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».
Пиро—Глу—Гис—Про—CONH2
Тиролиберин
Если гипофиз часто называют дирижером эндокринной системы, то каждая из эндокринных желез выполняет в этом оркестре сложную и ответственную партию.
С древних времен известны два заболевания: зоб и кретинизм. В прошлом столетии в 1840 г. немецкий врач Карл Базедов описал болезнь, основными признаками которой были зоб, пучеглазие и учащенное сердцебиение. В то время это заболевание ошибочно относили к болезням сердца. Позднее ученые установили, что оно связано с щитовидной железой, расположенной спереди и по бокам дыхательного горла. Увеличение железы, повышение ее функции и вызывает заболевание, описанное К. Базедовым. Удаление железы или ее атрофия у взрослых людей или животных вызывает тяжелое заболевание, которое называется микседемой. Если это происходит в детстве, то развивается кретинизм. Было установлено, что гормоны щитовидной железы – тироксин и трийодтиронин играют важную роль в основных обменных процессах организма, и в частности в использовании кислорода, а также в развитии и деятельности нервной системы. Они были выделены и изучены. Установлена их структура. Эти гормоны являются производными аминокислоты тирозин и содержат в своей молекуле йод. Структура их была подтверждена химическим синтезом.
Тироксин
Трийодтиронин
В настоящее время выпускают синтетические препараты: тироксин, трийодтиронин и комбинированный тиреокомб.
С давних времен было замечено, что при недостаточной функции щитовидной железы назначение в пищу этого органа, полученного от животных, значительно улучшало течение болезни. Этот метод не потерял актуальности и сегодня, только больным назначают не щитовидную железу, а препарат тиреоидин, полученный из обезжиренных желез крупного рогатого скота и свиней.
В щитовидной железе также вырабатывается гормон кальцитонин – белок, состоящий из 136 аминокислот. Этот гормон вызывает понижение концентрации кальция и неорганического фосфора в плазме крови, а также оказывает воздействие на минеральную часть кости. В настоящее время кальцитонины получают из щитовидных желез свиней. Действие кальцитонина противоположно действию другого гормона, оказывающего влияние на кальциевый обмен — паратиреоидного (паратгормона). Он также является белковым веществом, состоит из 84 аминокислот и продуцируется клетками особых паращитовидных желез, которые расположены в виде небольших образований по бокам от щитовидной железы. Строение его имеет существенные различия у человека и сельскохозяйственных животных. Ученым-биоорганикам удалось синтезировать человеческий паратгормон.
Очень важную роль в организме выполняют надпочечники, которые впервые описал как самостоятельный орган еще в 1563 г. итальянский анатом Бартоломео Евстахий. Почти через 300 лет английский врач Томас Аддисон указал на то, что эти железы являются жизненно важными – их удаление у животных ведет к гибели. Заболевание, которое возникает при недостаточности надпочечников, называется бронзовой, или Аддисоновой, болезнью, а увеличение их функции – болезнью Иценко-Кушинга. Так же как из других органов, из надпочечников готовили различные препараты, например кортин и кортикотонин, которые не дошли до наших дней. Чтобы получить гормоны из надпочечников в чистом виде, пришлось проделать поистине титаническую работу. Например, ученым С. Симеону и Дж. Тайту для выделения 21 мг кристаллов альдостерона пришлось в 1953 г. переработать 500 кг надпочечников быков.
Следует сказать, что надпочечники имеют сложное строение. Они как бы состоят из двух слоев – коркового и мозгового. Корковый слой, в свою очередь, состоит из трех зон: клубочковой, пучковой и сетчатой. Каждый из этих структурных отделов надпочечников выделяет определенные специфические вещества.
Гидрокортизон
Кортикостерон
В клубочковой и пучковой зонах коркового слоя надпочечников синтезируются так называемые глюкокортикоиды – гидрокортизон и кортикостерон, которые у разных видов животных вырабатываются в различных пропорциях.
В сетчатой зоне коры надпочечников происходит биосинтез еще одного гормона – альдостерона.
Альдостерон
Именно его отсутствие в организме при удалении надпочечников вызывает гибель животных, сопровождаясь серьезными нарушениями минерального обмена. Введение дезоксикортикостерона (предшественник альдостерона) предотвращает гибель животных. На основе гормонов надпочечников было создано довольно большое количество фармацевтических препаратов для внутреннего (в виде инъекций) и наружного (в виде мазей) употребления. Препараты коры надпочечников оказались эффективными при лечении недостаточности надпочечников, а также при ревматизме, бронхиальной астме, заболеваниях суставов, некоторых кожных заболеваниях. Канадский ученый Г. Селье, автор учения о стрессе, доказал, что надпочечники играют важную роль в защитных реакциях организма в экстремальных условиях.
