Медицина и здоровье

СИНЕРГИЗМ ГОРМОНОВ: МОБИЛИЗАЦИЯ МНОГИХ ГОРМОНОВ ДЛЯ ИНДУКЦИИ КООРДИНИРОВАННЫХ РЕАКЦИЙ

Легко понять, каким образом в ходе эволюции в роли факторов,. реагирующих на определенный метаболический сигнал, например дефицит глюкозы, в конце концов стали выступать регуляторные молекулы разных видов. Действительно, в сохранении глюкозы принимают участие гормоны разных классов (например, адрена­лин, глюкагон, глюкокортикоиды, СТГ), и концентрация всех этих гормонов в плазме при тяжелой гипогликемии повышается (хотя в обычных физиологических условиях вовсе не концентрация глю­козы в крови является основным фактором, контролирующим про­дукцию адреналина, СТГ и глюкокортикоидов). Глюкокортикои­ды, например, усиливают глюконеогенез и продукцию глюкозы в печени, снижают поглощение глюкозы периферическими тканями (лимфоидной, жировой и фибробластами), ускоряют распад белка я тормозят его синтез в фибробластах и таких тканях, как жи­ровая, мышечная и лимфатическая. Они также подобно цАМФ стимулируют липолиз. Таким образом, концентрация глюкозы в крови повышается за счет обеднения субстратом некоторых тканей. Однако глюкоза становится доступной для немедленного ис­пользования другими тканями и в особенности мозгом, сохране­ние функций которого имеет решающее значение для выживания и зависит от субстрата; эта ткань не является мишенью катабо­лического действия глюкокортикоидов.

АНТАГОНИЗМ ГОРМОНОВ: БОЛЕЕ ТОНКАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА

Во многих случаях реакциям на воздействие гормонов противо­стоят реакции на воздействие другого гормона (гормонов). Это создает дополнительную возможность прекращения или уменьше­ния интенсивности реакции и более тонкой регуляции метаболиз­ма. Инсулин противодействует повышающим уровень глюко­зы влияниям адреналина, глюкагона, глюкокортикоидов, a-адренергических агонистов и СТГ. Он стимулирует поглощение глюкозы, а также синтез жира и гликогена. Одновременно он тормозит синтез глюкозы, липолиз и гликогенолиз. Кроме того, юн стимулирует синтез белка и ингибирует его распад. Прогесте­рон блокирует некоторые эффекты эстрогенов. Тирокальцитонин снижает уровень Са²⁺ в сыворотке крови, тогда как паратиреоидный гормон (ПТГ) повышает его.

В некоторых случаях антагонизм проявляется не во всех от­ношениях. Например, хотя эффекты инсулина в большинстве сво­ем противоположны эффектам глюкокортикоидов, действие обоих гормонов направлено на усиление накопления гликогена. Как а-,. так и b-адренергические агонисты стимулируют гликогенолиз и глюконеогенез [4], хотя два класса этих гормонов могут оказы­вать противоположное влияние на сосудистые, мышечные и гор­мональные (например, секреция инсулина) реакции. Причина,, по которой гормоны двух разных классов могут быть синергистами в одних отношениях и антагонистами в других, хотя и не всег­да очевидна, но может быть понята с позиций уже проанализи­рованной возможной эволюции множественных связей между символами и доменами реакций.

РЕГУЛЯЦИЯ ПРОДУКЦИИ ГОРМОНОВ

В общем основным фактором, регулирующим уровень гормона в крови, является скорость его поступления в кровоток. Этот про­цесс контролируется влияниями, способными быстро менять ско­рость секреции гормона и (обычно медленнее) скорость его био­синтеза. Далее, при более длительной стимуляции может возни­кать гипертрофия и/или гиперплазия эндокринной железы. В не­которых случаях продукция гормона контролируется в основном субстратом, уровень которого регулируется этим гормоном. На­пример, поступление инсулина в кровь жестко связано с кон­центрацией глюкозы в плазме, а секреция ПТГ — с уровнем Са²⁺ в ней. В отношении других гормонов это не так. Продукция сте­роидных и тиреоидных гормонов регулируется уровнем соответст­вующих тропных гормонов (АКТГ, ЛГ, ХГЧ, ТТГ), продукция и секреция которых (за исключением ХГЧ) контролируется ЦНС через гипоталамические рилизинг-гормоны.

В большинстве случаев на продукцию гормона может влиять не один, а несколько стимулов, хотя какому-либо из них принад­лежит роль главного регулирующего фактора. Например, хотя продукция АКТГ имеет циркадный характер, определяемый контролирующим действием ЦНС, многие стимулы различного ро­да (шок, гипогликемия, резкое возбуждение) могут вмешиваться в этот процесс (хотя бы через ту же ЦНС) и повышать продук­цию тропного гормона. Подобно этому, хотя продукция инсулина регулируется главным образом уровнем глюкозы в крови, симпа­тическая активность или содержащиеся в крови аминокислоты также могут оказывать на нее влияние.

Во многих случаях гормоны или их эффекты оказываются сти­мулами, тормозящими по принципу обратной связи свою собст­венную продукцию. Глюкокортикоиды и Т3 ингибируют соответ­ственно продукцию АКТГ и ТТГ. Снижение уровня глюкозы под Действием инсулина угнетает секрецию инсулина. Повышение уровня Са²⁺ под влиянием ПТГ тормозит секрецию этого гор­мона.

Взятые в целом перечисленные виды влияний позволяют ко­ординирование поддерживать гормональную продукцию на опре­деленном уровне (например, в исходном состоянии) и обеспечи­вают возможность реакции эндокринной системы на другие сти­мулы, когда оказывается полезным отказаться от обычной регу­ляции гомеостаза.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССА ГОРМОНОВ

Как правило, гормоны классифицируют в соответствии с их ме­таболическими эффектами. Хотя такая классификация представ­ляется весьма простой, на деле она встречается с определенными трудностями. Кортизол, например, в физиологических концен­трациях может обладать таким же влиянием на солевой обмен, что и альдостерон или дезоксикортикостерон. Следует ли считать ато глюкокортикоидным действием? Инсулин в высоких концен­трациях может вызывать тот же эффект, что и соматомедин.

Считать ли это действие инсулиноподобным или соматомединоподобным? Объяснение этого перекрывания активностей сводится к тому, что инсулин при его достаточной концентрации может связываться с рецептором соматомедина и тем самым действовать через этот рецептор, а кортизол может связываться и действовать через минералокортикоидный рецептор, опосредующий эффект альдостерона. В этих положениях скрывается способ оцен­ки гормональных эффектов и их классификации по характеру рецепторов, которые опосредуют определенные реакции. На самом деле такой способ классификации гормональных эффектов уже давно используют в фармакологии. Например, эффекты ка­техоламинов классифицируют либо как a-, либо как b-адренерги­ческие, а b-адренергические дальше подразделяют на b₁- и b₂-эффекты. Таким образом, рецепторы, опосредующие гормональ­ные влияния, можно характеризовать, исходя из непосредственного исследования их связывающей способности и характера реак­ций, являющихся результатом связывания с ними гормонов. В эн­докринологии рецепторы обычно называются по названию основного гормона или класса гормонов, осуществляющих через них свое действие (инсулиновые, андрогенные рецепторы, рецеп­торы АКТГ и др.). Это позволяет легко описывать феноменоло­гию действия гормонов одного класса через рецепторы другого класса (например, глюкокортикоидное действие кортизола через минералокортикоидные рецепторы или инсулиновое действие инсулина через соматомединовые рецепторы), причем есть обстоя­тельства, при которых такие эффекты могут иметь значение.

<< Prev - Next >>