Таким образом, в настоящее время можно утверждать, что клетки желудочно-кишечного тракта продуцируют сходные или идентичные гипоталамо-гипофизарными гормонам АКТГ и тиреотропный гормон. Следовательно, гипоталамо-гипофизарные факторы оказались гормонами желудочно-кишечного тракта. С другой стороны, те гормоны, которые прежде казались по происхождению исключительно желудочно-кишечными, затем были обнаружены в нервных структурах и некоторых других тканях организма.
6.5. Заключительные замечания
Классическими методами удалось показать, что кишечная гормональная система — важная часть аппарата, контролирующего основные функции желудочно-кишечного тракта и осуществляющего координацию различных звеньев сложного процесса переработки и усвоения пищи.
В знаменитом английском журнале <Ланцет> Д. Уингейт (Wingate, 1976) развил концепцию кишечной гормональной системы как эупептической, т. е. обеспечивающей оптимальное пищеварение. Эта краткая формулировка включает в себя представление о многообразии влияний кишечной гормональной системы на процессы секреции различных ферментов и жидкостей, всасывание и моторику желудочно-кишечного тракта, трофическое действие гастрина и холецистокинина, поскольку оно ограничено преимущественно пищеварительными органами и практически не проявляется за пределами пищеварительного аппарата, и т. д. Мы же (Уголев, 1978) высказали предположение, что если нарушения трофики обозначить как дистрофию, а нормальную трофику — как эутрофию, то наиболее важная функция кишечной гормональной системы по отношению к организму — функция эутрофическая, в которую в виде сравнительно небольшой ее части входит и эупептическая. Хорошим примером эутрофической функции является гормональная система двенадцатиперстной кишки кошек и в меньшей мере собак.
Использование метода дуоденэктомии в сочетании с изоляцией двенадцатиперстной кишки неожиданно открыло еще одну столь же важную роль системы. Речь идет об общих влияниях кишечных гормонов, охватывающих, как указано выше, различные стороны метаболизма, многие эндокринные железы и гипоталамотропные эффекты.
Судя по эффектам, вызываемым дуоденэктомией, гормоны двенадцатиперстной кишки жизненно необходимы для функционирования организма в целом. Так, кроме пищеварительных эффектов с помощью этих гормонов контролируются важные стороны метаболизма, или во всяком случае без них невозможно его нормальное протекание. Введенное нами первоначальное обозначение двенадцатиперстной кишки как «гипофиза брюшной полости» вскоре перестало отражать истинную роль этого органа в жизнедеятельности организма. В настоящее время по богатству и разнообразию эффектов двенадцатиперстная кишка как нейроэндокринный орган по своему значению в ряде случаев напоминает гипоталамус и гипофиз и может быть более адекватно охарактеризована как «гипоталамо-гипофизарная система брюшной полости» (в связи с объемом и важностью нервных и нейросекреторных компонентов). Кроме того, предлагаемый термин передает важность энтероэндокринных осей, в том числе энтеронейрональной в частности энтерогипоталамической. При этом гипоталамотропные эффекты означают контроль над эмоциональной и мотивационной сторонами пищевого поведения.
Следует думать, что кишечные гормоны оказывают постоянное влияние на процессы, протекающие в организме, подобно тому как постоянно сказываются влияния кортикоидов, катехоламинов и др. В отношении кишечной гормональной системы, как, впрочем, и в отношении других гормональных систем, возникает вопрос об их специализации, т. е. о тех функциях, где их контроль играет особенно важную роль. Результаты наших исследований позволили прийти к выводу, что кишечные гормоны, и в особенности дуоденальные, контролируют основные этапы процессов ассимиляции, включая потребление пищи, ее переработку и всасывание, перераспределение и трансформацию, имеющие место после всасывания, собственную трофику тканей, аппетит, специфическое динамическое действие пищи, защитные процессы, в частности пищевой лейкоцитоз, и т. д.
В настоящее время еще трудно построить достаточно стройную схему взаимоотношений местных (локальных) и общих эффектов кишечной гормональной системы. Вероятнее всего, локальные эффекты могут сопровождаться некоторыми общими эффектами, проявляющимися в норме и при патологии. С другой стороны, первоначально непищеварительные эффекты кишечных гормонов могут вторично (например, через гипоталамус) отражаться на функциях желудочно-кишечного тракта (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Локальные (непрерывные стрелки) и общие (прерывистые стрелки) эффекты кишечных гормонов (по: Уголев, 1978).
Как отмечено ранее при краткой характеристике потоков, поступающих из желудочно-кишечного тракта во внутреннюю среду организма, регулирующий поток состоит не только из типичных гормонов, продуцируемых пищеварительными органами, но и из экзогормонов (см. гл. 3). К экзогормонам относятся гормоноподобные факторы, поступающие из полости желудочно-кишечного тракта в циркуляторное русло. Экзогормоны имеют сложное происхождение. Они могут как таковые содержаться в пище и выполнять регуляторные функции. В частности, в некоторые периоды жизни животных различных видов важную роль могут играть стероидные гормоны растений (обзоры: Schmidt-Nielsen, 1982; Уголев, 1985, 1987а, и др.). Однако чаще экзогормоны являются метаболитами и образуются под влиянием кишечной бактериальной флоры или ферментных систем макроорганизма. К числу таких регуляторов следует отнести, по-видимому, экзорфины — короткие пептиды, обладающие морфиноподобной активностью, которые образуются при неполном гидролизе некоторых белков. По всей вероятности, наибольшее значение имеют экзорфины, образующиеся при гидролизе казеина и растительных белков. Некоторые авторы полагают, что существует множество соединений, обладающих опиатоподобным действием и образующихся при расщеплении белков не только в желудочно-кишечном тракте, но и в других органах и системах организма (обзоры: The endorphins, 1978; Смагин и др., 1983; Уголев, 1985; Dockray, 1987, и др.).
К числу экзогормонов относится также большая группа различных аминов. Наиболее известные из них — гистамин и серотонин (обзор: Wood, 1987). Эти амины образуются также в организме в качестве нейротрансмиттеров и гормонов. Их общий баланс определяется суммой эндогенных и экзогенных факторов. По всей вероятности, так называемый физиологический оптимум в действительности отражает хорошо сбалансированное соотношение таких эндо- и экзогенных факторов.
Следовательно, желудочно-кишечный тракт вносит существенный вклад в общий гормональный баланс организма с помощью нескольких механизмов: 1) путем продукции ряда гормонов жизненно важного значения; 2) путем образования некоторых экзогормонов, которые играют важную роль в деградации и трансформации веществ при их энтерогематической циркуляции. Гормональная функция желудочно-кишечного тракта является витальной, как и функция ассимиляции, которая отнюдь не сводится к поступлению нутриентов в организм. По-видимому, подобно видовым особенностям нутритивных потоков, существуют и видовые различия регуляторных потоков. Следует также отметить, что в деградации и трансформации гормонов принимают участие желудочно-кишечный тракт и главным образом его важнейший дериват — печень.
Наконец, в заключение в связи с проблемой кахексии (см. 6.3.1) следует сказать о недавно сделанном поразительном открытии. Речь идет о кахектине. Ранее традиционно принималось, что одним из основных факторов, провоцирующих развитие кахексии у онкологических больных, при тяжелых инфекциях, паразитарных и ряде других заболеваний, является, скорее всего, токсикоз. При этих болезнях наблюдаются снижение массы тела, изменение паттернов лейкоцитов и многие другие симптомы. Однако в настоящее время выяснилось, что феномен кахексии связан с продукцией особого фактора — кахектина. Этот фактор выделен из макрофагов и некоторых других клеток, очищен и идентифицирован как белок с молекулярной массой 17000. Аминокислотная последовательность его гомологична таковой некротического фактора опухоли человека. Установлена также его связь с интерлейкином-1. Введение высокоочищенного фактора достаточно для того, чтобы вызвать специфические для кахексии явления. (Подробно свойства кахектина и механизм его действия освещены в фундаментальном обзоре: Beutler, 1988.)
Глава 7. Специфическое динамическое действие пищи
У большинства организмов можно выделить состояние голода, при котором используются эндогенные пищевые ресурсы (эндотрофия), и состояние сытости после потребления экзогенных пищевых веществ (экзотрофия). Существуют также переходные режимы от голодного состояния к сытому и от сытого к голодному. С точки зрения «транспортной» теории, когда в расчет принимается лишь всасывание пищевых субстратов, эти состояния симметричны и отличаются знаком. Так, при переходе от голодного состояния к сытому эндогенное питание постепенно сменяется экзогенным. При переходе от сытости к голоду в качестве пищи начинают использоваться собственные структуры организма, т. е. экзогенное питание сменяется эндогенным.
