Патогенез эндокринопатий как причин расстройств роста тела человека
Расстройства процессов образования и синтеза секреции гормонов аденогипофиза, а также их регуляции, извращение эффектов гормонов на свои эффекторы, могут приводит к нарушениям роста тела. Выделяют следующие основные условия нормального роста: « адекватное поступление во внутреннюю среду из внешней нутри-ентов, то есть, углеводов, аминокислот (незаменимых в том числе), жирных кислот, а также витаминов; « ненарушенные синтез, хранение в депо и секреция гормона роста
(соматотропина);
« нормальная эндокринная функция щитовидной железы; » ненарушенная эндокринная функция поджелудочной железы,
нормальная секреция тестостерона и эстрогенов; « нерасстроенное функционирование системы синтеза и секреции инсулино-подобного фактора роста I (ИФР-I), ее нормальная реакция на взаимодействие с соматотропином.
В наибольшей степени в эндокринном контроле за ростом тела задействована гипоталамо-гипофизарная система регуляции роста, эффектором которой является система синтеза и секреции ИФР-I (сомато-медина С) (табл. 14.1).
Гипоталамо-гипофизарная система регуляции роста тела
Таблица 14.1
Место синтеза и наименование гормона
Действие гормона
Гипоталамус Соматолиберин
Соматостатин \
Гипофиз ^
Соматотропин
Печень и в меньшей степени
клетки других тканей ИФР-1
Повышает транскрипцию генов сомато-статина и усиливает его секрецию
Тормозит секрецию соматотропина
Усиливает образование ИФР-I. Катабо-лический гормон антагонист инсулина
Стимулирует рост костей и клеточную пролиферацию
\
Регуляция роста тела млекопитающих в основном осуществляется через секрецию соматотропина. Гормон роста, молекула которого состоит из 191 аминокислот, представляет собой конечный результат экспрессии пяти генов, связанных между собой и локализованных в семнадцатой хромосоме. Его образуют и секретируют клетки аденогипофиза (соматотрофы). Гипоталамические полипептиды соматолиберин и сома-тостатин, секретируемые в портальную систему гипофиза, взаимодействуют со своими рецепторами на уровне аденогипофиза. Соматотропин высвобождается в кровь через некоторые промежутки времени («пульсирующая секреция»). Секреция соматотропина определяется в основном колебаниями уровня секреции соматостатина. Частота выброса соматостатина возрастает во сне, при ожирении и во время голодания. В этой связи ожирение и недостаточное питание можно считать факторами задержки роста тела. Факт роста частоты выброса соматостатина во сне ставит под сомнение народную мудрость: «человек растет, когда спит». Общее время секреции соматотропина возрастает при увеличении поступления в гипофиз соматолиберина, достигая вследствие усиленного образования соматолиберина клетками опухоли (гамартомы) соответствующей локализации или его внутривенного введения в соответствующей дозе. Свою пока неясную роль в секреции соматотропина играют эстрогены и гормоны щитовидной железы. Наиболее частая причина патогенно избыточной секреции соматотропина - это аденома гипофиза.
Гормон роста может прямо стимулировать клеточную пролиферацию. Об этом говорит рост экспрессии прото-онкогена с-тус под влия-
нием соматотропина (СТ). В основном свойство СТ стимулировать рост тела реализуется через действие ИФР-I. ИФР-1 (соматомедин С) - это полипептидный фактор роста, который активирует хондроциты и клеточную пролиферацию различных эпителиоцитов. Рост содержания ИФР-I в циркулирующей крови подавляет транскрипцию генов соматотропина в соматотрофах, что представляет собой пример регуляции по принципу обратной отрицательной связи. Соматомедин С достигает клеток как с циркулирующей кровью, так и по межклеточным пространствам как агент паракринной регуляции.
Карликовость (наносомш — от греч. nanos - карлик и soma — тело, системная дистазия) - патологически низкая длина тела, нижним пределом колебаний которой считают уровень в 140 см. У 35% больных с наносомией она представляет собой следствие семейной болезни. У 25% больных с системной дисплазией - это идиопатическая наносомия. Нередко (10% от всей совокупности случаев наносомии) карликовость выступает результатом нарушений гипоталамо-гипофизарной системы регуляции роста тела, а расстройства секреции гормонов щитовидной железы приводят к наносомии у 10% больных с системной дисплазией. У 10% больных с наносомией рост тела замедляется вследствие врожденной аплазии половых желез. В остальных случаях наносомия представляет собой следствие разнообразных причин. Всего известно 55 патологических состояний и болезней (часто моногенных), которые приводят к наносомии. Выделяют летальную наносомию, которая возникает как признак и следствие болезней, приводящих к преждевременному (в детском возрасте) летальному исходу. Примером может служить системная дисплазия вследствие ахондроплазии у больных, генотип которых содержит гомозиготный ген данного заболевания с двумя патогенными аллелями. Наносомия вследствие расстройств эндокринной регуляции роста тела к летальной не относится (нелетальная наносомия).
Наносомию вследствие врожденной недостаточной секреции адено-гипофизом соматотропина называют гипофизарной.
Задержка роста у детей в период онтогенеза до полового созревания может быть признаком недостаточности секреции всего спектра гормонов аденогипофиза, тропных по отношению к периферическим железам внутренней секреции, то есть свидетельствовать о неизбирательной недостаточности секреции аденогипофизом. После наступления периода полового созревания еще одним симптомом неизбирательной недостаточности аденогипофиза становится задержка появления или недостаточная выраженность вторичных половых признаков. После достижения больным возраста, в котором обычно наступает половое созревание, наносомия в сочетании с задержкой появления или недостаточной выраженностью вторичных половых признаков чаще всего свидетельству-
ют о неизбирательной недостаточности аденогипофиза, при которой нарушена секреция ряда его гормонов. Такой синдром называют гипо-физарным инфантилизмом. Наиболее частая причина недостаточности аденогипофиза у больных с гипофизарным инфантилизмом — это новообразования соответствующей локализации. Если у больных не выявляют каких-либо органических поражений аденогипофиза, то гипофизар-ный инфантилизм и неизбирательную недостаточность гипофиза определяют как идиопатические.
Карликовость, при которой половое созревание наступает в срок, а вторичные половые признаки выражены вполне достаточно, может быть признаком расстройств гипофизарно-гипоталамической системы регуляции роста тела или свидетельствовать о нарушениях взаимодействия этой системы с системой синтеза и секреции ИФР-I. В частности такую наносомию обуславливает избирательная недостаточность аденогипофиза, то ест[ь в данном случае - низкий уровень образования и (или) секреции аденогипофизом соматотропина при нормальном высвобождение в кровь гонадотропинов и других тропных гормонов гипофиза (избирательная недостаточность секреции соматотрофами).
Гипофизарную наносомию как результат избирательной недостаточности секреции соматотропного гормона (табл. 14.2) можно предотвратить лечением с использованием препаратов на основе гормона роста. После системной дисплазии вторым основным симптомом гипофизарной наносомии является периодическая гипогликемия. Ее причина- выпадение действия соматотропина как катаболического гормона антагониста инсулина из совокупного влияния на обмен веществ всего спектра катаболических гормонов.
Гипофизарная наносомия
Таблица 14.2
Ведущее звено патогенеза Диагностический тест
Результат теста Основные симптомы
Патогенетическая терапия
Наследственная избирательная недостаточность секреции соматотропина
Исследование реакции роста секреции соматотропина в ответ на гипогликемию, вызванную внутривенным введением инсулина Отсутствие роста секреции гормона роста Карликовость и периодическая гипогликемия, иногда приводящая к потере сознания Введение лекарственных средств на основе гормона роста в период онтогенеза до полового созревания, то есть до закрытия (окостенения) эпифизов костей
Стимулами для секреции соматотропина являются гипогликемия, рост содержания в циркулирующей крови аргинина и действие препарата L-дофа. Для оценки способности аденогипофиза секретировать гормон роста у больных вызывают гипогликемию внутривенным введением инсулина, вводят внутривенно аргинина моногидрохлорид или назначают per os L-дофа. Затем через определенные промежутки времени берут пробы крови для определения концентрации в ней гормона роста, которая натощак в крови у здоровых людей меньше, чем 8 мкг/л.
Наносомия или задержка роста могут быть следствиями приобретенной недостаточности секреции гормона роста. Если нормальный рост тела резко или постепенно замедляется на определенном этапе онтогенеза до полового созревания, то наиболее частая причина нарушения роста - это приобретенная недостаточность секреции соматотропина, что следует связать прежде всего с новообразованиями соответствующей локализации. Опухоли ножки гипофиза (краниофарингиома) и самого гипофиза, особенно его хромофобная аденома, замещают нормальную гипофизарную ткань. У большинства больных детей это приводит к последовательно возникающим эндокринопатиям. Сначала возникает недостаточность секреции соматотропина, затем падает секреция гонадотропинов, потом тиреотропина, и, наконец, кортикотропина. В результате возникает приобретенная неизбирательная недостаточность секреции гормонов аденогипофиза, в частности приводящая к гипофи-зарному инфантилизму. При дифференциальной диагностике отличить приобретенную гипосекрецию соматотропина от замедленного полового созревания, помогает тест, используемый при выявлении гипофизарной наносомии (табл. 14.2). В ответ на гипогликемию у больных с замедленным половым созреванием в крови растет концентрация соматотропина, чего нет при гипофизарном инфантилизме.
Карликовость Ларона была впервые им описана на основании фактов, полученных при обследовании евреев-карликов в восточном Израиле. У пациентов, обследованных Лароном, были явными симптомы гипофизарной наносомии, но концентрация соматотропина в сыворотке была нормальной. Как и у больных с гипофизарной наносомией у евреев-карликов, обследованных Лароном, относительно других представителей популяции была снижена концентрация в циркулирующей крови и тканях ИФР-I (у здоровых людей концентрация ИФР-I в сыворотке крови натощак по утрам не превышает 2500 единиц на литр крови). Лечение таких больных с использованием препаратов на основе соматотропина не принесло положительных результатов. В дальнейшем было установлено, что у части больных с наносомией Ларона задержка роста, была обусловлена наследственным нарушением синтеза молекулы соматотропина, в результате которой гормон роста уже не мог повышать
синтез ИФР-I в печени и клетках других тканей (напосомия Ларона первого типа). Несмотря не генетически детерминированную аномалию синтеза соматотропина (СТ), молекула соматотропина сохраняла свои эпитопы, с которыми взаимодействовали моноклональные и меченные радиоактивными изотопами антитела, используемые для иммунодиагно-стического исследования с целью выявления гипофизарной наносомии. Поэтому у таких хбольных определяли «нормальную» концентрацию ненормального СТ вЧыворотке крови.
Ведущее звено наносомии Ларона второго типа — это наследственное расстройство системы синтеза ИФР-I, вследствие которого биологически активный нормальный соматотропин не повышает образование соматомедина С.