гормоны

ГОРМОНЫ животных (от греч. hormao — привожу в движение, побуждаю)

вещества, вырабатываемые специализиров. клетками и железами внутр. секреции и регулирующие обмен веществ отдельных органов и всего организма в целом. Для всех Г. характерна большая специфичность действия и высокая биол. активность.

Химическое строение. Известно более 40 Г. человека и животных (см. табл.). По хим. строению их делят на три группы: производные аминокислот, стероидные и пептидные.

Г. первой группы (напр., адреналин, тироксин) по структуре близки к тирозину и триптофану (см. аминокислоты). Стероидные Г., содержащие в своей основе структуру циклопентанпергидрофенантренового кольца, по числу углеродных атомов делят на три семейства: Г. коры надпочечников и прогестерон (C₂₁-стероиды) — производные прегнана (формула I), мужские половые Г. (C₁₉-стероиды) — производные андростана (II, R = CH₃) и женские половые Г. (C₁₈-стероиды)- производные эстрона (И, R = Н).

Пептидные Г. условно делят на четыре подгруппы: пептиды (вазопрессин, окситоцин и др.), полипептиды (адренокортикотропин, глюкагон, инсулин, кальцитопин и др.), простые белки (напр., плацентарный лактоген, пролактин, соматотропин) и гликопротеины (лютеинизирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон и др.). Последние состоят из двух субъединиц, причемсубъединицы во всех гликопротеинных Г. имеют очень сходное строение, тогда как строение β-субъединиц характерно для каждого Г. этой подгруппы и определяет специфику его действия.

Изучается взаимосвязь между структурой и функцией пептидных Г. Для этого при помощи фрагментации молекулы выявляют аминокислотные звенья, которые определяют биол. активность Г., путем хим. модификаций молекул Г. устанавливают роль разл. функц. групп.

Механизм действия. Стероидные Г., проникнув в клетку, связываются с цитоплазматич. рецепторами, образовавшийся комплекс транспортируется в ядро, где он связывается с белками хроматина и регулирует транскрипцию определенных генов. Г. щитовидной железы также действуют непосредственно на ядро, но, в отличие от стероидных, после проникания в клетку сразу связываются с ядерными рецепторами. Все остальные Г. взаимод. с рецепторами, находящимися на клеточной поверхности. Действие подавляющего большинства этих Г. опосредовано изменением в клетке концентрации циклич. 3',5'-аденозинмонофосфата (ц-АМФ). Связывание Г. с-рецептором, находящимся на клеточной поверхности, вызывает активацию фермента аденилатциклазы, катализирующего превращение АТФ в ц-АМФ; последний взаимод. с регуляторной субъединицей фермента протеинкиназы и вызывает ее отщепление от каталитич. субъединицы. Освободившаяся субъединица протеинкиназы катализирует фосфорилирование ряда белков, в результате чего изменяются конформация некоторых структурных белков и активность мн. ферментов. Для некоторых пептидных Г. (напр., инсулина, пролактина, соматотропина) механизм действия еще не расшифрован, но, повидимому, они также взаимод. с рецепторами, находящимися на клеточной поверхности, вызывая образование посредников.

Получение. Небелковые Г., пептидные Г. небольшой мол. массы и активные фрагменты некоторых полипептидных Г. синтезируют. Полипептидные и белковые Г. получают гл. обр. экстрагированием из желез убойного скота и послед. очисткой. Разработаны способы получения некоторых пептидных Г. (напр., инсулина и соматотропина) с использованием генной инженерии. Метод основан на выделении гена соответствующего Г. и включении его в геном бактериальных клеток, приобретающих т. обр. способность к синтезу данного Г. В результате размножения образуются большие массы бактерий, активно синтезирующих Г.

Применение. наиб. широко Г. используют при эндокринных заболеваниях, связанных с недостатком или отсутствием в организме эндогенного Г. (напр., инсулин при сахарном диабете). Г. применяют также для усиления или подавления функции той или иной эндокринной железы. Так, Г. передней доли гипофиза стимулируют соответствующие периферич. железы (напр., адренокортикотропин-кору надпочечников, тиреотропин-щитовидную железу), а Г. периферич. желез подавляют секрецию гипофизарных Г. (напр., кортикостероиды подавляют секрецию адренокортикотро-пина). Важные области применения Г. — акушерство и гинекология. Так, хорионический гонадотропин используют для лечения бесплодия, окситоцин-для усиления родовой деятельности, пролактин-для стимуляции секреции молока. Стероидные половые Г. применяют при разл. видах дисфункции половой системы, в качестве противозачаточных средств и при лечении некоторых форм рака (женские половые Г. при раке предстательной железы, мужские — при раке молочной железы). Важная роль принадлежит Г. и в лечении мн. неэндокринных заболеваний; в первую очередь это относится к Г. коры надпочечников, которые применяются при воспалит. процессах, аллергич. заболеваниях, нефрите, рев-матоидном артрите и др. Мужские стероидные половые Г. и их синтетич. аналоги -анаболические вещества.

^{ХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГОРМОНОВ ПОЗВОНОЧНЫХ}

Методы количеств. определения. Концентрация Г. в крови и тканях очень мала (10⁻⁶–10⁻¹⁰ М), поэтому для их определения требуются высокочувствит. методы. Широко используются радиолигандные методы, основанные на конкурентном связывании меченого и немеченого Г. с разл. белками: антителами, транспортными белками (напр., связывание кортизола, прогестерона и половых Г. с соответствующими транспортными белками крови) или рецепторами (напр., связывание адренокортикотропина с мембранами надпочечников и лютеинизирующего Г. с мембранами семенников крыс). Для анализа небелковых Г. применяют хим. методы; напр., стероидные Г. и адреналин определяют флуорометрич. и колориметрич. методами. Для количеств. определения пептидных Г. наряду с радиолигандными широко применяются биол. методы, основанные на характерных для каждого Г. биол. эффектах. Например, содержание лютеинизирующего Г. устанавливают по увеличению массы яичников у гипофизэктомированных крыс или по снижению в них содержания аскорбиновой кислоты.

^{Лит.: Биохимия гормонов и гормональной регуляции, М., 1976; Взаимодействие гормонов с рецепторами, пер. с англ., М., 1979; Кли мов П. К., в кн.: Физиология эндокринной системы. Л., 1979, с. 414–48; Савченко О. Н., Гормоны половых желез, там же, с. 352–71; Hormones and cell regulation, Amst., 1981 (Proc. of the 5lh} YNSERM Europ. Sympos.).

_{Н. А. Юдаев}