3.1. Соматотропный гормон (соматотропин, стг, гормон роста)

Соматотропин или гормон роста синтезируется в соматотрофах клетках передней доли гипофиза. По хим. природе он представляет собой белок, состоящий из одной полипептидной цепи. В состав цепи входит 191 аминокислотный остаток, молекуляр- ная масса составляет 22.000. Концентрация гормона роста в передней доле гипофиза составляет 515 мг/г, что на несколько порядков выше, чем концентрация остальных гормонов. СТГ обладает выраженной видовой специфичностью, в связи с чем в клетках человека активность проявляет лишь соматотропин, полученный из организма высших приматов. Физиологическая роль гормона состоит в стимуляции роста и контроле дифференцировки клеток различных тканей. Концентрация гормона в крови составляет в норме 46465 пикоМ/л (110нг/мл). Время циркуляции гормона в крови составляет несколько минут.

Выделение соматотропина из гипофиза носит пульсирующий характер в связи с чем его концентрация в крови может изменится на порядок в течение нескольких минут. Интересно, что один из пиков выделения соматотропина приходится на период времени сразу же после засыпания. (По-видимому, отсюда «Кто не спит, тот не растет»). Выде ление соматотропина увеличивается при стрессе, при голодании, при употреблени и богатой белком пищи, при острой гипогликемии. Выделение соматотропина из клеток гипофиза в кровь контролируется гипоталамусом за счет двух его гормонов: соматолиберин стимулирует выделение СТГ в кровь, а соматостатин угнетает этот процесс. В свою очередь, под действием соматотропина в печени синтезируется гормон, получивший название ИФР1 (инсулиноподобный фактор роста 1)Этот гормон опосредует ростостимулирующее действие соматотропного гормона.

Увеличение концентрации соматотропина в крови приводит к угнетению выделения соматолиберина гипоталамусом и, следовательно, к снижению продукции соматотропина гипофизом. Увеличение в крови концентрации ИФР1 также тормозит продукцию гипоталамусом соматолиберина, одновременно увеличивая выделение гипоталамусом соматостатина; с помощью этого механизма увеличение концентрации ИФР1 в крови приводит в конечном итоге к снижению поступления соматотропина из гипофиза в кровь. Эти взаимоотношения представлены на нижеследующей схеме:

Уровень секреции соматостатина и соматолиберина гипоталамусом зависит от многих факторов. Так, секреция соматостатина стимулируется гормонами щитовидной железы и вазоактивным интестинальным пептидом, а угнетается ацетилхолином и gаминомасля ной кислотой. В свою очередь, секреция соматолиберина увеличивается, например, при воздействии на гипоталамус катехоламинов или же при снижении концентрации глюкозы в клетках гипоталамуса.

Гормон роста чрезвычайно важен для процессов постнатального роста и развития человека, обладая в целом выраженным анаболическим эффектом. Он способен оказывать на клетки как прямое регулирующее действие, так и действие опосредованное, реализуемое, во-первых, за счет контроля синтеза ИФР1, во-вторых, за счет взаимодей ствия его регуляторных эффектов с регуляторными эффектами других гормонов. Так, анаболическое действие андрогенов у гипофизэктомированных животных выражено минимально, введение этим животным соматотропина повышает вызываемую андроге нами задержку азота, а также усиливает рост специфически чувствительных к андроге- нам тканей. Механизм действия соматотропного гормона неизвестен.

Обсуждая вопрос о влиянии соматотропина на обменные процессы, в первую очередь следует указать на стимуляцию соматотропином процессов транскрипции и трансляции, что сопровождается увеличением количества РНК и белка в клетках. Одновременно соматотропин стимулирует поглощение клетками различных тканей аминокислот, служащих пластическим материалом для белкового синтеза. У животных, получающих соматотропин, развивается положительный азотистый баланс, сопровождающийся уменьшением выведения с мочой аминокислот, мочевины и креатинина. Под действием соматотропина в тканях молодых животных активируется синтез ДНК, что является отражением стимуляции размножения клеток в растущей ткани.

Соматотропин повышает содержание глюкозы в крови за счет нескольких эффектов. Во-первых, он снижает утилизацию глюкозы периферическими тканями, ингибируя гликолиз; во-вторых, ряд авторов считает, что гормон снижает скорость транспорта глюкозы в клетки. В третьих, он стимулирует глюконеогенез в печени и увеличивает содержание гликогена в гепатоцитах. В целом соматотропный гормон за счет снижения утилизации глюкозы в ряде периферических тканей и стимуляции глюконеогенеза обеспечивает необходимый уровень поступления глюкозы в клетки нервной ткани, в том числе в клетки головного мозга. Следует также отметить, что ИФР1 стимулирует синтез гликозаминогликанов

Соматотропный гормон стимулирует липолиз в жировой ткани, увеличивая тем самым содержание высших жирных кислот в плазме крови и их поступление в клетки периферических тканей, где они служат субстратами окисления. Возможно, именно увеличение поступления высших жирных кислот в клетки периферических тканей и приводит к торможению в них гликолиза за счет ингибирования пируваткиназы. Усиление поступления высших жирных кислот в печень и ускорение их окисления приводят к активации кетогенеза, особенно заметного в условиях инсулиновой недостаточности.

Введение соматотропина вызывает двухфазный эффект: в первую кратковременную фазу в плазме крови понижается содержание глюкозы и падает содержание высших жирных кислот, затем наблюдается продолжительное повышение содержания в крови и глюкозы и высших жирных кислот. Длительное введение соматотропного гормона может привести к развитию сахарного диабета.

Соматотропин, вероятней всего при Мg и Р, по-видимому, связан со способностью соматотропина стимулировать посредничестве ИРФ1, способствует положительному балансу кальция, магния и фосфата и вызывает задержку натрия, калия и хлора. Положительный баланс Са, рост длинных трубчатых костей.

Избыточная продукция соматотропного гормона в детском возрасте приводит к гигантизму, одним из признаков которого являются непропорционально длинные конечности. Избыточная продукция соматотропина у взрослых сопровождается развитием акромегалии, для которой характерно непропорциональное увеличение отдельных частей тела. Нарушение функционирования соматотропина приводит к уменьшению роста, т.е. к карликовости, причем «гипофизарные карлики» не страдают нарушением умственного развития.