Секреция гормонов

Маркович Кристина Кристовна Эндокринолог, Врач высшей категории
Специалист по ядерной медицине

Функционирование щитовидной железы: секреция гормонов


Секреция гормонов щитовидной железыК понятию секреции гормонов следует отнести процессы их биосинтеза, накопление гормонов в органах-производителях, выделение их во внеклеточное пространство и циркуляцию. Таким образом, биосинтез, накопление и выделение гормонов являются этапами суммарного процесса — секреции гормонов. Имеется строгая координация процессов биосинтеза, накопления и выделения гормонов. При повышении запроса периферических тканей в том или ином гормоне немедленно усиливается его выделение из клеток и координированно активизируются процессы его биосинтеза. Накопление гормонов в клетке является результатом взаимодействия между интенсивностью процессов биосинтеза и выделения гормонов. Секреция гормонов строго координирована с потребностью в них тканей и органов. Она находится в тесной зависимости от химического состава окружающей среды, которая является подвижной в определенных физиологических и патологических границах.


Роль гормонов в поддержании физиологически подвижного состава среды организма


Изменение продукции гормонов является одним из существенных факторов гомеостаза — сохранения состава химической среды организма на физиологическом уровне и предотвращения выхода метаболических процессов за физиологические границы. При различных сильных физиологических и патологических, внешних и внутренних раздражителях проявляется особенно высокий запрос к секреции определенных гормонов, которые являются одним из защитных факторов адаптации, помогающим восстановить физиологические отношения. Включение различных гормонов в сохранение гомеостаза является строго дифференцированным, соответственно конкретным изменениям состава среды.


Процессы адаптации легли в основу выдвинутого Селье понятия «стресс». Селье понимал под стрессом неспецифические механизмы адаптации в ответ на различные раздражители, в результате которых повышалась активность гипоталамуса, продукция АКТГ и кортизола. Изменение активности этой системы имело, по представлению Селье, защитное значение, но оно могло также приводить к развитию болезней адаптации, возникающих в результате перенапряжения этой системы и при повреждении функционально связанных с ней систем.


Однако понятие «стресс» нельзя сужать рамками гипоталамус - адренокортикотропной функции гипофиза и функциональным состоянием коры надпочечников. В понятие стрессорных состояний необходимо включить также изменения активности ряда других желез внутренней секреции, различных отделов нервной системы, включая симпатоадреналовую и другие системы организма. При этом необходимо учитывать также роль метаболических факторов, на что обращал внимание Селье.


Регуляция секреции гормонов


Регуляция секреции гормонов — метаболические и гормональные факторы. Одним из важнейших биологических процессов является регуляция секреции гормонов, обеспечивающая их образование, выделение из клеток и поступление в циркуляцию в количестве, необходимом для поддержания процессов метаболизма и других функций тканей и органов. Составными частями этой регулирующей системы являются гуморальные факторы, к которым надо отнести продукты метаболизма и гормоны, нейрогормональные и нервные факторы.

Можно привести ряд примеров влияния продуктов метаболизма на различные этапы секреции гормонов. Так, примером гуморальных регуляций является выделение инсулина из бета-клеток островков поджелудочной железы во внеклеточное пространство и циркуляцию, при повышении уровня гликемии. Стимуляторами этой секреции являются также аминокислоты. Координированно с процессом выделения инсулина происходит повышение его биосинтеза. При повышенном запросе к бета- клеткам выделение инсулина будет доминировать над биосинтезом и резервы инсулина в бета-клетках будут понижены. При голодании понижается выделение, биосинтез и накопление инсулина в бета-клетках. При малой силе раздражителей и в результате адаптации к ним может иметь место более интенсивное накопление инсулина в бета-клетках за счет преобладания процессов биосинтеза инсулина над его выделением. Снижение уровня сахара крови способствует понижению секреции инсулина, повышению секреции и поступлению в циркуляцию его гормональных антагонистов — глюкагона, вырабатываемого альфа-клетками островков поджелудочной железы, гормона роста, гидрокортизона, адреналина и медиатора норадреналина. Это строго координированное взаимодействие ряда гормонов в итоге сложных метаболических процессов обеспечивает сохранение физиологического уровня сахара крови и метаболизма глюкозы.

Кроме регуляции секреции гормонов
в ответ на повышенный к ним запрос, существенное значение имеет высвобождение гормонов из их связи с белками. Изучены специфические белки, связывающие в плазме крови инсулин, тироксин, гормон роста, прогестерон, гидрокортизон, коргикостерон и другие гормоны. Гормоны и протеины связаны нековалентными связями, обладающими сравнительно низкой энергией, поэтому эти комплексы легко разрушаются, освобождая гормон. Комплексирование с белками дает возможность сохранять часть гормона в неактивной форме. Кроме того, эта связь защищает гормон от действия химических и энзиматических факторов. К представлению, что связанные с белками гормоны являются одной из транспортных форм в циркуляции и обеспечивают их резервирование, добавились другие факты: важным компонентом биологического значения этих комплексов является возможность быстрого высвобождения из них свободных, т. е. активных, гормонов.

Процесс синтеза гормонов проходит через ряд стадий, и некоторые вещества на различных этапах биосинтеза, при определенных условиях, поступают в циркуляцию. Так, например, синтез тиреоидных гормонов проходит через стадию монойодтирозинов и дийодтирозинов — веществ, биологически малоактивных. В повышенном количестве эти вещества выделяются из щитовидной железы при аутоиммунном тиреоидите и некоторых других состояниях. При нарушении синтеза кортизола на уровне С21 и С11 11-дезоксикортизол и 17-оксипрогестерон вырабатываются в повышенном количестве и начинают циркулировать в крови. Вещества, вырабатывающиеся в процессе биосинтеза гормонов, можно рассматривать как предшественники гормонов, которые могут при повышенном их образовании приобретать существенное биологическое значение. Предшественником адреналина в клетках мозгового вещества надпочечников является биологически высокоактивное вещество — норадреналин. Необходимо отметить, что норадреналин образуется также независимо от синтеза адреналина в клетках симпатической нервной системы и освобождается в концевых отделах нейронов.

В настоящее время выяснены некоторые основные вопросы синтеза инсулина и строение его предшественников. Установлено, что биосинтез инсулина проходит через стадию проинсулина.

В то время как инсулин является белком, состоящим из двух пептидных цепей (А и В) с двумя дисульфидными мостиками, соединяющими эти две цепи, и одним дисульфидным мостиком в цепи А, то проинсулин представляет собой одну пептидную цепь. Концевые отделы цепи (А и В) соединены вставочным пептидом, состоящим из аминокислотных остатков. Проинсулин поступает в циркуляцию в значительно меньшем количестве, чем инсулин. При расщеплении проинсулина и отделении вставочного пептида в бета-клетках поджелудочной железы высвобождается инсулин.

Знание путей биосинтеза гормонов и биологического значения для организма не только гормонов, но и их предшественников, может дать более полную картину активности клеток эндокринных желез, продуцирующих тот или иной гормон.