Все о гормонах: какие бывают, как работают, как их используют в медицине?
Андрей Смирнов СПИД.ЦЕНТР
Наши тела состоят из миллионов клеток, и для слаженной работы им постоянно нужно обмениваться информацией, чтобы координировать работу разных органов. Для этого у нас есть два принципиально разных канала передачи информации: нервный (с помощью нервных импульсов) и гуморальный — с помощью гормонов и некоторых других веществ. «СПИД.ЦЕНТР» публикует подробный разбор устройства гормонов и их использования в лечении.
Зачем нужны гормоны? Какую роль они играют в организме?
Наши тела состоят из миллионов клеток, и для слаженной работы им постоянно нужно обмениваться информацией, чтобы координировать работу разных органов. Для этого у нас есть два принципиально разных канала передачи информации: нервный (с помощью нервных импульсов) и гуморальный — с помощью гормонов и некоторых других веществ.
Что вы делаете, если нужно сообщить человеку информацию, но он находится на другом конце города? Проще всего позвонить или написать сообщение. Для похожих целей в нашем организме используется нервная система — когда мы хотим, например, поднять руку, мозг «звонит» определенным мышечным волокнам через «телефонные провода» — нервы — и отдает соответствующую команду. Но как быть, если нужно передать какое-то сообщение сразу всем жителям города? Звонить каждому — слишком долго. Для этого у нашего организма есть свои СМИ — их функцию выполняют гормоны.
Название гуморального пути передачи информации происходит от латинского слова humor — «жидкость», так как в этом случае регулирующее вещество (гормон) вырабатывается одними клетками и попадает в жидкие среды организма (кровь, лимфу, межтканевую жидкость). Когда он по ним распространяется, то оказывает влияние на работу других клеток (клеток-мишеней).
Гуморальный путь регуляции эволюционно гораздо более древний, чем нервный. Еще в первых многоклеточных организмах клетки научились общаться между собой с помощью специальных веществ задолго до возникновения прообраза нервной системы.
Чем отличается нервная регуляция от гормональной?
Нервная регуляция работает гораздо быстрее — импульс по нервным волокнам передается за доли секунды. А между тем, как гормон выделится, попадет в кровь и доберется до клетки-мишени, могут проходить десятки секунд. При этом гормоны действуют на мишени гораздо дольше, до тех пор, пока будут оставаться в крови. Это могут быть минуты, часы или даже дни.
К тому же нервная регуляция узконаправленная — нервный импульс передается только определенным группам клеток, связанным нервным окончанием. А когда гормон выделился в кровь, он может влиять на любую клетку с подходящим рецептором.
Где в организме вырабатываются гормоны
Поэтому, когда информацию нужно передавать быстро и точно, используется нервный путь, но если надо охватить сразу много клеток, то гуморальный. Например, во время ходьбы мозгу нужно очень быстро и точно напрягать и расслаблять десятки разных мышц, причем каждую их них — в строго определенный момент времени. Для этого отлично подходят нервные импульсы. Но чтобы отрегулировать уровень глюкозы в крови, нужно сообщить сразу всем клеткам организма, с какой скоростью они эту глюкозу могут из крови поглощать, и это гораздо удобнее сделать с помощью гормона.
В нашем организме оба пути регуляции объединены в общую систему нейрогуморальной регуляции и работают синхронно под контролем центральной нервной системы, гипоталамуса и гипофиза.
Чем гормоны отличаются друг от друга?
С точки зрения химической природы гормоны очень сильно различаются — они могут быть производными аминокислот (тироксин, адреналин), стероидами (кортизол, половые гормоны), полипептидами и белками (окситоцин, инсулин). При этом у всех гормонов есть общие свойства.
Гормоны секретируются специализированными железами и влияют на работу других органов и клеток за пределами самой железы.
Гормоны влияют на работу органов и клеток в очень маленьких концентрациях.
Гормоны влияют на клетки, связываясь с рецепторами — специальными белками на поверхности клеток. Если у клетки нет рецептора для соответствующего гормона, она никак не отреагирует на этот гормон.
Гормоны действуют через изменение скорости синтеза ферментов в клетках или через изменение скорости ферментативных реакций в клетках, но при этом сами не являются ферментами.
Как правило, у гормонов много различных физиологических эффектов и они по-разному влияют на органы и ткани.
То или иное вещество может не всегда выступать как гормон. Например, норадреналин — это гормон надпочечников, он влияет на тонус сосудов, работу сердца и других органов. В то же время он выделяется в синапсах и участвует в передаче сигналов между нейронами — в этом случае он уже играет роль нейромедиатора, а не гормона.
Где вырабатываются гормоны?
Большинство из них вырабатываются в специальных органах — железах внутренней секреции, или эндокринных железах. Основные из них:
Работа эндокринных желез регулируется гипоталамусом и гипофизом. В общем виде это выглядит так: гипоталамус под влиянием нервных импульсов выделяет специальные вещества — рилизинг-факторы. Они стимулируют выработку гормонов гипофиза (тропинов, или тропных гормонов), и уже под их влиянием другие железы начинают секретировать свои гормоны.
Важный элемент регуляции работы эндокринных желез — отрицательная обратная связь. Гипофиз постоянно контролирует концентрацию каждого гормона в крови, и когда какого-то гормона становится слишком много, он дает команду «горшочек, не вари» нужной железе.
Как связаны гормоны с биоритмами?
Уровень секреции гормонов в организме постоянно меняется. У одних гормонов он не ритмичен и зависит от внешних факторов, так, секрецию инсулина стимулирует прием пищи. Но все же секреция многих гормонов работает с четкой периодичностью — это называют циркадными ритмами. Их изучает отдельная наука — хронобиология.
Суточный ритм организма человека выглядит так: с наступлением темноты повышается секреция гормона сна — мелатонина. Это вещество синтезируется в эпифизе (шишковидной железе), способствует наступлению сна и выделяется всю ночь. Кстати мелатонин может с возрастом меньше синтезироваться — это одна из причин, почему пожилые люди чаще страдают бессонницей. А хронотипы сов и жаворонков появляются именно из-за разных по времени (разница в несколько часов) пиковых концентраций мелатонина и кортизола.
по теме
Лечение
Как устроен иммунитет: Объясняем по пунктам
Когда человек спит, также меньше выделяется гормонов надпочечников (гормонов стресса) и одновременно повышается секреция соматотропного гормона (СТГ) — он отвечает за стимуляцию роста различных тканей. Пик концентрации СТГ приходится на 2-3 часа ночи. Так что утверждение, что мы растем во сне, — научно доказанный факт.
Около 5-7 утра снова повышается выделение гормонов надпочечников, а с восходом солнца перестает синтезироваться мелатонин — все это помогает проснуться. Также на утренние часы приходится пик концентрации тестостерона, с чем связано возникновение утренней эрекции у мужчин.
Помимо суточных ритмов есть и более продолжительные циклы колебания уровня гормонов. Например, изменение уровня женских половых гормонов происходит с периодичностью примерно в 28 дней и регулирует течение менструального цикла. Причем концентрация гормонов существенно меняется на протяжении жизни. В подростковом возрасте гораздо больше синтезируется гормона роста, а в пожилом — существенно меньше вырабатывается половых гормонов.
Как гормоны используют в медицине?
Учитывая мощное и многогранное влияние гормонов на организм, многие из них широко применяются в медицинской практике. Есть несколько основных направлений их использования.
Первый — заместительная гормональная терапия (ЗГТ). Обычно именно ее имеют в виду, сообщая близким трагическим голосом: «Врач назначил мне гормоны» и «Я никогда с них не слезу», готовясь к каким-то ужасным побочным эффектам и необратимым изменениям в организме. На практике все оказывается гораздо прозаичнее: побочных эффектов почти нет или они быстро проходят, человек продолжает обычную жизнь, и ЗГТ на нее практически никак не влияет.
Эта терапия назначается, когда в организме не вырабатывается нужный гормон в необходимых количествах. Учитывая важную роль гормонов, своевременное назначение терапии позволяет избежать серьезных или даже необратимых проблем со здоровьем.
Как правило, гормональная терапия назначается пожизненно, так как в большинстве случаев причины подобных проблем современная медицина еще не научилась решать. И здесь важно не путать причину со следствием: невозможность «слезть с гормонов» связана не с влиянием самой ЗГТ, а с тем, что недостаточность собственной эндокринной функции никуда не исчезнет.
Учитывая, что гормоны секретируются в нашем организме практически постоянно, нельзя делать «перерывы» или «каникулы» в терапии. Также опасно без рекомендации врача менять дозировку.
Возможно, страх перед ЗГТ связан с историческими причинами: первые препараты гормонов часто выделяли их желез животных (например, бычий или свиной инсулин), они содержали много примесей и действительно имели не самую хорошую переносимость. Сейчас для ЗГТ используют современные высокоочищенные препараты гормонов человека — они безопасны и эффективны.
В большинстве случаев при назначении гормональной терапии не нужна корректировка доз или отмена других препаратов (например, антиретровирусной терапии), так как ЗГТ имитирует естественную работу эндокринных желез. Но некоторые особенности течения основного заболевания все же нужно учитывать. Например, если лекарство содержит в качестве вспомогательных веществ глюкозу, мальтозу, сахар или другие углеводы, их количество нужно учитывать пациентам, получающим инсулин. Также следует учитывать влияние на активность печеночных ферментов некоторых АРВ-препаратов, например, ингибиторов протеазы. Если соответствующие печеночные ферменты участвуют в расщеплении назначенного гормонального препарата, может потребоваться коррекция дозы гормона — это проверяет и учитывает врач.
Могут ли гормонами лечить заболевания, не связанные с самими гормонами?
Да, это еще одно направление их использования. Например, адреналин повышает артериальное давление благодаря сокращению сосудов и усилению работы сердца. Поэтому его используют для лечения шоковых состояний, когда нужно быстро повысить артериальное давление. А у глюкокортикоидных гормонов мощное противовоспалительное действие, и они подавляют реакции иммунной системы, поэтому их очень широко используют при лечении аллергических заболеваний, бронхиальной астмы и других хронических воспалительных заболеваний.
Во многих случаях «природный» гормон помимо полезного эффекта для лечения заболевания обладает и нежелательными. У мужских половых гормонов есть мощное анаболическое действие — усиливают синтез белка и рост мышц. Это полезно при лечении людей с тяжелой степенью истощения (например, после сильных ожогов). Но в то же время они влияют на половую сферу, повышают агрессивность, могут приводить к чрезмерному увеличению предстательной железы.
Уменьшить ненужные «лишние» эффекты можно с помощью синтетических и полусинтетических аналогов. То есть подбираются вещества, близкие по химической структуре к природному гормону, но при этом у них «нужное» действие более выражено, а «лишние» минимизированы. Именно таким путем из природных мужских половых гормонов получили анаболики — они сильнее стимулируют синтез белка и меньше влияют на половую сферу, чем тестостерон. Сейчас синтетические аналоги гормонов применяют значительно чаще, чем сами природные гормоны.
Также в медицине используют антагонисты гормонов. Это вещества, которые связываются с рецептором природного гормона на поверхности клетки, но при этом характерного влияния не оказывают. Такие вещества часто используют для лечения заболеваний, связанных с избыточной секрецией гормона или когда вредны даже «нормальные» концентрации. Например, некоторые злокачественные опухоли активно растут под влиянием определенных гормонов, и чтобы остановить рост опухоли, нужно «выключить» действие гормона. Так, опухолям предстательной железы для роста часто требуется стимулирующее влияние тестостерона. Один из способов лечения — назначить бикалутамид. Этот препарат связывается с тестостероновыми рецепторами опухоли, блокирует влияние тестостерона и тормозит рост опухоли.
При назначении гормональных препаратов на фоне другой терапии, в том числе и АРВТ, требуется обязательная проверка совместимости препаратов, как и в случае совместного назначения любых других лекарственных средств.
Зачем трансгендерные люди пьют гормоны? И как это работает?
Половые гормоны влияют не только на развитие и функцию репродуктивной системы, но также и на развитие вторичных половых признаков, формируя «мужской» или «женский» внешний облик. Поэтому прием половых гормонов часто является важной частью трансгендерного перехода: такая терапия влияет на внешность гораздо сильнее хирургический операций.
Источник статьи: http://spid.center/ru/articles/2764/
Чем полипептидные гормоны секретируются
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Полипептидные гормоны
Полипептидные гормоны циркулируют в чрезвычайно низких концентрациях. Для реализации их регулярного эффекта этим гормонам не нужно проникать внутрь клетки. [1]
Полипептидные гормоны выделяются гипофизом, щитовидной железой и поджелудочной железой. Их состав колеблется обычно в пределах от десяти до пятидесяти аминокислотных остатков. Исключение составляет тироксин щитовидной железы: он представляет собой одну аминокислоту, к которой присоединен иод. [2]
Некоторые полипептидные гормоны , в том числе инсулин и глюкагон, синтезируются в клетках эндокринных желез сначала в виде неактивных предшественников, или прогормонов. Такие неактивные предшественники имеют более длинные полипептидные цепи, чем соответствующие активные гормоны. [4]
Некоторые полипептидные гормоны , а именно инсулин и глюкагон синтезируются в виде неактивных предшественников, полипептидные цепи которых длиннее цепей самих активных гормонов. Образование прогормона дает то преимущество, что, будучи неактивным, прогор-мон может запасаться в большом количестве в секреторных гранулах и быстро активироваться в ответ на соответствующий сигнал путем ферментативного расщепления. [5]
Препараты, содержащие полипептидные гормоны , неустойчивы. При длительном хранении они денатурируются. Они чувствительны к облучению, нагреванию, действию этиленоксида и консервантов. [6]
Общеизвестно, что биологически активные белки, особенно се-жретируемые клетками, такие как ферменты и полипептидные гормоны , синтезируются в виде молекул неактивных предшественников, активируемых посредством специфического гидролитического удаления пептидных фрагментов в результате действия протеоли-тических ферментов. Этот ограниченный протеолиз вызывает кон-формационное изменение, в результате которого важные для активности группы занимают правильное пространственное взаимное расположение. Иногда расщепление пептидной связи может высвободить существенную для активности амино — или карбоксильную группу. Одним из простейших примеров ограниченного лротеолиза является активация трипсиногена до трипсина, катализируемая энтерокиназой и автокатализируемая самим трипсином. [7]
Вклад окружающих яйцо клеток в его развитие не ограничивается питанием: и у беспозвоночных, и у позвоночных эти клетки реагируют на полипептидные гормоны ( гонадотропнны), образующиеся в других частях организма; таким образом, созревание ооцита и ( у большинства видов) овуляция находятся под контролем этих гормонов. [8]
Сохранение активных функций молекулы при сильном упрощении ее структуры — явление, характерное не только для белковых молекул, к которым относятся ферменты и некоторые полипептидные гормоны . [9]
Сигнальные, регуляторные вещества в сложных организмах — гормоны — можно разделить на две основные группы соединений. К первой принадлежат белковые, полипептидные гормоны . [10]
В зависимости от места синтеза различают гормоны передней, задней и промежуточной долей гипофиза. В передней доле вырабатываются в основном белковые и полипептидные гормоны , называемые тройными гормонами, или тропиками, вследствие их стимулирующего действия на ряд других эндокринных желез. [11]
Внутри цистерн под действием особой пептидазы сигнальный лидер отщепляется. После этого зрелый белок направляется в аппарат Гольджи, инкапсулируется и в виде секреторного пузырька покидает наконец клетку. Многие другие экспортируемые белки, функционирующие вне клетки — белки плазмы крови, полипептидные гормоны , антитела, муко-протеины-могут поступать к месту своего назначения аналогичным путем. [13]
Природные молекулы часто обладают биологической активностью и, следовательно, представляют интерес для медицины. Но из-за высокой стоимости или нежелательных побочных эффектов их обычно нельзя применять в фармацевтических препаратах. В таких случаях обычно используют химически сходные молекулы или фрагмент природного продукта. Технология рекомбинантных ДНК может помочь в производстве модифицированных форм. Полипептидные гормоны оказывают биологическое влияние самого различного рода, но при пероральном приеме они часто неэффективны или быстро теряют эффективность. Дальнейший прогресс в химическом модифицировании белков, возможно, поможет устранить эти недостатки. Часто белок, полученный по технологии рекомбинантных ДНК, требует модификации для реализации его биологической активности. Это касается, в частности, уже упоминавшегося инсулина. [14]
Пептидные гормоны
К пептидным гормонам относятся окситоцин, вазопрессин, гастрин, глюкагон, инсулин и другие.
Окситоцин — 9-членный пептид, продуцируемый задней долей гипофиза.Окситоцин уже через 20—ЗО с после внутривенного введения в количестве всего лишь 1 мкг стимулирует выделение молока молочными железами. Кроме того, по мере приближения родов усиливается чувствительность к окситоцину мышц матки, сокращающихся под его воздействием. Поэтому данный гормон способствует нормальному протеканию родов, причем именно это вещество позволяет роженице не связывать болевые ощущения при родах с новорожденным, позволяет забыть боль при родах. Этот гормон можно назвать гормоном заботы и любви. Он влияет на психо-эмоциональное состояние женщин. Сразу после родов он вырабатывается в большом количестве для формирования нежного и заботливого отношения в системе ребенок-мать.
Вазопрессин по структуре и функциональной активности сходен с окситоцином. Однако его действие направлено в основном на регуляцию водного обмена, он повышает кровяное давление. В дикой природе у тех животных, которые вырабатывают много окситоцина и вазопрессина, например, у лебедей и мышей-полевок образуются устойчивые пары.
Гастрин — I7-членный пептид, выделяемый слизистой желудка. Он стимулирует секрецию желудочного сока.
Инсулин — белок, вырабатываемый в клетках поджелудочной железы, он регулирует углеводный обмен, способствуя проникновению глюкозы в клетку, снижает активность ферментов, расщепляющих гликоген в печени. Кроме инсулина поджелудочная железа вырабатывает еще два гормона – глюкагон (антагонист инсулина) и липокаин (регулятор обмена липидов).
Механизм действия пептидных гормонов.
Пептидные гормоны не проникают внутрь клеток – мишеней, они взаимодействуют с белковыми рецепторами, расположенными на наружней стороне поверхности плазматической мембраны. Подавляющее большинство гормонов пептидной природы действуют по так называемому аденилатциклазному механизму: комплекс белка-гормона с рецептором активирует фермент аденилатциклазу, ускоряющую образование циклического АМФ (Рис.14). Ц-АМФ обладает способностью активировать особые ферменты — протеинкиназы, которые катализируют реакции фосфорилирования различных белков с участием АТФ. При этом в состав белковых молекул включаются остатки фосфорной кислоты. Главным результатом этого процесса фосфорилирования является изменение активности фосфорилированного белка. В различных типах клеток фосфорилированию в результате активации аденилат-циклазной системы подвергаются белки с разной функциональной активностью. Например, это могут быть ферменты, ядерные белки, мембранные белки. В результате реакции фосфорилирования белки могут становятся функционально активными или неактивными. Такие процессы будут приводить к изменениям скорости биохимических процессов в клетке-мишени.
Гормоны – производные аминокислот (прочие гормоны)
К группе прочих гормонов относятся адреналин и норадреналин, вырабатываемые мозговым слоем надпочечников; гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин.
Адреналин и норадреналин являются производными протеиногенной аминокислоты тирозина
Эти гормоны вызывают повышение кровяного давления (кроме сосудов мозга и легких), усиливают сердечную деятельность, сокращение гладкой мускулатуры, активирует гликогенфосфорилазу, липазу, способствуют расслаблению мышц бронхов и кишечника. Эти гормоны действуют по аденилатциклазному механизму.
Тироксин (тетрайодтиронин) и трийодтиронин также являются производными тирозина (Рис.32), они влияют на активность многих ферментов, локализованных в митохондриях, регулируют процессы биологического окисления в организме, обмен жиров и воды, влияют на развитие организма в целом. Щитовидная железа – основное депо йода в организме. У китов в этой железе содержание йода достигает 1 г/кг. При гиперфункции щитовидной железы усиливаются окислительные процессы, нарушается сердечная и психическая деятельность, наблюдается общее истощение организма, пучеглазие (базедова болезнь).
Рис.32. Строение гормонов щитовидной железы
Что такое пептидные гормоны?
Полипептидные гормоны, или просто пептидные гормоны — это гормоны, состоящие из аминокислот, выделяемых эндокринной системой и распределяемых по нервным окончаниям через циркуляцию крови. Эндокринные органы, которые выделяют пептидные гормоны — это гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, надпочечники, яичники, поджелудочная железа, эндокринная и жировая ткань. Органы, которые не считаются частью эндокринной системы, такие как сердце и желудочно-кишечный тракт, также могут секретировать пептидные гормоны.
Процесс выработки этих гормонов такой же, как и процесс производства белков. В ядре клетки дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) сначала переходит в матричную рибонуклеиновую кислоту (мРНК), после чего в рибосомах шаблон мРНК транслируется в цепи аминокислот (предшественники пептидного гормона). Эти аминокислотные цепи, называемые также препрогормонами, затем посылаются в эндоплазматический ретикулум для удаления сигнала или ведущих последовательностей, они обычно содержат от 15 до 30 аминокислот и располагаются на N-концевой аминокислотной цепи. Расщепление сигнальных последовательностей приводит к образованию прогормонов. Прогормоны либо упаковываются в секреторные пузырьки или расщепляются ферментами, называемыми эндопептидазой, и формируют зрелый гормон, который и попадает в кровь.
Пептидные гормоны, секретируемые гипоталамусом, как правило, называются релизинг-факторами, и включают кортикотропин-, гонадотропин-, соматотропин — и тиреотропин-рилизинг-гормоны.
Гормоны, секретируемые передней долей гипофиза включают меланоцитостимулирующий гормон, фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон, адренокортикотропный гормон (АКТГ), тиреотропный гормон и гормон роста или соматотропин. Пептидные гормоны, выделяемые задней долей гипофиза, включают пролактин или маммотрофный гормон, вазопрессин или антидиуретический гормон, и окситоцин. К другим пептидным гормонам относится тироксин, выделяемый щитовидной железой, кортизол, вырабатываемый надпочечниками и инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой.
Определенные внеклеточные сигналы индуцируют секрецию полипептидных гормонов. Например при изменении гомеостатического баланса, они выделяются для восстановления равновесия. Эндокринная система, как правило, функционирует исходя из отрицательных и положительных обратных реакций или механизмов обратной связи. Например, передняя доля гипофиза выделяет адренокортикотропный гормон, который стимулирует секрецию кортизола из коры надпочечников. Когда гипофиз определяет, что уровень кортизола в крови повышается, выработка адренокортикотропного гормона снижается.
Для стимуляции органа, пептидный гормон должен иметь рецептор в этом органе. Рецепторы пептидных гормонов расположены в клеточной мембране, кроме рецепторов тиреоидных гормонов, которые находится в ядре клетки. Когда пептидный гормон связывается со своим рецептором, происходит трансдукция сигнала, и вещество, называемое вторичным мессенджером, высвобождается для активации специфических белков и для повышения или ингибирования выработки определенных веществ. Вторичные мессенджеры обычно содержат кальций, циклический аденозинмонофосфат (сАМР), инозитол трифосфат и диацилглицерол.
Полипептидные гормоны
Человеческий хорионический гонадотропин
Первым маркером дифференцировки трофо-бласта и первым плацентарным продуктом, концентрацию которого можно измерить, является чХГ — гликопротеин, состоящий из 237 аминокислот. По структуре он близок к гипофизарным гликопротеиновым гормонам, как и они, этот гормон состоит из двух субъединиц: одна общая альфа-субъединица, которая является видоспецифичной, и бета-субъединица, которая определяет взаимодействие с рецептором и определяет биологические эффекты. Последовательность аминокислот в альфа-субъединице идентична альфа-субъединицам ТТГ, ЛГ и ФСГ. Бета-субъединица чХГ наиболее гомологична, но не идентична ЛГ, из 145 аминокислот бета-чХГ 97 (67%) идентичны бета-ЛГ. У плацентарного гормона имеется дополнительный карбокси-терминальный сегмент, который состоит из 30 аминокислот и которого нет у молекулы Л Г. Карбогидратный комплекс составляет примерно 30% молекулярной массы-субъединицы. В нем 10% молекулярной массы приходится на сиа-ловую кислоту, которая обусловливает высокую степень резистентности молекулы к распаду. Таким образом чХГ имеет длительный период полужизни в крови — до 24 часов.
В первые недели беременности (до 6-й недели) концентрация чХГ повышается в 2 раза каждые 1,7-2 дня, и по результатам многократных измерений гормона можно точно определить раннюю трофобластическую активность. Пик концентрации чХГ до 100000 мЕ/мл в плазме материнской крови отмечается на 10-й неделе гестации, затем концентрация чХГ постепенно снижается до 10000 мЕ/мл в третьем триместре. Пик концентрации чХГ по времени совпадает со становлением материнского кровотока через межворсинчатое пространство.
Длительный период полужизни чХГ позволяет небольшой массе клеток, составляющих бластоцисту, синтезировать достаточное количество гормона, которое можно измерить уже через 24 часа после имплантации. Таким образом, беременность может быть диагностирована за несколько дней до того, как появились симптомы или не пришли месячные. Антитела к уникальному бета-карбокси-терминальному сегменту не имеют перекрестной реакции с другими гликопротеино-выми гормонами. Даже маленькие концентрации чХГ 5 мЕ/мл (1 нг/мл) в плазме определяются без взаимодействия с более высокими концентрациями ЛГ, ФСГиТТГ.
Как и его гипофизарный аналог ЛГ, чХГ является лютеотропным гормоном, и желтое тело имеет высокочувствительные к чХГ рецепторы. Повышенная продукция прогестерона клетками желтого тела стимулирует увеличение продукции чХГ. Стероидный синтез осуществляется через систему цАМФ и может быть продемонстрирован in vitro. Было показано, что чХГ увеличивает конверсию материнского холестерина липопротеинов низкой плотности в прегненолон и прогестерон в плаценте.
Концентрация чХГ в крови Плода составляет только 1% от концентрации в материнском кровотоке. Тем не менее имеются доказательства того, что фетальный чХГ является важным регулятором развития надпочечников и гонад плода в первом триместре.
Различные опухоли также продуцируют чХГ: гестационная трофобластическая неоплазия (ГТН), хориокарцинома, и концентрация чХГ используется как маркер для диагностики и оценки эффективности химиотерапии этих заболеваний. Женщины с высокими концентрациями чХГ вследствие ГТН могут иметь клинические симптомы гипертиреоза, которые регрессируют на фоне снижения чХГ.
Человеческий плацентарный лактоген
Вторым плацентарным полипептидным гормоном, также гомологичным гипофизарным гормонам, является так называемый плацентарный лактоген (чПЛ). чПЛ можно определить уже в раннем трофо-бласте, однако в сыворотке крови его концентрации начинают определяться только после 4-5-й недели гестации. чПЛ является состоящим из 190 аминокислот протеином, первичная, вторичная и третичная структура которого является сходной со структурой ГР и ПРЛ. В некоторых тест-наборах молекулы этих гормонов реагируют перекрестно и могут связываться с рецепторами друг друга. чПЛ имеет диабетогенную и лактогенную активность, однако минимальную ГР-подобную активность.
Физиологическая роль чПЛ во время беременности остается неясной, были описаны нормальные беременности с неопределяемыми концентрациями этого гормона. Роль чПЛ как маммотропного агента не вполне подтверждена, однако чПЛ оказывает влияние на углеводный обмен матери и мобилизацию свободных жирных кислот, вызывает повышенную секрецию инсулина в ответ на нагрузку глюкозой, напрямую стимулирует секрецию инсулина островками поджелудочной железы, формирует периферическую инсулинорезистентность, характерную для беременности. Помимо продолжительного голодания и инсулин-индуцированной гипогликемии, секрецию чПЛ стимулируют еще 2 фактора: пребета-липопротеины низкой плотности и апопротеин A-I. Продукция чПЛ примерно пропорциональна массе плаценты. Общая продукция в день может составлять до 1-1,5 г в день. Профиль элиминации гормона зависит от многих факторов, однако в среднем период полужизни составляет 15-30 минут.
Уже длительное время сывороточные концентрации чПЛ используются в качестве маркера физиологического состояния плаценты, однако пределы нормальных значений варьируют очень широко, и для правильной оценки необходимо регулярное измерение концентраций гормона. Вместо определений содержания чПЛ сейчас проводят исследование биофизического профиля, который является более чувствительным индикатором повреждения плода.
Другие хорионические пептидные гормоны и ростовые факторы
Были выделены и другие хорионические пептиды, однако их функция остается неясной. Одним из таких протеинов является гликопротеин со структурными и функциональными характеристиками, частично гомологичными ТТГ. В литературе ведется дискуссия, является ли этот пептид отличным от чХГ гормоном, и в некоторых сообщениях предполагается, что хорионический ТТГ является гормоном с молекулярной массой около 28 000 кДа, структурно отличающимся от чХГ и обладающим слабой тиреотропной активностью. Из плаценты были также выделены АКТГ-подобный, липотропин-подобный, и эндорфин-подобный пептиды, обладающие низкой биологической активностью и неопределенной физиологической ролью. Из плаценты был также выделен ФСГ-подобный пептид, однако его концентрации не определяются в кровотоке. Есть убедительные доказательства того, что цитотрофобласт продуцирует человеческий хорионический ГнРГ, который по биологическим и иммунологическим свойствам не отличим от гипоталамического ГнРГ. Возможно, синцитио-трофобласт продуцирует чХГ под непосредственным контролем этого фактора, по типу секреции гонадотропинов передней долей гипофиза под гипо-таламическим контролем. Получены предварительные свидетельства того, что цитотрофобласт осуществляет секрецию трофобластических рилизинг-гормонов, которые по типу паракринной регуляции стимулируют высвобождение синцитиотрофобластических ТТГ, соматостатина и кортикотропина. Кроме того, из ткани плаценты были выделены активин, ингибин, КРГ и множество различных ростовых факторов, включая ФРФ, ЭРФ, ТРФ и представителей семейства ИРФ, а также многие из их родственных рецепторов. Предполагается, что ПлРФ и ВЭРФ играют роль в плацентарном ангио-генезе, преэклампсии и росте плода.
Для чего нужны пептиды. И так ли они полезны?
Что такое пептиды и для чего они нужны?
Вещества, молекулы которых состоят из остатков двух или более аминокислот, называются пептидами. Цепочки из 10-20 аминокислот формируют олигопептиды, а в том случае, когда их количество увеличивается до 50 и более, образуется белок. Аминокислотные остатки связаны особым видом связи, которая называется пептидной. Уже сто лет назад стало известен метод синтезирования белков в лабораторных условиях.
Именно белки являются основным строительным материалом для всех живых организмов. Пептиды, являющиеся «кирпичиками» для строительства, могут быть получены из клеток растений, животных, человека. Для пептидов выделяют первичную структуру – это непосредственно последовательность аминокислотных остатков, а вот строение молекулы и ее пространственная конфигурация определяют их вторичную структуру.
Какие бывают пептиды
Основные виды пептидов в организме:
Пептидные гормоны – гормоны гипоталамуса, гипофиза, соматотропин, пролактин, адренокортикотропный гормон, меланоцитостимулирующий гормон, гормоны поджелудочной и щитовидной железы, глюкагон;
Нейропептиды – гормоны, которые образуются в центральной и периферической нервной системе, регулируют физиологические процессы в организме;
Иммунологические гормоны, имеющие защитную функцию;
Пептидные биорегуляторы, контролирующие работу клеток.
Для чего нужны пептиды
Являясь звеньями для строительства белковых молекул, пептиды сами становятся строительным материалом тела. В том случае, когда в организме нарушена выработка белковых молекул, тело человека подвергается влиянию негативных внешних факторов, приводящих к развитию болезней, изнашиванию и старению организма. При нарушении контрольной функции, в клетках происходит сбой в работе, влекущий за собой расстройство жизнедеятельности и функционирования органа. А так как все органы в организме взаимосвязаны, происходит нарушение деятельности целой системы органов. Именно пептиды препятствуют:
Развитию нарушений в работе сердечно-сосудистой системы;
Расстройствам пищеварительной системы;
Возникновению онкологических заболеваний;
Появлению сахарного диабета.
Пептиды также способствуют выведению из организма радионуклидов и солей тяжелых металлов.
«Информационная система» организма
Вся генетическая информация организма записана на матрице – ДНК. Синтез новых белковых молекул происходит благодаря «считыванию» этой информации при помощи пептидов. Пептиды переносят «списанную» информацию до клеток, где происходит синтез белковых молекул.
Все пептиды имеют узкую рабочую специализацию, и для каждого органа и ткани имеются свои личные пептиды. И в то же время, пептиды определенной специализации имеют одинаковое строение у разных видов млекопитающих. Это открытие сделало возможным создание лекарственных средств на основе животных пептидов.
Практическое применение пептидов
Учеными было выяснено влияние использования внешних пептидных биорегуляторов (БАДов) на состояние здоровья и продолжительность жизни человека. После проведенных исследований было сделано заявление о том, что в основе старения, а также возникновения смертельных заболеваний, в том числе, онкологических, лежит нарушение регуляции синтеза белка. При искусственном введении в организм соответствующих пептидов, начинаются восстановительные процессы в клетках и тканях, поэтому вы можете пептиды купить и помочь своему телу. Клетки получают возможность дополнительно делиться, а старые клетки, с трудом выполняющие свои функции, заменяются новыми, молодыми, здоровыми. Таким образом, приостанавливается процесс старения организма, увеличивается продолжительность жизни. Пептиды защищают наш организм от вредного воздействия токсинов, насыщают их питательными веществами. В отличие от лекарств, которые избавляют орган от симптомов заболевания, но не устраняют их причину, пептиды побуждают восстановить рабочие функции клетки, приводят ее к первоначальному состоянию.
Пептиды для спортсменов и бодибилдеров
Для спортсменов поступление пептидов в организм играет огромную роль, связанную, в первую очередь, с тем, что профессиональные занятия спортом и большие физические нагрузки приводят организм к стрессу, отрицательно сказывающемуся на выработке пептидов клетками. Кроме того, пептиды способствуют:
дополнительному сжиганию жиров;
ускорению обменных процессов.
Синтезированные пептиды: польза или вред?
Если организм не справляется с выработкой пептидов своими силами, то необходимо ему помочь. Многолетние научные исследования дали возможность синтезировать пептиды и вводить их в организм, стимулируя и регулируя работу клеток. Пептиды воздействуют на организм на генном уровне, контролируя синтез белков. Прием пептидных биорегуляторов позволяет в значительной мере продлить длительность жизни человека, но, помимо этого, необходимо соблюдать правила здорового образа жизни:
соблюдать режим дня, рано вставать и ложиться. Работа в ночную смену крайне негативно сказывается на состоянии здоровья.
разнообразно и сбалансировано питаться, отдавая предпочтение продуктам, произрастающим в вашем регионе. Пожилым людям полезны молочные продукты, богатые кальцием, особенно творог, а вот потребление мяса лучше сократить. Контролировать потребление сладкого и мучного.
выпивать один-два литра воды в день. Желательно набирать воду из источника или приобрести качественный фильтр.
активные физические нагрузки: ходьба, плавание, велосипед. Не стоит перегружать организм, но и расслабляться ему тоже давать не следует.
проходить периодический медицинский осмотр, чтобы знать слабые места организма и своевременно оказывать ему поддержку в виде биорегуляторов.
Долгожительство – не миф, оно подвластно каждому, нужно лишь приложить для этого некоторые усилия. Не стоит ожидать от приема биорегуляторов мгновенного эффекта, ведь волшебной таблетки от старости нет, но продлить жизнь и поддержать здоровье организма можно. Этот процесс длительный, и важен комплексный подход, но результат того стоит – не так ли?
Пептидные гормоны роста: что нам нужно знать о них?
При возникновении каких-либо заболеваний, мы сразу же обращаемся за помощью к врачам. Но у медицины основной путь лечения, это лекарства, которые борются только со следствием заболевания, а не с его причиной. Для того, чтобы предупредить причины тех или иных заболеваний, нужно постараться сделать так, чтобы каждый орган нашего организма, в полной мере выполнял свою функцию. Не малая роль в этом процессе отводится пептидам.
Содержание:
- Пептиды и пептидные гормоны
- Предназначение пептидов
- Для роста мышц
- В косметологических целях
- Прием пептидов для роста мышц
- Формы выпуска
- Где купить?
Пептиды – это органические соединения, состоящие из коротких цепочек остатков аминокислот. Само происхождение термина произошло от греческого слова «пептос» (в переводе «питательный»). В человеческом организме, пептидные гормоны выполняют работу на клеточном уровне, и отвечают за работу подавляющего числа органов и систем связанных с ними. Пептидные гормоны наиболее активно вырабатываются в головном мозге, но также и в различных железах организма, например, поджелудочной.
В спортивной среде быстро получили распространение препараты на основе пептидных соединений, которые помогают нарастить мышечную массу и силовые показатели, и одновременно с этим, снизить процент жировой ткани. Надо сказать, что все подобные препараты действительно демонстрируют высокую эффективность касаемо вышеизложенных задач, но особенно полезно употребление пептидов, спортсменам перешагнувших 45-летний рубеж. Для этой категории людей, приём препаратов в рекомендуемых дозировках, несёт ещё один немаловажный эффект – ослабление признаков старения организма.
Пептидный гормон
Пептиды – это молекулы, состоящие из нескольких аминокислот, которые, в свою очередь, соединены пептидной связью. Пептиды могут быть как животного и растительного происхождения, так и синтезироваться искусственно. Они необходимы для переноса биологической информации между клетками организма, повышая их устойчивость к действию токсинов.
Достоверно доказана способность пептидных гормонов противостоять процессам старения, запуская восстановительные процессы в тканях, что также способствует качественному восстановлению после активной физической деятельности.
Пептидные биорегуляторы способны нормализовать синтез белка, чем препятствуют накоплению негативных изменений, которые могут быть связаны как с болезнями, так и с возрастом.
Пептиды, проникая в клетку, способны повышать продолжительность ее жизни на 30-40%, запуская в ней самооздоровительные процессы.
Предназначение пептидов
Пептиды для роста мышц
Пептиды активно стимулируют секрецию гормона роста, не угнетая выработку собственного гормона роста. Курсовое применение специальных спортивных добавок с содержанием пептидов, заметно ускоряет рост мышечной массы, и оказывают стимулирующее действие на процессы липолиза. К примеру, один из самых популярных пептидных курсов на массу — GHRP 6 + Peg MGF, позволяет в довольно короткие сроки (около 2 месяцев), существенно прибавить в наборе качественной мышечной массы.
Стоит заметить, что максимальный результат от спортивного применения пептидов, достигается совместно с полноценным режимом питания (до 5 раз в день), с высоким содержанием белково-углеводных продуктов, а также интенсивных, силовых тренировок с отягощениями. Результатом такого режима, станет заметное увеличение объемов мышечной массы, одновременно с повышением ее качества. Как отмечают пользователи, помимо всего прочего, при применении пептидных препаратов, существенно возрастают силовые показатели.
Несмотря на бытующее мнение, что спортивное применение пептидов полностью легально, стоит заметить, что некоторые из препаратов на их основе, занесены в официальные списки допинговых средств.
Пептиды в косметологии
Пептиды активно применяют и в составе косметических средств:
- для роста волос
- для восстановления и омоложения кожи
- для борьбы с целлюлитом
- против варикоза и сосудистых звездочек
- против рубцов и растяжек на теле
Пептидные средства для роста волос, укрепляют волосяную луковицу, активно питают кожу головы и стимулируют рост новых и более здоровых волос. Особенно полезными для косметологии считается следующее свойство пептидов: свободное проникновение в глубокие слои кожи, стимулируя при этом, её клеточную регенерацию и кровообращение. В результате заметно улучшается как текстура, так и цвет кожи.
Прием пептидов на примере спортивного курса для набора мышечной массы — GHRP 6 + Peg MGF
Максимальный выброс гормона роста можно заметить спустя час после приема. Действие длится в среднем около 3 часов, поэтому принимать препарат необходимо до 4 раз в сутки. Прием пептидных препаратов не вызывает привыкания, и не влечет побочных эффектов.
Пользователям с весом до 100 кг, оптимально делать инъекции GHRP-6 по 150 мкг, три раза в день. Продолжительность курсового применения, около 45 дней. В результате, при суточной дозировке 450 мкг, за весь курс потребляется 20250 мкг действующего компонента.
Дополнительно принимается Peg MGF. Принимать по 2 000 мкг в сутки, три раза в неделю. Наиболее оптимальное время для применения Peg MGF — за час до тренировки. Обязательно совмещать курсовой приём пептидов, с регулярными силовыми тренировками на фоне усиленной белково-углеводной диеты.
Формы выпуска
Большинство пептидных препаратов выпускаются в жидкой форме для инъекций. В современной фармакологии появились пептиды для сублингвального (под язык) применения, что обеспечивает более удобную форму приёма пептидов. Однако, при применении препарата в виде инъекций, действующее вещество попадает сразу в кровоток, минуя пищеварительный тракт. Соответственно, увеличивается скорость усвоения, и эффект наступает быстрее.
Где купить?
Спортивные добавки с содержанием пептидов, можно купить в специализированных магазинах по продаже спортпита, или прямо сейчас в специальном разделе, посвященном этому классу добавок. Покупая препарат на нашем сайте, Вы гарантируете себе только оригинальную продукцию от известных брендов, и выгодные цены в среднем ниже, чем по рынку. Также, в любой момент, можно получить квалифицированную консультацию по любому интересующему Вас товару, в том числе, из категории пептидов.
Заключение
Огромное значение пептидных гормонов для нашего организма, давно доказано многочисленными научными исследованиями. Препараты на основе этих соединений, получили широкое применение не только в медицине, но и в спорте и косметологии. Пептиды являются незаменимыми помощниками как для спортсменов, которые желают увеличить мышечные объёмы, так и в косметических целях, для людей, которые заботятся о своей коже и волосах.
С уверенностью можно утверждать, что пептидные гормоны играют важнейшую роль в нормальном функционировании многих систем организма, а также, в замедлении процессов старения. Принцип действия этих соединений совершенно отлажен организмом, а его нарушения могут приводить к сбою в работе гормональной системы. Для профилактики дефицита выработки собственных пептидных гормонов, рекомендуется дополнительный приём препаратов на основе этих соединений.
БЕЛКОВО-ПЕПТИДНЫЕ ГОРМОНЫ
БЕЛКОВО-ПЕПТИДНЫЕ ГОРМОНЫ — обширная группа гормонов, вырабатываемых различными эндокринными железами, по структуре являющихся белками или пептидами. Наибольшее количество белково-пептидных гормонов секретируется гипофизом: окситоцин, вазопрессин, альфа- и бета-меланоцитостимулирующие гормоны, адренокортикотропный гормон (АКТГ), липотропный гормон, гормон роста, лактогенный, лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный гормоны. Поджелудочная железа вырабатывает да гормона — инсулин и глюкагон, околощитовидная железа — паратгормон и щитовидная железа — тиреокальцитонин. Большая группа пептидных гормонов секретируется гипоталамусом; их называют рилизинг-гормонами гипоталамуса, так как они стимулируют выделение гормонов передней доли гипофиза (от английского realease — выделяю).
По химическому строению белково-пептидные гормоны крайне разнообразны. Большая часть белково-пептидных гормонов является простыми пептидами, молекула которых состоит из одной пептидной цепи, содержащей различное количество аминокислотных остатков,— от 3 в тиреотропин-рилизинг-гормоне гипоталамуса до 198 в лактогенном гормоне. Окситоцин и вазопрессин содержат в своих молекулах по 9, а меланоцитостимулирующий гормон — 13, бета-меланоцитостимулирую щий гормон — 18, глюкагон — 29, тиреокальцитонин — 32,АКТГ — 39, паратгормон — 84, бета-липотропный гормон — 91 и гормон роста — 191 аминокислотный остаток, алфа- и бета-Меланоцитостимулирующие гормоны, глюкагон, АКТГ, паратгормон и бета-липотропный гормон не содержат дисульфидных связей. Окситоцин, вазопрессин и тиреокальцитонин содержат одну, гормон роста — две и лактогенный гормон — три дисульфидные связи. Химическое строение инсулина отличается от структуры всех других гормонов. Молекула инсулина состоит из двух пептидных цепей (А, состоящей из 21, и В — из 30 аминокислотных остатков), связанных друг с другом двумя дисульфидными мостиками. Особую группу белково-пептидных гормонов составляют гормоны гипофиза: лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный, являющиеся сложными белками — гликопротеидами. Активная молекула этих веществ образуется путем соединения двух неактивных субъединиц (фльфа и бета) с помощью нековалентных связей.
По биологическому действию белково-пептидные гормоны крайне разнообразны. Рилизинг-гормоны гипоталамуса стимулируют секрецию соответствующих тройных гормонов гипофизом. Окситоцин и вазопрессин регулируют транспорт воды в организме и стимулируют сокращение гладкой мускулатуры матки и кровеносных сосудов, альфа- и бета-Меланоцитостимулирующие гормоны повышают образование кожных пигментов. Глюкагон и инсулин регулируют углеводный обмен, тиреокальцитонин и паратгормон — фосфорно-кальциевый обмен, липотропный гормон — жировой обмен, гормон роста — обмен белков, жиров и углеводов и стимулирует общий рост организма, лактогенный гормон увеличивает образование молока в молочных железах. Другие белково-пептидные гормоны гипофиза (АКТГ, лютеинизирующий, фолликулостимулирующий и тиреотропный) активируют функцию соответствующих эндокринных желез, коры надпочечников, гонад и щитовидной железы.
Помимо гипофиза и других желез, белково-пептидные гормоны вырабатываются также плацентой, которая секретирует в кровь соматомаммотропин, сходный по химической структуре и биологическим свойствам с гипофизарным гормоном роста, и хорионический гонадотропин, сходный с лютеинизирующим горбоном. К белково-пептидным гормонам относят также секретин — пептид, состоящий из 26 аминокислотных остатков. Он вырабатывается слизистой оболочкой тонкой кишки и через кровь стимулирует секрецию панкреатического сока. К белково-пептидным гормонам относят иногда ангиотензин, обладающий гипертензивным действием и стимулирующий секрецию надпочечником альдостерона, а также брадикинин и каллидин, стимулирующие сокращение гладкой мускулатуры. Эти вещества являются окта-, нона- и декапептидами и образуются из специфических белков плазмы под влиянием протеолитических ферментов.
Клиническое применение. Многие белково-пептидные гормоны получают синтетическим путем и применяют в клинике для лечения заболеваний желез внутренней секреции, при нарушениях обмена веществ и других заболеваниях.
Источник статьи: http://campodinamico.ru/chem-polipeptidnye-gormony-sekretiruyutsya/