Целебная фауна - [57]

Мы не будем здесь описывать особенности биосинтеза инсулина и современные представления о путях развитая диабета, так как это не входит в задачу настоящей книги. Отметим лишь, что островки Лангерганса состоят из двух видов клеток: α и β. Было установлено, что инсулин вырабатывается β-клетками, а в α-клетках происходит биосинтез другого гормона — антагониста инсулина, который назвали глюкагон. Он является пептидом, имеет молекулярную массу 3500 и состоит из 29 аминокислот:

H₂N—Гис—Ар—Глн—Гли—Тре—Фен—Тре—Сер—Асп—Тир—Сер—Лиз—Тир—Лей—Асп—Сер—Арг—Арг—Ала—Глн—Асп—Фен—Вал—Глн—Три—Лей—Мет—Асн—Тре—CONH₂.

Глюкагон млекопитающих

Еще до недавнего времени считалось, что главной эндокринной железой в организме является небольшое образование в мозгу, называемое гипофизом. Он расположен в основании головного мозга в так называемом турецком седле и соединен ножкой с подбугорковой областью. Его величина примерно 14 мм в поперечнике и 12 мм в высоту, а масса всего 0,5 г. Гипофиз состоит из трех основных частей; передней, средней и задней доли.

Передняя и средняя доли состоят из специфических эпителиальных клеток и называются аденогипофизом, а задняя – из нервных клеток, называется нейрогипофизом.

В передней доле гипофиза вырабатываются следующие гормоны: соматотропин, стимулирующий рост организма; тиротропин, активирующий деятельность щитовидной железы; кортикотропин, повышающий активность надпочечников; гонадотропные (фолликулостимулирующий и лютеинизирующий), контролирующие деятельность половых желез; пролактин, стимулирующий отделение молока; липотропин, регулирующий жировой обмен. В промежуточной доле гипофиза происходит биосинтез меланотропина (гормон стимулирует образование пигмента), а в задней — вазопрессина, или антидиуретического гормона, и окситоцина, стимулирующего сокращение матки.

Важное практическое значение мог бы иметь соматотропный гормон гипофиза, так как он регулирует рост. Введение экстракта гипофиза растущим животным позволяет вырастить их до больших размеров, а недостаточная его выработка организмом вызывает карликовость. Однако было установлено, что соматотропные гормоны животных обладают видовой специфичностью и не проявляют активности при введении человеку. Гормон приходится получать только из гипофизов человеческих трупов, что, конечно, не может обеспечить потребности здравоохранения. Лечение только одного человека длится несколько лет, а в год требуется столько гормона, сколько содержится в 100 – 150 гипофизах. По данным США, из 20 тыс. больных получить лечение соматотропином могут только около тысячи человек. Соматотропный гормон является белком, состоящим из 191 аминокислоты. Провести его синтез очень сложно. Это стало возможным лишь после разработки твердофазного метода получения белков, суть которого заключается в том, что синтез ведется на поверхности твердого носителя. Однако этим методом удается получить очень малые количества белка. Наиболее перспективным в настоящее время является бактериальный синтез соматотропина с использованием метода генной инженерии.

Из пептидных гормонов аденогипофиза практическое применение нашел адренокортикотропный гормон (АКТГ), оказывающий стимулирующее влияние на кору надпочечников. Его получают из гипофизов свиней и крупного рогатого скота, очищая от других гормонов.

В настоящее время производятся также гормоны, полученные синтетическим путем: гумактид (Венгрия) и синактен (Швеция). Действие АКТГ сходно с действием глюкокортикоидных гормонов, применяется при тех же заболеваниях, что и гормоны надпочечников.

H₂N—Сер—Тир—Сер—Мет—Глу—Гис—Фен—Арг—Три—Гли—Лиз—Про—Вал—Гли—Лиз—Лиз—Арг—Арг—Про—Вал—Лиз—Вал—Тир—Про—Асн—Гли—Ала—Глу—Асп—Глу—Сер—Ала—Глу—Ала—Фен—Про—Лей—Глу—Фен—СООН.

АКТГ человека

Из гипофизов крупного рогатого скота и свиней получают препарат лактотропного гормона – лактин, который способствует увеличению выделения молока молочными железами. Этот гормон является белком, молекула его состоит из 189 — 199 аминокислот и имеет массу 20000. Пролактины человека и животных имеют определенные различия. Наиболее близок по структуре к человеческому гормону пролактин свиньи. Из средней доли гипофизов крупного рогатого скота производится интермедии, который применяют в виде капель для лечения дегенеративных изменений сетчатки в глазной практике.

Из задней доли гипофиза ранее получали препараты питуитрин, адиурекрин и маммофизин, которые содержали сумму гормонов окситоцина и вазопрессина. Нарушение биосинтеза вазопрессина вызывает заболевание — несахарный диабет. Этот гормон увеличивает всасывание воды в извитых канальцах почек, повышает артериальное давление и суживает капилляры. Основным фармакологическим свойством окситоцина является способность вызывать сильные сокращения мускулатуры матки, особенно беременной. Он повышает также секрецию молока, усиливая выработку пролактина. Оба гормона имеют сходную кольцевую структуру и состоят из 9 аминокислот:

Окситоцин

Вазопрессин

Если гормоны гипофиза регулируют деятельность желез внутренней секреции, то в одном из образований мозга – гипоталамусе были обнаружены вещества, регулирующие деятельность гипофиза. Расположен гипоталамус, или, как его еще называют, «подбугровая область», в основании мозга, вблизи так называемых зрительных бугров. Это небольшое образование, которое весит всего 4 г. Содержит 32 пары ядер (скопление специфических нервных клеток). Нервные клетки гипоталамуса продуцируют гормоноподобные, так называемые реализующие факторы, которые способствуют выделению тройных гормонов гипофизом. Из гипоталамуса рилизинг-факторы поступают с кровью в гипофиз. В зависимости от характера действия эти вещества называют либеринами (от лат. libero – освобождать) или статинами (от лат. statum – останавливать). Изучение их химической структуры и специфического биологического действия сопряжено с большими трудностями ввиду их слишком малого содержания в гипоталамусе. Чтобы получить 1 мг тиролиберина, ученым понадобилось переработать 300 000 гипоталамусов свиней. В настоящее время известно девять гипоталамических факторов, только для семи из них расшифрована структура: для соматолиберина, соматостатина, кортиколиберина, гонадолиберина, меланолиберина, меланостатина и тиролиберина. Не установлено строение пролактолиберина и пролактостатина. Все рилизинг-факторы – пептиды, содержащие относительно небольшое количество аминокислот. Наибольшее количество содержит соматолиберин – 44 аминокислоты, а наименьшее — тиролиберин и меланостатин – 3 аминокислоты. Это позволило некоторые из гипоталамических факторов синтезировать, а также получить аналоги. В СССР в настоящее время налажен выпуск синтетического тиролиберина, который является мощным стимулятором секреции пролактина. Его также применяют для диагностики различных форм заболеваний щитовидной железы и для определения резерва, пролактина в гипофизе у женщин при отсутствии молока. Выпускают препарат под названием «рифатироин».