Роль гормона роста в регуляции жирового и углеводного обмена | #05/02
Исследования, проводимые в последнее время и посвященные изучению различных факторов, участвующих в развитии ожирения, наглядно демонстрируют: гормон роста (ГР) играет активную роль в регуляции основного обмена. До сих пор не совсем понятно, почему при двух противоположных состояниях (акромегалии — состоянии, сопровождающемся повышенной секрецией ГР, и соматотропной недостаточности) имеют место схожие нарушения обмена: развитие ожирения, сахарный диабет, гиперлипидемии и дислипопротеидемии.
Говоря о метаболических эффектах гормона роста, необходимо помнить о том, что ГР не только является анаболическим гормоном, но также обладает антинатрийуретической и липолитической активностью. Ростовые факторы (ИФР-1, ИФР-2), помимо того что через них действует ГР, оказывают и собственное воздействие на органы и ткани организма. Большая часть циркулирующего в крови ИФР-1 продуцируется печенью, последний может синтезироваться в ряде органов и тканей, где действует как ауто- и/или паракринный ростовой фактор.
Об участии ГР в развитии и функционировании иммунной и кроветворной систем известно достаточно давно. Практически все клетки, относящиеся к системе лимфогемопоэза, не только имеют функционально активные рецепторы к ГР и ИФР-1 (Tapson et al., 1988; Johnson et al., 1992), но и синтезируют указанные соединения. Примером воздействия соматотропина на иммунокомпетентные клетки можно считать тот факт, что введение ГР гипофизэктомированным крысам восстанавливало клеточный и гуморальный иммунитет и повышало выживаемость гипофизэктомированных крыс, инфицированных Salmonella tiphy, в той же степени, что и тетрациклин (Еdvards et al., 1991).
ГР стимулирует синтез и секрецию ИФР-1 в печени, ИФР-1, в свою очередь, по механизму отрицательной обратной связи регулирует секрецию ГР. Большая часть ростовых факторов, синтезируемых в печени, находится под контролем не только ГР, но и инсулина. Так, снижение уровня инсулина, наблюдаемое у пациентов с сахарным диабетом первого типа, сочетается с уменьшением в крови уровня циркулирующего ИФР-1 и увеличением концентрации ГР.
Среди многочисленных факторов, влияющих на энергетический обмен, наиболее пристальное внимание клиницистов и исследователей в последнее время привлекает лептин, вырабатывающийся адипоцитами белой жировой ткани. Он выступает как антагонист нейропептида Y, синтезируемого аркуатным ядром гипоталамуса, в результате формируется ось, направленная на стимуляцию и торможение чувства насыщения: лептин усиливает чувство насыщения, нейропептид Y стимулирует чувство голода. Установлена прямая зависимость между концентрацией лептина и ИМТ, а также процентом жировой массы.
Достаточно интересен механизм взаимодействия между лептином и основными соединениями, принимающими активное участие в энергетическом обмене. Концентрация лептина у женщин в несколько раз превосходит таковую у мужчин, что может быть связано с преобладанием подкожно-жировой клетчатки над висцеральной у женщин, а также с положительным влиянием, оказываемым эстрогенами на концентрацию лептина. Предполагается, что именно лептин служит у женщин маркером достижения критической жировой массы, необходимой для наступления менархе и запуска репродуктивной функции.
Достаточно интересен механизм взаимодействия лептина и инсулина: в ответ на повышение инсулинемии адипоциты активизируются, что ведет к повышению концентрации лептина. В свою очередь, лептин, воздействуя на собственные рецепторы, локализованные на поверхности β-клеток, тормозит выброс инсулина. Однако данные, полученные Dagogo- Gack S., опровергают наличие корреляции между гиперлептинемией и гиперинсулинемией, в связи с чем принципы взаимодействия между лептином и инсулином требуют дальнейшего уточнения и изучения.
Хорошо известно, что гиперсекреция ГР вызывает многочисленные нарушения в функционировании органов и систем организма. Стимулируя рост мягких тканей, ГР способствует значительному увеличению размеров сердца. При этом диаметр клапанного аппарата остается прежним. В результате формируется недостаточность кровообращения. Обладая диабетогенными свойствами, ГР в высоких концентрациях приводит к стимуляции гликогенолиза, торможению утилизации глюкозы мышцами, повышает активность инсулиназы печени. Повышенная концентрация свободных жирных кислот вследствие активации липолиза угнетает активность гликолитических ферментов в периферических тканях и затрудняет утилизацию глюкозы периферическими тканями. Эти нарушения способствуют формированию инсулинорезистентности в 50-60% случаев и, вероятно, могут приводить к развитию сахарного диабета второго типа — в 20% случаев. Развитие апноэ во сне в связи с гипертрофией мягких тканей гортани и сужением верхних дыхательных путей повышает риск внезапной смерти у пациентов с акромегалией в три раза (в сравнении с контрольной группой). Не менее серьезным осложнением акромегалии являются разнообразные нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы, включающие артериальную гипертензию, увеличение размеров сердца, развитие акромегалической кардиомиопатии и сердечной недостаточности.
Дефицит гормона роста (ДГР) — заболевание, развивающееся в результате тех или иных оперативных, лучевых, механических или иных воздействий на область гипофиза у взрослых и характеризующееся развитием стертой симптоматики. Наиболее характерными признаками ДГР являются снижение качества жизни пациентов, повышение удельного веса жировой с одновременным снижением процента мышечной массы, снижение плотности костной ткани, повышение атерогенности плазмы крови, развитие сердечно-сосудистых осложнений.
ДГР приводит к развитию гиперинсулинемии. Iranmanesh A. с соавторами доказали существование отрицательной связи между ИМТ и периодом полужизни ГР, ИМТ и амплитудой пиков секреции ГР, из чего можно сделать вывод, что, чем ниже концентрация ГР, тем выше показатель ИМТ.
Veldhuis J. D. в 1995 году выявил, что суточная концентрация ГР отрицательно коррелирует с содержанием жировой ткани. Хорошо известно, что развитие алиментарного ожирения сопровождается повышением содержания лептина в сыворотке крови. В условиях развития соматотропной недостаточности лептинемия повышается, что связано с прекращением отрицательного влияния ГР на секрецию лептина адипоцитами. Факт непосредственного воздействия инсулина на гипофиз остается спорным, но, несмотря на малое количество рецепторов к инсулину на поверхности питуитоцитов, торможение секреции и выброса ГР, сопровождающееся снижением концентрации м-РНК и ГР в соматотрофах, было выявлено в экспериментах in vitro.
Декомпенсированная соматотропная недостаточность способствует повышению концентрации ТГ, снижению содержания ЛПВП, повышению уровня фибриногена, активизации ингибитора-1 плазминогенного активатора фибриногена, снижению массы левого желудочка и уменьшению в связи с этим систолического выброса. Все перечисленные факторы способствуют повышению атерогенности плазмы крови, развитию сердечно-сосудистых осложнений у пациентов с дефицитом гормона роста.
Повышение уровня холестерина, липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), снижение уровня липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) зарегистрированы у пациентов с ДГР в сравнении с контрольной группой, подобранной по возрастному и половому принципам. На фоне терапии препаратами гормона роста, проводившейся в ходе семи независимых, слепых, плацебо-контролируемых исследований, организованных в различных клиниках Европы, было продемонстрировано снижение уровня холестерина (выявлено в шести центрах), сочетавшееся со значимым снижением ЛПНП и ЛПОНП. Повышение уровня ЛПВП было зарегистрировано лишь в двух исследовательских центрах. Концентрация триглицеридов и аполипопротеина А за время лечения не изменилась. Отмечалась тенденция к снижению уровня ТГ на фоне терапии ГР у пациентов с повышенным содержанием ТГ до лечения. В ходе другого исследования, проводимого одновременно в шести медицинских центрах, не было отмечено снижения концентрации липопротеина (А) на фоне ЗГТ препаратами гормона роста; в ходе пяти из шести проводимых исследований его концентрация повысилась и не изменилась только в одном.
Два независимых исследования, проведенные в Швеции и Великобритании, были посвящены ретроспективному анализу продолжительности жизни и причинам смерти у пациентов с ДГР. Ретроспективное исследование продолжительности жизни пациентов с подтвержденным диагнозом ДГР позволило выявить более высокий уровень смертности в описываемой группе в сравнении с данными в популяции. Анализ причин смертности позволил достоверно утверждать, что первое место среди них занимают сосудистые заболевания. Два независимых эхокардиографических исследования подтвердили факт достоверного уменьшения массы левого желудочка и снижения систолического выброса у пациентов с ДГР в сравнении с контрольной группой (Rasat R. et al.,1996).
По сравнительным данным, полученным в результате многочисленных исследований, отмечались уменьшение толщины стенки левого желудочка, снижение фракции выброса у пациентов с более чем 20-летним анамнезом дефицита гормона роста (Frustraci A. et al., 1992). Острый инфаркт миокарда, ишемическая болезнь сердца в сочетании с сердечной недостаточностью и цереброваскулярными расстройствами являлись наиболее частыми причинами «сосудистой смерти» у пациентов с ДГР. Заместительная терапия ГР способствовала увеличению толщины стенки левого желудочка, повышению фракции выброса, увеличению массы левого желудочка, повышению ударного объема (Cuneo R. C. et al., 1989).
На принятом в Порт Стефенс консенсусе, посвященном диагностике и лечению ДГР, рекомендовано начинать терапию с низких доз препарата: 0,15-0,30 мг/день или 0,45-0,90 МЕ/день. Для контроля компенсации ДГР используется определение концентрации ИФР-1, именно этот показатель отражает функциональную активность системы гипоталамус-гипофиз-ростовые факторы.
Wiren L. et al. (1998) предлагают следующий расчет дозы препарата: 6 mg /кг/сутки или 0,018 МЕ/кг/сутки, максимальная доза в этом случае не будет превышать 12 mg /кг/сутки или 0,036 МЕ/кг/сутки. В ходе другого исследования нормализация концентрации ИФР-1 наступила при введении средних доз препарата, составляющих 0,6-1,2 МЕ/сутки (Janssen Y. J. H. et al., 1998).
В целях изучения влияния генотропина на показатели липидного обмена и антропометрических показателей у взрослых с ДГР в клинике эндокринологии ММА им. И. М. Сеченова было обследовано 18 пациентов (15 женщин и 3 мужчин) в возрасте 33,5±7 лет с подтвержденным диагнозом ДГР, семь из которых получали генотропин в дозе 1,0±0,2 МЕ/сутки в течение 6 месяцев. Исследовались показатели ИМТ, ОТ/ОБ, ХС, ТГ, ЛПНП, ЛПВП и индекс атерогенности (ИА) до лечения и через 6 месяцев терапии. Все полученные данные сравнивались с аналогичными показателями в группе, не получавшей генотропин. За время лечения в группе, получавшей генотропин, зафиксировано достоверное снижение показателей ОТ (р = 0,02) и ОТ/ОБ (р = 0,04), в отличие от группы сравнения, где рассматриваемые параметры остались прежними — р = 0,9 и р = 0,3 соответственно. В показателях липидного спектра на фоне приема генотропина произошло статистически значимое снижение ХС (р = 0,007), ЛПНП (р = 0,003), ИА (р = 0,003), содержание ТГ не изменилось (р = 0,4), а ЛПВП повысилось (р = 0,002). Среди пациентов, не получавших генотропин, не было отмечено сколь-нибудь значимых изменений в показателях жирового обмена: ХС (р = 0,4), ТГ (р = 0,6), ЛПНП (р = 0,4), ЛПВП (р = 0,3), ИА (р = 0,5). Таким образом, препараты гормона роста эффективно снижают концентрацию ХС, ЛПНП с одновременным повышением содержания ЛПВП, способствуют снижению ОТ и отношения ОТ/ОБ, что уменьшает риск развития висцерального ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с ДГР.
«Тестостерон — гормон очень коварный»: интервью эндокринолога
Мы продолжаем серию встреч с выдающимися отечественными врачами. Сегодня — обстоятельный разговор о нашей эндокринной системе в целом и «любимом» мужском гормоне тестостероне в частности с директором Клиники эндокринологии Первого МГМУ им. Сеченова Валерием Фадеевым.
Мы знаем, что эндокринология — это про гормоны, часто слышим «проверь щитовидку». С другой стороны, многие довольно слабо себе представляют, как связана деятельность щитовидной железы с повседневным функционированием организма, в частности мужского.
Между функционированием женской и мужской эндокринных систем разница очень большая, при том что набор гормонов у мужчин и у женщин одинаковый. Разница — в количестве и в характере секреции. Существенная часть гормонов в женском организме вырабатывается циклически, а в мужском — тонически, то есть непрерывно, без месячной цикличности. На такую «мужскую» выработку гормонов гипоталамо-гипофизарную систему человека настраивает появление определенного количества тестостерона при развитии плода, с момента оплодотворения до рождения ребенка.
Про тестостерон, который очень интересует наших читателей, я расспрошу вас особенно подробно. Но начнем, если можно, с азов — с функций щитовидной железы.
Гормоны щитовидной железы по своему происхождению — наиболее древние, они регулируют самые базовые функции клетки. Причем каждой клетки. Точнее, регулируют процессы окисления и потребления клеткой кислорода. Наш организм можно сравнить с печкой, в которой горит огонь. Мы подбрасываем туда дрова — то, что мы едим. Для того чтобы огонь не погас, нужен кислород. В печке есть заслонка, и с ее помощью мы можем сделать пламя посильнее — открыв пошире, а можем пригасить — оставим маленькую щелочку, и огонек будет тлеть. Функция гормонов щитовидной железы и состоит в управлении заслонкой, точнее — интенсивностью окисления, горения, в результате которого образуется тепло — та энергия, которая нужна каждой клетке.
Откуда мы вообще узнали, что в нашем организме существуют гормоны?
До появления понятия «гормон» речь шла о так называемых гуморальных факторах. Еще в XIV веке китайцы связывали с ними вторичные половые признаки: медики того времени говорят о том, что «внешним проявлением могущества мужского семени является борода», «борода имеет отношение к почкам и яичкам». В середине XIX века немецкий профессор Бертольд проводил опыты: петуха кастрировали, в результате чего у него происходил регресс вторичного полового признака — гребешка. После этого петушкам вводился экстракт удаленных семенников, и гребешок восстанавливался. Это и были первые опыты, связанные с тестостероном. Само понятие «гормон» появилось позже, в начале XX века, и с тех пор его толкование претерпело многочисленные трансформации.
Эндокринология сформировалась как область медицины, занимающаяся только гормонами?
Да, классическая эндокринология касается семи анатомически выделенных эндокринных желез: щитовидная, околощитовидная, гипофиз, поджелудочная железа, кора надпочечников, яички и яичники, эпифиз. Это эндокринные железы, выделяющие гормоны. Собственно, название «эндокринология» переводится как «наука о том, что выделяется внутрь», — она изучает химические вещества, выделяющиеся этими железами в кровь и регулирующие функции многих клеток.
Расскажите о взаимодействии нервной и эндокринной систем.
Сравнение нервной системы с эндокринной похоже на сравнение телефона и радио. Нервная система — это телефон: провода-нервы, которые идут от головного мозга и передают информацию в конкретную точку. Гормональная железа вырабатывает информацию, которая через кровь разносится очень многим — как радио, которое вещает из одной точки, но его слышат все. То есть импульс эндокринной системы — это громкая связь. При сбое в нервной системе перестает работать только то, что приводится в действие этим нервом, — одна мышца: как если перебить телефонный провод, не будет работать только телефон. А если сломается радиостанция — сообщения не услышит никто. То есть патология эндокринной системы полисистемна — это патология сразу многих структур. Пример — гормоны той же щитовидной железы, которые действуют практически на все клетки нашего организма. В нашей клетке все энергозависимо — все ферментные системы, все их функционирование, поскольку в каждой клетке есть АТФ, аденозинтрифосфат — наша батарейка. И интенсивность производства энергии в ней регулируют гормоны щитовидной железы.
Должен ли молодой мужчина, которого ничего не беспокоит, однажды профилактически посетить эндокринолога?
Превентивная медицина вообще вещь достаточно противоречивая. Бытующая в обывательской среде концепция «чем больше обследуешься, тем лучше» — в корне не верна. В современном мире лишние обследования могут нанести не меньший вред, чем их отсутствие, в том числе и потому, что их интерпретация очень сложна. На ультразвуке в щитовидной железе видны структуры в один миллиметр. И они могут произвести больше шума, не приведя ни к каким последствиям. О превентивной эндокринологии можно говорить, прежде всего, в связи с уровнем сахара в крови. Если речь идет о мужчине с избыточным весом, сахар желательно контролировать лет с 20–25 — как минимум раз в несколько лет. Делать это нужно и в том случае, если родители были больны диабетом или имели сердечно-сосудистую патологию.
Заболевания эндокринной системы наследуются?
Наследуется склонность. Это так называемые мультифакториальные заболевания — есть некоторая предрасположенность, которая может реализоваться, а может и нет. Если у человека склонность к диабету, но он при этом не набирает лишний вес, он может и не заболеть. То есть факторы среды, в частности пищевой, могут способствовать реализации фактора генетического. Тридцать лет назад диабет второго типа мы называли возрастным, а сегодня он встречается даже у детей. К сожалению, мы сплошь и рядом видим диабет у 25-летних пациентов с ожирением. Кстати, важно сказать, что есть очевидная связь ожирения и снижения функции яичек. При выраженном ожирении снижается уровень тестостерона. Дело в том, что жировая ткань является местом обмена половых гормонов, при ожирении у мужчины происходит изменение баланса эстрогенов и тестостерона. Это приводит к подавлению гипофизарной регуляции яичек и снижению выработки тестостерона.
С чем к эндокринологу обычно обращаются молодые мужчины?
У мужчин в возрасте 20–30 лет эндокринная патология встречается относительно нечасто — почти в десять раз реже, чем у женщин. Но если уж у мужчины в молодом возрасте развивается, допустим, Базедова болезнь, то она протекает значительно тяжелее и с худшим прогнозом. Почему? Сложно сказать, четко доказанных объяснений нет. Но повторюсь еще раз — в молодом возрасте патология щитовидной железы мужчин встречается нечасто. Наибольшую проблему представляет снижение ее функций, которое встречается у мужчин после 40 лет. Симптомы этого расстройства очень неспецифичны: речь может идти о, скажем так, непонятно плохом самочувствии — общий упадок сил, вялость, усталость, снижение мышечного тонуса, потенции, полового влечения, эректильная дисфункция, то есть какая-то неспецифика, которая потенциально может быть фоном или шлейфом любого заболевания. В госпитальной выборке, как мы ее называем, если пациент пришел к врачу и есть набор этих факторов без явного сопутствующего заболевания, а тем более при его наличии, — лучше проверить функцию щитовидной железы.
Какие методы сегодня для этого используются?
Берется кровь из вены и определяется один показатель — ТТГ, тиреотропный гормон гипофиза. Его уровень позволяет более чем точно оценить работу щитовидной железы. Проблемы с этим гормоном чаще встречаются у женщин, но и для мужчин это не редкость.
Получается, что с точки зрения гормональной системы мужчины больше защищены природой?
Да, вот только живут они в среднем лет на двадцать меньше. На самом деле, природой защищена женщина — и с позиции эндокринной системы тоже. На ней все-таки лежит задача воспроизводства, тогда как биологическое значение мужчины, выполнившего копулятивную функцию, на этом практически закончено.
Коли вы вспомнили копулятивную функцию, давайте поговорим про тестостерон, который так всех волнует.
Тестостерон — гормон очень интересный, можно сказать, коварный. На дворе XXI век, а понимания способов его точного определения до сих пор нет — все методики имеют изъяны. Измерение уровня гормонов проводятся иммунометрическими методами, то есть при помощи антител. Тестостерон — стероидный гормон, очень маленький по структуре; размер антитела в энное количество раз больше. То есть цифирь тестостерона — дело очень тонкое. Ее надо уметь интерпретировать в зависимости от ситуации, в комплексе с другими гормонами, с гонадотропинами — гормонами передней доли гипофиза. Поэтому бытующее мнение о том, что если тебе в лаборатории выдали огромную цифру тестостерона, значит ты супермужик, — ошибочно. Вообще, это часть мифа о том, что эндокринология — какая-то приставка к гормональной лаборатории: мы тут сидим, отправляем всех на гормональные исследования, получаем цифирь — и ставим диагноз. Абсолютная ерунда.
В чем основная задача эндокринологии?
Это клиническая дисциплина, такая же как, допустим, кардиология. И интерпретация лабораторных тестов зачастую находится на последнем этапе наших рассуждений. У кардиолога тоже есть эхокардиограмма: она может быть в полном порядке, а человек при этом имеет целый букет проблем. То же самое можно сказать и в отношении гормонов: если бы диагноз можно было поставить по цифре, я тут был бы не нужен. Можно посадить лаборантку, чтобы прямо на бланке результатов гормонального исследования ставить диагнозы и выписывать назначения.
Давайте проследим процесс жизни тестостерона в контексте взросления мужского организма.
Давайте. Пубертат и раннее развитие опустим — там очень сложные, я бы даже сказал, витиеватые процессы взаимоотношения гормонов коры надпочечников и яичек, что вряд ли интересно вашим читателям. К 20 годам показатели выработки тестостерона достигают пиковых значений, а лет с 30 медленно-медленно, у всех по-разному, но в целом совершенно закономерно, они начинают снижаться. Тестостерон вырабатывается в яичках, но глубокое заблуждение — считать его гормоном, созданным природой только для эрекции. Эректильная функция может быть совершенно нормальной даже при низком тестостероне, а вот половое влечение, желание, либидо — называйте как хотите, — скорее всего, будет снижено. Тестостерон — это анаболик мужского организма, он делает практически все то, что отличает мужчину от женщины, он способствует развитию не только половой, но и мышечной системы, мозга, даже продукции эритроцитов. Без него мужчина превращается в евнуха — тонкий голосок, отсутствие оволосения, дряблая мышечная система, ожирение, животик. Но в возрасте ваших читателей дефицит тестостерона встречается достаточно редко. Если взять сто процентов мужчин в возрасте 20–30 лет с нарушением эрекции, то, наверное, у процентов 90–95 — это проблема психогенная. Ведь у эректильной функции очень много составляющих, прежде всего, головной мозг, система очень сложная. И чаще всего она дает сбой при разного рода нарушениях: детские страхи, комплексы, неврозы, личностные расстройства, отношения между партнерами, вот это вот все. А реальный дефицит тестостерона, скорее, смотрит в сторону возраста «50 плюс». И вот там как раз на эту тему возникает множество спекуляций.
Происки фармы?
Отчасти да. Отчасти — лобби тех, кто занимается эректильной дисфункцией, раздувает эту тематику. И за рубежом, и у нас есть «специалисты», готовые пришить дефицит тестостерона буквально каждому, обвиняя в этом дефиците практически все мужские болезни, включая ожирение. Чуть ли не диабет лечат тестостероном. Ведь что такое дефицит? Цифра ниже нормы. А это понятие весьма относительное, особенно для гормонов. Тот случай, когда слово «норма» надо поставить в большие кавычки. Нет нормы, есть референс, а это понятие статистическое: взяли, условно говоря, сто здоровых мужчин в возрасте 20–30 лет, посмотрели тестостерон, вывели среднее, убрали купол Гаусса и получили две цифры.
При этом есть особенности популяции расовые, региональные, возрастные…
Вот-вот, возрастные. И здесь можно спекулировать до бесконечности. Сдвинул рамку считывания и сказал: «У тебя дефицит…»
«…прими таблетку».
Да, «прими таблетку». Исследований, которые изучали назначение тестостерона мужчинам более старшего возраста, во-первых, не так много, во-вторых, они не такие длительные. Часть из них имела результаты позитивные, часть — негативные с позиции сердечно-сосудистого риска.
Значит, искусственное повышение уровня тестостерона влечет за собой риск кардиологических проблем?
Однозначно я ответить не могу. Но результаты исследований в этом смысле противоречивы. Есть цифра, четко показывающая дефицит тестостерона, тогда его назначение имеет позитивные последствия. Но если взять, как мы ее называем, «серую» зону, когда кто-то считает это значение дефицитом, а кто-то — нет, здесь это назначение чаще всего не приводит ни к каким результатам. Ведь гормоны — часть большой интегральной системы внутри человека. Человек, к сожалению, смертен, и с этим пока никто ничего поделать не может. Человек стареет, и стареют все его системы, в том числе эндокринная, интегрально подстраиваясь под тот или иной возраст. А если вы начинаете в возрасте 60 лет искусственно при помощи таблеток устраивать себе 18, вы вызываете конфликт систем. Ведь не зря в Ветхом Завете сказано: «Никто не вливает молодого вина в мехи ветхие; а иначе молодое вино прорвет мехи, и само вытечет, и мехи пропадут». Понимаете, гормон — системно действующий активный элемент. Если вы ввели в системный кровоток тестостерон, он подействовал не только на ваш член: он подействовал на мозг, на сердце, на сосуды, на печень — на все! Значит, последствия тоже могут быть системными.
И непредсказуемыми?
Ну, если кто-то хочет экспериментировать и готов, как в «Египетских ночах», за один половой акт получить какой-нибудь инсульт — это его выбор. Но уж во всяком случае не стоит делать этого в 20–30 лет. Если в этом возрасте есть сексуальные проблемы — не грешите сразу на низкий тестостерон. Да, такое случается, но крайне редко, и тогда это серьезное нарушение. Но часто в такой ситуации хватаются за пограничные результаты, когда назначение тестостерона — просто удобный для врача выход.
Чем опасно подобное назначение?
Есть аспект, в котором мужской организм более нежен, чем женский, — я говорю о продуцировании сперматозоидов. Назначение тестостерона извне его подавляет. Вообще, стоит человеку переболеть хотя бы сильным насморком с температурой — сперматогенез на какое-то время будет подавлен. Природа так устроила: больной самец не должен оплодотворять самок. Даже не надо насморка: допустим, мужчина замотан на работе, нервничает, не высыпается ночами — у него в этой ситуации будет низкий тестостерон просто за счет общего упадка сил. Даже в молодом возрасте. Мы в нашей клинике экспериментировали: у пациентов с сахарным диабетом смотрели тестостерон при госпитализации, а потом — через две недели, после того как он у нас полежал. Во-первых, мужик выспался. Во-вторых, мы привели в порядок какие-то общие показатели. И через две недели у него тестостерон уже в норме! Однократному определению тестостерона верить вообще нельзя. И когда начинают оценивать спермограмму у мужчины, который болен каким-то хроническим заболеванием, некомпенсированным, — это тоже абсурд. Первым делом надо его вылечить. Привести его в нормальное состояние, а потом оценивать работу половой системы. Либо он в запое…
Вот тоже интересная тема — алкоголь и мужской гормональный фон. На самом ли деле виски снижает уровень сахара в крови?
Любой этанол, любой этиловый спирт потенциально блокирует производство печенью глюкозы, и на какое-то время действительно может уровень сахара снизить. Но лечить диабет алкоголем я не рекомендую — неважно, виски это, водка или текила.
А как же заветные 40 миллиграммов в день, которые разрешены даже кардиологами?
40 миллиграммов можно — конечно, при условии, что человек готов на этом остановиться. Алкоголь — универсальный транквилизатор, и в современном мире играет в том числе позитивную роль, помогая человеку в состоянии хронического стресса этот стресс снять. Хронический стресс, кстати, на половую функцию тоже влияет плохо. Так что никто не против алкоголя в малых количествах, чтобы уменьшить напряжение. Но в больших — он наносит только вред, нарушает эрекцию и эякуляцию. Вы спрашиваете о связи с функциями щитовидной железы — на нее алкоголь впрямую не влияет. А на половую функцию — только негативно.
Вы говорите о фертильности?
Именно. У хронических алкоголиков работа яичка нарушена капитально. На фоне интоксикации снижается выработка тестостерона и нарушается сперматогенез, это доказано. И если речь о фертильности, на сегодняшний день нет практически никаких лекарственных средств, влияющих на сперматогенез. Это до такой степени тонкий и сложный процесс, что мы пока не научились в него вмешиваться. У женщины можно простимулировать овуляцию, чтобы получить яйцеклетку, а вот если у мужчины поражен сперматогенный эпителий, методов лечения нет.
Что именно негативно влияет на функцию этого эпителия?
Эпителий вырабатывает сперматозоиды. И влияют на этот процесс многие факторы, в том числе и собственный тестостерон. Клетки, которые продуцируют его в яичке, находятся рядом и влияют друг на друга: клетки Сертоли, клетки Лейдига, образующие сперматогенный эпителий, связаны в локальную регуляцию. Плюс на продукцию тестостерона и на продукцию сперматозоидов в яичке влияют гормоны гипофиза. Так что этот эпителий достаточно чувствителен к токсическим влияниям.
К любым, не только к алкоголю?
Разумеется. Вот простой пример: допустим, не дай бог, если речь идет о злокачественных опухолях, по поводу которых назначается химиотерапия, практически первое, что страдает, — именно сперматогенный эпителий. Потому что убиваются делящиеся клетки. Так что молодым пациентам перед назначением противоопухолевой химиотерапии рекомендуют криоконсервацию спермы.
Давайте продолжим наш эндокринологический ликбез. Что важно знать о работе гипофиза и гипоталамуса?
Мы говорим, скорее, о работе гипоталамо-гипофизарной системы. Ядра гипоталамуса — это ядра нервной системы, которые продуцируют гуморальные факторы. Это, как правило, очень небольшие молекулы, состоящие из нескольких аминокислот, которые по очень коротеньким сосудам попадают в гипофиз и там стимулируют выработку гормонов гипофиза. Гипофиз — это такой дирижер, ключевая регуляторная структура многих элементов эндокринной системы. А значит, от него зависит половая функция, работа щитовидной железы, надпочечников, выработка пролактина, выработка гормона роста и целый ряд других факторов.
В том числе обмен веществ?
Знаете, эндокринологи слегка впадают в ступор, когда слышат выражения «нарушен обмен веществ» или, скажем, «гормональный фон». Жизнь человека — это и есть обмен веществ, и в нем участвует все, включая глаза, зубы, волосы, уши и ногти.
Не будем впадать в ступор, вернемся к гипоталамусу.
Гипоталамус осуществляет взаимосвязь нервной и эндокринной систем. Эти системы взаимосвязаны, они функционируют вместе. Но, возвращаясь к началу разговора, нервные системы — это быстрая регуляция, как звонок по телефону: пришел импульс, и мышцы мгновенно сократились. Гуморальная система, включающая выработку гормонов, это более медленная базальная регуляция, осуществляющая фундаментальные жизненные процессы. Здесь надо вспомнить эволюцию, развитие животного мира: началось-то все не с нервов, а с того, что была какая-то плазма, в которой циркулировали некие вещества.
Я чувствую здесь отголоски старого междисциплинарного спора…
Нет, нет. Нервная система, конечно, тоже важна. Просто мы сегодня много говорили, к примеру, о фертильности, о половой функции. Это не простое сокращение мышцы, это комплексный процесс, растянутый во времени, который регулируется именно взаимоотношениями гормонов. Не может нерв протянуться от мозга к яичку и способствовать выработке сперматозоидов, понимаете? Это было бы слишком круто. И гипоталамус как раз отвечает за интегративное взаимодействие нервных влияний.
Как мужская эндокринная система реагирует на физические нагрузки и топливо, которым эти нагрузки искусственно подпитываются? Я говорю о спортивном питании.
Если вам уже за 30, то, наверное, вы ходите в спортзал за здоровьем, а не для того чтобы превратить себя в шкаф мышц и девушек соблазнять. В 18 лет можно, конечно, думать, что женщине нужна ваша мышечная масса, но в принципе это глупость абсолютная и в 99% процентах случаев не сработает. Если вы ставите себе задачу соблазнить максимум женщин, надо больше усилий тратить на развитие мозга. А в спортзале — думать о сосудах, мышцах и о какой-то гармонии. Теперь к вопросу о спортивном питании и энергетиках. Я отношусь к ним резко отрицательно. Не хочу никого пугать, но мне пришлось быть свидетелем летальной миокардиодистрофии на фоне приема большого количества энергетиков. А что касается гормонов и, в частности, того же тестостерона, — к сожалению, боюсь, нам с вами уже не переломить стереотипы, которые сложились в этих спортивных залах. Нам не объяснить, что баловство с тестостероном приведет к тому, что к тому моменту, когда такой парень встретит свою единственную, у него от сперматогенного эпителия ничего не останется. Я сам посещаю фитнес-клуб и нередко оказываюсь свидетелем бесед молодых людей на, скажем так, медицинские темы. То, что я слышу, не просто дико — у меня даже не хватает слов это описать: «Сейчас я на андрогенах, потом высушиваюсь, потом добавляю трийодтиронин…» Надо отметить, что чаще всего на эти темы рассуждают люди со, скажем так, не очень высокой интеллектуальной планкой.
Что-что он добавляет?
Трийодтиронин — гормон щитовидной железы. А дальше с видом абсолютного знатока, но с ошибками в базовых понятиях такой человек начинает давать другому человеку рекомендации. При этом речь идет об очень серьезных гормональных препаратах… Настоящий паноптикум, причем с риском для здоровья. Что касается потребления большого количества протеинов, то это прежде всего нефизиологично, это большая нагрузка на почки. У меня очень много пациентов из бывших серьезных спортсменов и тех, кто служил в спецназе. При их физических нагрузках прием каких-то препаратов и специального питания — не развлекуха, не способ девушку соблазнить, а часть тяжелейшей работы с гипернагрузками. Так вот, как правило, эти люди имеют целый букет эндокринных и сердечно-сосудистых заболеваний. С возрастом многие из них приобретают ожирение, гипертонию, сахарный диабет.
Расскажите, пожалуйста, про антивозрастную эндокринологию, про модную нынче возрастную гормонотерапию.
В силу развития в последние годы антиэйджинговой индустрии большинство профессиональных эндокринологических ассоциаций вынуждены были издать нормативные документы по гормонотерапии: клинические рекомендации по лечению гипотиреоза, гипогонадизма, дефицита гормона роста. Наша профессиональная позиция однозначна: гормонотерапия показана только и исключительно в ситуации дефицита гормона. Но существует мощнейшее антиэйджинговое лобби, непрофессиональные парамедицинские и прочие маргинальные ассоциации. Я присутствовал на их конференциях: с точки зрения профессиональных клиницистов-эндокринологов то, что там происходит, иногда выглядит диковато. Баловство в нашей сфере, как, впрочем, и в любой, кончается плохо. Гормон роста, допустим, которым балуются для омоложения, — это ростовой фактор, от него размножаются клетки, а значит, мы легко можем вырастить себе опухоль. Опасность в том, что антиэйджинг-индустрия находится в неконтролируемом поле: им не нужна статистика, не нужны проспективные исследования, они живут вне медицинской идеологии.
То есть начинать омолаживаться с помощью гормонотерапии — это, в общем, серьезный риск.
Омолаживаться нужно в молодости. Наша регуляторная система устроена слишком сложно, чтобы введением в нее того или иного элемента можно было запустить какие-то процессы в обратную сторону. Мы сегодня перечислили классические гормоны, а ведь помимо них есть еще сотни две, и все они участвуют в работе организма. «Гормон», кстати, происходит не от слова «гармония», как многие думают, а от слова hormao — «привожу в действие». И все эти действия должны быть, скажем так, пропорциональны друг другу. Повторюсь: гормон действует на очень много структур сразу, он попадает в системный кровоток и доносится до всех клеток. Мы определили какую-то одну его функцию, но есть еще десяток, о которых мы не знаем. Вот у нерва, допустим, одна функция — иннервация мышц, а гормон — нечто более сложное. Периодически всплывает какой-то один из его эффектов, и начинается: «Вот это гормон того-то». Почти каждый гормон в свое время называли гормоном молодости. Есть эпизоды их популярности: то у нас популярен тестостерон, то пролактин, то тироксин. То вдруг гормоном молодости объявляют дегидроэпиандростерон — это андроген надпочечников: одно время в США его можно было купить в любой аптеке безо всякого рецепта.
Что в целом должен делать молодой мужчина для того, чтобы сохранить свою эндокринную систему?
Для начала, как это ни удивительно, помнить о простой вещи: соль должна быть с йодом. Когда ваша жена или девушка идет в магазин, попросите ее не тратить деньги на разные японские и гималайские выкрутасы, а покупать нашу отечественную соль, где на пачке написано «йодированная». Ее эффективность абсолютно доказана — она решает проблему йодного дефицита, предотвращает развитие зоба и приносит много еще пользы. Женщинам это еще важнее, но мужчинам тоже нужно следить, чтобы в организм поступало достаточно йода. Это относительно щитовидной железы. Что касается сахарного диабета, понятно, что болезнь связана с наследственной предрасположенностью, но мы должны помнить о прямой ее связи с избытком веса: живот не просто мешает завязать шнурки, но и влияет на наше общее состояние и сердечно-сосудистую систему. Дальше — половая функция. Мужчине дан сперматогенный эпителий, один на всю жизнь, и надо его беречь. Качество спермы в 20 лет и в 60 различается очень сильно: на нем отражается все, что на нас обрушивается, — от головы и нервов до окружающей среды, не говоря уже о любых интоксикациях, особенно хронических. Так что, как видите, ничего, выходящего за понятия здорового образа жизни я порекомендовать не могу, хотя этот термин и попахивает чем-то архаическим. Нужна физическая активность, и крайне желательно — без употребления разных стимулирующих средств. Когда тебе двадцать, кажется, что можно впихивать в себя любую гадость. Но проходит десяток-другой лет, и мы понимаем, что жизнь не бесконечна. А тут как раз на нас сваливаются результаты всех наших юношеских экспериментов… Ваш покорный слуга знаете сколько учился, пока начал что-то вводить пациентам в организм? Чтобы назначить гормон, я окончил шесть лет вуза, два года ординатуры, аспирантуру, защитил несколько диссертаций, и поверьте, до сих пор все проверяю, перепроверяю и взвешиваю. Никогда не назначаю гормоны при первом визите пациента, предлагаю обследоваться в динамике и только тогда принимаю какое-то решение. А когда с гормонами начинают баловаться мальчики в фитнес-клубах, это дикость. На мой взгляд, здесь проявляется определенная ущербность, мужские комплексы, которые пытаются компенсировать накачкой мышц. Так что в этом смысле я рекомендовал бы для начала задуматься о том, что происходит с вашей головой, а не с тестостероном.
Ссылка на публикацию: MensHealth
| Не-эндокрин. железы | Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система: Желудок: гастрин · грелин · 12-перстная: CCK · GIP · секретин · мотилин · Вазоактивный интестинальный пептид (VIP) · Подвздошная кишка: энтероглюкагон · Печень/другое: Инсулиноподобный фактор роста (IGF-1, IGF-2) Жировая ткань: лептин · адипонектин · резистин Скелет: Остеокальцин Почки: JGA (ренин) · перитубулярные клетки (EPO) · кальцитриол · простагландин Сердце: натрийуретический пептид (ANP, BNP) |
|---|
Карликовый или низкий рост
ВАЖНО!
Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу. Карликовый рост: причины появления, при каких заболеваниях возникает, диагностика и способы лечения.Нанизм (карликовый рост) – патологическое состояние, характеризующееся аномальной низкорослостью (ниже 130 см у мужчин и ниже 120 см у женщин). Такой диагноз ставят ребенку при отставании в росте более чем на 40%. Если отставание не превышает 20%, говорят о низкорослости.
Разновидности нанизма
Нанизм – проявление и один из симптомов генетически обусловленных нарушений роста, а также нарушений роста при ряде эндокринных и неэндокринных заболеваний. В зависимости от причин замедления роста выделяют несколько видов нанизма.
В некоторых случаях низкорослость возникает под действием токсических факторов или дефицита питательных веществ. Серьезное влияние на рост оказывают эндокринные факторы, в первую очередь гормон роста – соматотропин.
При соматотропной недостаточности или при нарушении восприимчивости клеток к гормону рост замедляется. Низкорослость может наблюдаться при дефиците гормонов щитовидной железы (гипотиреоз) и половых гормонов (гипогонадизм). Преждевременное прекращение роста возникает при избытке глюкокортикоидов – стероидных гормонов, которые синтезируются в коре надпочечников. Генетические причины нанизма относятся к наследственным факторам задержки роста и связаны с нарушением внутриутробного развития. В ряде случаев маленький рост может быть следствием системных заболеваний. Преждевременное прекращение роста бывает обусловлено плохими социальными условиями.Различают нанизм с пропорциональным и непропорциональным телосложением.
При каких заболеваниях развивается нанизм
Влияние экзогенных факторов. Задержку роста в период внутриутробного развития могут вызывать различные химические соединения, в том числе рентгеновское облучение, а также рентгеновское облучение и длительная гипоксия.
Наиболее «чувствительны» в этом отношении первые три месяца беременности.
Гормональный дисбаланс. Преждевременное прекращение роста вследствие эндокринных нарушений относится к порокам развития. Прямое влияние на рост оказывает соматотропный гормон, или гормон роста, который вырабатывается в передней доле гипофиза. Карликовость может развиваться как при дефиците этого гормона (соматотропная недостаточность), так и вследствие невосприимчивости к нему рецепторов клеток.Очень часто дефицит гормона роста сочетается с недостаточной продукцией других гормонов аденогипофиза, что служит причиной развития пангипопитуитаризма.
Заболевание развивается очень долго, и первыми его симптомами являются задержка роста и изменение фигуры с развитием евнухоидных пропорций (укороченное туловище и длинные конечности). Задержка роста становится очевидной только на втором году жизни ребенка, а после 4 лет прибавка роста обычно не превышает 2-3 см в год. Характерным признаком заболевания служат мелкие кукольные черты лица. Отмечается атрофия половых желез, задержка развития половых органов.Недостаточность синтетической функции гипофиза приводит к нарушению роста и изменению функций других секреторных желез (щитовидной, поджелудочной, половых).
У взрослых пациентов с врожденной соматотропной недостаточностью, помимо задержки роста, имеют место абдоминальное ожирение, снижение мышечной массы, гипотония, остеопороз и ранний атеросклероз, снижение степени оволосения, атрофия наружных половых органов и молочных желез у женщин, низкий уровень интеллектуальной и физической активности. Симптомы заболевания появляются, когда в гипофизе остается не более 10% функционирующих клеток.
При изолированном врожденном снижении синтеза тиреотропных гормонов – гипотиреозе также наблюдается задержка роста и несоответствие костного возраста. При этом, в отличие от пациентов с соматотропной недостаточностью, у пациентов с гипотиреозом нарушаются пропорции тела. У детей с врожденным гипотиреозом отмечается плохая заживляемость пупочной ранки; длительная желтуха. При отсутствии своевременного лечения появляются другие типичные признаки: заторможенность, пониженный аппетит, ухудшение сосательного рефлекса, затруднения при глотании, метеоризм, запоры; сухая и шелушащаяся кожа; холодные кисти и стопы; ломкие тусклые волосы. Пороки костного роста заключаются в отставании развития лицевого скелета, позднем прорезывании и смене зубов. Также характерны повышенная масса тела, отечность лица и конечностей, хриплый грубый голос. С возрастом проявляется задержка роста и отставание психомоторного развития.
Интеллектуальное развитие ребенка страдает тем сильнее, чем позднее начато лечение.
При снижении продукции половых гормонов – гипогонадизме – помимо задержки роста наблюдается недоразвитие половых органов, иногда ожирение. Врожденные формы гипогонадизма очень часто сочетаются с дефицитом других гипофизарных гормонов и синдромальными патологиями, в числе которых отмечают синдромы Прадера–Вилли, Барде–Бидля, Лоренса–Муна, Рода, Мэдока.Синдромальные виды нанизма. Карликовость присуща пациентам с врожденными генетически обусловленными синдромами. К их числу относят синдромы Шерешевского–Тернера (дисгенезия гонад), Нонне, Гетчинсона–Гилфорда, Рассела–Сильвера, Секкеля.
Все синдромальные заболевания характеризуются генетически обусловленными внутриутробными нарушениями развития, что приводит к многочисленным патологиям уже при рождении.
Наследственные заболевания опорно-двигательного аппарата. Маленький рост может быть следствием хондродисплазии, которая имеет наследственный характер. Заболевание сопровождается замедлением роста костей и разрастанием клеток хрящевой ткани эпифизов. Кости конечностей становятся непропорционально короткими и утолщенными, кисти рук имеют форму трезубца. Отмечается макроцефалия с выступающим лбом и плоской переносицей. При рождении рост может находиться в пределах нижней границы нормы, но с возрастом происходит его задержка. Интеллект пациентов обычно сохранен, однако моторное развитие задерживается. Остеопсатироз также относится к числу наследственных заболеваний костной системы. Нарушение синтеза коллагена приводит к раннему окостенению скелета и вследствие этого к прекращению роста. В тяжелых случаях возможна смерть новорожденных.Один из ведущих симптомов заболевания – склонность к переломам костей, которые могут происходить как внутриутробно, так и во время и после родов.
Могут наблюдаться значительные дефекты костной ткани височной и затылочной областей.Пороки сердца. Карликовость может развиваться у детей, страдающих грубыми врожденными пороками сердца.
Хронические болезни почек.
Хроническая почечная недостаточность почти всегда сопровождается задержкой роста.
Особенно сильно заметна задержка роста в первые два года жизни и в пубертатном периоде. Причины такого явления заключаются в нарушении питания, частых инфекционных заболеваниях, метаболическом ацидозе. Кроме того, прием глюкокортикостероидов также вызывает нарушение роста.К каким врачам обращаться
Нарушение роста и диспропорции тела отмечаются уже в первые годы жизни ребенка, и первичный диагноз ставит педиатр. В дальнейшем может потребоваться помощь эндокринолога, ортопеда, уролога, нефролога или кардиолога.
Диагностика и обследование
Диагностику начинают с опроса и оценки роста родителей пациента. Проводят антропометрические измерения (рост, вес и т. д.) и оценивают половое развитие. Определяют костный возраст ребенка, используя рентгенографию.
Половые гормоны
- Прогестерон
- Тестостерон
- Пролактин
- Лютеинизирующий гормон (ЛГ)
- Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)
- Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ)
- Свободный В-ХГЧ
- Эстрадиол
- Андростендион
Репродуктивная функция у обоих полов полностью контролируется и регулируется гормонами. Основные половые гормоны разделены на два класса – эстрогены (женские) и андрогены (мужские). И у мужчин, и у женщин присутствуют оба вида гормонов, но в совершенно разных количествах. Так, например, суточная выработка мужского гормона тестостерона у мужчин в 20-30 раз больше чем у большинства женщин. В свою очередь, женский половой гормон эстрадиол, в небольших количествах есть и у мужчин. У женщин, кроме двух основных классов гормонов присутствует ещё один класс: гестагены, главный представитель этого класса – прогестерон. У мужчин половые гормоны образуются в ткани семенников, у женщин они синтезируются яичниками, кроме того, независимо от пола, небольшое количество гормонов вырабатывается в коре надпочечников. Считается, что эстрогены в большей степени отвечают за память, а андрогены – за познавательные функции, настроение, половое влечение. Избыток и, наоборот, дефицит гормонов одинаково неблагоприятно сказываются на здоровье. Так, дефицит и переизбыток тестостерона препятствуют созреванию яйцеклетки.
Прогестерон – основная функция состоит в подготовке организма женщины к беременности. Он необходим для поддержания беременности и тонуса гладкой мускулатуры матки. Предотвращает избыточное разрастание слизистой матки и оказывает влияние на ткань молочных желез (стимулирует рост и развитие железистой ткани молочных желез, способствует подготовке их к лактации).
Каждый месяц эстроген заставляет внутренний выстилающий слой матки – эндометрий – расти и обновляться, в то время как лютеинизирующий гормон (ЛГ) способствует высвобождению яйцеклетки в одном из яичников. На месте высвободившейся яйцеклетки образуется так называемое жёлтое тело, которое вырабатывает прогестерон. Прогестерон вместе с гормоном, выделяемым надпочечниками, останавливает рост эндометрия и подготавливает матку к возможной имплантации оплодотворенной яйцеклетки. Если оплодотворения не происходит, желтое тело исчезает, уровень прогестерона падает и наступает менструальное кровотечение. Если же оплодотворенная яйцеклетка прикрепляется к стенке матки, желтое тело продолжает производить прогестерон. Через несколько недель плацента берет на себя функцию желтого тела по выработке прогестерона, являясь основным источником этого гормона во время беременности.
Анализ используется для выявления причин бесплодия, диагностики внематочной или патологической беременности, контроля за состоянием плода и плаценты во время беременности и чтобы определить, была ли у пациентки овуляция.
Тестостерон – основной мужской половой гормон, отвечающий за формирование вторичных половых признаков и половую функцию. Его синтез стимулируется и контролируется лютеинизирующим гормоном (ЛГ), вырабатываемым гипофизом. Уровень тестостерона подвержен значительным колебаниям в течение суток, своего пика он достигает между 4 и 8 часами утра, а минимум приходится на вечерние часы (между 16:00 и 20:00).
Кроме того, его концентрация возрастает после физических нагрузок и уменьшается с возрастом. В особенно большом количестве он вырабатывается у подростков в период полового созревания. У мужчин тестостерон синтезируется яичками и надпочечниками, а у женщин – надпочечниками и в небольшом количестве яичниками.
Тестостерон способствует развитию вторичных половых признаков, таких как увеличение полового члена, рост волос на теле, развитие мышечной массы и низкий голос. У взрослых мужчин он регулирует сексуальные инстинкты и поддержание мышечной массы. Тестостерон также присутствует в организме женщины, хотя и в меньшей концентрации. От него зависят либидо (сексуальное влечение), способность к оргазмам, уровень инсулина, стройная фигура, развитие мышечной массы, костная ткань. Тестостерон отвечает за активность и переносимость эмоциональных нагрузок. В постменопаузу, когда исчезнут эстрогены и гестагены, именно тестостерон будет еще некоторое время поддерживать плотность костной ткани, сердечно-сосудистую систему и поможет легче переносить климактерический синдром.
Анализ назначается при мужском и женском бесплодии или пониженном половом влечении, замедленном либо преждевременном половом созревании у мальчиков и эректильной дисфункции у мужчин, при болезнях гипоталамуса, гипофиза, опухолях яичек.
Лютеинизирующий гормон (ЛГ) – гормон передней доли гипофиза, отвечает за бесперебойную работу всей системы половых желез, равно как и за выработку мужских и женских половых гормонов — прогестерона и тестостерона. У женщин ЛГ воздействует на клетки оболочки яичника и жёлтое тело, стимулирует овуляцию и активирует в клетках яичников синтез эстрогенов и прогестерона, у мужчин — на клетки семенников, активируя в них синтез тестостерона, благодаря чему, в частности, происходит созревание сперматозоидов.
Анализ проводится для диагностики бесплодия и оценки функционального состояния репродуктивной системы.
ФСГ (фолликулостимулирующий гормон) регулирует выработку половых гормонов, но сам не является таковым, поскольку вырабатывается не половыми железами, а гипофизом. В организме ФСГ регулирует деятельность половых желез: способствует образованию и созреванию половых клеток (яйцеклеток и сперматозоидов), влияет на синтез женских половых гормонов (эстрогенов).
У женщин ФСГ влияет на формирование фолликула. Достижение максимального уровня ФСГ приводит к овуляции. У мужчин ФСГ стимулирует рост семявыносящих канальцев, увеличивает уровень тестостерона в крови, тем самым обеспечивая процесс созревания сперматозоидов и либидо. У мужчин ФСГ стимулирует рост семявыносящих канальцев, увеличивает уровень тестостерона в крови, тем самым обеспечивая процесс созревания сперматозоидов и либидо.
Определение уровня фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) проводится для оценки функции гипофиза, репродуктивной функции (как женщин, так и мужчин), а так же при нарушениях полового созревания у детей и подростков. Анализ назначается для определения причин нарушения менструального цикла различного генеза, диагностика дисфункциональных маточных кровотечений, дифференциальная диагностика центральных и периферических форм заболеваний женской половой системы, контроля эффективности гормонотерапии.
Пролактин – один из гормонов, синтезируемых гипофизом – железой контролирующей метаболизм, а также процессы роста и развития организма. Пролактин необходим для нормального развития молочных желез и обеспечения лактации — он увеличивает выработку молозива, способствует его созреванию и превращению в зрелое молоко. Он также стимулирует рост и развитие молочных желез, увеличение числа долек и протоков в них. Также он контролирует секрецию прогестерона и тормозит выработку фолликулостимулирующего гормона (ФЛГ), обеспечивая нормальный менструальный цикл, тормозя овуляцию и наступление новой беременности. В норме этот физиологический механизм предотвращает беременность следующим ребенком в период кормления грудью предыдущего и может предотвращать менструации в период кормления. В крови мужчин и небеременных женщин пролактин, обычно, присутствует в малых количествах. В повседневной жизни пролактин повышается во время сна, физической нагрузки и полового акта. Но у мужчин чрезмерное повышение его уровня способно нарушать половую функцию угнетая созревание сперматозоидов в яичках и вызывая бесплодие.
Анализ используется для диагностики бесплодия и нарушения половой функции, исследования функции гипофиза, выяснения причины галактореи (выделения молока или молозива вне связи с процессом кормления ребёнка), головных болей и ухудшения зрения.
Хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) – это гормон, который вырабатывается в плодной оболочке человеческого эмбриона. ХГЧ является важным показателем развития беременности и её отклонений. Его производят клетки хориона (оболочки зародыша) сразу после его прикрепления к стенке матки (это происходит лишь через несколько дней после оплодотворения). Зародыш на этом этапе беременности представляет собой заполненный жидкостью микроскопический пузырёк, стенки которого состоят из быстро размножающихся клеток. Из одной части этих клеток и развивается будущий ребёнок (эмбриобласт), в то время как из клеток, находящихся снаружи зародыша, образуется трофобласт – та часть плодного яйца, с помощью которого оно прикрепляется к стенке матки. В дальнейшем из трофобласта образуется хорион.
Хорион выполняет функцию питания зародыша, являясь посредником между организмом матери и ребенка. Кроме того, он вырабатывает хорионический гонадотропин, который, с одной стороны, влияет на формирование ребенка, с другой – специфическим образом воздействует на организм матери, обеспечивая благополучное протекание беременности. Появление этого гормона в организме будущей матери на начальной стадии беременности и объясняет важность теста для ранней диагностики беременности.
Хорионический гонадотропин стимулирует секреторную функцию жёлтого тела яичников, которое должно продуцировать гормон прогестерон, поддерживающий нормальное состояние внутренней оболочки стенки матки – эндометрия. Эндометрий обеспечивает надёжное прикрепление плодного яйца к организму матери и его питание всеми необходимыми веществами. Благодаря достаточному количеству хорионического гонадотропина жёлтое тело, в норме существующее лишь около 2 недель в течение каждого менструального цикла, при успешном зачатии не подвергается рассасыванию и остаётся функционально активным в течение всего срока беременности. Причём именно у беременных под влиянием хорионического гонадотропина оно производит очень большие количества прогестерона. Кроме того, ХГЧ стимулирует продукцию эстрогенов и слабых андрогенов клетками яичников и способствует развитию функциональной активности самого хориона, а в дальнейшем и плаценты, которая образуется в результате созревания и разрастания хориональной ткани, улучшая её собственное питание и увеличивая количество ворсин хориона.
Таким образом, роль хорионического гонадотропина заключается в специфическом и многостороннем воздействии на организм женщины и плода в целях успешного протекания беременности.
На основании анализа на хорионический гонадотропин определяется присутствие в организме женщины хорионической ткани, а значит, и беременность. Анализ используется, в том числе, для диагностики многоплодной, внематочной и неразвивающейся беременности, выявления задержек в развитии плода, угрозы самопроизвольного аборта, недостаточности функции плаценты. Может назначаться, как часть комплексного обследования по выявлению пороков развития плода, а также для контроля за эффективностью искусственного аборта.
Свободный В-ХГЧ – Бета-субъединица хорионического гонадотропина человека – одна из составляющих молекулы специфического гормона – хорионического гонадотропина, образующегося в оболочке человеческого эмбриона. При отсутствии беременности результат теста на бета-ХГЧ будет отрицательным. Обнаружение бета-ХГЧ позволяет предположить, что после оплодотворения прошло уже как минимум 5-6 дней.
Анализ проводят в целях ранней диагностики беременности (3–5-дневной задержки менструации), выявления её осложнений и диагностики заболеваний, связанных с нарушением секреции ХГЧ.
Эстрадиол — пожалуй, основной и один из наиболее активных женских половых гормонов группы эстрогенов. Относится к типично женским гормонам, поскольку, в женском организме в значительном количестве, вырабатывается яичниками, реализуя большое количество физиологических функций. У мужчин эстрадиол тоже вырабатывается, но в очень малом количестве, и имеет скорее вспомогательные функции.
В женском организме эстрадиол играет исключительно важную роль в регуляции менструального цикла и функционировании всей половой системы. В детском и пубертатном периодах, гормон отвечает за рост и развитие всех органов, относящиеся к репродуктивной сфере. Под его влиянием происходят циклические изменения в тканях половых органов, а также формирование вторичных женских половых признаков (рост молочных желез, оволосение лобка и подмышек и т.д.). У взрослых женщин эстрадиол стимулирует течение первой фазы менструального цикла, вызывает рост и пролиферацию (активное деление клеток) эндометрия, таким образом, подготавливая его к внедрению плодного яйца, и наступлению беременности. Во время беременности эстрадиол усиливает обмен веществ во всех тканях организма. По мере развития беременности он начинает вырабатываться плацентой всё в большем и большем количестве, обеспечивая т.о. повышенные потребности в скорости обмена веществ и кровотоке у женщины. В мужском организме эстрадиол участвует в формировании спермы, т.е. необходим для зачатия. Но, всё же, для мужчин его роль не настолько значительна, как для женщин.
Определение уровня эстрадиола у женщин фертильного возраста проводится при диагностике большого числа заболеваний и состояний, таких как бесплодие, нарушения менструального цикла, отсутствие овуляций, поликистозе и опухолях яичников и т.п, а также для оценка функций плаценты на ранних сроках беременности и мониторинга при экстракорпоральном оплодотворении. Используется при диагностике и лечении остеопороза. У мужчин анализ проводится при низком качестве спермы и бесплодии, заболеваниях надпочечников и печени.
Андростендион – основной стероидный гормон, является промежуточным продуктом и основой для образования тестостерона и эстрона. Синтезируется, у мужчин и женщин, корой надпочечников и половыми железами. У обоих полов, уровень андростендиона имеет выраженные колебания, как в течении суток (максимум в утренние часы), так и с возрастом (увеличивается, примерно, с 7-и, и плавно снижается после 30 лет). У женщин показатель также зависит от фазы менструального цикла (максимум в середине) и значительно возрастает при беременности. Определение уровня андростендиона используется для оценки синтеза андрогенов (избытка секреции мужских гормонов) и диагностики различных нарушений функционирования половой и эндокринной систем.
Цены на исследования можно узнать в разделе «Прейскурант» клинической лаборатории. Кровь на исследования принимается ежедневно (кроме воскресенья) с 7 до 11 часов. Строго натощак.
Прочтите так же о Гормонах надпочечников и Гормонах щитовидной железы
Принцип работы гормонов роста
Принцип работы гормонов роста
Человек научился использовать гормоны роста не только в лечении, но и для выращивания растений, чтобы из года в год стабильно получать высокие урожаи. Есть различные гормоны роста и каждый из них в растении выполняет разные функции. Есть гормоны апикального нарастания, стимулирующие верхушки растений. Такие вещества влияют на конус нарастания стебля, чтобы быстрее происходило разделение клеток. Есть, например, гормоны, которые отвечают за боковое ветвление или за формирование плодов. Ниже мы с Вами рассмотрим, какие гормоны роста существуют, какие функции они выполняют и какие риски могут возникать при неправильном использовании этих веществ.
Растительные гормоны (фитогормоны) являются органическими химическими веществами, которые образуются в одних частях растений и действуют на другие регулируя и координируя рост и развитие растительного организма. Благодаря фитогормонам растение совершает сложные физиологические процессы, требующие совместной работы различных клеток, частей и органов, которые нередко являются отдалёнными друг от друга. Основными группами фитогормонов, выделяющихся в организмах всех без исключения растений, являются ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизины и этилен. Каждый тип фитогормонов отвечает за конкретные процессы и имеет схожее действие во всех растениях.
Цитокинины синтезируются в точках роста корней и в семенах во время их прорастания или непосредственно перед созреванием. В организме растения цитокинины отвечают за деление клеток, формирование корня и побега, синтез белков, создание почек, поглощение воды и калия, выход растения из состояния покоя и старение. Лучшее ветвление корневой системы, активная солнечная инсоляция, высокое содержание в почве азота и марганца позволяют повысить содержание этих гормонов в растении. Недостаток цитокининов приводит к усиленному формированию растением новых корней.
Точками образования ауксинов в организме растения являются эмбрионы, меристема, молодые листья и пыльца. Этот тип фитогормонов влияет на эластичность клеточных стенок, поступление в растущие части растения воды и питательных веществ и непосредственно влияют на прохождение процессов обмена веществ. Росту уровня ауксинов в растении способствуют высокие температуры воздуха ночью и доступность для растения цинка и фосфора в оптимальных количествах. В случае недостаточного количества ауксинов растения начинают активно формировать новые побеги.
При использовании синтетических ауксинов надо быть осторожными, чтобы не получить отрицательный эффект и предостеречь себя от подобных Агрофейлов.
Гиббереллины отвечают за прорастание семян, выход в трубку, формирование зёрен, проницаемость стенок клеток, а также стимулируют процессы роста и развития растений. Синтез этих гормонов происходит в меристеме корней, побегов и семян и в молодых листьях. Для повышения содержания гиббереллинов растению необходимы достаточные температуры воздуха на протяжении суток, длительный световой день, наличие в почве доступных форм азота и цинка. Недостаточное количество гиббереллинов приводит к формированию карликовых форм растений, а чрезмерное наоборот — к перерастанию.
Абсцизовая кислота является ингибитором роста, так как отвечает в растении за процессы старения, опадания листьев и переход в состояние покоя. Она замедляет деление клеток и рост растений. Местом синтеза этой кислоты являются побеги, старые листья и корни. Повышению уровня абсцизовой кислоты в растении способствуют стрессовые факторы (жара, засуха или холод). Создание в организме растения этого гормона является природным механизмом для защиты от неблагоприятных условий.
При применении ингибиторов роста также надо быть осторожными, чтобы не навредить своим посевам. В видео рубрики Агрофейл можно найти такие примеры и научиться не допускать ошибки, наблюдая за чужими.
Этилен также является ингибитором роста. Синтез этого вещества в растениях приводит к опаданию листьев, дозреванию плодов и уменьшению проницаемости стенок клеток. Этилен синтезируется во всех частях и органах растения во время его старения или дозревания. Для повышения уровня этилена в организме растения необходимы такие факторы, как холод, жара, засуха, механическое повреждение растения.
Понимание принципа действия фитогормонов позволяет влиять на те или иные процессы, которые происходят внутри растения, для ускорения созревания плодов, лучшей подготовки растений к зимовке и влиянию стрессовых факторов и так далее.
Сложности в диагностике аденом со смешанной секрецией соматотропного гормона и пролактина | Дзеранова
1. Lavrentaki A, Paluzzi A, Wass JAH, Karavitaki N. Epidemiology of acromegaly: review of population studies. Pituitary. 2017;20(1):4-9. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-016-0754-x
2. Молитвословова Н.Н. Акромегалия: современные достижения в диагностике и лечении // Проблемы эндокринологии. — 2011. — Т. 57. — №1. — C. 46-59. doi: https://doi.org/10.14341/probl201157146-59
3. Vilar L, Vilar CF, Lyra R, Lyra R, Naves LA. Acromegaly: clinical features at diagnosis. Pituitary. 2017;20(1):22-32. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-016-0772-8
4. Pivonello R, Auriemma RS, Grasso LFS, et al. Complications of acromegaly: cardiovascular, respiratory and metabolic comorbidities. Pituitary. 2017;20(1):46-62. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-017-0797-7
5. Grynberg M, Salenave S, Young J, Chanson P Female Gonadal Function before and after Treatment of Acromegaly. J Clin Endocrinol Metab. 2010;95(10):4518-4525. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2009-2815
6. Lugo G, Pena L, Cordido F. Clinical Manifestations and Diagnosis of Acromegaly. Int J Endocrinol. 2012;2012(10):1-10. doi: https://doi.org/10.1155/2012/540398
7. Syro L V., Rotondo F, Serna CA, Ortiz LD, Kovacs K. Pathology of GH-producing pituitary adenomas and GH cell hyperplasia of the pituitary. Pituitary. 2017;20(1):84-92. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-016-0748-8
8. Mitrofanova LB, Konovalov P V., Krylova JS, Polyakova VO, Kvetnoy IM. Plurihormonal cells of normal anterior pituitary: Facts and conclusions. Oncotarget. 2017;8(17):29282-29299. doi: https://doi.org/10.18632/oncotarget.16502
9. Osamura RY, Egashira N, Miyai S, et al. Molecular pathology of the pituitary. In: George Kontogeorgos, Kalman Kavacs, editors. Molecular Pathology of the Pituitary Front Horm Res. Basel, Karger. 2004;32:20-33.
10. Labadzhyan A, Melmed S. Plurihormonal Adenomas. In: Tritos N.A., Klibanski A., editors. Prolactin Disorders: From Basic Science to Clinical Management. Humana Press; 2019: 205-217.
11. Lania AG, Ferrero S, Pivonello R, et al. Evolution of an Aggressive Prolactinoma into a Growth Hormone Secreting Pituitary Tumor Coincident with GNAS Gene Mutation. J Clin Endocrinol Metab. 2010;95(1):13-17. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2009-1360
12. Gadelha MR, Kasuki L, Korbonits M. The genetic background of acromegaly. Pituitary. 2017;20(1):10-21. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-017-0789-7
13. Chanson P Maiter D. The epidemiology, diagnosis and treatment of Prolactinomas: The old and the new. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2019;33(2):101290. doi: https://doi.org/10.1016/jbeem.2019.101290
14. Melmed S, Casanueva FF, Hoffman AR, et al. Diagnosis and Treatment of Hyperprolactinemia: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(2):273-288. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2010-1692
15. Manuylova E, Calvi LM, Hastings C, et al. Late presentation of acromegaly in medically controlled prolactinoma patients. Endocrinol Diabetes Metab Case Reports. 2016;2016(2):273-288. doi: https://doi.org/10.1530/EDM-16-0069
16. Dessimoz C, Browaeys P Maeder P et al. Transformation of a Microprolactinoma into a Mixed Growth Hormone and Prolactin-Secreting Pituitary Adenoma. Front Endocrinol (Lausanne). 2012;2(2):273-288. doi: https://doi.org/10.3389/fendo.2011.00116
17. Andersen M, Hagen C, Frystyk J, Schroeder H, Hagen C. Development of acromegaly in patients with prolactinomas. Eur J Endocrinol. 2003;2(2):17-22. doi: https://doi.org/10.1530/eje.0.1490017
18. Rosario PW, Purisch S. Biochemical acromegaly in patients with prolactinoma during treatment with dopaminergic agonists. Arq Bras Endocrinol Metabol. 2010;54(6):546-549. doi: https://doi.org/10.1590/S0004-27302010000600006
19. Rick J, Jahangiri A, Flanigan PM, et al. Growth hormone and prolactin-staining tumors causing acromegaly: a retrospective review of clinical presentations and surgical outcomes. J Neurosurg. 2019;131(1):147-153. doi: https://doi.org/10.3171/2018.4JNS18230
20. Wang M, Mou C, Jiang M, et al. The characteristics of acromegalic patients with hyperprolactinemia and the differences in patients with merely GH-secreting adenomas: clinical analysis of 279 cases. Eur J Endocrinol. 2012;166(5):797-802. doi: https://doi.org/10.1530/EJE-11-1119
21. Huan C, Cui G, Ren Z. The characteristics of acromegalic patients with hyperprolactinemia and the differences with hyperprolactinemia patients. PakJPharmSci. 2015;28(2 Suppl):713-718.
22. Petersenn S, Giustina A. Diagnosis and management of prolactinomas: current challenges. Pituitary. 2020;23(1):1-2. doi: https://doi.org/10.1007/s11102-019-01025-y
23. Katznelson L, Laws ER, Melmed S, et al. Acromegaly: An Endocrine Society Clinical Practice Guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2014;99(11):3933-3951. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2014-2700
24. Vilar L, Freitas MC, Naves LA, et al. Diagnosis and management of hyperprolactinemia: Results of a Brazilian multicenter study with 1234 patients. J Endocrinol Invest. 2008;31(5):436-444. doi: https://doi.org/10.1007/BF03346388
25. Мельниченко Г.А., Дзеранова Л.К., Пигарова Е.А., и др. Федеральные клинические рекомендации по клинике, диагностике, дифференциальной диагностике и методам лечения гиперпролактинемии. // Проблемы эндокринологии. — 2013. — Т. 59. — №6. — С. 19-26. doi: https://doi.org/10.14341/probl201359619-26
Гормон роста, синтезируемый и секретируемый тимоцитами человека, действует через инсулиноподобный фактор роста I как аутокринный и паракринный фактор роста
Появляется все больше доказательств того, что GH может влиять на иммунную функцию и секретируется лимфоцитами. В настоящем исследовании мы исследовали эндогенный синтез и секрецию GH и инсулиноподобного фактора роста I (IGF-I) из тимоцитов человека и оценили аутокринные / паракринные эффекты GH и IGF-I на пролиферацию Т-клеток и эпителиальных клеток тимуса.Во-первых, присутствие тимуса GH и IGF-I было обнаружено с помощью RIA экстрактов тимоцитов. Затем, используя гормональный анализ иммуноферментных бляшек, мы обнаружили, что тимоциты секретируют GH и IGF-I. Кроме того, мы задокументировали эндогенный синтез GH тимоцитами человека с использованием мечения [35S] метионином с последующей иммунопреципитацией, гель-электрофорезом и авторадиографией. Затем мы оценили физиологическую роль эндогенно генерируемых GH и IGF-I. При использовании поликлонального антитела против GH, очищенного с помощью аффинности, мы наблюдали заметное ингибирование (P <0.04) стимулированной фитогемагглютинином пролиферации тимоцитов, что предполагает аутокринную / паракринную роль секретируемого GH. Кроме того, мы наблюдали значительное (P <0,001) увеличение пролиферации тимоцитов в культурах, стимулированных различными дозами GH и IGF-I. Кроме того, кондиционированная среда тимоцитов человека (1 × 10 (5) клеток), стимулированных GH в течение 48 часов, содержала значительное (P <0,001) количество IGF-I. Пролиферация тимоцитов, стимулированная GH, была значительно (P <0,01) ингибирована как моноклональной, так и поликлональной антисывороткой против IGF-I человека.Наконец, мы изучили паракринный эффект секретируемого тимоцитами GH на культуры первичных эпителиальных клеток тимуса (TEC) человека. Наблюдалось значительное (P <0,05) увеличение поглощения [3H] тимидина в культурах TEC после добавления GH, которое устранялось антисывороткой GH. Поликлональные и моноклональные антисыворотки против IGF-I значительно (P <0,05) ингибировали GH-стимулированную пролиферацию TEC. Таким образом, тимоциты человека синтезируют и секретируют GH и IGF-I. Кроме того, GH действует как аутокринный / паракринный фактор роста в тимусе человека через локально синтезируемый IGF-I.
Передний гипофиз — обзор
1 Гипофиз
Передний гипофизарный выброс β-EP (а также АКТГ и β-LPH) находится под влиянием рилизинг-фактора кортикотропина (CRF), недавно открытого гипоталамического пептида, который содержит 41 аминокислоты (Vale et al., 1981). Высвобождение CRF может подавляться центральным поступлением норэпинефрина и стимулироваться центральными серотонинергическими влияниями (рис. 4.1). Схема обратной связи для регуляции АКТГ передней доли гипофиза (и, одновременно, β-EP и β-LPH) зависит от стимуляции АКТГ высвобождения глюкокортикоидов из коры надпочечников.Были определены две петли отрицательной обратной связи: обратная связь с короткой петлей, при которой глюкокортикоиды действуют непосредственно на гипофиз, снижая АКТГ, и обратная связь с длинной петлей в центрах мозга, которые ингибируют высвобождение CRF гипоталамусом.
Недавно Pettibone и Mueller (1981) определили другую систему, которая может иметь важные регулирующие эффекты при высвобождении передним гипофизом продуктов проопиомеланокортина. Эти исследователи сообщили об исследованиях in vitro и in vivo, которые показали, что α-агонист клонидин действует на гипофиз как мощный стимул для высвобождения иммунореактивных веществ β-EP.На основании их работы и работ других (Reisine et al., 1983) предполагается, что переносимые с кровью норадреналин или адреналин, активируемые вегетативными реакциями, могут действовать совместно с CRF, чтобы стимулировать высвобождение этих гормонов передней доли гипофиза (рис. 4.1).
Высвобождение промежуточного β-EP не регулируется напрямую системами гормональной обратной связи (рис. 4.2). Вместо этого, данные указывают на то, что тубероинфундибулярные дофаминовые пути исходят из дугообразного ядра, чтобы оказывать ингибирующее влияние на высвобождение промежуточных долей β-EP (Holaday and Loh, 1981).Антагонисты дофамина, такие как галоперидол, увеличивают высвобождение β-EP, тогда как агонисты дофамина блокируют вызванное стрессом высвобождение β-EP. Также было высказано предположение, что серотонин, а также α- и β-адренергические агонисты могут оказывать стимулирующее действие на высвобождение промежуточных долей нейропептидов (рис. 4.2) (Pettibone and Mueller, 1982).
Считается, что системы отрицательной обратной связи преобладают в регуляции большинства нейроэндокринных систем, за возможным исключением препубертатных всплесков лютеинизирующего гормона и фолликулостимулирующего гормона.Таким образом, ингибирование с обратной связью позволяет регулировать высвобождение нейроэндокринных веществ с помощью переключателя «включено» и «выключено». Напротив, системы с положительной обратной связью приводят к «разомкнутому контуру» (то есть к двум переключателям «включено» без переключателя «выключено»). Активация этих систем приведет к постоянному увеличению гормонального выброса. Однако возможно, что системы положительной обратной связи играют физиологическую роль в усилении внезапного всплеска эндогенной опиоидной активности при активации стрессорами (Holaday and Loh, 1981).Нейроэндокринная регуляция высвобождения β-EP потенциально допускает существование по крайней мере трех таких систем (Holaday and Loh, 1981). В качестве одного примера, поскольку β-EP ингибирует тубероинфундибулярную дофаминергическую активность (Gudelsky and Porter, 1979), и поскольку этот путь дофамина ингибирует промежуточную долю β-EP (Przewlocki et al., 1978), циркулирующий β-EP может усиливать собственное высвобождение посредством растормаживание промежуточной доли (Holaday, Loh, 1981). Что выключило бы такую систему? Я предположил, что часть биологической значимости механизмов толерантности к опиатам может обеспечить «выключение» в такой ситуации (Holaday and Loh, 1981).
В настоящее время механизмы, опосредующие высвобождение динорфина и энкефалина задней долей гипофиза, изучены недостаточно. Похоже, что динорфин и вазопрессин имеют общие регуляторные механизмы; обезвоживание снижает содержание обоих этих пептидов в гипофизе, и они предположительно попадают в кровоток. В отличие от эффектов обратной связи глюкокортикоидов надпочечников на опиоидные вещества, производные проопиомеланокортина передней доли гипофиза, содержание динорфина и лейэнкефалина в задней доле гипофиза (наряду с вазопрессином) снижается при адреналэктомии и увеличивается после инъекций кортикостероидов (Hollt et al., 1981).
Сходство реакций на вазопрессин и динорфин после фармакологических и физиологических манипуляций предполагает две возможности: либо эти вещества происходят из общего предшественника, либо динорфин может быть компонентом нейрофизинов. Однако три наблюдения указывают на то, что эти возможности маловероятны. Наблюдение за тем, что крысы Brattleboro (без вазопрессина) имели «нормальные» анатомические паттерны распределения динорфинов (Watson and Akil, 1982), а также «нормальные» реакции динорфинов на вышеупомянутые фармакологические и физиологические манипуляции (Herz et al., 1982) поддерживает гипотезу о том, что эти нейропептиды синтезируются отдельно. Кроме того, на молярной основе концентрации динорфина, по крайней мере, в 1000 раз меньше, чем уровни вазопрессина в этих тканях (Cox et al., 1982).
Гормон роста — обзор
3.4.6 Липид
Трансгенные рыбы гормона роста могут обладать меньшим количеством энергии тела в форме липидов, чем рыбы дикого типа (см. Ниже), что свидетельствует о сдвиге в использовании энергии, соответствующем известным липолитическим эффектам GH.Трансгенный гольц имеет более низкие триглицериды в плазме при нормальном содержании липидов в мышцах (Krasnov et al., 1999), тогда как GH-трансгенный лосось амаго имеет более высокие триглицериды в плазме (Sugiyama et al., 2012), как и GH-трансгенный карп во время восстановления после изнурительных упражнений. (Li et al., 2010), предлагая предпочтительное использование липидов для поддержки метаболических потребностей для роста или восстановления после расхода энергии. Хотя Dunham et al. (2002b) не обнаружили сильных изменений в профилях жирных кислот (ЖК) в тушах GH-трансгенного карпа, GH-трансгенный лосось амаго имеет пониженное содержание мононенасыщенных жирных кислот и повышенное содержание полиненасыщенных жирных кислот в печени (Sugiyama et al., 2012). Было обнаружено, что трансгенный лосось обладает улучшенной способностью направлять небелковую энергию (липиды) на рост (в сочетании с улучшенным использованием диетического белка) с последующим увеличением удержания азота и снижением удерживания липидов (Tibbetts et al., 2013).
Было обнаружено, что метаболизм липидов сильно изменен у GH-трансгенных рыб с противоречивыми результатами. Активность или экспрессия генов ключевых ферментов у GH-трансгенного кижуча указывает на усиление биосинтетической, транспортной или модифицирующей способности липидов (Devlin et al., 2009; Девлин и др., 2013; Леггатт и др., 2009; Rise et al., 2006). Напротив, у GH-трансгенного лосося амаго есть изменения, указывающие на усиление липолитической активности, что приводит к снижению насыщенных и мононасыщенных ЖК, триацилглицерина и глюкозы, а также к увеличению полиненасыщенных ЖК (Sugiyama et al., 2012). Эти авторы также обнаружили, что экспрессия взаимодействующего белка Mid1 (активатора анаболизма FA) подавлялась, а экспрессия генов, участвующих в катаболизме FA, повышалась.Эти данные отличаются от предыдущего открытия (Devlin et al., 2009; Devlin et al., 2013), согласно которому кижуч, использующий ту же конструкцию трансгена, имел сильно повышенную регуляцию mid1ip (специфический для гаструляции белок G12), что свидетельствует о влиянии трансгенеза GH на метаболизм липидов. может зависеть от физиологии вида или, возможно, от различий в метаболическом состоянии изученных рыб. Чтобы напрямую проверить влияние различных источников топлива, Хиггс и др. (2009) исследовали влияние изменения пропорций липидов и белков в диетах, которые в противном случае были бы изокалорийными с углеводами (пшеничным крахмалом).Это исследование показало, что диета не влияла на рост GH-трансгенных рыб, но их липидное содержание было ниже при диете с высоким содержанием белка и низким содержанием липидов, а содержание белка было ниже при соблюдении диеты с низким содержанием белка и высоким содержанием липидов. Эти данные предполагают, что GH-трансгенный лосось может получать достаточно энергии для поддержания отложения белка даже на диете с низким содержанием липидов, когда белок высок, но что нормальное отложение белка не может быть достигнуто при низком уровне доступного белка, даже если энергия липидов высока. Это демонстрирует сильное влияние уровня рациона и рациона на липидный профиль у GH-трансгенных рыб и подчеркивает важность составления кормов и разработки протоколов кормления, специфичных для GH-трансгенных рыб, для удовлетворения их физиологических потребностей для процветания в условиях культивирования.
37.3E: Гормональная регуляция роста
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Ключевые моменты
- Ключевые термины
- Гормональная регуляция роста
Рост организма контролируется гормоном роста (GH), вырабатываемым передней долей гипофиза, и IGF-1, производство которого стимулируется GH.
Задачи обучения
- Описать гормональную регуляцию роста
Ключевые моменты
- Гормон роста связывается с рецепторами на клетках-мишенях, заставляя зрелые хрящевые клетки делиться, создавая новую хрящевую ткань.
- Гормон роста стимулирует выработку IGF-1, гормона, который увеличивает поглощение аминокислот, когда они находятся на высоком уровне в крови, так что они могут быть преобразованы в новые белки.
- Гормон, высвобождающий гормон роста, стимулирует выработку гормона роста передней долей гипофиза, в то время как гормон, ингибирующий гормон роста, подавляет его производство.
- Когда у детей выработка гормона роста аномально низкая, это может привести к гипофизарному карликованию, при котором люди могут быть ниже 30 дюймов в высоту; когда у детей производство гормона роста высокое, это может привести к гигантизму, при котором люди могут быть выше 8 футов.
Ключевые термины
- гормон роста : любой полипептидный гормон, секретируемый гипофизом, который способствует росту и регулирует метаболизм углеводов, белков и липидов
- соматостатин : полипептидный гормон, секретируемый поджелудочной железой, который подавляет выработку некоторых других гормонов
- гигантизм : состояние, вызванное чрезмерной выработкой гормона роста, приводящее к чрезмерному росту костей
Гормональная регуляция роста
Гормональная регуляция необходима для роста и репликации большинства клеток организма.Гормон роста (GH), вырабатываемый передней частью гипофиза, ускоряет синтез белка, особенно в скелетных мышцах и костях. Действие гормона роста на ткани тела в целом можно охарактеризовать как анаболическое (наращивание). Как и большинство других белковых гормонов, GH действует, взаимодействуя со специфическим рецептором на поверхности клеток. Увеличение роста в детстве — наиболее широко известный эффект гормона роста. Рост, по-видимому, стимулируется по крайней мере двумя механизмами: поскольку полипептидные гормоны не растворяются в жирах, они не могут проникать через клеточные мембраны.Таким образом, GH оказывает некоторые из своих эффектов, связываясь с рецепторами на клетках-мишенях, где он активирует путь, который напрямую стимулирует деление и размножение хондроцитов хряща.
GH также стимулирует через другой путь выработку инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1), гормона, гомологичного проинсулину. Печень, главный орган-мишень GH для этого процесса, является основным местом производства IGF-1. IGF-1 оказывает стимулирующее действие на самые разные ткани.IGF стимулируют поглощение аминокислот из крови, позволяя формировать новые белки, особенно в клетках скелетных мышц, хрящевых клетках и других клетках-мишенях. Это особенно важно после еды, когда в крови высокий уровень глюкозы и аминокислот. Уровни GH регулируются двумя гормонами, производимыми гипоталамусом. Высвобождение GH стимулируется гормоном, высвобождающим гормон роста (GHRH), и ингибируется гормоном, ингибирующим гормон роста (GHIH), также называемым соматостатином.IGF-1 также оказывает стимулирующее действие на активность остеобластов и хондроцитов, способствуя росту костей.
Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Действие гормона роста : Гормон роста напрямую увеличивает скорость синтеза белка в скелетных мышцах и костях. Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1) активируется гормоном роста, а также способствует образованию новых белков в мышечных клетках и костях.Сбалансированное производство гормона роста имеет решающее значение для правильного развития. Недостаточная продукция GH у взрослых, по-видимому, не вызывает каких-либо отклонений, но у детей это может привести к гипофизарному карликовому развитию, при котором рост замедляется.Гипофизарная карликовость характеризуется симметричным строением тела. В некоторых случаях рост людей не превышает 30 дюймов. Чрезмерная секреция гормона роста может привести к гигантизму у детей, вызывая чрезмерный рост. В некоторых задокументированных случаях люди могут достигать роста более восьми футов. У взрослых чрезмерное количество гормона роста может привести к акромегалии — состоянию, при котором наблюдается увеличение костей лица, рук и ног, которые все еще могут расти.
границ | Гормон, высвобождающий гормон роста при диабете
Введение
Сахарный диабет 2 типа (СД2) — серьезное метаболическое заболевание, от которого страдают почти 30 миллионов американцев, и ежегодно теряется около 250 миллиардов долларов из-за влияния заболеваемости и смертности на общие медицинские расходы и потерю заработной платы.СД2 связан с прогрессирующим снижением секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы на фоне инсулинорезистентности (1). Несмотря на его важность, мы не до конца понимаем сложное взаимодействие молекулярных сигналов и событий передачи сигналов, которые контролируют функциональность и выживаемость бета-клеток. Это ограничивает нашу способность разрабатывать новые подходы к профилактике и лечению диабета.
Бета-клеточная мембрана содержит множество рецепторов, связанных с G-белками (GPCR), которые имеют решающее значение для регуляции секреции инсулина гормонами и нейротрансмиттерами (2–4).Гормон, высвобождающий гормон роста (GHRH), является важным регулятором не только секреции гормона роста, но и множества клеточных функций во многих клетках и органах. Экспрессия рецептора, сопряженного с G-белком GHRH (GHRHR), была продемонстрирована в различных периферических тканях и типах клеток, включая островки поджелудочной железы (5, 6).
Недавние исследования демонстрируют новую способность аналогов GHRH увеличивать и сохранять секрецию инсулина бета-клетками у островков и мышей с диабетом (7, 8), что делает их потенциально полезными для лечения СД2.Замечательные результаты исследования новых агонистов GHRH для заживления ран и сердечно-сосудистой системы также могут предоставить новые методы лечения пациентов с диабетом (5, 7, 9). В этом обзоре рассматривается возможная роль GHRHR и его уникальных инженерных агонистов и антагонистов для лечения диабета и его осложнений.
GHRH и его аналоги
Гипоталамический гормон, высвобождающий гормон роста, является одним из «гуморальных факторов», который имеет решающее значение для секреции гормона роста. Открытие гипоталамических гормонов, таких как тиреотропин-рилизинг-гормон, лютеинизирующий гормон-рилизинг-гормон (также известный как гонадотропин-рилизинг-гормон), которые регулируют секрецию гормонов передней доли гипофиза, привело к присуждению Нобелевской премии (1977) одному из нас (Андрей В.Шалли) (10). GHRH, экспрессируемый в дугообразном ядре гипоталамуса и высвобождаемый в портальную сосудистую сеть, напрямую стимулирует синтез и секрецию гормона роста соматотропами гипофиза, активируя соответствующие рецепторы GHRH (5, 11). GHRHR присутствует в нескольких других тканях, таких как миокард, лимфоциты, яички, яичники, кожа и поджелудочная железа, и участвует во множестве биологических процессов (5). Роль GHRHR в других клетках и тканях продолжает изучаться. Кроме того, GHRHR был обнаружен в различных опухолевых клетках и в некоторых стволовых клетках (5, 6).
Следует отметить, что GHRH подвергается быстрой ферментативной деградации в крови. Дипептидилпептидаза IV инактивирует активную форму GHRH в крови до ее более стабильного неактивного метаболита GHRH (3-44) -Nh3 (12, 13). По этой причине концентрация активного GHRH (который вырабатывается в гипоталамусе) в крови может быть незначительной и, следовательно, без значительного влияния на органы за пределами соматотропов гипофиза. Интересно, что в настоящее время ингибиторы дипептидилпептидазы IV широко используются для лечения диабета 2 типа с целью повышения концентрации GLP-1 в крови (14).Эти агенты также должны приводить к повышению концентрации GHRH в крови. Однако эта интересная возможность и влияние GHRH на различные ткани-мишени, в которых экспрессируется GHRHR, не исследовались.
Накапливающиеся данные также предполагают, что, помимо нейроэндокринного действия GHRH, внегипоталамический GHRH участвует во многих периферических действиях через аутокринные / паракринные механизмы. Экзогенный GHRH может регулировать пролиферацию, выживаемость, апоптоз и дифференцировку в нескольких тканях и типах клеток (5, 15).
GHRHR является членом семейства GPCR класса II B, которое преимущественно связывается с сигнальным путем Gs-аденилатциклаза-цАМФ. Пептидные гормоны, которые активируют GPCR класса II, включают GHRH, секретин, глюкагоноподобные пептиды, желудочно-ингибирующий пептид (GIP), пептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, кортикотропин-рилизинг-гормон, вазоактивный кишечный пептид, паратиреоидный гормон и кальцитонин-родственный пептид. 16, 17).
Был изучен механизм острого действия GHRH на соматотроп гипофиза для увеличения синтеза и секреции гормона роста (рис. 1).Связывание GHRH с его рецептором активирует стимулирующий G-белок, который активирует аденилатциклазу с образованием цАМФ, что приводит к активации протеинкиназы A (PKA). Это стимулирует приток кальция, скорее всего, через деполяризацию плазматической мембраны и активацию чувствительных к напряжению каналов Ca 2+ . Повышенный уровень Ca 2+ и цАМФ стимулирует процесс экзоцитоза гормона роста (18–21). Например, форсколин (активатор аденилатциклазы) увеличивает приток Ca 2+ у соматотрофов, а ингибирование фосфодиэстеразы увеличивает электрическую активность соматотрофов, подтверждая важность цАМФ в действии GHRH (22).Регулируемая секреция гормона роста включает движение секреторных везикул по микротрубочкам, временную «стыковку» с клеточной мембраной и последующее высвобождение везикул (21).
Рисунок 1. Механизм действия GHRH на каналы Ca 2+ и K + : связывание с системами протеинкиназы A (PKA) и протеинкиназы C (PKC) . Эта диаграмма иллюстрирует связывание каналов Ca 2+ и K + с рецепторами GHRH.Система цАМФ – PKA опосредует действие GHRH на управляемые по напряжению токи Ca 2+ , а система PKC необходима для действия GHRH на управляемые по напряжению токи K + у соматотропов. AC, аденилатциклаза; PLC, фосфолипаза C. Перепечатано с разрешения Macmillian Publishers Ltd., из ссылки (23), рисунок 11.
У соматотрофов гипофиза при связывании лиганда GHRH с GHRHR активированные вторичные мессенджеры включают не только аденилатциклазу-цАМФ-PKA и Ca 2+ -кальмодулин, но также инозитолфосфат-диацилглицерин-протеинкиназу C (PKC). , Кальциевые каналы L-типа, а также пути арахидоновой кислоты и эйкозановой кислоты, в конечном итоге приводят к стимуляции выработки и секреции гормона роста (23-25).Повышенный цАМФ также стимулирует PKA для активации белка, связывающего элемент ответа цАМФ (CREB), который стимулирует транскрипцию гена GHRHR.
Также вероятно, что функция GHRH связана со способностью стимулировать пролиферацию соматотрофных клеток. Активация киназы MAP и фосфорилирование ERK наблюдалась в гипофизе в зависимости от цАМФ / PKA / PKC (26, 27). Альтернативно, GHRH может стимулировать Ras / MAPK через βγ-субъединиц, чтобы способствовать росту клеток (26). В миокарде GHRHR-опосредованное ингибирование апоптоза включает модуляцию передачи сигналов ERK1 и ERK2 и PI3K-Akt, поскольку специфические ингибиторы ERK1 / 2 и PI3K / Akt устраняют эти эффекты (28).
Разработаны многочисленные агонисты и антагонисты GHRHR с высокой аффинностью и высокой специфичностью (9, 29–31). Имеются замечательные результаты исследований агонистов GHRH для заживления ран, кардиопротекторного действия и защиты от отека проницаемости легких, вызванного пневмолизином (5, 7, 9, 32, 33). С другой стороны, антагонисты GHRHR проявляют заметные эффекты в усилении апоптоза и уменьшении пролиферации нескольких типов раковых клеток (30, 34, 35).
Эффекты GHRH и соответствующих агонистов GHRHR на бета-клетки и островки поджелудочной железы
Инсулин вырабатывается бета-клетками поджелудочной железы на островках Лангерганса.Рецепторы GHRH описаны как в первичных, так и в клональных бета-клетках поджелудочной железы (клетки инсулиномы) и изолированных островках (7, 8, 36, 37). Человеческий GHRH может резко стимулировать секрецию инсулина из изолированных островков грызунов и диспергированных бета-клеток (38, 39) и из перфузированной поджелудочной железы собаки (40). Внутривенная инъекция человеческого GHRH крысам увеличивала плазменную концентрацию инсулина, высвобождаемого в воротную вену печени (39). В другом функциональном анализе предварительная обработка синтетическими аналогами GHRH улучшила приживление и метаболическую функцию островков после трансплантации мышам с диабетом, индуцированным стрептозотоцином (STZ) (36).Предварительная обработка островков крыс агонистом GHRH, JI-36, значительно улучшала функцию трансплантата за счет улучшения толерантности к глюкозе и увеличения резерва бета-клеток инсулина у крыс (41). Новые агонисты GHRHR с высокой аффинностью и высокой специфичностью улучшают секрецию инсулина и сохраняют бета-клетки и островки в анализах летальности (7, 8). Основываясь на этих выводах, GHRH и соответствующий ему рецептор обладают многообещающим терапевтическим потенциалом для улучшения функции бета-клеток и, возможно, лечения T2DM.
Интересно, что открытие GHRH было частично связано с распознаванием эктопической секреции GHRH опухолями островков поджелудочной железы человека, вызывающих эктопическую акромегалию (42–45).Таким образом, GHRH был обнаружен в экстрактах ткани опухоли поджелудочной железы человека, что привело к выяснению его структуры (44). Эти данные предполагают, что, возможно, GHRH экспрессируется на низких уровнях клетками островков поджелудочной железы и, возможно, во время развития также на низких уровнях. Это предполагает, что GHRH может быть частью паракринной системы островков, но эта возможность еще не исследована. Также возможно, что GHRHR оказывает влияние на функцию клетки даже без активации рецептора посредством некоторой тонической рецепторной функции.
Несмотря на эти достижения, детали экспрессии GHRHR, сигнальных путей и функции в клетках островков поджелудочной железы до конца не выяснены. Мы рассмотрим возможные механизмы регуляции секреции инсулина, а также механизмы, относящиеся к пролиферации бета-клеток, чтобы оценить возможную роль активации GHRHR.
Основная роль бета-клеток поджелудочной железы заключается в регулировании метаболизма, ощущая изменения в концентрации глюкозы в крови и отвечая путем секреции точно регулируемых количеств инсулина.Действие гормонов и нейромедиаторов способствует такой передаче сигналов и усиливает секрецию инсулина, стимулированную глюкозой (GSIS) (46) (рис. 2). GSIS зависит от Ca 2+ и регулируется метаболическими сигналами, генерируемыми катаболизмом глюкозы. Глюкозозависимая передача сигнала начинается с захвата глюкозы бета-клетками через транспортер GLUT2. Молекулы цитоплазматической глюкозы быстро фосфорилируются глюкокиназой и превращаются в пируват в цитозоле через гликолитический путь , затем окисляются в митохондриях через цикл трикарбоновых кислот и пути окислительного фосфорилирования соответственно.Катаболизм глюкозы производит АТФ. Мембранный потенциал бета-клеток контролируется каналами K ATP . В базовых условиях открыто достаточное количество каналов K ATP , так что плазматическая мембрана гиперполяризована. Блокирование каналов K ATP с помощью ATP-зависимого механизма инициирует деполяризацию плазматической мембраны, которая открывает потенциал-зависимые каналы Ca 2+ ; Ca 2+ проникает в бета-клетку из внеклеточной среды через эти каналы и увеличивает цитоплазматический Ca 2+ .Вызванное глюкозой повышение цитоплазматического Ca 2+ и секреции инсулина напрямую коррелируют (46, 47).
Рисунок 2. Схема сигнальных путей бета-клеток и гипотетическая роль GHRHR . Стрелки указывают на активацию или повышение концентрации. Линия, оканчивающаяся полосой, означает запрещение или закрытие. Метаболизм глюкозы увеличивает соотношение АТФ / АДФ, что приводит к закрытию каналов K ATP , снижению оттока K + , деполяризации мембраны, увеличению внутриклеточного Ca 2+ и секреции инсулина.Глюкоза также приводит к секреции инсулина через пути амплификации, которые не зависят от каналов K ATP . Стимуляция карбахолом усиливает секрецию инсулина через ацетилхолиновый (мускариновый) рецептор и пути фосфолипазы С. IP 3 представляет собой 1,4,5-трифосфат инозита, DAG представляет собой диацилглицерин. Как показано, как GLP-1, так и GHRH усиливают секрецию инсулина через путь цАМФ.
Бета-клеточная мембрана содержит множество GPCR, которые участвуют в регуляции секреции инсулина гормонами и нейротрансмиттерами.GPCR могут оказывать комплементарное или антагонистическое действие на секрецию инсулина (2–4). Например, стимуляция секреции инсулина пищей начинается с «головной» фазы из-за сенсорной стимуляции видом и вкусом пищи. Это в значительной степени опосредовано высвобождением ацетилхолина из нервов, иннервирующих островки поджелудочной железы. Последующая холинергическая стимуляция через мускариновый (ацетилхолиновый) GPCR приводит к активации пути фосфолипазы C (PLC) (48, 49).
Инкретиновые гормоны также играют важную роль в секреторной реакции инсулина после приема пищи.Эти гормоны оказывают значительное влияние на GSIS, прежде всего, за счет активации пути цАМФ, который также приводит к деполяризации плазматической мембраны и увеличению цитоплазматического Ca 2+ (50, 51). Например, глюкагоноподобный пептид I (GLP-1) является одним из таких мощных инкретиновых гормонов, активирующих GPCR альфа (ы), которые могут увеличивать цАМФ и активировать путь PKA в бета-клетках. Агонисты GLP-1 (и ингибиторы DPP4 для продления периода полужизни эндогенных инкретинов) успешно применяются для лечения СД2 (3, 50).
Гормон, высвобождающий гормон роста, и инкретиновые гормоны, такие как GLP-I и GIP, принадлежат к одному классу структурно родственных гормонов, которые активируют GPCR класса B. Как обсуждалось выше, эти инкретиновые гормоны активируют сигнальный путь Gs-аденилатциклаза-цАМФ, то есть этот механизм может быть идентичен механизму GHRHR в соматотрофных клетках (см. Рисунки 1 и 2). Интересно, что агонисты GHRHR значительно повышали уровни клеточного цАМФ в линии бета-клеток крыс (INS-1) (7).По этой причине разумно заключить, что агонисты GHRHR также используют механизм передачи сигналов на основе цАМФ, и, следовательно, они будут оказывать положительное влияние на секрецию инсулина и выживаемость бета-клеток (7). Также существует вероятность того, что активация пути цАМФ может привести к увеличению цитоплазматической концентрации Ca 2+ , которая может активировать PLC и, соответственно, активировать этот путь [см., Например, Ref. (4)].
Интересно, что активация пути цАМФ в бета-клетках инкретиновыми гормонами приводит к повышенной секреции инсулина частично из-за деполяризации плазматической мембраны и увеличения цитоплазматического Ca 2+ [для обзора см. Ref.(4, 52)]. Механизмы, с помощью которых GHRH увеличивает высвобождение гормона роста, также включают деполяризацию плазматической мембраны и увеличение цитоплазматического Ca 2+ (см. Выше), что также указывает на значительное сходство между механизмами GLP-1 в бета-клетках и механизмами GHRH. в соматотропах гипофиза.
Активация рецепторов GHRH также может приводить к активации транскрипции, пролиферации и выживания генов в бета-клетках. Например, механизмы пролиферации и выживания бета-клеток включают сигнальные пути ERK и Akt (53).Агонисты GHRHR активируют эти пути в различных типах клеток (см. Выше). Эксперименты на клетках инсулиномы крысы (INS-1) показали, что агонист GHRH MR-409 значительно увеличивает пролиферацию клеток и индуцирует активацию путей ERK и Akt (7).
Агонисты рецепторов, связанных с G-белком GHRH, значительно увеличивают уровни фосфорилирования CREB в линии бета-клеток крыс (INS-1) (7), а также у соматотрофов, у которых агонисты GHRHR могут стимулировать транскрипцию гена гормона роста (см. Выше) .Это также может быть похоже на один из механизмов GLP-1. Было также показано, что GLP-1 способствует пролиферации и выживанию бета-клеток у грызунов, активируя пути ERK и Akt (50). цАМФ, индуцированный GLP-1, вызывал повышенное фосфорилирование CREB / активирующего фактора транскрипции-1 в секретирующих инсулин бета-клетках (54). Однако точный режим (ы) передачи сигналов GHRHR в островках поджелудочной железы и наиболее важные механизмы стимуляции секреции инсулина и / или выживания бета-клеток неизвестны.
Причинная взаимосвязь между агонистами GHRHR и разнообразием GPCR в бета-клетках и роль таких сетей в секреции инсулина неизвестны.Недавно мы применили наш общий подход к математическому моделированию бета-клеток для GPCR бета-клеток для сравнения действия GPCR на GLP-1 и GIP (4). Оба они преимущественно связываются с сигнальным путем Gs-аденилатциклаза-цАМФ. Основываясь на этих моделях, мы предполагаем, что агонисты GHRHR могут играть ту же роль, что и GIP, во взаимодействии с GLP-1. В этом случае агонисты GHRHR могут действовать конкурентно с GLP-1 в своих механизмах стимуляции секреции инсулина. Эту проверяемую гипотезу еще предстоит напрямую продемонстрировать.
Существует несколько возможных способов влияния передачи сигналов GHRH бета-клетками поджелудочной железы на лечение СД2. Одной из основных причин СД2 является измененная сигнальная система в бета-клетках, что приводит к снижению выработки инсулина и экзоцитозу. Наши предыдущие опубликованные данные и данные нескольких других групп предполагают, что некоторые сигнальные системы в секретирующих инсулин клетках повреждены или ослаблены при диабетических состояниях. «Диабетические состояния», такие как гипергликемия и гиперлипидемия, могут привести к потере рецептора GLP-1 (GLP-1R) с поверхности клетки и, таким образом, к нарушению передачи сигналов GLP-1, что может лежать в основе снижения клинической эффективности GLP. Активаторы -1R (50, 51).Агонисты GHRHR могут иметь благоприятные эффекты в этих условиях, поскольку эти агонисты активируют тот же путь цАМФ, что и GLP-1R, при условии, что GHRHR также не подавляется. Следовательно, мы можем предположить, что гликемическая нечувствительность к агонистам GLP-1R при T2DM может быть улучшена путем одновременного или последовательного применения агонистов GHRHR, тем самым заменяя возможный дефицит GLP-1R.
Обработка Ex vivo изолированных островков агонистами GHRH также может улучшить результаты трансплантации островков на животных моделях.Предварительное кондиционирование инкапсулированных островков поджелудочной железы агонистами GHRHR значительно улучшило функцию трансплантата за счет улучшения толерантности к глюкозе и увеличения бета-клеточного резерва инсулина у крыс с диабетом (41). Этот эффект представляет достаточный интерес для дальнейшего изучения его при трансплантации островков человека.
Интересно, что стимулированный GHRH и антагонист GHRH ингибировали экспрессию основных антиоксидантных ферментов в линии рака простаты человека LNCaP (55). Дополнительная экспрессия основных антиоксидантных ферментов может иметь дополнительные преимущества при СД2 (56), а также при СД1 (57), и это может быть еще одним потенциально полезным эффектом агонистов GHRHR при обоих основных типах диабета.
На основании этих исследований мы предполагаем, что аналоги GHRHR обладают потенциалом для улучшения функции, пролиферации и выживания бета-клеток in vivo . Дальнейшие исследования островков и бета-клеток человека помогут определить, схожи ли уровни экспрессии GHRHR и сигнальные системы в моделях человека и грызунов.
Диабет и активность GHRH за пределами бета-клеток
Замечательные результаты исследования новых агонистов GHRH для заживления ран и сердечно-сосудистой системы также могут предложить новые методы лечения пациентов с диабетом или, возможно, помочь понять задействованные пути (5, 7, 9).Антагонисты GHRHR могут воздействовать на определенные осложнения диабета, особенно при диабете 1 типа и инсулинозависимом T2DM, когда продукция инсулина бета-клетками, по крайней мере, клинически незначительна. Например, антагонизм GHRH может улучшить некоторые липидные, почечные и сосудистые осложнения диабета с низким уровнем инсулина (58). Другой потенциальной мишенью для антагонистов GHRH может быть диабетическая ретинопатия, которая является основной причиной слепоты у пациентов с диабетом и диабетической нефропатией (гломерулосклерозом) (30).Несмотря на значительные успехи в лечении и профилактике этих осложнений, они по-прежнему являются значительным компонентом долгосрочных издержек диабета.
Желудочно-кишечные эффекты также являются осложнениями диабета. На мышиной модели диабета 2 типа наблюдалась повышенная регуляция экспрессии GHRHR в клетках кишечника (58). Лечение антагонистом GHRHR, MIA-602, мешало GLP-1-зависимой дислипидемии, связанной с диабетом, у мышей. Он также снизил уровни GLP-1, глюкагона и TRL в плазме у этих мышей (58), что могло привести к ухудшению течения диабета, а не к улучшению.Перекрестная связь между антагонистом GHRHR и передачей сигналов ацетилхолина (рецептор M3) наблюдалась в аорте, где MIA-602 предотвращал связанный с диабетом блок карбахол-опосредованной вазодилатации (58).
Интересно, что человеческий GHRH может снижать высвобождение глюкагона из изолированных островков мыши (39). Мы можем объяснить это повышенной секрецией инсулина, который в данном случае подавляет секрецию глюкагона [см., Например, Ref. (59)]. Однако повышенная секреция глюкагона островковыми клетками при диабете также снижалась при применении антагониста MIA-602 (58).Снижение секреции глюкагона в этом случае можно объяснить снижением цАМФ в альфа-клетках [см., Например, Ref. (60)] посредством блокирования соответствующего рецептора GHRH, когда секреция инсулина незначительна в островках диабетических животных или людей. Снижение высвобождения глюкагона антагонистами GHRHR может иметь положительный эффект при диабете за счет снижения продукции глюкозы в печени и, возможно, уменьшения кетогенеза (59, 61).
Заключение
Этот обзор последних данных с агонистами GHRHR показывает, что они способны резко увеличивать секрецию инсулина и увеличивать пролиферацию и выживаемость бета-клеток грызунов при системном введении.С другой стороны, модуляторы активности GHRHR могут быть полезны для облегчения некоторых осложнений диабета. В настоящее время продолжаются исследования по определению доз и режимов лечения модуляторов GHRHR для лечения других заболеваний. Результаты демонстрируют четкую связь GHRH и его рецептора с метаболизмом глюкозы и функцией бета-клеток поджелудочной железы. Мы считаем, что есть прочная основа для дальнейших исследований по оценке агонистов и / или антагонистов GHRHR как многообещающих терапевтических агентов для лечения диабета и его осложнений.
Авторские взносы
LF, NT, AS и LP проанализировали литературу, разработали работу и вместе написали и отредактировали статью.
Заявление о конфликте интересов
Авторы не имеют коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы повлиять на редактирование настоящего обзора.
Финансирование
Эта работа была поддержана грантами от Национального института здоровья LP (DK063493 и DK092616), а также финансированием Центра исследований и обучения диабета Чикагского университета NIH (DK020595, PI G.И. Белл). Различные исследования аналогов GHRH группой AS, цитируемых в этой рукописи, были поддержаны Службой медицинских исследований Департамента по делам ветеранов.
Сокращения
GHRH, гормон, высвобождающий гормон роста; GHRHR, рецептор, связанный с GHRH G-белком; GLP-1, глюкагоноподобный пептид 1; GLP-1R, рецептор для GLP-1; GSIS, секреция инсулина, стимулированная глюкозой; GPCR, рецептор, связанный с G-белком; К АТФ канал, АТФ-чувствительный К + канал; ПКА, протеинкиназа А; PLC, фосфолипаза C, T2DM, сахарный диабет 2 типа.
Список литературы
1. Кан С.Е., Купер М.Э., Дель Прато С. Патофизиология и лечение диабета 2 типа: взгляды на прошлое, настоящее и будущее. Ланцет (2014) 383 (9922): 1068–83. DOI: 10.1016 / S0140-6736 (13) 62154-6
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
2. Винзелл М.С., Арен Б. Рецепторы, связанные с G-белком, и значение функции островков для лечения диабета 2 типа. Pharmacol Ther (2007) 116 (3): 437–48.DOI: 10.1016 / j.pharmthera.2007.08.002
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
3. Амистен С., Салехи А., Рорсман П., Джонс П.М., Персо С.Дж. Атлас и функциональный анализ рецепторов, связанных с G-белком, на островках Лангерганса человека. Pharmacol Ther (2013) 139 (3): 359–91. DOI: 10.1016 / j.pharmthera.2013.05.004
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
4. Фридлянд Л.Е., Philipson LH. Рецепторы, связанные с G-белком бета-клеток поджелудочной железы, и взаимодействия вторичных мессенджеров: компьютерный анализ системной биологии. PLoS One (2016) 11 (5): e0152869. DOI: 10.1371 / journal.pone.0152869
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
5. Киарис Х., Хатзистаму И., Папавассилиу А.Г., Шалли А.В. Гормон, высвобождающий гормон роста: не только нейрогормон. Trends Endocrinol Metab (2011) 22 (8): 311–7. DOI: 10.1016 / j.tem.2011.03.006
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
6. Циглер К.Г., Браун Дж. В., Шалли А. В., Эрлер А., Гебауэр Л., Трезл А. и др.Экспрессия рецепторов нейропептидных гормонов в опухолях надпочечников и клеточных линиях человека: антипролиферативные эффекты аналогов пептидов. Proc Natl Acad Sci U S. A (2009) 106 (37): 15879–84. DOI: 10.1073 / pnas.0907843106
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
7. Чжан Х, Цуй Т., Хе Дж, Ван Х., Цай Р., Поповикс П. и др. Благоприятные эффекты агонистов высвобождающего гормона гормона роста на клетки INS-1 крыс и на мышей NOD / SCID, индуцированных стрептозотоцином. Proc Natl Acad Sci U S A (2015) 112 (44): 13651–6.DOI: 10.1073 / pnas.1518540112
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
8. Шуберт У., Шмид Дж., Леманн С., Чжан XY, Моравиц Х., Блок Н.Л. и др. Трансплантации островков поджелудочной железы в надпочечник способствуют агонисты гормона, высвобождающего гормон роста. Proc Natl Acad Sci U S A (2013) 110 (6): 2288–93. DOI: 10.1073 / pnas.1221505110
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
9. Цай Р., Шалли А.В., Цуй Т., Салонтай Л., Халмос Г., Ша В. и др.Синтез новых мощных агонистических аналогов гормона-рилизинг-гормона роста (GHRH) и оценка их эндокринной и сердечной деятельности. Пептиды (2014) 52: 104–12. DOI: 10.1016 / j.peptides.2013.12.010
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
10. Шаллы А.В. Аспекты регуляции гипоталамуса гипофиза с упором на его влияние на контроль репродуктивных процессов. Нобелевская лекция, 8 декабря 1977 г. В: Линдстен Дж., Редактор. Нобелевские лекции по физиологии и медицине 1071-1980 . Сингапур: Word Scientific Publishing Co (1992). п. 405–38.
Google Scholar
11. Мэйо К.Э., Годфри П.А., Зур С.Т., Кулик Д.Д., Рахал Дж.О. Гормон, высвобождающий гормон роста: синтез и передача сигналов. Recent Prog Horm Res (1995) 50: 35–73.
PubMed Аннотация | Google Scholar
12. Фроман Л.А., Даунс Т.Р., Хеймер Е.П., Феликс А.М. Дипептидилпептидаза IV и трипсиноподобное ферментативное разложение гормона высвобождения гормона роста человека в плазме. J Clin Invest (1989) 83 (5): 1533–40. DOI: 10.1172 / JCI114049
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
13. Окимура Й., Чихара К., Абэ Х., Каджи Х., Кодама Х., Кита Т. и др. Период полувыведения из плазмы и скорость метаболического клиренса экзогенного гормона роста человека, высвобождающего гормон- (1-44) -Nh3, у нормальных субъектов. Endocrinol Jpn (1986) 33 (6): 875–81. DOI: 10.1507 / endocrj1954.33.875
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
14.Наук М. Терапия инкретином: выделение общих черт и различий в способах действия агонистов рецепторов глюкагоноподобного пептида-1 и ингибиторов дипептидилпептидазы-4. Диабет, ожирение, метаболизм (2016) 18 (3): 203–16. DOI: 10.1111 / dom.12591
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
16. Фрохман Л.А., Кинеман Р.Д. Релизинг-гормон гормона роста и развитие гипофиза, гиперплазия и туморогенез. Trends Endocrinol Metab (2002) 13 (7): 299–303.DOI: 10.1016 / S1043-2760 (02) 00613-6
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
17. Мартин Б., Лопес де Матурана Р., Бреннеман Р., Валент Т., Маттсон М. П., Модсли С. Рецепторы, связанные с белком G класса II, и их лиганды в функции и защите нейронов. Neuromolecular Med (2005) 7 (1–2): 3–36. DOI: 10.1385 / NMM: 7: 1-2: 003
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
18. Холл Р.В., Торнер МО, Леонг Д.А. Внутриклеточная концентрация кальция и секреция гормона роста у отдельных соматотропов: влияние фактора высвобождения гормона роста и соматостатина. Эндокринология (1988) 122 (6): 2927–32. DOI: 10.1210 / эндо-122-6-2927
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
19. Цанева-Атанасова К., Шерман А., ван Гур Ф., Стоилкович С.С. Механизм спонтанной и контролируемой рецепторами электрической активности у соматотрофов гипофиза: эксперименты и теория. J Neurophysiol (2007) 98 (1): 131–44. DOI: 10.1152 / jn.00872.2006
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
20.Лин-Су К., Вайнрайч депутат. Релизинг-гормон гормона роста (GHRH) и рецептор GHRH. Rev. Endocr Metab Disord (2002) 3 (4): 313–23. DOI: 10.1023 / A: 1020949507265
CrossRef Полный текст | Google Scholar
23. Чен С., Сюй Р., Кларк И.Дж., Руан М., Лонераган К., Ро С.Г. Разнообразные внутриклеточные сигнальные системы, используемые гормоном, высвобождающим гормон роста, для регулирования потенциал-управляемых каналов Ca2 + или K в соматотропах гипофиза. Immunol Cell Biol (2000) 78 (4): 356–68.DOI: 10.1046 / j.1440-1711.2000.00917.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
24. Мюллер Е.Е., Локателли В., Кокки Д. Нейроэндокринный контроль секреции гормона роста. Physiol Rev (1999) 79 (2): 511–607.
PubMed Аннотация | Google Scholar
25. Ян С.К., Ван К., Паркингтон Х., Чен С. Вовлечение тетродотоксин-устойчивого тока Na + и протеинкиназы С в действие гормона, высвобождающего гормон роста (GH), на первичные культивированные соматотропы из трансгенных мышей с флуоресцентным белком GH-green. . Эндокринология (2008) 149 (9): 4726–35. DOI: 10.1210 / en.2008-0405
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
26. Pombo CM, Zalvide J, Gaylinn BD, Dieguez C. Гормон, высвобождающий гормон роста, стимулирует митоген-активируемую протеинкиназу. Эндокринология (2000) 141 (6): 2113–9. DOI: 10.1210 / endo.141.6.7513
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
27. Цейтлер П., Сиривардана Г. Стимуляция митоген-активируемого пути протеинкиназы у соматотрофов крыс гормоном, высвобождающим гормон роста. Эндокринная (2000) 12 (3): 257–64. DOI: 10.1385 / ENDO: 12: 3: 257
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
28. Граната Р., Тровато Л., Галло М.П., Дестефанис С., Сеттанни Ф., Скарлатти Ф. и др. Гормон, высвобождающий гормон роста, способствует выживанию сердечных миоцитов in vitro и защищает сердце крысы от ишемии-реперфузии. Cardiovasc Res (2009) 83 (2): 303–12. DOI: 10.1093 / cvr / cvp090
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
29.Издебски Дж., Пински Дж., Хорват Дж. Э., Халмос Дж., Гроот К., Шаллы А. В.. Синтез и биологическая оценка суперактивных агонистов гормона, высвобождающего гормон роста. Proc Natl Acad Sci U S. A (1995) 92 (11): 4872–6. DOI: 10.1073 / pnas.92.11.4872
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
30. Шаллы А.В., Варга Ю.Л., Энгель Дж.Б. Антагонисты гормона, высвобождающего гормон роста: новая новая терапия рака. Nat Clin Pract Endocrinol Metab (2008) 4 (1): 33–43.DOI: 10.1038 / ncpendmet0677
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
31. Заранди М., Варга Дж. Л., Шалли А. В., Хорват Дж. Э., Толлер Г. Л., Ковач М. и др. Липопептидные антагонисты гормона, высвобождающего гормон роста, с улучшенной противоопухолевой активностью. Proc Natl Acad Sci U S A (2006) 103 (12): 4610–5. DOI: 10.1073 / pnas.0511348103
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
32. Канаширо-Такеучи Р.М., Салонтай Л., Шалли А.В., Такеучи Л.М., Поповикс П., Ясбереньи М. и др.Новый терапевтический подход к сердечной недостаточности из-за инфаркта миокарда, основанный на нацеливании на рецептор гормона-рилизинг-гормона роста. Oncotarget (2015) 6 (12): 9728–39. DOI: 10.18632 / oncotarget.3303
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
33. Лукас Р., Шридхар С., Рик Ф. Г., Горшков Б., Умапати Н. С., Ян Г. и др. Агонист гормона, высвобождающего гормон роста, снижает вызванный пневмолизином отек проницаемости легких. Proc Natl Acad Sci U S A (2012) 109 (6): 2084–9.DOI: 10.1073 / pnas.1121075109
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
34. Letsch M, Schally AV, Busto R, Bajo AM, Varga JL. Антагонисты гормона, высвобождающего гормон роста (GHRH), подавляют пролиферацию андроген-зависимого и независимого рака простаты. Proc Natl Acad Sci U S. A (2003) 100 (3): 1250–5. DOI: 10.1073 / pnas.0337496100
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
35. Салонтай Л., Шаллы А.В., Попович П., Видурре И., Кришан А., Заранди М. и др.Новые антагонисты GHRH подавляют рост злокачественной меланомы человека, восстанавливая ядерную функцию p27. Cell Cycle (2014) 13 (17): 2790–7. DOI: 10.4161 / 15384101.2015.945879
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
36. Людвиг Б., Циглер К.Г., Шалли А.В., Рихтер С., Штеффен А., Джабс Н. и др. Агонист гормона, высвобождающего гормон роста, как потенциальный эффектор для выживания и пролиферации островков поджелудочной железы. Proc Natl Acad Sci U S A (2010) 107 (28): 12623–8.DOI: 10.1073 / pnas.1005098107
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
37. Шмид Дж., Людвиг Б., Шалли А.В., Штеффен А., Циглер К.Г., Блок Н.Л. и др. Модуляция оси стресса островков поджелудочной железы гипоталамическими рилизинг-гормонами и 11-бета-гидроксистероиддегидрогеназой. Proc Natl Acad Sci U S A (2011) 108 (33): 13722–7. DOI: 10.1073 / pnas.1110965108
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
38. Green IC, Southern C, Ray K.Механизм действия гормона, высвобождающего гормон роста, в стимуляции секреции инсулина in vitro из изолированных островков крыс и диспергированных островковых клеток. Horm Res (1990) 33 (5): 199–204. DOI: 10.1159 / 000181509
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
39. Бейли С.Дж., Уилкс Л.К., Флатт П.Р., Конлон Дж. М., Бьюкенен К.Д. Влияние гормона высвобождения гормона роста на секрецию островковых гормонов и на гомеостаз глюкозы у мышей с худым и генетически ожирением и диабетом (ob / ob) и нормальных крыс. J Endocrinol (1989) 123 (1): 19-24. DOI: 10.1677 / joe.0.1230019
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
40. Хермансен К., Каппельгаард AM. Характеристика стимуляции эндокринной функции поджелудочной железы, высвобождающего гормон роста: исследования с альфа- и бета-адренергическими и холинергическими антагонистами. Acta Endocrinol (Copenh) (1987) 114 (4): 589–94.
PubMed Аннотация | Google Scholar
41. Людвиг Б., Ротем А., Шмид Дж., Вейр Г.К., Колтон С.К., Брендель М.Д. и др.Улучшение функции островков в биоискусственной поджелудочной железе за счет увеличения поступления кислорода и агониста рилизинг-гормона гормона роста. Proc Natl Acad Sci U S A (2012) 109 (13): 5022–7. DOI: 10.1073 / pnas.1201868109
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
43. Гази А.А., Амирбайглу А., Дезфоли А.А., Саадат Н., Гази С., Поурафкари М. и др. Внематочная акромегалия, вызванная рилизинг-гормоном гормона роста. Эндокринная (2013) 43 (2): 293–302. DOI: 10.1007 / s12020-012-9790-0
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
44.Ривье Дж., Списс Дж., Торнер М., Вэйл В. Характеристика фактора высвобождения гормона роста из опухоли островков поджелудочной железы человека. Nature (1982) 300 (5889): 276–8. DOI: 10.1038 / 300276a0
CrossRef Полный текст | Google Scholar
45. Шибасаки Т., Шизуме К., Масуда А., Накахара М., Хизука Н., Миякава М. и др. Ответ гормона роста плазмы на фактор высвобождения гормона роста у пациентов с акромегалией. J Clin Endocrinol Metab (1984) 58 (1): 215–7. DOI: 10.1210 / jcem-58-1-212
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
47.Гилон П., Чае Х.Й., Раттер Г.А., Равье М.А. Передача сигналов кальция в бета-клетках поджелудочной железы в здоровом состоянии и при диабете 2 типа. Cell Calcium (2014) 56 (5): 340–61. DOI: 10.1016 / j.ceca.2014.09.001
CrossRef Полный текст | Google Scholar
48. Арен Б., Холст Дж. Дж. Головной инсулиновый ответ на прием пищи у людей зависит как от холинергических, так и нехолинергических механизмов и важен для постпрандиальной гликемии. Диабет (2001) 50 (5): 1030–8. DOI: 10.2337 / диабет.50.5.1030
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
49. Сейно Ю., Мики Т., Фудзимото В., Янг Ли Е., Такахаши Ю., Минами К. и др. Секреция инсулина в головной фазе не зависит от канала KATP. J Endocrinol (2013) 218 (1): 25–33. DOI: 10.1530 / JOE-12-0579
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
51. Раджан С., Диксон Л.М., Мэтью Э., Орр С.М., Элленбрук Дж. Х., Филипсон Л. Х. и др. Хроническая гипергликемия подавляет передачу сигналов рецептора GLP-1 в бета-клетках поджелудочной железы через протеинкиназу А. Mol Metab (2015) 4 (4): 265–76. DOI: 10.1016 / j.molmet.2015.01.010
CrossRef Полный текст | Google Scholar
53. Виджесекара Н., Кришнамурти М., Бхаттачарджи А., Сухаил А., Суини Дж., Уиллер МБ. Фосфорилирование ERK и Akt, индуцированное адипонектином, защищает от апоптоза бета-клеток поджелудочной железы и увеличивает экспрессию и секрецию гена инсулина. J Biol Chem (2010) 285 (44): 33623–31. DOI: 10.1074 / jbc.M109.085084
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
54.Malm HA, Mollet IG, Berggreen C, Orho-Melander M, Esguerra JL, Goransson O, et al. Регуляция транскрипции кластера miR-212 / miR-132 в секретирующих инсулин бета-клетках с помощью регулируемого цАМФ транскрипционного коактиватора 1 и солевых киназ. Mol Cell Endocrinol (2016) 424: 23–33. DOI: 10.1016 / j.mce.2016.01.010
CrossRef Полный текст | Google Scholar
55. Барабутис Н, Шаллы А.В. Антиоксидантная активность антагонистов гормона роста-рилизинг-гормона в линии рака простаты человека LNCaP. Proc Natl Acad Sci U S A (2008) 105 (51): 20470–5. DOI: 10.1073 / pnas.0811209106
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
56. Фридлянд Л.Е., Philipson LH. Вызывает ли сам глюкозозависимый механизм секреции инсулина окислительный стресс в бета-клетках поджелудочной железы? Диабет (2004) 53 (8): 1942–8. DOI: 10.2337 / диабет.53.8.1942
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
57. Padgett LE, Broniowska KA, Hansen PA, Corbett JA, Tse HM.Роль активных форм кислорода и провоспалительных цитокинов в патогенезе диабета 1 типа. Ann N Y Acad Sci (2013) 1281: 16–35. DOI: 10.1111 / j.1749-6632.2012.06826.x
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
58. Ромеро М.Дж., Лукас Р., Доу Х., Шридхар С., Чикора И., Мозиери Е.М. и др. Роль гормона, высвобождающего гормон роста, в дислипидемии, связанной с экспериментальным диабетом 1 типа. Proc Natl Acad Sci U S A (2016) 113 (7): 1895–900.DOI: 10.1073 / pnas.1525520113
PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar
59. Фридлянд Л.Е., Philipson LH. Вычислительный системный анализ факторов, регулирующих секрецию глюкагона альфа-клетками. Островки (2012) 4 (4): 262–83. DOI: 10.4161 / isl.22193
CrossRef Полный текст | Google Scholar
60. Elliott AD, Ustione A, Piston DW. Соматостатин и инсулин опосредуют подавленную глюкозой секрецию глюкагона в альфа-клетках поджелудочной железы, снижая цАМФ. Am J Physiol Endocrinol Metab (2015) 308 (2): E130–43. DOI: 10.1152 / ajpendo.00344.2014
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Гормон роста (GH, соматотропин, hGH, гормон роста гипофиза) | Новости антител: Novus Biologicals
GH является членом большого семейства факторов роста, которое включает пролактин, плацентарные лактогены, пролиферины и соматолактин. Кроме того, GH представляет собой одноцепочечный полипептид из 191 аминокислоты, который синтезируется, хранится и секретируется соматотропными клетками в боковых крыльях передней доли гипофиза.Высвобождение GH в кровоток опосредуется согласованными действиями гипоталамических гормонов — GHRH-рилизинг-гормона (GHRH) и соматостатина (SST), а также посредством сигналов с периферии — грелина и лептина. Известно по крайней мере четыре альтернативно сплайсированные изоформы GH. Это мультипотентный и основной пептидный гормон, который стимулирует рост, размножение клеток и регенерацию (см. Обзор у Мацузаки и др.). 1. Стимуляция роста тела происходит через основной путь стимуляции печени (и других тканей) на секрецию IGF-1.
ВоздействиеhGH на организм является анаболическим, поскольку он стимулирует поглощение аминокислот и синтез белка в мышцах и других тканях. Кроме того, GH используется в качестве репортерного белка — из-за его внешней секреции клетками млекопитающих его можно легко обнаружить и количественно оценить с помощью ELISA на надосадочных жидкостях образцов. Такие методы обнаружения подробно описаны группой Райковича в их сравнительных исследованиях иммунопреципитации и методов хроматографии2. Carter-Su и др. Делятся подробным описанием нижестоящих сигнальных путей GH и делятся некоторыми соображениями, которые должны помочь в разработке терапевтических средств на основе цитокинов3.Кроме того, группа Томпсона в Медицинском центре Вудленд-Хиллз в значительной степени полагалась на антитела к GH в своих иммуногистохимических исследованиях аденом гипофиза4. С выборкой пациентов из 32 случаев они объединили систематический клинико-патологический обзор с иммунофенотипическим типированием в надежде получить более точные методы классификации. Их уникальное сочетание соответствующих изображений, клинической и иммуногистохимической оценки является шагом к более продуктивной дифференциальной диагностике этого конкретного типа опухоли.
Novus Biologicals предлагает реагенты гормона роста для ваших исследовательских нужд, в том числе:
PMID
- 8254930
- 9076344
- 8126156
- 22430769
Гормон роста человека (HGH)
Гормон роста человека (hGH) представляет собой природный пептид или белковый гормон, секретируемый гипофизом. Гормон роста (GH или HGH) также известен как соматотропин или соматропин. Это пептидный или белковый гормон, который стимулирует рост, размножение и регенерацию клеток у человека.В организме гормон довольно неоднороден. Основная изоформа гормона роста человека — это белок, состоящий из 191 аминокислоты и молекулярной массы 22 124 дальтон.
Трехмерная структура стабилизирована двумя дисульфидными мостиками и четырьмя спиральными структурами. Положение спиралей и общая трехмерная структура этого гормона важны для связывания с рецептором. Гормон имеет структурную гомологию с пролактином и хорионическим соматомаммотропином человека (hCS).HCS — это вариант гормона роста, синтезируемый исключительно в плаценте. Существует кластер из пяти генов, из которых могут быть синтезированы эти полипептидные гормоны, но обычно тканеспецифично экспрессируется только один ген. Связывание тканеспецифического фактора транскрипции Pit-1 с промоторной областью гена гормона роста приводит к образованию только одной формы гормона роста, которая секретируется передней долей гипофиза.
До появления рекомбинантной технологии единственным источником гормона роста были человеческие трупы, но контаминация, которая привела к болезни Крейтцфельдта – Якоба, сделала эту форму лечения устаревшей.В конце 1980-х рекомбинантный hGH (rhGH) был разработан с помощью генной инженерии. Рекомбинантный hGH был использован с хорошими результатами при лечении пациентов с дефицитом hGH, что способствует росту костей и влияет на окончательный рост пациента. Эта форма hGH имеет последовательность, идентичную естественному гормону 22 кДа.
Некоторые атлеты и бодибилдеры, по-видимому, использовали rhGH и утверждают, что он увеличивает безжировую массу тела и уменьшает жировую массу. Помимо анаболических свойств hGH также влияет на метаболизм углеводов и жиров.Во время спортивных допинговых исследований rhGH был обнаружен у пловцов, а также у игроков, принимающих участие в других крупных спортивных мероприятиях. Международные федерации и Международный олимпийский комитет включили гормон роста в список запрещенных соединений с 1989 года.
Гормон роста человека секретируется соматотропными клетками передней доли гипофиза в пульсирующем режиме. Два гипоталамических пептида, гормон высвобождения гормона роста, который стимулирует секрецию hGH, и соматостатин, который ингибирует секрецию hGH посредством обратной регуляции, регулируют его секрецию.
hGH связывается со специфическими рецепторами, присутствующими во всем организме, и оказывает свое биологическое воздействие на клетки-мишени. Секреция гормона роста у женщин немного выше, чем у мужчин. Самый высокий уровень наблюдается в период полового созревания. Секреция уменьшается с возрастом примерно на 14% за десятилетие. Кроме того, секреция гормона варьируется в зависимости от нормальных физиологических и патологических состояний, а уровни hGH выше во время медленного сна и повышаются при физических нагрузках, стрессе, лихорадке, голодании и, при повышенных уровнях некоторых аминокислот (лейцина и аргинина).Лекарства, такие как клонидин, L-допа и ц-гидроксибутират, увеличивают его секрецию, как и андрогены и эстрогены. hGH связывается со специфическими мембранными рецепторами, которые в изобилии встречаются по всему телу. Он оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на ткани. Косвенные эффекты опосредуются IGF-1, вырабатываемым в печени в ответ на GH.
«Гормон роста 1 Gh2 [Homo sapiens (человек)]: белок, кодируемый этим геном, является членом семейства гормонов соматотропина / пролактина, которые играют важную роль в контроле роста.Ген, наряду с четырьмя другими родственными генами, расположен в локусе гормона роста на хромосоме 17, где они вкраплены в одной и той же транскрипционной ориентации; это устройство, которое, как полагают, возникло в результате серии дупликаций генов. Эти пять генов имеют удивительно высокую степень идентичности последовательностей. Альтернативный сплайсинг генерирует дополнительные изоформы каждого из пяти гормонов роста, что приводит к дальнейшему разнообразию и потенциалу для специализации. Этот конкретный член семейства экспрессируется в гипофизе, но не в ткани плаценты, как в случае с другими четырьмя генами в локусе гормона роста.Мутации или делеции гена приводят к дефициту гормона роста и низкому росту. [предоставлено RefSeq, июль 2008 г.] «{Источник: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2688}
Рисунок 1: Сопоставление последовательности гормона роста человека с различными последовательностями соматотропина.
Гормон роста принадлежит к семейству соматотропинов, семейству белков, основным представителем которого является соматотропин. Соматотропин также известен как гормон роста. Гормон играет важную роль в контроле роста.Другие члены этого семейства включают хориомаммотропин (лактоген), пролактин, плацентарные протеины, связанные с пролактином, пролиферин и протеин, связанный с пролиферином, а также соматолактин из различных рыб.
Ссылки
Шанталат L, Джонс Н.Д., Корбер Ф., Наваза Дж., Павловский А.Г.; Кристаллическая структура гормона роста дикого типа с разрешением 2,5 ангстрем. Protein Pept.Lett. (1995) 2 с. 333.
http: // www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/2688
M Saugy , N Robinson, C Saudan, N Baume, L Avois, P Mangin; Допинг гормона роста человека в спорте. Br J Sports Med 2006; 40 (Приложение I): i35 – i39. DOI: 10.1136 / bjsm.2006.027573.