

Таким образом, физиологическая роль мелатонина еще во многом остается неясной, как и его причастность к патологическим состояниям. Результаты некоторых исследований нередко противоречат друг другу. Сделаны лишь первые эффективные шаги в изучении свойств данного гормона. Требуются дальнейшие исследования для выяснения перспективности его использования.

Читайте также: