Нейропептиды (НП) секретируются в синаптическую щель или во внеклеточную среду, выполняя функции нейромедиатора, нейрогормона или нейромодулятора, координирующего изменения метаболической программы и физиологического ответа соответствующей клетки-мишени. Один НП контролирует разнообразные функции в ЦНС.
Как известно, мозг представляет сложный эндокринный орган, способный секретировать большое количество биологически активных НП с пролангированным действием. Понимание функций различных НП достаточно важно для выяснения интегративной деятельности нейронов мозга в целом и патогенеза различных заболеваний нервной системы.
Среди многих НП особое внимание следует уделить адренокортикотропному гормону (АКТГ), являющемуся гипофизарным пептидным гормоном, состоящим из 39 аминокислот и органом-мишенью которого является кора надпочечников. АКТГ вызывает секрецию стероидных гормонов и оказывает долговременное трофическое действие на клетки коры надпочечников.
К настоящему времени известно, что стероидогенез в коре надпочечников зависит от влияния не только АКТГ, но и многих циркулирующих в крови и образующихся в тканях биологически активных веществ: нейропептидов, нейротрансмиттеров, цитокинов и т.д.
Число исследований, посвященных синтезу и секреции различных кортикостероидов на сегодняшний день невелико (Е.И.Марова и др., 2006). АКТГ обнаружен также в ликворе и мозге животных, однако, в мозге обнаружены и АКТГ-содержащие нейроны, которые развиваются независимо от другого фонда АКТГ-содержащих клеток в гипофизе. В мозге АКТГ, проявляя функции нейромедиатора, нейрогормона и нейромодулятора, способен регулировать различные функции ЦНС.
АКТГ стимулирует метаболизм (синтез РНК и белков) и регулирует транспорт глюкозы и ее использование для гликолиза. Поскольку глюкоза является главным источником энергии нейрона, можно предположить, что фактор, способный одновременно увеличивать запас глюкозы в клетке и стимулировать ее метаболизм, играет ключевую роль в механизме адаптации клетки к окружающей среде и, в целом, адаптации мозга к физиологическому или патологическому стрессу.
В частности, АКТГ может вмешиваться в метаболизм нейронов при гипоксии и, стимулируя захват и использование глюкозы нейронами, может способствовать сопротивлению этих клеток к гипоксии путем обеспечения своих энергетических затрат анаэробными механизмами.
Соматотропин (гормон роста, ГР)
СТГ синтезируется и депонируется соматотрофами аденогипофиза, наиболее многочисленными его клетками, которые составляют около 50% массы железы. С возрастом секреторная активность их снижается. Секреция СТГ имеет пульсирующий характер и суточный ритм. Основное количество гормона секретируется в ночное время и стимулируется соматолиберином, а ингибируется соматостатином - гипоталамическими нейротрансмиттерами, секреция которых, в свою очередь, регулируется другими нейротрансмиттерами (дофамин, адреналин, норадреналин, серотонин и др.).
Стимулирующее действие оказывают также тиреоидные и половые гормоны, вазопрессин, АКТГ, меланоцитстимулирующий гормон. Метаболические эффекты СТГ проявляются в изменении метаболизма электролитов, ускорении синтеза белка, что обуславливает положительный азотистый и фосфорный баланс, тогда как уровень мочевины в крови падает.
Всасывание кальция в кишечнике возрастает, а экскреция натрия и калия с мочой уменьшается из-за усиленного поступления этих ионов в растущие ткани. Усиливаются процессы липолиза, гликогенеза в печени, метаболические процессы и ограничивается влияние инсулина на поглощение глюкозы периферическими клетками, вследствие чего уровень глюкозы в крови может возрастать, с другой стороны исулиноподобные факторы (ИФР-1 и ИФР-2) способствуют поглощению глюкозы, действуя через рецепторы инсулина.
Соматотропин усиливает пролиферацию Т-лифоцитов, влияя тем самым на иммунную систему .
По данным И.И.Дедова и др. (2000), соматотропный гормон - один из ключевых регуляторов метаболизма, проявляющий свое действие в различных органах, тканях, системах в течение всей жизни. Секреция СТГ обратно пропорциональна массе тела и количеству жира в организме и прямо пропорциональна остеогенной активности и увеличению тестостерона.
СТГ способствует росту костей в длину, стимулирует глюконеогенез, синтез белка, увеличивает мышечную массу, всасывание Са и Рh в кишечнике и оссификацию костей, усиливает сократимость миокарда и скорость клубочковой почечной фильтрации, стимулирует липолиз, снижая массу жировой ткани. Недостаточность СТГ приводит к нарушению всех видов обмена, но наиболее значительные из них выявляются со стороны жиро-липидного обмена. Это сопровождается повышением содержания в крови общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов. У взрослых СТГ поддерживает нормальную массу тела и обеспечивает энергетический обмен, обладая выраженным анаболическим эффектом.
Многие метаболические эффекты СТГ могут быть охарактеризованы, как противодействие инсулину. В некоторых случаях воздействия СТГ, наоборот, аналогичны эффектам инсулина. Инсулиноподобный эффект, в частности, наблюдается при увеличении потребления глюкозы и аминокислот (В.М.Кэттайл, Р.А.Аркин, 2001).
СТГ-недостаточность у взрослых только недавно выделена в самостоятельную нозологическую группу. У большинства больных этой группы наблюдается гиперхолестеринемия и раннее развитие атеросклероза. Риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний у больных с СТГ-недостаточностью в 2 раза выше, чем в контрольной группе соответствующего возраста и пола (Brummer R.J.M. et al., 1993).
В настоящее время считается доказанным, что секреция СТГ является наиболее "ранимой" функцией гипофиза (Н.Т.Старкова, 1996; В.М.Кэттайл и др., 2001). При поражениях гипоталамо-гипофизарного центра первой нарушается секреция СТГ. затем последовательно - ЛГ, ФСГ, ТТГ, АКТГ, ПРЛ. В последнюю очередь выпадает функция задней доли гипофиза, прекращается выработка вазопрессина с развитием несахарного диабета.
Пролактин
Основная функция пролактина заключается в стимуляции роста и развития молочных желез, поддержании лактации у женщин после родов, где требуется присутствие таких гормонов, как эстрогены, кортикостероиды и инсулин.
Пролактин принимает участие в регуляции функции половых желез, стимулируя синтез рецепторов ЛГ в половых железах (клетках Лейдига), однако, гиперпролактинемия сопровождается снижением репродуктивной функции, что, вероятно, связано с возрастанием продукции дофамина как реакцией на повышение уровня пролактина в плазме.
Поэтому у мужчин развивается импотенция, снижается либидо, иногда наступает бесплодие. Общие метаболические эффекты пролактина сходны с таковыми соматотропина, однако роль его в регуляции обмена веществ до настоящего времени остается неясной. У лиц с ожирением и признаками метаболического синдрома отмечается выраженное снижение плазменной концентрации пролактина, но при этом гормональные и клинические признаки гипофункции передней доли гипофиза не выявляются. У таких больных тенденция к снижению уровня в периферической крови концентрации глюкокортикоидного гормона кортизола и минералокортикортикоида альдостерона происходит без компенсаторного изменения концентрации кортикотропина при выраженном снижении гипофизарного пролактина (О.А. Байкова, 2004).
Большинство процессов синтеза и секреции йодтиронинов щитовидной железы регулируется аденогипофизарным гормоном – ТТГ. Он стимулирует поглощение железой йодида из крови, повышая активность йодидного “насоса” на базальной мембране фолликулярных клеток, а также стимулирует активность пероксидазы, йодирование тирозильных остатков в молекулах тиреоглобулина и реакцию конденсации, в результате которой образуются йодтиронины. ТТГ также стимулирует синтез самого тиреоглобулина, ускоряя сборку аминокислот и процесс поглощения коллоидных капель путем эндоцитоза, их слияние с лизосомами и распад тиреоглобулина с высвобождением Т3 и Т4 в кровь. ТТГ оказывает тоническое влияние на щитовидную железу и ее кровоснабжение (Джон Ф. Лейкок и др.,2000). Образование андрогенов из эфира холестерина происходит в клетках Лейдига и находится под регулирующим контролем ЛГ, а у развивающегося плода – хорионического гонадотропина.
У детей мужского пола начало импульсной секреции гонадолиберина приводит к медленному росту секреции ФСГ и ЛГ. Первый стимулирует сперматогенез, второй – образование андрогенов, под действием которых происходят эффекты полового созревания, В основе этих эффектов лежит активация анаболизма белков. Образование андрогенов, как известно, происходит и в сетчатой зоне коры надпочечников и их синтез частично контролируется АКТГ гипофиза. Их называют надпочечниковыми андрогенами. Метаболические превращения андрогенов происходят, в основном, в печени.
Достаточно важным гормоном нейрогипофиза является вазопрессин. Биологическая роль вазопрессина в организме многообразна и, помимо своего основного действия (антидиурез в почках), он принимает участие и в других процессах:
- поддерживает АД, путем воздействия на сократительную способность гладких мышечных волокон;
- регулирует секрецию АКТГ;
- усиливает процесс секреции ТТГ и синтез простагландинов интерстициальными клетками мозгового слоя почек;
- вызывает сокращение мезангиальных клеток клубочка, оказывает митогенный эффект;
- вызывает агрегацию тромбоцитов, участвует в процессах ЦНС, в частности в процессах памяти.
Вазопрессин оказывает стимулирующее действие на секрецию СТГ.