Классификация по химической структуре

1. Вещества белкового и пептидного строения:

Классификация по органному принципу.

Препараты гормонов гипофиза;

Препараты стимулирующие и угнетающие функцию щитовидных желез;

Препараты гормонов паращитовидных желез;

Препараты гормонов поджелудочной железы и синтетические гипогликемические вещества;

Препараты гормонов коры надпочечников и другие синтетические аналоги;

Препараты мужских половых гормонов;

Препараты женских половых гормонов.

Анаболические стероиды

1. Вещества белкового и пептидного строения (гормоны гипоталамуса, гипофиза, паращитовидной и поджелудочной желез, кальцитонин)

2. производные аминокислот (гормоны щитовидной железы)

3. Стероидные соединения (гормоны надпочечников и половых желез)

4. Внутриклеточные (локальные гормоны) – эйкозаноиды – простагландины и простациклины.

Основные механизмы действия гормонов.

Первичное действие гормонов локализуется на уровне цитоплазматических мембран или внутриклеточно.

1. Гормоны из группы белков и пептидов взаимодействуют со специфическими рецепторами, расположенными на наружной поверхности клеточных мембран. Многие рецепторы связаны с аденилатциклазой и с цАМФ. Чаще всего гормоны стимулируют аденилатциклазу и увеличивают образование цАМФ, который активирует протеинкиназы и инициирует каскад внутриклеточных реакций – активирование или ингибирование ферментов, изменение проницаемости мембран, экспрессия генов, синтез РНК, ДНК и белков. Так действуют АКТГ, ТТГ, ГТГ, меланоцитстимулирующие гормоны, паратгормон, кальцитонин, глюкагон.

2. Гормоны могут влиять на захват, высвобождение и внутриклеточное распределение кальция, выполняющего роль вторичного мессенджера.

3. Отдельные гормоны (гормон гипоталамуса, стимулирующий высвобождение ГТГ, вазопрессин) действуют через фосфоинозитидную систему вторичных мессенджеров, увеличивая продукцию инозитолтрифосфата и диацилглицерола.

4. Гормоны могут изменять проницаемость биологических мембран для эндогенных веществ (например, инсулин активирует тирозинкиназу и запускает реакции фосфорилирования, регулирующие активность различных ферментов, в результате усиливается вход глюкозы в клетку).

5. Ряд гормонов (стероиды) действуют внутриклеточно. Они проникают внутрь клетки, образуют комплекс с цитоплазматическим рецептором и транспортируются в ядро клетки, где активируют ДНК, РНК. В результате индуцируется синтез специфических белков, например, альдостерон стимулирует синтез пермеазы, глюкокортикостероиды – белков-липокортинов.

6. Тиреоидные гормоны взаимодействуют с ядерными рецепторами, активируя нуклеиновые кислоты и синтез белков.

Существует три вида лечения:1) Заместительная терапия осуществляется при заболеваниях эндокринных желез, которые протекают с частичным или полным торможением работы эндокринной железы. Пациент принимает лекарства, содержащие сам гормон или его синтетический аналог. Данный вид лечения дает результат только до тех пор, пока гормон поступает в организм извне, так как лечение не воздействует на первоисточник заболевания. Поэтому, чаще всего, пациент принимает препараты на протяжении всей жизни. В качестве примера можно привести прием инсулина при диабете, гормонов щитовидной железы при гипотиреозе. Все дозировки подбирает врач, учитывая состояние пациента. Режим приема препаратов должен максимально совпадать с физиологическими процессами в организме.2) Стимулирующее лечение назначают в том случае, когда нужно активизировать работу эндокринной железы, а так же, когда нужно определить ее возможности. Для этого применяют нейрогормоны гипоталамуса и передней доли гипофиза. Этот вид лечения обычно недолговременен. В некоторых случаях лекарства принимаются прерывистыми курсами для активизации работы надпочечников.3) Тормозящий вид лечения (блокирующий) назначают в том случае, когда какая-либо эндокринная железа слишком активна, а также для терапии некоторых видов новообразований. В таких случаях либо вводят гормон – антагонист избыточного гормона, либо вещество, тормозящее работу слишком активной железы. Данный вид терапии, обычно, используют в комплексе с облучением или хирургическим вмешательством, так как самостоятельно он не очень эффективен. Вид терапии выбирается в зависимости от того, нужно ли уменьшить количество гормона в организме или увеличить.В принципе, синдром отмены может возникнуть при лечении любым препаратом, обладающим высокой биологической активностью. Приспособительные и патогенные реакции организма связаны с отменой препарата, производившего перестройку организма, направленную на блокирование условий, при которых возникло заболевание. По видимому, необходима адаптация к ликвидации перестройки нейрогуморальных систем, обусловленных воздействием лекарственного препарата.Синдром отмены чаще возникает в результате внезапного прекращения дачи гормона. В основе развития этого синдрома лежат следущие факторы:1) Нефизиологическое повышение содержания гормонов в крови вследствие их приёма2) Ускорение инактивации, нейтрализации, расщепления и выведения из организма гормонов за счёт возрастания выработки и повышения активности их ингибиторов,3) Торможение или прекращение например функции коры надпочечников при интенсивной глюкокортикоидной терапии, а т.ж «срыв» способности соответствующих гормоночувствительных клеток- мишеней под влиянием эндогенных гормонов включать в процесс считывания участки ДНК, ответственные за синтез опред белков- ферментов, которые реализуют физиологическую функцию данного глюкокортикоида.4) Быстрое падение гормонов в крови и избыток их антагонистов при резком прекращении дачи препарата.5) если интервал между приемом очередных доз достаточно велик6) в ответ на очень быстрое выведение препарата из организмаХарактерными клиническими признаками синдрома отмены являются те симптомы основного заболевания, которые при лечении гормоном были устранены.

9Этажи гормональной регуляции. Взаимосвязь между гормонами и гормональными препаратами. Гормональные препараты передней доли гипофиза.

ПРИНЦИПЫ ГОРМОНАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Все процессы жизнедеятельности организма строго согласованы между собой по скорости, времени и месту протекания. В организме человека эту согласованность осуществляют внутриклеточные и межклеточные механизмы регуляции, важнейшую роль в которых иг­рают гормоны и нейромедиаторы. Специфические регуляторы, которые секретируются эндокринными железами в кровь или лимфу, а затем попадают на клетки-мишени, называют гормонами. Вещества, которые выделяются из пресинаптических нервных окон­чаний в синаптическую щель и вызывают биологический эффект, связываясь с рецепторами постсинаптической мембраны, называют нейромедиаторами.

Функциональная активность эндокринной железы может регулироваться «субстратом», на который направлено действие гормона. Так, глюкоза стимулирует секрецию инсулина из β-клеток панкреатических островков (островки Лангерганса), а инсулин понижает концентрацию глюкозы в крови, активируя ее транспорт в мышцы и печень. Это происходит следующим образом. Глюкоза входит в β-клетки поджелудочной железы через переносчик глюкозы и сразу же фосфорилируется глюкокиназой, после чего вовлекается в гликолиз. Образующийся при этом АТФ ингибирует калиевые каналы, вследствие чего снижается мембранный потенциал β-клеток и активируются потенциалзависимые кальциевые каналы. Входящий в β-клетку кальций стимулирует слияние везикул, содержащих инсулин, с плазматической мембраной и секрецию инсулина. Инсулин активирует перенос глюкозы в печень, сердце и скелетные мышцы, вследствие чего уровень глюкозы в крови снижается, замедляется ее вход в β-клетки и уменьшается секреция инсулина (рис. 5.1).

Такой же механизм лежит в основе секреции паратгормона (паратиреоидный гормон, паратирин) и кальцитонина. Оба гормона влияют на концентрацию кальция и фосфатов в крови. Паратиреоидный гормон вызывает выход минеральных веществ из кости и стимулирует реабсорбцию кальция в почках и кишечнике, в результате чего возрастает концентрация кальция в плазме крови. Кальцитонин, напротив, стимулирует поступление кальция и фосфатов в костную ткань, в результате чего концентрация минеральных веществ в крови снижается. При высокой концентрации кальция в крови подавляется секреция паратиреоидного гормона и стимулируется секреция кальцитонина. В случае снижения концентрации кальция в крови секреция паратиреоидного гормона усиливается, а кальцитонина — ослабляется.

Такая регуляция постоянства внутренней среды организма, происходящая по принципу отрицательной обратной связи, очень эффективна для поддержания гомеостаза, однако не может выполнять все задачи адаптации организма. Например, кора надпочечников продуцирует стероидные гормоны в ответ на голод, болезнь, эмоциональное возбуждение и т. п. Чтобы эндокринная система могла «отвечать» на свет, звуки, запахи, эмоции и т. д., должна существовать связь между эндокринными железами и нервной системой.

Основные связи между нервной и эндокринной системами регуляции осуществляются посредством взаимодействия гипоталамуса и гипофиза (рис. 5.2). Нервные импульсы, приходящие в гипоталамус, активируют секрецию так называемых рилизинг-факторов (либеринов и статинов): тиреолиберина, соматолиберина, пролактолиберина, гонадолиберина и кортиколиберина, а также соматостатина и пролактостатина. Мишенью для либеринов и статинов, секретируемых гипоталамусом, является гипофиз. Каждый из либеринов взаимодействует с определенной популяцией клеток гипофиза и вызывает в них синтез соответствующих тропинов: тиреотропина, соматотропного гормона (соматотропин — гормон роста), пролактина, гонадотропного гормона, (гонадотропины — лютеинизирующий и фолликулостимулирующий), а также адренокортикотропного гормона (АКТГ, кортикотропин). Статины оказывают на гипофиз влияние, противоположное действию либеринов, — подавляют секрецию тропинов. Тропины, секретируемые гипофизом, поступают в общий кровоток и, попадая на соответствующие железы, активируют в них секреторные процессы.

Молекула соматолиберина является самой крупной среди либеринов, она состоит из 15 аминокислотных остатков; самая маленькая молекула — трипептид — у тиреолиберина. Молекулы тропинов, образующихся в гипофизе, содержат от 13 до 198 аминокислотных остатков.

Регуляция деятельности гипофиза и гипоталамуса, кроме сигналов, идущих «сверху вниз», осуществляется гормонами «исполнительных» желез (рис. 5.3). Эти «обратные» сигналы поступают в гипоталамус и затем передаются в гипофиз, что приводит к изменению секреции соответствующих тропинов. После удаления или атрофии эндокринной железы стимулируется секреция соответствующего тропного гормона; при гиперфункции железы секреция соответствующего тропина подавляется.

Обратные связи не только позволяют регулировать концентрацию гормонов в крови, но и участвуют в дифференцировке гипоталамуса в онтогенезе. Образование половых гормонов в женском организме происходит циклически, что объясняется циклической секрецией гонадотропных гормонов. Синтез этих гормонов контролируется гипоталамусом, образующим рилизинг-фактор этих тропинов (гонадолиберин). Если самке пересадить гипофиз самца, то пересаженный гипофиз начинает функционировать циклично. Половая дифференцировка гипоталамуса происходит под действием андрогенов. Если самца лишить половых желез, продуцирующих андрогены, то гипоталамус будет дифференцироваться по женскому типу.

В железах внутренней секреции иннервированы, как правило, только сосуды, а эндокринные клетки изменяют свою биосинтетическую и секреторную активность лишь под действием метаболитов, кофакторов и гормонов, причем не только гипофизарных. Так, ангиотензин II стимулирует синтез и секрецию альдостерона. Отметим также, что некоторые гормоны гипоталамуса и гипофиза могут образовываться не только в этих тканях. Например, соматостатин (гормон гипоталамуса, ингибирующий образование и секрецию гормона роста) обнаружен также в поджелудочной железе, где он подавляет секрецию инсулина и глюкагона.

Большинство нервных и гуморальных путей регуляции сходится на уровне гипоталамуса и благодаря этому в организме образуется единая нейроэндокринная регуляторная система. К клеткам гипоталамуса подходят аксоны нейронов, расположенных в коре больших полушарий и подкорковых образованиях. Эти аксоны секретируют различные нейромедиаторы, оказывающие на секреторную активность гипоталамуса как активирующее, так и тормозное влияние. Поступающие из мозга нервные импульсы гипоталамус «превращает» в эндокринные стимулы, которые могут быть усилены или ослаблены в зависимости от гуморальных сигналов, поступающих в гипоталамус от желез и тканей, подчиненных ему.

Тропины, образующиеся в гипофизе, не только регулируют деятельность подчиненных желез, но и выполняют самостоятельные эндокринные функции. Например, пролактин оказывает лактогенное действие, а также тормозит процессы дифференцировки клеток, повышает чувствительность половых желез к гонадотропинам, стимулирует родительский инстинкт. Кортикотропин является не только стимулятором стероцдогенеза, но и активатором липолиза в жировой ткани, а также важнейшим участником процесса превращения в мозге кратковременной памяти в долговременную. Гормон роста может стимулировать активность иммунной системы, обмен липидов, Сахаров и т. д.

В задней доле гипофиза (нейрогипофиз) депонируются антидиуретический гормон (вазопрессин) и окситоцин (см. рис. 5.3). Первый вызывает задержку воды в организме и повышает тонус сосудов, второй стимулирует сокращение матки при родах и секрецию молока. Оба гормона синтезируются в гипоталамусе, затем транспортируются по аксонам в заднюю долю гипофиза, где депонируются и потом секретируются в кровь.

Характер процессов, протекающих в ЦНС, во многом определяется состоянием эндокринной регуляции. Так, андрогены и эстрогены формируют половой инстинкт, многие поведенческие реакции. Очевидно, что нейроны, точно так же как и другие клетки нашего организма, находятся под контролем гуморальной системы регуляции. Нервная система, эволюционно более поздняя, имеет как управляющие, так и подчиненные связи с эндокринной системой. Эти две регуляторные системы дополняют друг друга, образуют функционально единый механизм, что обеспечивает высокую эффективность нейрогуморальной регуляции, ставит ее во главе систем, согласующих все процессы жизнедеятельности в многоклеточном организме.

Гормоны передней доли гипофиза

1. АКТГ (кортикотропин – получают из гипофизов убойного скота) – образуется в базофильных клетках передней доли гипофиза, является полипептидом. АКТГ влияет на кору надпочечников, где взаимодействует с циторецептором на поверхности клеточной мембраны и активирует аденилатциклазу, увеличивая цАМФ, который способствует превращению холестерина в кортикостероиды (в основном ГК). Поэтому физиологические эффекты АКТГ соответствуют действию ГК. Не угнетает функцию коры надпочечников, но при длительном применении возможно истощение коры надпочечников и угнетение освобождения кортиколиберина.

Наряду с гормональной активностью обладает свойством нейромедиатора, в том числе памяти и мышления. Фрагмент АКТГ_4-10 – семакс используется в качестве ноотропного средства.

Кортикотропин используют с диагностической целью или после длительного применения ГК. Собственные эффекты препарата – улучшение мозгового кровотока и нормализация функциональных взаимоотношений экстрапирамидной системы – применяют при гидроцефалии, эпилепсии, сотрясении мозга.

Существуют синтетические аналоги – тетракозактид (синактен-депо), козинтропин.

Побочные эффекты: отеки, повышение АД, катаболическое действие, бессонница, задержка репарации.

Противопоказания: ГБ, ЯБ, сахарный диабет, ОСН, острый эндокардит.

2. СТГ (соматотропин) – образуется в ацидофильных клетках передней доли гипофиза. СТГ является гормоном роста, стимулирует рост скелета и всего организма в целом. При его недостатке – карликовый рост; при гиперсекреции – гигантизм, акромегалия.

Эффекты СТГ опосредуются соматомединами – инсулиноподобными факторами роста (ИПФР), которые синтезируются в печени. ИПФР стимулируют специфические рецепторы в периферических тканях, что приводит:

А) к активации митоген-активной протеинкиназы

Б) к активации синтеза белка и РНК (анаболическое действие), увеличению роста костной и мышечной ткани, задержке фосфора, кальция и натрия.

Гормон выделен в очищенном виде и получен методом генной инженерии. Синтетический аналог – соматрем.

Применение: гипофизарный нанизм (карликовость, синдром Тернера). Лечение надо начинать как можно раньше, по возможности с 1-2 лет жизни. Дефицит СТГ – увеличение роста ребенка меньше, чем на 4 см за год. Терапия продолжается до закрытия эпифизарных зон роста.

Антагонистом СТГ и пролактина является бромокриптин (парлодел) – агонист дофаминовых Д₂-рецепторов. Используется при акромегалии, пролактиномах, гиперпролактинемии (галакторее, бесплодии), для прекращения физиологической лактации. Обладает противопаркинсонической активностью.

3. ТТГ (тиротропин – выделяют из гипофиза крупного скота) – стимулирует секрецию гормонов щитовидной железы. Влияет на поглощение йода щитовидной железой, йодирование тирозина и синтез гормонов, а также эндоцитоз и протеолиз тиреоглобулина. ТТГ увеличивает васкуляризацию ЩЖ, вызывает гипертрофию и гиперплазию ее клеток. Используют при недостаточной функции ЩЖ, для дифференциальной диагностики микседемы, при карциноме щитовидной железы.

4. ГТГ – не обладают половой специфичностью.

А) ФСГ стимулирует в яичниках развитие фолликулов и синтез эстрогенов; в семенниках – развитие семенных канальцев и сперматогенез. Препарат – гонадотропин менопаузный (менотропин, пергонал, фоллитропин) используется при гипогонадизме, бесплодии, недоразвитии фолликулов, недостаточности эстрогенов.

Б) Лютеинизирующий гормон (ЛГ)в яичниках способствует овуляции и превращению фолликулов в желтые тела, стимулирует образование гестагенов и эстрогенов. В семенниках стимулирует развитие интерстициальных клеток Лейдига и выработку тестостерона. Оба гонадотропных гормона увеличивают образование цАМФ, что стимулирует синтез половых гормонов. Используют гонадотропин хорионический (прегнил, пролан) при нарушениях менструального цикла, при ановуляторном бесплодии, при гипогонадизме, крипторхизме (задержке яичка в брюшной полости).

Антагонистом ГТГ является даназол (данол) – частичный агонист андроген-, гестаген- и кортикостероидных рецепторов. Стимулируя гестагеновые рецепторы в гипоталамусе и гипофизе, он подавляет секрецию ГТГ и половых гормонов. Снижает функцию яичников и вызывает атрофию эндометрия в матке и эктопических очагах при эндометриозе; снижает сперматогенез. Используется при эндометриозе, гинекомастии, маточных кровотечениях, преждевременном первичном половом созревании.

В) ЛТГ лактотропный гормон – стимулирует развитие молочных желез и лактацию, увеличивает митогенную активность лимфоцитов. Препарат – лактин, используется для повышения лактации в послеродовом периоде.

Каберголин (достинекс) – селективный агонист Д₂-рецепторов, снижает выработку только ЛТГ и прекращает физиологическую лактацию. Используется для лечения бесплодия, для подавления лактации.