Гормоны щитовидной железы

1.      Гормоны  щитовидной железы представлены двумя различными классами биологически активных веществ: йодтиронинами и полипептидным гормоном кальцитонином. Эти классы веществ выполняют разные физиологические функции: йодтиронины регулируют состояние основного обмена, а кальцитонин является одним из факторов роста и влияет на состояние кальциевого обмена, а также участвует в процессах роста и развития костного аппарата (в тесном взаимодействии с другими гормонами).

Функция щитовидной железы находится под управлением гипоталамо-гипофизарной системы. В гипоталамусе вырабатывается вещество, которое регулирует деятельность щитовидной железы - тиротропин-рилизинг гормон.  Этот гормон, проникая в гипофиз, приводит к продукции им тиреотропного гормона, который стимулирует работу щитовидной железы и образование тироксина и трийодтиронина. Из них основным гормоном является тироксин. Достигая своих "органов-мишеней", он превращается в трийодтиронин, который напрямую воздействует на клетку.В крови подавляющая часть тиреоидных гормонов состоит в связи с белком-переносчиком и неактивна, в то время лишь небольшая свободная фракция гормонов активна и исполняет свои функции. Кое-какие медикаментозные средства, в том числе противозачаточные препараты, могут воздействовать на уровень белка-переносчика в крови, и таким образом на уровень связанных с ним гормонов. Ранее при исследовании общих уровней гормонов это искажало результаты гормональных исследований. В данное время, как правило, определяют только количество свободных гормонов в крови.Другой вид клеток, который имеется в щитовидной железе, вырабатывает и выделяет в кровоток другой гормон - кальцитонин. Он принимает участие в регуляции уровня кальция в организме, который является главным материалом для построения костей, а также необходимым веществом для проведения импульса в нервной и мышечной ткани.

Нехватка йода в пище, равно как и его избыток, приводят к нарушениям в синтезе гормонов и могут стать причиной возникновения заболеваний щитовидной железы. Большая часть территории России является зоной йодного дефицита. Наши почвы содержат малое количество йода, поэтому выращенные на них растения также не содержат йода в достаточном количестве. Аналогичная ситуация и с продуктами животноводства - и мясо, и молоко йодом небогаты. Проблему потребления достаточного количества йода могли бы решить морепродукты, но большинство населения России их потребляет в малых количествах.

Гипотиреоз — состояние, обусловленное длительным, стойким недостатком гормонов щитовидной железы, противоположное тиреотоксикозу. Крайняя форма гипотиреоза у взрослых — болезнь микседема, у детей — кретинизм.

2.      Гормоны поджелудочной железы. При изучении строения тканей поджелудочной железы было установлено, что в ней существуют особые группы клеток, получившие название островков Лангерганса по имени открывшего их исследователя. Эти клетки выделяют секрет в кровь, т. е. являются железами внутренней секреции. Островки Лангерганса состоят из трех видов клеток: альфа, бета и гамма. Бета-клетки продуцируют гормон инсулин, альфа-клетки — гормон глюкагон.

Инсулин — гормон полипептидной природы. Это первый гормон, который удалось синтезировать химическим путем. Инсулин резко повышает проницаемость стенок мышечных и жировых клеток для глюкозы. Т. к. все процессы усвоения глюкозы происходят внутри клеток, а инсулин способствует транспорту глюкозы в них, то он обеспечивает утилизацию глюкозы организмом, синтез гликогена (резервного углевода) и накопление его в мышечных волокнах. Увеличивая поступление глюкозы в клетки жировой ткани, инсулин стимулирует образование жира в организме.

Кроме того, инсулин стимулирует и синтез белка в клетке, увеличивая проницаемость клеточных стенок для аминокислот.

После введения больших доз инсулина значительное количество глюкозы переходит из крови внутрь клеток скелетной мускулатуры, мышцы сердца и т. д., а также в клетки молочной железы и других органов. Это вызывает резкое падение концентрации глюкозы в крови и вследствие этого недостаточное поступление глюкозы в клетки нервной системы, на проницаемость стенок которых инсулин не действует. Поэтому головной и спинной мозг начинает испытывать острый недостаток глюкозы, являющейся основным источником энергии для деятельности нервных клеток, результатом этого бывает острое нарушение деятельности мозга — инсулиновый, или гипогликемический, шок. Явления шока наступают, когда содержание сахара (глюкозы) в крови падает до 45—50 мг% (норма 80—120 мг%). Гипогликемический шок может наступить даже при небольшой дозе инсулина, если его вводят натощак; внутривенное введение раствора глюкозы немедленно дрекращает инсулиновый шок. Недостаточность инсулина в организме является причиной развития сахарного диабета.

Глюкагон — второй гормон поджелудочной железы — стимулирует расщепление гликогена до глюкозы внутри клеток (активируя соответствующие ферменты) и повышает содержание сахара в крови. Глюкагон стимулирует также расщепление жира в жировой ткани. Таким образом, по результатам своего действия глюкагон является антагонистом (т. е. веществом, действующим противоположно) инсулина.

3.      Гормон роста (соматотропный гормон, СТГ, соматотропин, соматропин) — один из гормонов передней доли гипофиза. Относится к семейству полипептидных гормонов, в которое входят также пролактин и плацентарный лактоген.

Функции гормона роста. Гормон Роста стимулирует как линейный рост, так и рост внутренних органов. Вызывает увеличение числа и размеров клеток мышц, печени, вилочковой железы, половых желез, надпочечников и щитовидной железы. Оказывает влияние на метаболизм белков, жиров и углеводов. Угнетает активность ферментов, разрушающих аминокислоты, повышает уровень инсулиноподобных факторов роста I и II (ИФР I и II) в сыворотке крови, стимулирует синтез коллагена в костях, коже, других органах и тканях организма. Гормон Роста увеличивает выход глюкозы в печеночные вены, усиливает глюконеогенез (образование глюкозы из неуглеводных предшественников), уменьшает поглощение глюкозы на периферии, а также усиливает липолиз (распад жиров), в результате чего в крови повышается концентрация свободных жирных кислот, которые подавляют действие инсулина на мембранный транспорт глюкозы.

Гормон роста и старение

В результате предварительных исследований на пожилых людях, проведенных в начале 1990-х гг., возникло впечатление, что введение экзогенного гормона роста может замедлять старение и улучшать физическое состояние стариков. Эти данные были раздуты журналистами и рекламой. Дальнейшие исследования на мышах показали, что при пониженном содержании гормона роста или пониженной чувствительности клеток к нему, а также при пониженной концентрации IGF-1 в период эмбрионального развития продолжительность жизни существенно повышается.

Недостаток гормона роста в детском возрасте связан в основном с генетическими дефектами и вызывает задержку роста гипофизарный нанизм, а иногда также полового созревания. Задержки умственного развития, видимо, наблюдаются при полигормонной недостаточности, связанной с недоразвитием гипофиза. Во взрослом возрасте дефицит гормона роста вызывает усиленное отложение жира на теле. Выявлены гены HESX1 и LHX3, которые контролируют развитие гипофиза и различных структур переднего мозга, а также ген PROP1, контролирующий созревание клеток передней доли гипофиза. Мутации этих генов приводят к нехватке гормона роста или полигормонной недостаточности. Мутации гена рецептора гормона роста с потерей функции приводят к развитию синдрома Ларона. Признаки заболевания — резкое замедление роста (пропорциональный нанизм), уменьшенные размеры лицевой части черепа и некоторые другие отклонения. Больные характеризуются высокой концентрацией гормона роста, но очень низким содержанием IGF-1 в плазме крови. Это редкое рецессивно-аутосомное заболевание встречается в основном среди средиземноморских народов и в Эквадоре.

4.      Понятие генной инженерии.

Генная инженерия — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генная инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого организма.

Учёные, биохимики и молекулярные биологи научились модифицировать гены или создавать совершенно новые, комбинируя гены различных организмов. Они научились также синтезировать гены, причём точно по заданным схемам. Они научились вводить такие искусственные гены в живые организмы и заставили их там работать. Это было начало генетической инженерии. Задумаемся над следующим обстоятельством.

Основа микробиологической, биосинтетической промышленности — бактериальная клетка. Необходимые для промышленного производства клетки подбираются по определённым признакам, самый главный из которых — способность производить, синтезировать, при этом в максимально возможных количествах, определённое соединение — аминокислоту или антибиотик, стероидный гормон или органическую кислоту.