Подбугорная регуляція аденогипофиза і залежних від нього периферичних ендокринних залоз
Периферичні ендокринні залози, залежні і незалежні від гіпофіза. Периферичні ендокринні залози за способом своєї регуляції можуть бути розділені на активуються передньою долею гіпофіза (гіпофізозавісімие) і на залози, які не відчувають прямій залежності від гіпофіза (гіпофізонезавісімие). Так, наприклад, видалення або руйнування передньої долі гіпофіза викликає значне ослаблення функціональної діяльності щитовидної залози, гонад і частково кори надниркових залоз (її глюкокортикоидной і андрогенної функцій). На інших ендокринних залозах гіпофізектомія істотно не відбивається.
Аденогіпофізотропние гормони (ліберіни і статини) подбугорья
В передній долі гіпофіза виробляються так звані потрійні гормони, або Тропіних - тиреотропний (тіротропін), адренокортикотропний (кортикотропін), гонадотропні (фолікулостимулюючий, або фоллітропін, і лютеїнізуючого, або лютропін), які активують відповідні гіпофізозавісімие периферичні ендокринні залози. Пролактин, або лактотропін, активує молочну залозу, а соматотропний гормон (соматотропін) стимулює анаболічні процеси і процеси росту тіла. Як уже згадувалося, ці гормонопоетіческіе функції в свою чергу знаходяться під контролем аденогіпофізотропних гормонів медіобазального подбугорья, серед яких одні (ліберіни, або releasing-factors) активують секрецію відповідних аденогіпофізарной гормонів, а інші (статини, або inhibiting-factors) її пригнічують. Раніше вважалося, що секреція кожного з аденогіпофізарной гормонів контролюється парою особливих подбугорной аденогіпофізотропних гормонів, що діють антагоністично (ліберинів і статини). Наприклад, регуляція секреції соматотропного гормону приписувалася сочетанному впливу стимулюючого соматолиберина і пригнічувала соматостатина, регуляція меланоцітостімулірующего гормону (виділяється середньою часткою гіпофіза) - впливу меланоліберіна і меланостатин (Юдаев Н. А. Утешева 3. Ф. 1976; Krieger D. Т. 1975,1976 ). Однак в останні роки накопичується все більше даних про те, що деякі аденогіпофізотропние гормони можуть впливати на кілька аденогіпофізарной функцій. Так, тіроліберін активує секрецію не тільки тіротропіна, але одночасно і пролактину (Rivier J. Vale W. 1974). Ще остаточно не вирішено, активують чи фолікулостимулюючого і лютеїнізуючого функції передньої долі гіпофіза особливі для кожної з них подбугорной аденогіпофізотропние гормони (фолліберін і люліберін) або ж єдиний гормон гонадоліберину. Соматостатін пригнічує секрецію не тільки соматотропного гормону, а й інших крінотропних гормонів передньої долі гіпофіза (тіротропіна, пролактину, адренокортикотропного гормону), а також секрецію інсуліну і глюкагону панкреатическими острівцями, паратирина (ПТГ) околощітовіднимі залозами і Тиреокальцитонін С-клітинами щитовидної залози (Giiillemin R. Gerich J. Е. 1976).
Можливі й зворотні співвідношення, т. Е. Залежність однієї аденогіпофізарной гормонопоетіческой функції від декількох подбугорной або екстраподбугорних факторів. Так, активувати секрецію адренокортикотропного гормону можуть не менше трьох різних агентів. В екстрактах з подбугорья деяких ссавців (наприклад, вівці) виявляються два різновиди кортиколиберина, які розрізняють за фізико-хімічними властивостями. Одна з них виявляється в вентромедіальної ядрі, а інша, можливо, пов'язана з супраоптіческіе ядром переднього подбугорья, так як накопичується в задній частині гіпофізу. Встановлено приблизний амінокислотний склад цього "нейрогіпофізарного" кортиколиберина, активність якого значно нижче, ніж іншого різновиду гормону (Gillies J. et al. 1978). Якщо гіпофіз позбавити зв'язку з подбугорья або зруйнувати медіальну еміненції, то здатність посилення адренокортикотропної функції гіпофіза у відповідь на стрессірующіе роздратування зберігається. Отже, в умовах, коли подбугорная регуляція цієї функції виявляється недостатньою або неадекватною додається подразнення, включається додатковий екстраподбугорний механізм регуляції адренокортикотропної функції, в якому чинним агентом виявляється особливий гуморальний фактор - тканинний кортиколиберин (Альошин Б. В. 1971). Однак не з'ясовано, чи має ця сполука, як і нейрогіпофізарного кортиколиберин, щось спільне в структурі молекули з кортіколіберіном (Schally А. V. el al. 1973).
До теперішнього часу амінокислотний склад аденогіпофізотропних гормонів повністю встановлений і підтверджений штучним синтезом цих сполук щодо тиролиберина, гонадоліберііа і соматостатину. Припустимо вважати, що всі вони належать до олігопептиди. У найбільшої концентрації ліберіни і статини містяться в медіальній еміненції (іейрогемальний орган подбугорной-аденогіпофізарной системи, де аденогіпофізотропние гормони акумулюються перед віддачею в кров, яка протікає по первинній капілярної мережі портальної системи і доставляє гормони в паренхіму аденогипофиза) (див. Рис. 9), а також в аденогіпофізотропной зоні медіобазального подбугорья (особливо в аркуатних і вентромедіальної Туберальна ядрах і перивентрикулярної сірій речовині) (табл. 1). Ймовірно, саме тут і відбувається найбільш інтенсивна продукція цих подбугорной олігопептидів (Brownstein М. et al. 1975).
Наявність либеринов і статинів не обмежується медіобазальних подбугорья, а виявляється і в інших областях центральної нервової системи, де вони становлять більше половини всього їх кількості. Ймовірно, фізіологічне значення медіобазального подбугорья не обмежується регуляцією гормонопоетіческіх функцій аденогіпофіза і деяких периферичних ендокринних залоз. Необхідно відзначити, що регулює активність даних олигопептидов проявляється тільки у ссавців, а у інших хребетних може бути відсутнім. Так, наприклад, тіроліберін (параглутамілгістіділпролінамід), який стимулює секрецію тіротропіна у ссавців, у нижчих хребетних не робить дії на цю гипофизарную функцію. У останніх тиреотропного функція гіпофіза контролюється подбугорья, так як руйнування проміжного мозку призводить щитовидну залозу в стійке гіпофункціональное стан. Отже, у нижчих хребетних вплив подбугорья на тиреотропну функцію гіпофіза здійснюється дія не піроглутамілгістіділпролінаміда, а деякими іншими факторами. Тиролиберину ж, що міститься в головному мозку цих тварин у великій кількості, належить, очевидно, інша роль. Втім і в експериментах на ссавців було показано, що тіроліберін, крім активування тиреотропний функції гіпофіза, впливає на поведінкові реакції і надає протівонаркозное і антидепресантну дію, змінює спонтанну електричну активність нейронів як в подбугорье, так і в інших відділах центральної нервової системи (Альошин Б. В. 1979).
Мабуть, олігопептідние нейрогормони повинні розглядатися як білкові медіатори, які в центральній нервовій системі забезпечують (поряд з катехоламинами, ацетилхолином і серотоніном) передачу імпульсів з нейрона на нейрон (Сахаров Д. А. 1974). Здатність же цих олігопептидів регулювати аденогіпофізарной гормонопоез виникла, мабуть, на пізніх етапах еволюції хребетних.
Регуляція нейросекреторну функцій подбугорья
Концентрація кожного із зазначених амінів не залишається постійною, а зазнає значні коливання. Медіаторна значення їх змушує припускати участь цих сполук в регуляції подбугорья, зокрема його нейросекреторних функцій. Однак зазначена можлива залежність складна. Так, результати експериментів in vitro дозволяють зробити висновок, що норадреналін активує секрецію тиролиберина, тому що додавання цього нейроаміна до середовища, в якій інкубується ізольоване подбугорье, підсилює віддачу даного нейрогормона експлантати (Grimm Y. Reichlin S. 1975). І в експериментах in vivo виразне посилення тиреотропний функції гіпофіза (що свідчить про збільшення секреції тиролиберина подбугорья) настає при незначному підвищенні рівня норадреналііа в подбугорье. У той же час цілком вірогідне зростання вмісту того ж нейроаміна в подбугорье виявляється в умовах гіпертіреоідізаціі, коли тиреотропного функція гіпофіза різко послаблюється. Отже, в цілісному організмі вплив норадреналііа на секрецію тиролиберина модифікується втручанням інших факторів.
З зіставлення представлених результатів видно, що зрушення тиреотропний функції гіпофіза (що відображають інтенсивність секреції тиролиберина подбугорья) визначаються не яким-небудь одним нейроаміном, а залежать від співвідношення концентрацій норадреналіну і серотоніну, причому перший з них надає активуючий, а другий інгібуючу дію на дану нейросекреторну функцію подбугорья (Альошин Б. В. 1979).
Розібраний приклад показує, що внутріподбугорная регуляція здійснюється взаємодією двох антагоністичних факторів і ця спряженість впливів демонстративно підкреслюється тим, що симпатичні імпульси, що надходять в подбугорье, підсилюють в ньому освіту і норадреналіну, і серотоніну. Одночасне й односпрямована зміна концентрації обох антагоністичних нейроамінов, що викликають протилежні ефекти, слід розглядати як гомеостатический механізм, який сприяє збереженню рівноваги секреції аденогіпофізотропних гормонів подбугорья.
Двоїстість регуляції проявляється також у секреції не тільки тиролиберина, а й інших аденогіпофізотропних гормонів подбугорья. Зокрема, в контролюванні адренокортикотропної функції гіпофіза (точніше, в регуляції секреції кортиколиберина) проявляється взаємодія тих же антагоністично діючих нейроамінов, але в зворотному напрямку. З підвищенням рівня серотоніну в подбугорье посилюється Адренокортикотропного функція, тоді як збільшення вмісту норадреналіну надає на неї чинять вплив. Дія ацетилхоліну в подбугорье здебільшого схожа з дією серотоніну, т. Е. Дублює або потенціює ефект останнього.
Протилежність дій, що надаються співвідношенням концентрацій норадреналіну і серотоніну в подбугорье на тиреотропну і адренокортикотропну функції аденогіпофіза, дозволяє зрозуміти, чому в багатьох випадках при посиленні глюкокортикоїдної функції кори надниркових залоз (наприклад, під час більшості реакцій на стрессірующіе роздратування або при хворобі Іценко-Кушинга) функціональна активність щитовидної залози виявляється ослабленою, а гіперфункція щитовидної залози або гіпертіреоідізація призводить до пригнічення або навіть до виснаження нию глюкокортикоїдної функції кори надниркових залоз. Однак такий взаємозв'язок між щитовидною залозою і корою наднирників, хоча і проявляється часто, не має облигатного значення. Якщо стрес обумовлюється охолодженням (холодовий стрес), то функціональна активність щитовидної залози не слабшає, а навпаки, зростає. Механізм такого збочення реакції ще не з'ясований, але можна припустити або зміна реактивності до серотоніну пептідноадренергіческіх нейронів подбугорья, які відповідальні за секрецію тиролиберина, або ж втручання в регулювання аденогіпофізарной гормонопоеза деяких додаткових факторів, крім норадреналііа і серотоніну.
Така ж подвійність факторів проявляється в регуляції нейросекреторної діяльності пептідохолінергіческіх Гоморі-позитивних клітин переднього подбугорья з тією тільки різницею, що з огляду на їх холінергічного походження основним стимулятором виявляється ацетилхолін (серотонін дублює або підсилює ефект ацетилхоліну), тоді як норадреналіну належить гнітюча роль. В кінцевому підсумку співвідношення концентрацій нейроамінов визначає секрецію нонапептідних нейрогормонов Гоморі-позитивними клітинами переднього подбугорья так само, як і секрецію кортиколиберина. Тому обидві реакції наступають одночасно, будучи наслідками загальної причини - зсуву співвідношення концентрацій норадреналііа - ацетилхоліну - серотоніну в подбугорье в сторону підвищення рівня останнього (Альошин Б. В. 1974, 1976, 1979).
Але спільність внутріподбугорних механізмів, обумовлюючи одночасний наступ реакцій нейросекреторну функцій медіобазального подбугорья і пептіднохолінергіческіх ядер переднього подбугорья, призводить до того, що в гомеостатические реакції, здійснювані ендокринними залозами, нерідко втягуються супутні зрушення в секреції нонапептідних гормонів переднього подбугорья, ніж ускладнюється і іноді модифікується протягом початкового ендокринного відповіді на вплив подразника.
Зовсім від гіпофіза ендокринні залози
Взаємини між передньою долею гіпофіза і залежними від неї периферійними ендокринними органами є реципрокного. У той час як передня частка гіпофіза своїми потрійними гормонами активує діяльність щитовидної залози, кори надниркових залоз (глюкокортикоидную і андрогенную функції останньої) і гонад, гормони перерахованих залоз в свою чергу діють на неї, пригнічуючи продукцію і секрецію відповідного тропного гормону. Такі взаємодії, цілком відповідні кібернетичному принципом негативних зворотних зв'язків, забезпечують збереження рівноваги саморегулюючих систем і є одним з найбільш ефективних механізмів ендокринного гомеостазу.
У випадках, коли концентрація тиреоїдного гормону (або виділеного власної щитовидною залозою, або введеного в організм ззовні) починає перевищувати нормальний рівень, тиреотропного функція гіпофіза пригнічується, в результаті чого послаблюється активність щитовидної залози і зменшується секреція тиреоїдного гормону, т. Е. Відбувається повернення організму до еутиреоїдного стану. У разі ж недостатнього надходження тиреоїдного гормону в кров можливе гіпотиреоїдний стан організму запобігає посиленням продукції і секреції тіротропіна передньою долею гіпофіза, ніж забезпечуються активація щитовидної залози і збільшення секреції нею тиреоїдного гормону.
Викладене представляється в повній мірі можуть застосовуватися до негативним зворотним зв'язкам між корою наднирників і адренокортикотропної функцією гіпофіза або між гонадами і гонадотропними функціями. Недостатність постачання організму глюкокортикоїдних гормонами стимулює аденогипофиз до посилення секреції адренокортикотропного гормону, а введення в організм надлишку натуральних або синтетичних кортикостероїдів послаблює цю функцію. В умовах кастрації або часткової недостатності статевих гормонів збільшується секреція гонадотропінів (особливо фолікулостимулюючого гормону) передньою долею гіпофіза, а при надлишку андрогенів, естрогенів або гестагенів гонадотропні функції гіпофіза послаблюються.
Гормонопоез в аденогипофизе в свою чергу контролюється подбугорной аденогіпофізотропнимі гормонами. Виникає питання, де замикаються розглядаються негативні зворотні зв'язки - на рівні передньої долі гіпофіза або ж в подбугорье. Можна припустити, що гормон периферичної гіпофізозавісімой залози спочатку діє на подбугорье, змінюючи в останньому секрецію відповідного ліберинів або статини, а потім викликає ослаблення тропной функції гіпофіза. Дійсно, дослідження, що проводилися із застосуванням радіомечених гормонів, демонстрували наявність рецепторних білків, здатних зв'язувати вводяться гормони не тільки в клітинах аденогіпофіза, а й в цітосоме деяких нейронів медіобазального подбугорья і внеподбугорних областей головного мозку (Eisenfeld AJ 1975; Steiner F. А. 1975) .
Таким чином, поставлене питання вирішується ствердно, що свідчить про можливість замикання негативних зворотних зв'язків на подбугорной і гипофизарном рівні. Разом з тим негативний зворотний зв'язок проявляється у взаємодіях не тільки гіпофізозавісімих периферичних залоз з відповідними їм потрійними фракціями передньої долі гіпофіза, а й між аденогипофизом і аденогіпофізотропной зоною медіобазального подбугорья. Подібно до того як секреція тіротропіна, кортикотропіну і гонадотропінів посилюється в умовах недостатності відповідного гормону, так і видалення гіпофіза призводить до збільшення секреції аденогіпофізотропних гормонів подбугорья, які в даних умовах починають надходити в загальну циркуляцію (в нормі вони виявляються тільки в портальної крові). Негативні прямі зв'язки між аденогипофизом і подбугорья можуть бути позначені як "короткі" на відміну від "довгих зворотних зв'язків" між передньою долею гіпофіза і гіпофізозавісімимі периферійними залозами-ефекторами або між подбугорья і цими залозами.