Гонадотропные гормоны и их функции
К гонадотропным гормонам относятся ФСГ (фолликулостимулирующий), ЛТГ (лютеотропный) и ЛГ (лютеинизирующий).
Эти гормоны воздействуют на развитие и рост фолликулов, функцию и образование желтого тела в яичниках. Но на ранней стадии рост фолликулов от гормонов гонадотропных не зависит, происходит также после гипофизэктомии.
Что такое ГнРГ?
Гонадотропный рилизинг гормон (ГнРГ) является гипоталамическим регулятором репродуктивной функции первого порядка. Бывает двух типов у человека (ГнРГ-1 и ГнРГ-2). Оба они представляют собой пептиды, состоящие из 10 аминокислот, их синтез кодирован разными генами.
Образуется ФСГ базофилами небольшого размера круглой формы, которые расположены в передней доли гипофиза на периферических участках. Данный гормон действует на стадии представления из яйцеклетки крупного ооцита, который окружает несколько слоев гранулезы. ФСГ способствует пролиферации клеток гранулезы и секреции жидкости фолликулярной.
Как образуются гонадотропные гормоны?
Базофилы, которые расположены в передней доле, а точнее в ее центральной части, образуют ЛГ. Этот гормон у женщин способствует превращению в желтое тело фолликула и овуляции. А у мужчин этот гормон стимулирует ГСИК, интерстициальные клетки.
ЛГ и ФСГ являются близкими по химическому строению и физико-химическим свойствам гормонами. Их соотношение зависит от фазы менструального цикла, в течение которого они секретируются. Синергисты по действию, ЛГ и ФСГ осуществляют практически все биологические процессы при помощи совместной секреции.
Гонадотропные гормоны – что о них известно?
Основные функции гормонов
Пролактин или ЛТГ образует гипофиз, его ацидофилы. Он воздействует на желтое тело и поддерживает его эндокринную функцию. Влияет на выделение молока после родов. Можно сделать вывод о том, что осуществляет действие этот гормон после предварительного стимулирования органов-мишеней ЛГ и ФСГ. Секреция ФСГ подавляется гормоном ЛТГ, с чем можно связать отсутствие менструаций при грудном вскармливании.
При беременности в ткани плаценты образуется ХГ, хорионический гонадотропин, оказывающий действие, похожее на ЛГ, хотя он и отличен по структуре от гормонов гипофиза гонадотропных, что используют при гормональном лечении
Биологическое действие гонадотропных гормонов
Основным действием гонадотропных гормонов можно назвать опосредованное действие на яичник посредством стимуляции секреции его гормонов, вследствие чего создается цикл гипофизарно-яичниковый, с характерными колебаниями гормональной продукции.
Взаимосвязь между деятельностью яичника и функцией гипофиза гонадотропной играет важную роль в регулировании менструального цикла. Некоторое количество гормонов гипофиза гонадотропных воздействует стимулирующим образом на гормонопроизводство яичника и вызывает увеличение концентрации стероидных гормонов в крови. Также можно отметить, что повышенное содержание гормонов яичника затормаживает секрецию соответственных гормонов гипофиза. Этим интересны гонадотропные гормоны.
Наиболее четко можно проследить это взаимодействие между ЛГ и ФСГ, и прогестероном и эстрогеном. ФСГ стимулирует секрецию эстрогенов, развитие и рост фолликулов, хотя для полноценного производства эстрогенов необходимо наличие ЛГ. Сильное повышение уровня эстрогенов во время овуляции стимулирует ЛГ и останавливает ФСГ. Желтое тело развивается из-за действия ЛГ и его секреторная активность при секреции ЛТГ усиливается. При этом образуется прогестерон, подавляющий секрецию ЛГ, а при пониженной секреции ЛГ и ФСГ начинается менструация. Менструация и овуляция – результаты гипофизарно-яичникового цикла, который составляется при цикличности в функциях яичников и гипофиза.
Влияние возраста и фазы цикла
Возраст и фаза цикла влияют на секрецию гонадотропных гормонов. Во время менопаузы, когда прекращается функция яичника, повышается активность гипофиза гонадотропная более, чем в пять раз. Это связано с тем, что отсутствует тормозящее действие стероидных гормонов. Секреция ФСГ при этом преобладает.
Данных о биологическом действии ЛТГ крайне немного. Считают, гормон ЛТГ стимулирует биосинтетические процессы и лактацию, а также биосинтез белка в молочной железе, ускоряет развитие и рост молочных желез.
Гонадотропные гормоны – их метаболизм
Недостаточно изучен обмен гонадотропных гормонов. Достаточно долго они совершают круговорот в крови и распределяются в сыворотке по-разному: ЛГ концентрируется в фракциях b1-глобулинов и альбуминов, а ФСГ в фракциях b2 и а1-глобулинов.С мочой выделяются все гонадотропины, которые образуются в организме. Сходны по физико-химическим свойствам гонадотропные гормоны гипофиза, выделенные из мочи и крови, но биологическая активность выше у гонадотропинов крови. Хотя отсутствуют прямые доказательства, существует вероятность того, что в печени происходит инактивация гормонов.
Механизм действия гормонов
Поскольку известно, как влияют гормоны на обмен веществ, большой интерес представляет исследование механизма гормонального действия. Многообразие воздействия гормонов на организм человека, в особенности ряда стероидного, видимо возможно из-за наличия общего механизма воздействия на клетку.
Гонадотропные гормоны вырабатываются, как уже говорилось выше, в гипофизе. Результатами экспериментального исследования меченых 3Н и 125I гормонов показали существование в клетках органов-мишеней механизма узнавания гормона, посредством которого гормон накапливается в клетке.
В наше время считается доказанной связь действия гормонов на клетки и высокоспецифических белковых молекул, рецепторов. Есть два типа рецепции – мембранная рецепция (для гормонов, имеющих белковую природу, практически не проникающих в клетку) и внутриклеточная рецепция (для стероидных гормонов, проникающих внутрь клетки относительно легко).
Рецепторный аппарат в первом случае расположен в цитоплазме клетки и делает возможным действие гормона, а во втором случае обусловливает образование посредника. Все гормоны связаны со своими специфическими рецепторами. Преимущественно рецепторные белки располагаются в органах-мишенях этого гормона, однако большие возможности для действия гормонов, в особенности стероидных, заставляют думать о наличии рецепторов также в других органах.
Что происходит на первом этапе?
Основой первого этапа воздействия на клетку гормона можно назвать образование его связи с белком и комплекса гормоно-рецепторного. Данный процесс происходит без участия ферментов и является обратимым. Ограниченная связывающая способность рецепторов с гормонами защищает клетку от проникновения в нее биологически активных веществ в избытке.
Главная точка действия гормонов стероидных – клеточное ядро. Можно представить схему, в которой образованный гормоно-рецепторный комплекс проникает в ядро после трансформации, результатом чего можно назвать синтезирование специфической информационной РНК, на матрице которой синтезируются в цитоплазме ферментативные специфические белки, обеспечивающие действие гормонов своими функциями.
Пептидные гормоны, гонадотропины, начинают свое действие с влияния на аденилциклазную систему, вмонтированную в клеточную мембрану. Воздействуя на клетки, гормоны гипофиза активируют фермент аденилциклазу, локализованный в клеточной оболочке, который связан рецептором, своеобразным для любого гормона. Данный фермент содействует образованию цАМФ (аденозинмонофосфата) из АТФ около внутренней мембранной поверхности в цитоплазме. В комплексе с субъединицей фермента цАМФ-протеинкиназы зависимой, активируется фосфорилирование некоторого количества ферментов: липазы В, киназы фосфорилазы В и прочих белков. Белковое фосфорилирование способствует синтезу белков в полисомах и распаду гликогена и т.д.
На что влияет уровень гонадотропных гормонов?
Выводы
Можно сделать вывод о том, что действие гормонов гонадотропных включает 2 типа белков рецепторов: рецептор цАМФ и мембранные рецепторы гормонов. Соответственно, цАМФ можно назвать внутриклеточным медиатором, который обеспечивает распределение влияния этого гормона на системы ферментов.
То есть, можно сделать вывод о том, что очень важен для человека гонадотропный гормон. Препараты с гормонами такого типа в составе все чаще применяются при различных заболеваниях эндокринной системы. Они помогают восстановить правильный баланс.
Источник статьи: http://www.syl.ru/article/317276/gonadotropnyie-gormonyi-i-ih-funktsii
Свойства и функции гонадотропных гормонов
Как было сказано выше, воздействие ГнРГ на гонадотрофы стимулирует продукцию ими гонадотропинов и их высвобождение в импульсном режиме. Кроме того, на высвобождение ЛГ и ФСГ гипофизом влияет секреция эстрогенов, прогестерона и пептидных гормонов яичниками, причем по механизму как отрицательной, так и положительной обратной связи.
Положительное влияние эстрогена и отрицательное — прогестерона зависит от концентрации стероидного гормона и продолжительности воздействия этой концентрации на гонадотрофы. Вместе с тем и ЛГ, и ФСГ необходимы для синтеза стероидов в яичниках, а продукция эстрогена зависит от продолжительности воздействия гонадотропинов и их концентрации.
Во всяком случае дискоординированные сигналы от гипофиза могут привести к урежению овуляции (олигоовуляция) или к ее полному прекращению (ановуляция).
Ранее уже говорилось на нашем сайте МедУнивер, что ЛГ регулирует овариальный стероидогенез. Выброс ЛГ в середине менструального цикла имеет значение в индукции овуляции. Он происходит в результате резкого подъема уровня эстрадиола, производимого преовуляторным фолликулом по механизму положительной обратной связи. Этот выброс стимулирует возобновление мейоза и завершение редукционного деления ооцита с образованием первого полярного тела.
В ответ на выброс ЛГ повышается уровень протеолитических ферментов и простагландинов, способствующих выходу яйцеклетки из яичника. В конечном счете продолжающаяся секреция ЛГ после овуляции превращает оставшиеся фолликулярные клетки в желтое тело и стимулирует продукцию им прогестерона, интенсифицируя превращение холестерина в прегненолон.
ФСГ необходим для созревания и роста фолликулов; он регулирует синтез овариальных эстрогенов, связываясь со своими рецепторами на поверхности гранулезных клеток. Это приводит к повышению уровня циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) и индукции ароматазы, которая превращает андростендион соседних текальных клеток в эстрон. ФСГ также запускает экспрессию 17PHSDH 1-го типа, которая конвертирует эстрон в эстрадиол.
Повышенная секреция эстрадиола способствует дальнейшей пролиферации гранулезных клеток и росту фолликулов, а также увеличению числа эстрогеновых рецепторов. В зрелом фолликуле ФСГ и эстрадиол повышают экспрессию рецепторов к ЛГ на гранулезных клетках, делая их более чувствительными к ЛГ и усиливая секрецию прогестерона. Прогестерон затем увеличивает высвобождение ФСГ в середине цикла.
Биохимия и биосинтез ЛГ и ФСГ — гонадотропных гормонов гипофиза
Передняя доля гипофиза продуцирует три гликопротеиновых гормона: ЛГ, ФСГ и тиреотропинстимулирующий гормон (ТСГ); все они имеют сходную биохимическую структуру. Каждый гормон состоит из гетеродимера, содержащего две нековалентно связанные протеиновые субъединицы а и b. Эти субъединицы богаты цистеином и содержат множество дисульфидных связей.
На обеих субъединицах имеется множество углеводородных компонентов, которые играют важную роль в метаболизме и биологической активности гормонов. а-Субъединица является общей для всех трех гормонов, в то время как b-субъединица у всех разная.
а-Субъединица гонадотропных гормонов гипофиза
Ген а-субъединицы человека локализован на коротком плече хромосомы 6 (локус 6р21.1-23) и состоит из 4 экзонов. Первый экзон некодирующий. Ген кодирует полипептид с молекулярной массой 14 кДа, состоящий из 24-аминокислотного сигнального пептида и 92-аминокислотной зрелой а-субъединицы с 10 цистеиновыми остатками и двумя N-связанными олигосахаридными группами. Цистеиновые остатки участвуют в образовании внутренних дисульфидных связей а-субъединиц больше, чем р-субъединиц, и несвязанные, свободные а-субъединицы присутствуют в крови и гипофизе.
Какой-либо известной биологической активностью они не обладают. Иными словами, биологически активен лишь а/b-гетеродимер.
b-Субъединица ЛГ и ФСГ — гонадотропных гормонов гипофиза
b-Субъединицы ЛГ и ФСГ кодируются разными генами, расположенными на разных хромосомах. Ген, кодирующий ЛГb-субъединицу, состоит из трех экзонов и входит в комплексный генный кластер хромосомы 19 человека (локус 19ql3.3). Этот кластер также включает шесть генов хорионического гонадотропи — на b (ХГр), предположительно ведущих свое происхождение от единого предшественника — гена ЛГb-субъединицы, который подвергся дупликации.
Оба белка, ЛГb и ХГb, структурно и функционально сходны. Они приблизительно на 80% гомологичны по аминокислотной последовательности, оба содержат 20-аминокислотную сигнальную последовательность. Зрелые ЛГb- и ХГb-субъединицы состоят соответственно из 121 и 145 аминокислот. Основное различие между ЛГb-и ХГb-протеинами — наличие 24-аминокислотного С-терминального пептида у ХГb, обильно гликозилированного, с четырьмя кислородсвязанными углеводородными компонентами.
Ген ФСГb-субъединицы расположен на коротком плече хромосомы 11 (локус 11р13) и, как и ген ЛГ, состоит из трех экзонов. Молекулярная масса ФСГ составляет 33 кДа; он состоит из 18-аминокислотного сигнального пептида и зрелого 111-аминокислотного ФСГр-протеина. Как и a-субъединицы, ЛГb- и ФСГb-субъединицы содержат по 10 цистеиновых остатков для образования дисульфидных связей. В отличие от ФСГb-и ХГb-субъединиц, ЛГb-субъединица не имеет терминальной сиаловой кислоты на углеводородной боковой цепи. Из-за этого продолжительность метаболического клиренса ЛГ меньше, чем ФСГ и чХГb-субъединиц.
Самым большим содержанием сиаловой кислоты характеризуется чХГb-субъединица, что выражается в максимальном периоде полужизни чХГ. Дегликозилирование гонадотропинов не влияет на связывание с рецепторами, но препятствует передаче сигнала.
— Вернуться в оглавление раздела «физиология человека»
Источник статьи: http://meduniver.com/Medical/Physiology/lg_i_fsg.html