Глюкагон – полипептидный гормон, состоящий из 29 остатков 16 аминокислот, молекулярная масса 5,8 тыс. Синтезируется в α-клетках островковой ткани поджелудочной железы. Высвобождение гормона в кровяное русло происходит при снижении концентрации глюкозы в крови. Метаболический эффект гормона проявляется в активации распада гликогена печени и высвобождении молекул глюкозы. Кроме того, глюкагон усиливает липолиз, стимулирует глюконеогенез. Гормон играет очень важную роль в регуляции углеводного обмена у крупного рогатого скота, который имеет существенные отличия от такового у животных с однокамерным желудком.
Несмотря на то что глюкагон является антагонистом инсулина, в то же время он оказывает инсулинотропный эффект. Таким образом, опосредуется логически обоснованное чередование секреции этих двух гормонов в перерыве между кормлением животных. Биологический смысл заключается в том, что высвободившаяся под влиянием глюкагона глюкоза должна утилизироваться клетками. Трансмембранный ее перенос в большинстве тканей требует обязательного участия инсулина.
Панкреатический полипептид секретируется F-клетками поджелудочной железы. Состоит из 36 аминокислот, имеет молекулярную массу 4200. Гормон активирует пищеварительные ферменты, вырабатываемые в поджелудочной железе. Проявляет гормональную активность в отношении клеток пищеварительного тракта. На сегодняшний день метаболические процессы, контролируемые панкреатическим полипептидом, изучены недостаточно.
Надпочечники
Надпочечники состоят из двух самостоятельных в морфологическом и функциональном отношении структур – коркового слоя и мозгового вещества.
Кора надпочечника является местом синтеза более 50 стероидных структур (кортикостероидов), из которых только несколько имеют важное биологическое значение. Все они являются производными холестерола, который может синтезироваться в самих надпочечниках из ацетата, но бóльшая его часть поступает в железу в виде ЛПНП или ЛПВП, синтезируемых в печени.
Около 25% всего количества холестерина, синтезируемого в организме ежесуточно, поступает для синтеза стероидных гормонов в коре надпочечников и половых желез.
Первый этап стероидогенеза – превращение холестерина в прегненолон, являющийся прямым источником всех стероидных гормонов, у позвоночных активируется АКТГ. Стероидные гормоны практически нерастворимы в воде, они быстро используются после
синтеза и не запасаются в клетках. Период полураспада стероидов в плазме составляет 30–90 мин. Печень является основным органом катаболизма стероидных гормонов. Их метаболиты конъюгируют с серной или глюкуроновой кислотами и поступают в кровь, а почки быстро экскретируют их в мочу.
Холестерол
Прегненолон
Прогестерон
Кортизол Тестостерон
Альдостерон
Эстрадиол
Для стероидных структур коры надпочечников, обладающих биологической активностью, общим признаком является наличие в молекуле 21 углеродного атома и гидроксила при С11.
В коре надпочечников различают три группы гормонов: глюкокортикоиды, минералокортикоиды, андрогены.
Минералокортикоиды
Наиболее значимые представители – альдостерон, дезоксикортикостерон. Основной функцией этих гормонов является регуляция ионного гомеостаза. Органами-мишенями минералокортикоидов являются почки, кишечник, слюнные железы. Биологическая роль альдостерона заключается в регуляции распределения ионов калия, натрия и водорода, а также транспорте этих ионов через клеточные мембраны. Так, минералокортикоиды увеличивают канальцевую реабсорбцию ионов натрия, что сопровождается возрастанием объема циркулирующей крови и уровня артериального давления, а также повышают секрецию ионов калия и водорода в проксимальных почечных канальцах и других эффекторных органах. Таким образом, гормоны с минералокортикоидной активностью являются регуляторами объема внеклеточной жидкости.
По влиянию на минеральный обмен альдостерон в 50–100 раз активнее кортикостерона и почти в 300 раз – кортизола. В продукции альдостерона участвует система ренин-ангиотензин, АКТГ, К+ . Альдостерон не связан в крови с белком, а поэтому быстро удаляется через почки из организма.
Глюкокортикоиды
Наиболее активными являются кортизол, кортизон и кортикостерон. В системном кровотоке гормоны циркулируют в связанном состоянии с белками плазмы – транскортином и альбумином, лишь десятая часть гормонов находится в свободном состоянии. Эти гормоны активируют катаболические процессы в организме, участвуя в углеводном, липидном и белковом обмене. Они способствуют повышению содержания глюкозы в крови. Это обусловлено, с одной стороны, активацией глюконеогенеза в печени, а с другой – снижением поглощения утилизации глюкозы на периферии (в основном, жировой и лимфоидной тканями). Однако под влиянием глюкокортикоидов уровень сахара в крови редко выходит за пределы нормативных значений, так как эти гормоны активируют синтез гликогена в печени.
Глюкокортикоиды стимулируют синтез белка в печени, но вместе с тем тормозят синтез и ускоряют распад белка в мышечной, жировой и лимфоидной тканях, а также в коже и фибробластах. Это приводит к высвобождению аминокислот, которые являются основным источником для глюконеогенеза. Кроме того, глюкокортикоиды снижают аффинность рецепторов инсулина и подавляют его секрецию. Эти гормоны стимулируют липолиз, что объясняется понижением ими поглощения и утилизации глюкозы на периферии, однако, в некоторых тканях они, наоборот, усиливают липогенез. Это обусловлено различной чувствительностью рецепторного аппарата в разных клетках.
Основной глюкокортикоид коры надпочечников кортизол (80%). Метаболическое действие кортизола и его аналогов направлено на повышение уровня глюкозы в крови и обеспечение глюкозой нервных клеток в условиях стресса или дефицита в организме углеводов, а также усиление синтеза гликогена в печени. Небольшая часть кортизола в печени превращается в кортизон. Сегодня в клинической практике используются аналоги кортизола в качестве противоспалительных средств при местном применении.
В целом, эффекты глюкокортикоидов связаны не только с регуляцией различных видов обмена веществ, но и с контролем пролиферативных процессов и активности иммунной системы. Так, под влиянием этих гормонов происходит торможение высвобождения цитокинов (интерлейкинов-1 и -2 и гамма-интерферона) из лимфоцитов и макрофагов, а также угнетение высвобождения эозинофилами медиаторов воспаления и снижение метаболизма арахидоновой кислоты (В. В. Потемкин, 1999).
Одним из характерных свойств глюкокортикоидов является их иммунодепрессивная активность. Последняя является суммарным
