Признаки гормона. Классическое определение гормона предусматривает наличие специализированного органа, продуцирующего данный гормон (эндокринная железа), дистантность его действия (т.е. транспорт кровотоком) и способность вызывать специфическое действие в тканях-мишенях при незначительных его концентрациях в крови. В настоящее время незыблемой остается только третья характеристика гормона. Многочисленными исследованиями установлено, что физиологические концентрации гормонов в крови составляют от 10"6 до 10"12 моль/л. Первые же две характеристики подверглись пересмотру и трактуются теперь значительно шире.
Выяснилось, что гормоны могут синтезироваться не только в эндокринных железах. Широко применяющиеся иммуноцитохимические методы позволили обнаружить некоторые гормоны в ЦНС, желудочно-кишечном тракте и других тканях организма. Более того, была подробно исследована и описана так называемая АПУД-система, которая представляет собой диффузно располагающиеся в организме клетки, продуцирующие те или иные гормоны. Таким образом, уникальность желез внутренней секреции как обособленных продуцентов гормонов была поставлена под сомнение. Показано, например, что у гипофизэктомированных животных в крови продолжают циркулировать, хотя и в небольших количествах, некоторые гормоны передней доли гипофиза. Гипоталамические гормоны — либерины и
стагины обнаружены в больших количествах в поджелудочной железе, кишечнике и т.д. Разумеется, жизненно важна роль каждой эндокринной железы, и другие источники ее гормонов лишь в очень редких случаях могут компенсировать дефицит последних при удалении. Тем не менее присутствие гормонов в неэндокринных тканях является установленным фактом и заставляет проводить углубленные исследования их функций.
Кроме того, в последние десятилетия идентифицирована большая группа биологически активных соединений, которые синтезируются не в классических железах внутренней секреции, но по своим свойствам могут быть отнесены к группе, обозначаемой понятием “гормоны”. Примером служат гормоны иммунной системы, инсулиноподобные ростовые факторы (ИФР-1, ИФР-П), эндорфины, энкефалины, лейкотриены и др.
Дистантность действия гормонов как необходимый критерий также пересматривается в настоящее время. Обязательное использование кровотока для передачи гормональной информации клеткам-мишеням соблюдается, например, при транспорте гипоталамических гормонов в переднюю долю гипофиза. Однако расстояние между этими двумя образованиями настолько мало, а пребывание рилизинг-гормонов в крови воротных вен гипофиза настолько мимолетно, что “дистантность действия” в этом случае носит чисто условный характер. Еще более показательным является использование внутриорганной капиллярной системы для обмена гормональными сигналами между разными клетками одной и той же эндокринной железы. Такого рода общение показано между а-, (3- и 6-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы, различными тропными элементами аденогипофиза, клетка ми трех зон коры и мозговым слоем надпочечника. Обнаружены альтернативные пути транспорта гормонов, не связанные с сосудистой системой. Так, гормоны, синтезирующиеся в нейронах гипоталамуса, достигают срединного возвышения и задней доли гипофиза по нервным волокнам. Более того, химическая, в том числе и гормональная, информация может передаваться соседним клеткам непосредственно через тканевую жидкость, заполняющую межклеточное пространство, или через межклеточные щелевые контакты.
Количество биологически активных веществ, причисляемых к семейству гормонов, многократно возросло и постоянно пополняется за счет вновь открываемых (преимущественно пептидных) соединений. Этому способствует разработка методов определения аминокислотной последовательности белков и пептидов и в большей степени — методов определения нуклеотидной последовательности, что послужило основой исследования генов, кодирующих биосинтез белковых и пептидных гормонов. В настоящее время создаются компьютерные банки данных о структуре вновь выявляемых гормонов и гормоноподобных соединений. Значительно расширился ареал продуцирующих гормоны клеточных элементов.
С современных позиций, с известной долей условности гормон можно характеризовать как эндогенное химическое соединение, вызывающее в очень низких концентрациях конкретную биохимическую или биофизическую реакцию в клетке-мишени посредством связывания со специфическим белком-рецептором и передающее регуляторный сигнал к внутриклеточным эффекторам либо непосредственно, либо через систему “вторых посредников” и каскад ферментных реакций.

1. Кгассификация гормонов

Химический состав гормонов впервые был охарактеризован в начале XX в. когда стала известна структура катехоламинов. Вслед за этим была расшифрована структура стероидных половых гормонов и кортикостероидов. В 50-ж годах XX столетия наступила эпоха изучения гормонов пептидной и белковой природы. Раньше всего была выяснена аминокислотная последовательность коротких пептидов задней доли гипофиза — окситоцина и вазопрес- сина, а затем структура более сложного белкового гормона — инсулина В настоящее время установлена химическая структура всех известных, в то* числе и высокомолекулярных, белковых гормонов.
Разнообразие структуры и функций гормонов, локализации мест их продукции, способов их доставки к клеткам-мишеням затрудняет создание единой классификации гормональных соединений.
По химической структуре гормоны делятся на следующие группы.
Стероиды: эстрадиол, эстриол, прогестерон, тестостерон (Т), дигид- ротестостерон, кортизол, дегидроэпиандростерон (ДГЭА), альдостерон, метаболиты витамина D и др.
Производные аминокислот: адреналин, норадреналин, гистамин, ацетилхолин, дофамин (ДА), гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). серотонин, мелатонин и др. В этой группе особо выделяют йодтирони- н ы — тироксин (Т4) и трийодтиронин (Т3), гормоны щитовидной железы, биологическая активность которых зависит от наличия йода в их молекуле.
Производные жирных кислот: простагландины, тромбокса- ны, лейкотриены, простациклин. Все они являются продуктами метаболизма арахидоновой кислоты, их можно квалифицировать как тканевые гормоны. Некоторые из них могут выполнять роль вторых посредников, поскольку сама арахидоновая кислота является продуктом метаболизма фосфолипидоЕ клеточных мембран.
Пептиды: гипоталамические либерины и статины, окситоцин, вазопрессин, панкреатический полипептид, АКТГ, p-эндорфин, энкефалины ангиотензин II, меланоцитстимулирующий гормон (МСГ) и др.
Белки: гормон роста, пролактин, плацентарный лактоген, инсулин паратгормон (ПГ) и др. В этой группе особо выделяют гликопротеины - белковые гормоны, имеющие в своей структуре углеводный компонент - фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), лютеинизирующий гормон (ЛГ тиреотропный гормон (ТТГ), хорионический гонадотропин (ХГ). Эти гор моны состоят из двух субъединиц а и (3, причем а-субъединица для все гормонов одинакова.
Для проявления биологической активности белковых гормонов сущ ственную роль, помимо аминокислотной последовательности, играют i конформационные особенности, вторичная и третичная структура их м лекул.
В другом виде классификации — системно-анатомическом — гормоь подразделяются по принадлежности к эндокринным железам, в котор] осуществляется в основном их синтез (табл. 1.1).
Эндокринные органы и секретируемые ими гормоны традицион группируются в три относительно автономные системы, точнее субсисте\ гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников; гипоталамус — гипофиз щитовидная железа и гипоталамус — гипофиз — половые железы. В то

Продуценты	Гормоны и нейрорегуляторы
цнс	Гистамин, ацетилхолин, ДА, ГАМК, адреналин, нор- адреналин, серотонин, энкефалины, эндорфины, ангиотензин II, катехолэстрогены, нейропептид Y, бради- кинин, бомбезин, галанин, ТРГ, кортиколиберин, со- матолиберин и др.
Эпифиз	Мелатонин, ацетил серотонин
Гипоталамус	Кортиколиберин, соматолиберин, соматостатин, тирео- либерин, гонадолиберин, меланотропин-рилизинг-гор- мон, нейротензин, аргинин-вазотоцин, субстанция Р, окситоцин, вазопрессин
Гипофиз	АКТГ, ГР, ПРЛ, ЛГ, ФСГ, ТТГ, p-липотропин, у-липо- тропин, фактор роста фибробластов, МСГ, (3-эндорфин
Кора надпочечников	Альдостерон, кортизол, кортикостерон, ДГЭА, 11-ДОКСА
Мозговой слой	Адреналин, энкефалины, норадреналин
надпочечников
Щитовидная железа	Тироксин, трийодтиронин, кальцитонин
Околошитовидные железы	ПТГ
Яичники	Эстрон, эстрадиол, эстриол, прогестерон, релаксин, активин, ингибин, антимюллеров гормон
Семенники	Тестостерон, дегидротестостерон, антимюллеров гормон, ингибин, активин
Поджелудочная железа	Инсулин, проинсулин, глюкагон, соматостатин, панкреатический полипептид (ПП)
Тимус	Тимопоэтины, а-тимозин
Плацента	Плацентарный лактоген, ХГ и др.
ЖКТ	Гистамин, серотонин, брадикинин, нейротензин, субстанция Р, бомбезин, холецистокинин, энтероглюка- гон, гастрин, секретин, ВИП, ЖИП
Почки	Эритропоэтин, соматомедины, дигадрокси-витамин
Печень	Соматомедины
Сердце	Натрийуретические пептиды
Легкие	Лейкотриены, тромбоксан А2, простагландины (ПГ), ангиотензин II
Жировая ткань	Лептин
Тромбоциты	Тромбоксан В2, тромбоцитарный ростовой фактор
Клетки различных тканей	Ростовые факторы (эпидермальный, фибробластов, нервов и др.), ПГ, лейкотриены, тромбоксаны, прос- тациклин и др.

время другие гормоны гипофиза (пролактин, гормон роста, (3-липотропин) не имеют зависимых от них эндокринных желез. Следует, однако, иметь в % виду, что под влиянием гормона роста в печени и других органах синтезируются соматомедины, которые также обладают гормональными свойствами. С помощью клеточных культур было показано, что ГР ускоряет и
секрецию инсулжи --«стетклми поджелудочной железы. Помимо “классических” желез внугреш*ей секреции — гипофиза, щитовидной железы, надпочечников. половых желез, островков Лангерганса поджелудочной железы, по мере открытая 3sct новых и новых гормонов и гормоноподобных соединений к энлокгенньсм образованиям стали причислять и другие органы. Гипоталамус секреткрует нейрогормоны: либерины и статины, поступающие в кровь воротньп: вен гипофиза, тимус и эпифиз, также образующие и выделяющие свои, гормоны в сосудистую систему, и даже почки и печень, вырабатываю Line ссютветственно ренин и соматомедины, могут с полным правом называться железами внутренней секреции, независимо от выполнения своих неэндокринных функций. Активным эндокринным органом является желудочно-кишечный тракт (ЖКТ); в нем продуцируется большое количество так называемых гастроинтестинальных гормонов — гастрин, хо- лецистокинин, секретин, вазоактивный интестинальный пептид (ВИП), со- матостатнн. бомбезин, субстанция Р, нейротензин и др. Все эти вещества также могут поступать в кровоток. Многие из них обнаруживаются в различных отделах нервной системы, где выполняют роль нейротрансмиттеров и нейромодуляторов.
К.гассификация гормонов в зависимости от способа их доставки к клеткам-мишеням:

• гормоны, транспортирующиеся классическим эндокринным путем, т.е. от эндокринных органов с кровью (гормоны гипофиза, периферических эндокринных желез);
• гормоны, осуществляющие свое действие паракринным путем, когда секретирующийся гормон действует на соседние клетки, используя внутриорганную микроциркуляцию, или непосредственно через межклеточную жидкость;
• гормоны, воздействующие на свою клетку-продуцент (аутокринный путь);
• гормоны, выделяющиеся нервными окончаниями нейрокринным путем и осуществляющие регуляторное воздействие (норадреналин, серотонин, ацетилхолин). Такой тип регуляции представлен в организме очень широко, в том числе и в эндокринной системе (гипоталамус, задняя доля гипофиза).

Очень удобной является группировка гормонов с учетом выполняемой ими функции. В эндокринологии давно пользуются такими терминами, как анаболические и катаболические гормоны, противопоставляемые по характеру влияния на белковый обмен. Гормоны подразделяют на регулирующие углеводный обмен (инсулин, глюкагон и др.); поддерживающие электролитный баланс (вазопрессин, альдостерон, ангиотензин, предсердный натрий- уретический фактор); осуществляющие нормальную функцию половой системы (гонадолиберин, ЛГ, ФСГ, ПРЛ, эстрогены, прогестерон, тестостерон, дегидротестостерон); регулирующие продукцию и секрецию молока молочными железами (ПРЛ, окситоцин и др.) и т.д. “Кооперативность” гормонов в регуляции той или иной функции в организме представлена очень широко.
С точки зрения четкости и надежности различные виды классификации неоднозначны. Наиболее определенной является, естественно, химическая классификация. Все другие варианты классификации достаточно условны.
Например, некоторые гормоны паракринного или нейрокринного действия определяются в обшей циркуляции и осуществляют свое действие также эндокринным путем. Так, инкрет гастроинтестинальных клеток распространяется эндокринно-циркуляторным, паракринно'локальным и невральным путями. Соматостатин, например, в ЦНС может рассматриваться как нейромедиатор, в системе воротных вен гипофиза как классический гормон, а в поджелудочной железе, желудке и кишечнике как паракринный регулятор.
Биосинтез гормонов. Особенности синтеза гормонов определяются их химической структурой. Белковые и пептидные гормоны, как и все другие белки, синтезируются на рибосомах путем считывания информации с соответствующей мРНК. Как правило, первичная пептидная цепь значительно Х1иннее будущего гормона. Она содержит ряд аминокислотных фрагментов, которые отщепляются по мере преобразования начальной пептидной цепи, называемой препрогормоном, в конечную форму гормона. В ходе так называемого процессинга препрогормон превращается в прогормон, освобождаясь от аминокислотной последовательности, облегчавшей проникновение молекулы через эндоплазматические мембраны. Затем происходит отщепление других участков молекулы и конечный продукт выделяется в кровоток или концентрируется в секреторных гранулах.