Чоловічі статеві гормони (андрогени, від грец. Andros - чоловік) -тестостерон і дигідротестостерон. Синтез андрогенів здійснюється головним чином у сім'яниках і частково в яєчниках і надниркових залозах. Ці гормони діють в ядрі клітини, активуючи синтез ДНК і синтез білків у м'язовій тканині, печінці, нирках, оказ-вають вплив на розвиток головного мозку, зокрема на статеву диференціювання гіпоталамуса в ембріо- ному періоді. Андрогени стимулюють розвиток статевих органів і залоз, а в період статевого дозріваючи-ня - вторинних статевих ознак у чоловіків.
Жіночі статеві гормони - естрогени (oistrus - пристрасть-ве потяг) іпрогестерон (від лат. Pro - на користь і gestatio - вагітність). Серед естрогенів виделяютестрадіол, естрон, естріол.
Естрогени синтезуються в основному в яєчниках і жовтому тілі, невелика їх кількість синтезується в надниркових-ках і сім'яниках.
Естрогени - гормони анаболічного дії. Вони активують синтез специфічних білків, що впливають на ріст і диференціювання клітин, синтез білків в органах-мішенях; однак цей анаболічний ефект у них менш виражений, ніж у андрогенів. Більш ефективно естрогени діють на жировий обмін, перешкоджаючи відкладенню жирів в печінці, посилюють ви-ведення холестерину з організму і сприяють зменшенню його рівня в крові. Естрогени регулюють розвиток органів жіночої статевої сфери, формування вторинних статевих при-знаків, проліферативні процеси в матці, розвиток молоч-них залоз під час вагітності. Прогестерон гальмує скор-щення матки, готує слизову матки до вагітності, сти-мулірует розростання молочних ходів і лактації.
Під час вагітності формується своєрідний ендок-рінний орган - плацента, який утворює систему плід - плацента (фетоплацентарна система). У ній утворюється ряд гормонів білкової (хоріонічний гонадотропін, плацентарний лактоген, тиреотропин) і стероїдної (естрогени, прогестерон) природи.
МЕХАНІЗМИ ДІЇ Ендокринна система.
Ендокринна система - сукупність залоз внутрішньої секреції і деяких спеціалізованих ендокринних клітин в складі тканин, для яких ендокринна функція не є єдиною (наприклад, підшлункова залоза має не тільки ендокринної, а й екзокринної функціями). Будь-гормон є одним з її учасників і управляє певними метаболічними реакціями. При цьому всередині ендокринної системи існують рівні регуляції - одні залози мають здатність керувати іншими.
ЗАГАЛЬНА СХЕМА РЕАЛІЗАЦІЇ ЕНДОКРИННИХ ФУНКЦІЙ В ОРГАНІЗМІ.
Дана схема включає в себе вищі рівні регуляції в ендокринній системі - гіпоталамус і гіпофіз, що виробляють гормони, які самі впливають на процеси синтезу і секреції гормонів інших ендокринних клітин.
З цієї ж схеми видно, що швидкість синтезу і секреції гормонів може змінюватися також під дією гормонів з інших залоз або в результаті стимуляції негормональними метаболітами.
Ми бачимо також наявність негативних зворотних зв'язків (-) - пригнічення синтезу і (або) секреції після усунення первинного фактора, що викликав прискорення продукції гормону.
Крім того, організм зазвичай створює невеликий резерв окремих гормонів в крові (на представленій схемі цього не видно). Існування такого резерву можливо тому, що в крові багато гормонів знаходяться у зв'язаному зі спеціальними транспортними білками стані. Наприклад, тироксин пов'язаний з тироксин-зв'язуючим глобуліном, а глюкокортикоїди - з білком транскортином. Дві форми таких гормонів - пов'язана з транспортними білками і вільна - знаходяться в крові в стані динамічної рівноваги.
Це означає, що при руйнуванні вільних форм таких гормонів буде відбуватися дисоціація пов'язаної форми і концентрація гормону в крові буде підтримуватися на відносно сталому рівні. Таким чином, комплекс будь-якого гормону з транспортним білком може розглядатися як резерв цього гормону в організмі.
Один з найважливіших питань - це питання про те, які зміни метаболічних процесів спостерігаються під дією гормонів. Назвемо цей розділ:
Ефекти, ЯКІ СПОСТЕРІГАЮТЬСЯ у клітинах-мішенях ПІД ВПЛИВОМ ГОРМОНІВ.
Дуже важливо, що гормони не викликають ніяких нових метаболічних реакцій в клітині-мішені. Вони лише утворюють комплекс з білком-рецептором. В результаті передачі гормонального сигналу в клітині-мішені відбувається включення або виключення клітинних реакцій, що забезпечують клітинний відповідь.
При цьому в клітці-мішені можуть спостерігаються такі основні ефекти:
1) Зміна швидкості біосинтезу окремих білків (в тому числі білків-ферментів);
2) Зміна активності вже існуючих ферментів (наприклад, в результаті фосфорилювання - як уже було показано на прикладі аденілатціклазной системи;
3) Зміна проникності мембран в клітинах-мішенях для окремих речовин або іонів (наприклад, для Са +2).
Вже було сказано про механізми впізнавання гормонів - гормон взаємодіє з клітиною-мішенню тільки при наявності спеціального білка-рецептора, (будова рецепторів і їх локалізація в клітці вже розбиралися). Додамо, що зв'язування гормону з рецептором залежить від фізико-хімічних параметрів середовища - від рН і концентрації різних іонів.
Особливе значення має кількість молекул білка-рецептора на зовнішній мембрані або всередині клітини-мішені. Воно змінюється в залежності від фізіологічного стану організму, при захворюваннях або під впливом лікарських засобів. А це означає, що при різних умовах і реакція клітини-мішені на дію гормону буде різною.
БІОСИНТЕЗ і секреції гормонів РІЗНОГО БУДІВЛІ
В процесі утворення білкових і пептидних гормонів в клітинах ендокринних залоз відбувається утворення поліпептиду, котрий має гормональної активністю. Але така молекула в своєму складі має фрагмент (и), що містить (е) амінокислотну послідовність даного гормону. Така білкова молекула називається пре-про-гормоном і має в своєму складі (зазвичай на N-кінці) структуру, яка називається лидерной або сигнальної послідовністю (пре-). Ця структура представлена гідрофобними радикалами і потрібна для проходження цієї молекули від рибосом через ліпідні шари мембран всередину цистерн ендоплазматичної (ЕПР). При цьому, під час переходу молекули через мембрану в результаті обмеженого протеолізу лідерних (пре-) послідовність відщеплюється і всередині ЕПР виявляється прогормон. Потім через систему ЕПР прогормон транспортується в комплекс Гольджі і тут закінчується дозрівання гормону. Знову в результаті гідролізу під дією специфічних протеїназ отщепляется залишився (N-кінцевий) фрагмент (про-ділянка). Освічена молекула гормону, що володіє специфічною біологічною активністю надходить в секреторні пухирці і накопичується до моменту секреції.
При синтезі гормонів з числа складних білків гликопротеинов (наприклад, фолікулостимулюючого (ФСГ) або тиреотропного (ТТГ) гормонів гіпофіза) в процесі дозрівання відбувається включення вуглеводного компонента в структуру гормону.
Може відбуватися і внерібосомальний синтез. Так синтезується трипептид тіроліберін (гормон гіпоталамуса).
Гормони - похідні амінокислот
З тирозину синтезуються гормони мозкового шару надниркових залоз адреналін і норадреналін, а також йодовмісні гормони, щитовидної залози. В ході синтезу адреналіну і норадреналіну тирозин піддається гідроксилювання, декарбоксилюванню і метилированию за участю активної форми амінокислоти метіоніну.
У щитовидній залозі відбувається синтез йодовмісних гормонів трийодтироніну і тироксину (тетрайодтиронина). В ході синтезу відбувається йодування фенольной групи тирозину. Особливий інтерес представляє метаболізм йоду в щитовидній залозі. Молекула глікопротеїну тиреоглобуліну (ТГ) має молекулярну масу понад 650 кДа. При цьому в складі молекули ТГ близько 10% маси - вуглеводи і до 1% - йод. Це залежить від кількості йоду в їжі. У поліпептиді ТГ - 115 залишків тирозину, які іодіруются окисленим за допомогою спеціального ферменту - тіреопероксідазе - йодом. Ця реакція називається органіфікації йоду і відбувається в фолікулах щитоподібної залози. В результаті з залишків тирозину утворюються моно- і ди-іодтірозін. З них приблизно 30% залишків в результаті конденсації могутпревратітьться в три- і тетра-іодтіроніни. Конденсація і іодірованіе йдуть за участю одного і того ж ферменту - тіреопероксідазе. Подальше дозрівання гормонів щитовидної залози відбувається в залізистих клітинах - ТГ поглинається клітинами шляхом ендоцитозу і утворюється вторинна лизосома в результаті злиття лізосоми з поглинутим білком ТГ.
Протеолітичні ферменти лізосом забезпечують гідроліз ТГ і освіту Т3 і Т4. які виділяються в позаклітинний простір. А моно- і дііодтірозін деіодіруются за допомогою спеціального ферменту деіодінази і йод повторно може піддаватися органіфікації. Для синтезу тиреоїдних гормонів характерним є механізм гальмування секреції за типом негативного зворотного зв'язку (Т3 і Т4 пригнічують виділення ТТГ).
Стероїдні гормони синтезуються з холестерину (27 вуглецевих атомів), а холестерин синтезується з ацетил-КоА.