Регуляция секреции и физиологические эффекты соматотропина

Соматотропин (СТГ) был выделен в 1954 году из бычьего гипофиза. Его содержание в гипофизе человека составляет 8-10 мг.

Соматотропин человека представляет собой полипептид из 191 аминокислотного остатка. Соматотропин видоспецифичен. СТГ человека оказывается биологически активным при введении его различным животным, тогда как у человека активны только СТГ человека и приматов. Видовая специфичность связана не только с природой самого гормона, но и с чувствительностью его рецепторов, которые, по-видимому, также видоспецифичны.

Соматотропинсекретируется аденогипофизарными клетками непрерывно и "вспышками" через 20-30 минут с отчетливой суточной ритмикой. Секреция регулируется гипоталамическими нейропептидами соматолиберином и соматостатином (рис. 4.1.4).

Повышение секреции соматотропина происходит во время глубокого сна,на ранних его стадиях,(народная мудрость гласит ''растет, когда спит"), после мышечных нагрузок, под влиянием травм и инфекций. Стимулируют продукцию соматотропина вазопрессин и эндорфин, а также изменения обмена веществ. Так, гипогликемия активирует секрецию соматолиберина и соматотропина, а гипергликемия — тормозит; избыток аминокислот и снижение свободных жирных кислот в крови активируют секрецию, эти влияния реализуются через специальные рецепторные нейроны гипоталамуса, воспринимающие сдвиги химизма крови и участвующие в регуляции обмена веществ.

Физиологические эффектысоматотропина связаны с его влияниями на обмен веществ, большинство из которых опосредуется специальными гуморальный факторами (гормонами.) печени и костной ткани, получившими название соматомедины (от слова медиатор — посредник). Поскольку эффекты соматомединов на обмен веществ во многом сходны с эффектами инсулина, их нередко еще называют инсулиноподобные факторы роста. Эти эффекты проявляются, в частности, в облегчении утилизации глюкозы тканями, активации в нихсинтеза белка и жира.Соматомедины опосредуют эффектысоматотропина благодаря специфическим влияниям на хрящевую ткань: стимуляции включения сульфата в синтезируемые протеогликаны, стимуляции включения тимидина в образуемую ДНК, активации синтеза РНК и белка. В то же время дифференцировка прехондроцитов, повышение транспорта аминокислот через их клеточную мембрану обеспечивается не соматомединами, а самим соматотропным гормоном. Хотя соматомедины и называют инсулиноподобными факторами роста, рецепторы клеточной мембраны для них отличаются от рецепторов инсулина. Описанные эффекты характерны длякратковременного действия соматотропина или ранней фазы его влияния.

Рис. 4.1.4. Регуляция секреции соматотропина.

СЛ – соматолиберин; СС – соматостатин; ГР – гормон роста; ИпФР – инсулиноподобный фактор роста.

При длительной и чрезмерной секреции соматотропина, хотя и сохраняется действие соматомединов на хрящевую ткань, но в целом эффекты соматотропина приобретают четкие контринсулярные черты. Они проявляются в изменениях углеводного и жирового обмена в тканях. Так, соматотропин вызывает гипергликемию из-за распада гликогена в печени и мышцах и угнетения утилизации глюкозы в тканях, благодаря повышению секреции глюкагона островками Лангерганса поджелудочной железы. Соматотропин увеличивает и секрецию инсулина островками Лангерганса, как за счет прямого стимулирующего действия, так и благодаря гипергликемии. Но в то же время соматотропин активирует инсулиназу печени — фермент, разрушающий инсулин и вызывает инсулинорезистентность тканей. Подобное сочетание стимуляции секрецииинсулина с его разрушением и подавлениемэффекта в тканях может вести к сахарному диабету, который по происхождению, называют гипофизарным. Как антагонист инсулина гипофиз проявляет свои эффекты и в метаболизме липидов. Гормон оказывает пермиссивное (облегчающее) действие по отношению к эффектам катехоламинов и глюкокортикоидов, следствием чего является стимуляция липолиза жировой ткани, повышение уровня свободных жирных кислот в крови, избыточное образование кетоновых тел в печени (кетогенный эффект) и даже жировая иифильтрация печени. Инсулинорезистентность тканей может быть связана и с этими сдвигами жирового обмена.