Гормони тварин (від грецького? Ρμ? Ω - приводити в рух, спонукати), група біологічно активних речовин, які секретуються спеціалізованими органами (залозами внутрішньої секреції), скупченнями спеціалізованих клітин або окремими клітинами. Беруть участь в регуляції метаболічної активності клітин і координації функцій різних органів і тканин. Багато гормонів, в тому числі виділяються залозами, надходять в кров і діють на інші органи і тканини, розташовані на значній відстані від місця їх синтезу. Деякі гормони здатні виявляти місцеву дію і впливати на стан прилеглих клітин (паракрінний ефект), а також на клітини, в яких вони утворюються (аутокрінний ефект). В цьому випадку їх часто називають гормоноідамі, тканинними гормонами, або парагормона. До їх числа, наприклад, відносяться гістамін і серотонін, брадикінін, простагландини і багато інших гормони. Фізіологічно активні речовини, що виробляються клітинами нервової тканини, називають нейрогормонами. У ряді випадків одні і ті ж речовини можуть виконувати функцію і гормонів, і медіаторів (наприклад, дофамін, серотонін і деякі пептидні гормони).
Реклама
Гормони характеризуються високою біологічною активністю (діють в дуже низьких концентраціях - 10-6 -10-12 моль / дм3) і специфічністю (навіть дуже близькі за хімічною структурою гормони часто виявляють різні біологічні ефекти). Під контролем гормонів протікають всі етапи розвитку тварин, всі основні процеси життєдіяльності; вони забезпечують нормальний ріст органів і тканин, формування клітинного фенотипу і диференціювання тканин, формування статі і розмноження, адаптацію до мінливих умов зовнішнього середовища, поведінкові реакції, а також підтримання внутрішнього середовища організму (гомеостазу). Сукупність регулюючого впливу різних гормонів на функції організму називається гормональною регуляцією. Деякі гормони по-різному впливають на різні тканини. У хребетних, наприклад, інсулін підвищує споживання глюкози і її окислення в м'язових клітинах, липогенез - в жировій тканині, транспорт амінокислот - в клітинах печінки і лімфоцитах, синтез білка - в печінці і м'язах і т. д. До кінця 1980-х років в науці сформувалося переконання, що у високорозвинених тварин і людини залози внутрішньої секреції і синтезовані ними гормони утворюють єдину ендокринну систему; загальний контроль над периферійними залозами здійснює гіпоталамус, який отримує інформацію з різних відділів головного мозку і з омиває його крові. Утворені в ньому рилізинг-гормони і статини виконують роль сполучної ланки між нервової та ендокринної системами. Вони регулюють (підсилюють або гальмують) виділення гіпофізом гормонів тропів, які, в свою чергу, стимулюють виділення периферичними залозами (щитовидною залозою, корою наднирників, статевими залозами) гормонів, які безпосередньо регулюючий вплив на різні органи і тканини. Всі рівні цієї системи пов'язані між собою механізмами зворотного зв'язку: надлишок гормонів в крові призводить до припинення його виділення залозою, а дефіцит - до стимуляції виділення. Крім того, важливу роль в регуляції грають медіатори симпатичних і парасимпатичних нервових волокон (наприклад, в разі стресу у відповідь на нервові імпульси мозковий речовина наднирників збільшує секрецію адреналіну і норадреналіну). Виділення ряду гормонів може регулюватися співвідношенням гормонів-антагоністів (наприклад, інсулін - глюкагон), а також вмістом в крові специфічних метаболітів (наприклад, надлишок глюкози стимулює секрецію підшлункової залозою інсуліну). Деякі, що виробляються в гіпоталамусі (вазопресин і окситоцин) і гіпофізі (соматотропін і пролактин) пептидні гормони проявляють дію на периферії і впливають безпосередньо на органи і тканини-мішені.
Спочатку вважали, що гормони виділяються тільки залозами внутрішньої секреції. Однак в кінці 20 століття були відкриті гормони, які секретуються в кров іншими органами і тканинами. Наприклад, інсуліноподібний ростові фактори (ІРФ) виробляються печінкою і іншими органами; вони подібні за хімічною структурою і механізмом дії з інсуліном, але виконують інші фізіологічні функції, які контролюються соматотропином. Різні органи секретують в кров ряд епідермальних ростових факторів (прискорюють загоєння ран, зростання м'язів і кровоносних судин і так далі), продукують фактор росту ендотелію судин, що сприяє зростанню і формуванню кровоносних судин. Клітини серцево-судинної системи виділяють натрийуретические гормони, які посилюють виведення іонів натрію з організму, викликають розширення судин, беруть участь в регуляції росту кісткової тканини, контролюють інші функції. У серцевому м'язі в значних кількостях виробляється адреномедуллін, а також білок, подібний до паратгормоном. Обидва ці гормону, як і натрийуретические гормони, індукують розширення судин, і з їх допомогою серце регулює кров'яний тиск, а порушення функції цих гормонів викликає розвиток злоякісної гіпертонії в поєднанні з різними формами вад серця. У стінках кровоносних судин утворюються три типу ендотеліну (один з них звужує кровоносні судини, два інших мають протилежну дію). Синтезовані в жировій тканині лептин і адипонектин активують ліпідний обмін, стимулюють окислення жирів, беруть участь в регуляції імунної системи, виконують інші функції. Адипонектин проявляє також гіпотензивну дію, перешкоджає утворенню склеротичних бляшок і розвитку атеросклерозу. Багато гормони виділяються клітинами шлунково-кишкового тракту (дивись Гастроинтестинальні гормони). Описана група ядерних рецепторів, що взаємодіють з простагландинами і ненасиченими жирними кислотами; це свідчить про те, що гормональними властивостями володіють також надходять в організм з їжею ненасичені жирні кислоти (олеїнова, ліноленова, арахідонова та ін.). До «харчовим гормонів» відноситься також вітамін D, який бере участь в регуляції мінерального обміну.
За хімічною природою гормони хребетних тварин, в тому числі людини, ділять на три основні групи:
1) пептидні і білкові, серед яких зустрічаються як прості (інсулін, соматотропін, пролактин і ін.), Так і складні (глікопротеїни - тиреотропний гормон, лютропін і фоллітропін) білки;
2) похідні амінокислот (адреналін, норадреналін, тиреоїднігормони - тироксин, трііодтіронін);
3) прийом (статеві гормони і кортикостероїди).
Гормони діють як сигнальні речовини, які переносять відповідну інформацію (сигнал) в клітини-мішені. Їх дія реалізується через зв'язування зі специфічними для даного гормону рецепторними білками, розташованими на поверхні або всередині клітин-мішеней. Білкові і пептидні гормони, адреналін і норадреналін взаємодіють з рецепторами, вбудованими в клітинні мембрани. При цьому спочатку відбувається вивільнення всередину клітини так званих вторинних посередників (месенджерів), в ролі яких можуть виступати циклічні 3 '-, 5'-аденозинмонофосфат (цАМФ), циклічні 3' -, 5'-гуанозинмонофосфат (цГМФ) і фосфоінозитидів. Вони запускають внутрішньоклітинний каскадний механізм - ланцюг ферментативних реакцій, що підсилюють вихідний сигнал шляхом регуляції активності ферментів, фосфорилюється різні білки (найчастіше інші ферменти). Наприклад, взаємодія адреналіну зі своїм рецептором супроводжується підвищенням рівня цАМФ і призводить до активації внутрішньоклітинної цАМФ-залежної протеїнкінази; остання фосфорилирует (активує) фермент киназу, а та, в свою чергу - ще один фермент, фосфорилазу, що забезпечує розпад (фосфороліз) глікогену з утворенням глюкозо-1-фосфату. За аналогічним механізмом діють вазопресин, тиреотропин, глюкагон, лютропін, фоллітропін і багато інших (дивись Циклічні нуклеотиди). Стероїдні гормони та похідні тирозину - тиреоїднігормони, будучи липофильними сполуками, вільно проходять через клітинну мембрану і зв'язуються з рецепторами, що знаходяться в цитоплазмі або ядрі клітин. Утворені комплекси гормонів з рецепторами взаємодіють з регуляторними ділянками генів і гальмують або активують їх експресію.
Недостатнє або надмірне виділення гормонів призводить до ендокринних захворювань. З порушеннями гормональної регуляції багато в чому пов'язані процеси старіння, розвиток серцево-судинних та інших хвороб. Зниження секреції інсуліну, наприклад, викликає цукровий діабет, зменшення секреції тиреоїдних гормонів - аддісонову хвороба, зниження продукції гормону росту - нанізм, а надлишкова секреція гормону росту в ранньому віці призводить до гігантизму, у дорослих людей - до акромегалії. Наука про гормонах - ендокринологія. Про гормонах рослин дивись Фітогормони.
Літ .: Взаємодія гормонів з рецепторами: Молекулярні аспекти. М., 1979; Ткачу до В. А. Введення в молекулярну ендокринології. М., 1983; Панков Ю. А. Гормони - регулятори життя в сучасній молекулярної ендокринології // Біохімія. 1998. Т. 63. № 12; Молекулярна ендокринологія: Фундаментальні дослідження і їх відображення в клініці. М., 2003; Панков Ю.А. Білкові гормони, рецептори та інші білки в механізмах гормональної регуляції // Біомедична хімія. 2004. Т. 50. № 2; Смирнов А. Н. Елементи ендокринної регуляції. М., 2006.
Ю. А. Панков.
Від грецького?Ρμ?
