Назва «гормон росту» (ГР) цілком може ввести в оману. В процесі так званого «гормезису» стрес призводить до соматичного росту. Фізичні вправи викликають набряк в м'язах такий же, як і під дією гормону росту; набряк стимулює зростання. ГР не обмежує поле свого впливу тільки скелетом і м'язами.
Ідентифікуємо ГР: молекулярна двозначність, комплексні зміни трансформують одна речовина в багато інших; біохімічна еволюція ГР наштовхує на припущення про його ролі в регуляції водного комплексу організму. Доктрина «специфічної молекули», «специфічного рецептора» або «специфічної дії» - просто-напросто міф.
Однією з центральних проблем при стресі є осморегуляторной, іншими словами - як тримати воду під контролем. У ссавців основними регулювальниками і контролерами водного балансу є нирки і кишечник.
ГР - це стресовий гормон. Його дія можна відтворити осмотически, наприклад, стимулюючи вироблення молока або зростання хряща, шляхом осмотичного шоку (розведення, розрідження).
Естроген призводить до підвищених показників ГР, збільшує його вироблення в умовах стресу.
Оксид азоту - це вільний радикал, що сприяє старінню організму, що стимулюється естрогеном і приводить до викиду ГР, все три перелічені дії призводять до набряку.
За набряком, гіпоксією і гипокапнией - вільні жирні кислоти, діабет, підвищена судинна проникність, дегенеративні зміни в нирках, зміни в сполучних тканинах, потовщення базальної мембрани, дегенерація сітківки. Точно такі ж зміни відбуваються при старінні: підвищена проникність, захворювання нирок, зміни в сполучних тканинах.
Відсутність ГР захищає нирки від дегенерації. Остеоартрит, такий характерний для процесу старіння, викликається естрогеном і ГР.
У деяких дослідженнях показано, що ГР не приводить до поліпшення станів серцевої недостатності і регенерації кістки. Рівень ГР при серцевій недостатності дуже високий, в результаті чого набряк вносить свій внесок в проблему. Терапія за допомогою ГР приводила до появи кистьового тунельного синдрому, міалгії, зростаючих пухлин, гінекомастії і до інших проблем, пов'язаних з ГР.
Для підвищення вироблення молока коровам дають бичачий гормон росту. При цьому вважається, що людський гормон росту зробить людини струнким і м'язистим, а не викличе у нього підвищене вироблення молока.
Нещодавно я чув інтерв'ю Роберта Сапольски, в якому він описав зміни, пов'язані з підготовкою організму до короткочасного стресу. Він сказав, що мобілізують енергію гормони, адреналін і кортизол, підвищуються, в той час як гормони, які беруть негайного реагування на виниклу проблему, включаючи статеві гормони і гормон росту, придушуються з метою енергозбереження. Зростання і відтворення можуть почекати кілька хвилин протягом фази гострого стресу, що дозволить організму ефективніше зібрати необхідні сили. І він повторив: стрес пригнічує гормон росту.
У Сапольски є дуже цікаві роботи, що стосуються придушення тестостерону в умовах стресу і шляхів руйнування клітин мозку в результаті тривалого впливу на них глюкокортикоїдами. Він показав, що якщо буде забезпечена додаткова подача глюкози, то клітини мозку зможуть пережити тривалий впливу кортизолу. Адреналін і глюкокортикоїди підвищують рівень доступною глюкози.
В рамках радіо інтерв'ю у нього не було можливості заглибитися в деталі, але мені здалося, що він говорить зовсім не про те гормон росту, про який я так багато читав і розмірковував, намагаючись зрозуміти. До мене звернулися з проханням написати про сучасний застосуванні ГР у боротьбі зі старінням, про його використанні в молочній промисловості, і затвердження Сапольски змусили мене задуматися про деякі питання, що стосуються цього гормону. (Якби Сапольски говорив тільки про щурів і мишей, то його твердження в цілому було б цілком коректним. У щурів адреналін стимулює вироблення ГР клітинами гіпофіза. І оскільки обидві речовини призводять до підвищеного рівня вільно циркулюють жирних кислот, то не виключено, що ГР у щурів пригнічують підвищені концентрації жирних кислот.)
Гормоном росту цей гормон стали називати задовго до того, як він був отриманий, і з'ясувалося, що речовина з такою назвою бере участь, крім зростання, в багатьох інших процесах. Його дають коровам, щоб підвищити вироблення молока, його призначають людям, щоб зробити їх стрункими і м'язистими і з прицілом на будівництво більш міцних кісток.
Тож не дивно, що гормон росту сприяє розвитку грудних залоз і вироблення молока, оскільки він близький пролактину. ГР і пролактин - члени однієї родини білків, які розійшлися в процесі еволюції, але як і раніше демонструють схожі властивості.
Коли гормон росту розглядають в якості лікарського препарату, то передбачається, що йому повинна бути властива дискретна ідентичність, в основі якої лежить послідовність амінокислот. Але природний гормон (не беремо до уваги існування споріднених пептидів, у яких є незначні відмінності в амінокислотної композиції) змінюється в часі, він піддається хімічній модифікації ще до того, як секретується. Наприклад, його кислі амінокислоти можуть бути метилірованої, а групи лізину можуть з'єднуватися з цукрами або з вуглекислотою. Шлях розвитку цього білка в організмі визначає його конкретну структуру, а, значить, і біологічна дія.
Самці тварин секретують ГР порціями, а самки - в більш безперервному режимі. Така картина вироблення «Маскулінізірующіе» або «фемінізується» печінку (і інші органи), визначаючи стиль ферментативної активності. Можливо (хоча і не просто) організувати систему подачі в імпульсному, перериває режимі. Коровам, очевидно, це і не потрібно, оскільки завдання, яке вирішують за допомогою гормону росту, - «фемінізованих» систему вироблення молока. Але нормальна картина вироблення гормону істотно складніша, ніж просто «імпульсна» або «безперервна», оскільки, як і в разі пролактину, вона чутлива до змін в щитовидній залозі, рівню естрогену, харчуванню, стресу і багатьох інших факторів.
Наприклад, гормони цього ряду, наскільки можна судити з досліджень, в процесі еволюції брали участь в регулюванні води і мінаральних речовин. Добре відомо, що підвищений вміст води (гіпотонія) стимулює вироблення пролактину, а підвищений вміст натрію - пригнічує його. Гормон росту також тісно залучений в процеси регуляції води і солей в організмі.
Одне з найбільш відомих метаболічних властивостей гормону росту, як і адреналіну, - це його здатність отримувати зі сховищ і запускати в справу жирні кислоти. Відомо, що ГР є антагоністом інсуліну, і один з варіантів цього протистояння визначений здатністю жирних кислот в підвищеної концентрації блокувати окислення глюкози. У пубертантного періоді підвищений ГР створює слабку ступінь Діабет-подібної інсулінорезистентності, яка має тенденцію прогресувати з віком.
У своїй книзі «Чому у зебри не буває виразки» Сапольски виділяє деякі ситуації, при яких у людини в стані стресу ГР зростає, але мені здається, що він випускає з уваги реальні шляхи його роботи при стресі. Одне з цікавих властивостей кортизолу, як показав Сапольски, - вбивати клітини мозку, позбавляючи їх здатності ефективно засвоювати глюкозу. Кортизол втручається в процес енерговиробництва, змушуючи клітини з більшою легкістю засвоювати ненасичені жирні кислоти. Оскільки гормон росту також має такого роду «діабетогенное» дію, здавалося б, бажано придушити його секрецію під час стресу. Насправді, існують кілька видів стресу, в процесі яких має місце явне зростання його вироблення. У самих різних організмах - у риб, жаб, корів і у людей в тому числі - він грає помітну роль в регуляції води і солей, в процесах росту і розвитку, стресу і голодування.
Відомо, що спека, гіпоглікемія, втеча і деякі інші види шоку стимулюють вироблення гормону росту, іноді до значень, які в десять або двадцять разів перевищують норму. Два види стресу, які, як правило, не приводять до підвищення секреції гормону росту - це холод і сенсорна депривація. Я вважаю, що гормон росту, як і пролактин, - це стрес-індукований гормон. Саме тому я стверджую, що якщо ендокринолог такого високого рівня, як Сапольски, настільки недостатньо розуміє роль гормону росту, то що вже говорити про простий публіці, яка з ще більшою легкістю плутається в цьому питанні, вважаючи, що гормон росту діє якимось чином тільки на м'язи, жир і кістки.
Виявляється, що для досягнення нормального росту (довжини тіла - примітка перекладача), нормально функціонуючий гіпофіз не є необхідним (Kageyama, et al., 1998).
У. Д. Денкл (WD Denckla) виявив, що гормони гіпофіза деяким чином прискорюють процес старіння. Вони блокують дію тиреоїдного гормону, знижуючи здатність споживати кисень і виробляти енергію. Діабет-подібний стан, який зароджується в пубертантного період, має на увазі і відносну нездатність метаболизировать глюкозу, яка є ефективним джерелом енергії (за участю кисню), що приводить до зрушення в бік переважного окислення жирів, в процесі чого виникає більшу кількість вільних радикалів і придушення мітохондріальної функції .
Хворі на діабет - хоча це стан, як припускають, визначає втрачена здатність клітин поглинати глюкозу - зазвичай витрачають глюкозу даремно, виробляючи молочну кислоту навіть поза «стресового» стану або докладаючи достатніх зусиль, що призводять до цього очевидно анаеробного метаболізму. Саме явища такого сорту, які виявляються у різних тварин, направили Денкл на пошук того, що він називав DECO (зниження споживання кисню) або «гормоном смерті». Володимир Дильман звернув увагу на ряд схожих явищ, але він вперто інтерпретував все в термінах великий генетичної програми і не запропонував ніякого рішення, що виходить за межі механістичного усунення симптомів.
Просте збільшення вмісту вільних жирних кислот в крові надасть дію, подібне DECO або «гормону смерті», але гормон росту несе більш специфічне метаболічне дію на клітини, ніж просто посилений вплив на них з боку жирних кислот. Цей гормон створює ухил в бік окислення самих ненасичених жирних кислот (Клежан і Шульц), в процесі, який немов спеціально перевитрачатиме енергію.
Гормон росту грає важливу роль в процесі статевого дозрівання, впливаючи, наприклад, на функцію яєчників.
Денкл виявив, що у тварин видалення гіпофіза призвело до радикального уповільнення старіння організму. Він робив спроби виділити гормон смерті з екстракту гіпофіза. І прийшов до висновку, що це не пролактин, хоча останній і має деякі властивості гормону смерті. У його останньої відомої мені публікації на цю тему він повідомляв про те, що не вдалося виділити гормон смерті, але він перебуває «у фракції пролактину». Оскільки пролактіновая сімейство у щурів містить щонайменше 14 різних пептидів, беручи до уваги численні варіанти, які виникають через різних умов конкретної вироблення, не дивно, що спроби виділити один фактор, наділений точним набором властивостей хронічно старіючого гіпофіза, виявилися безуспішними.
Експерименти Денкл схожі з роботами багатьох інших дослідників, які встановили, що зміни функції гіпофіза є рушійною силою старіння і дегенеративних захворювань.
Менопауза, наприклад, є результатом надактивності гонадотропінів гіпофіза через сумарних токсичних впливів на гіпоталамус з боку естрогену.
А. В. Еверітт в книзі про роль гіпоталамуса і гіпофіза в старінні повідомляв про дослідження, в яких було показано, що естроген призводить до втрати еластичності сполучними тканинами, а прогестерон, як виявилося, є антиестрогенну фактором довголіття. Пізніше він поставив серію експериментів, дуже схожих на те, що робив Денкл, і показав, що видалення гіпофіза уповільнює процес старіння. деякі його експерименти вказували на те, що факторами довголіття є сімейство пролактину і гормону росту. Видалення гіпофіза надає уповільнює старіння дію, аналогічне тому, яке виникає при обмеженні харчування. Гормони гіпофіза, особливо пролактин, вельми чуйні на прийом їжі, а гормон росту бере участь у змінах, що відбуваються в сполучної тканини і нирках при діабеті і в процесі старіння.
Карликова миша-мутант, яку називають «маленька», має всього від 5 до 10% гормону росту в порівнянні зі звичайною мишею і надзвичайно високу тривалість життя.
Отримано безліч експериментальних даних, які показують, що пролактин і естроген володіють синергетичним дією в процесі формування тканинної дегенерації, в тому числі раку, і що їх вплив має тенденцію втрачати захисні стримуючі властивості в старості. Естроген стимулює як вироблення пролактину, так і гормону росту. Тридцять років тому вчені попереджали, що естрогенові контрацептиви можуть викликати діабет, оскільки вони призводять до хронічно високого рівня гормону росту і вільних жирних кислот.
Естроген призводить до невеликої затримки води з втратою натрію, в організмі утворюються гіпотонічскіе рідини. Оскільки гіпотонія є достатнім стимулом для вироблення пролактину, я припустив, що саме вплив естрогену на рідини в організмі призводить до стимулювання пролактину. При вагітності плід знаходиться під впливом рідин, висока гіпотонічно яких не може бути пояснена тільки естрогеном і пролактіном. Оскільки ГР знижує концентрацію солі у риб, коли вони виходять в океан з прісної води, то, можливо, саме гормон росту може стати кандидатом на таку роль при вагітності.
Зростання сам по собі притаманний усім клітинам, але гормон росту своє найсильніше впливає тільки на певні тканини, особливо на хрящ. Гігантизм і акромегалія, що характеризуються безперервним збільшенням кісток і хрящів, - ось що лежить в основі інтересу публіки до гормону росту. У старості хрящові структури - кістки і вуха - продовжують збільшуватися. Той факт, що для стимуляції росту хряща досить простого розведення живильного середовища, дозволяє висловити припущення про те, що гормон росту може діяти за допомогою свого впливу на водний метаболізм. У риб, які входять в прісні води з океану, гормони гіпофіза цього сімейства допомагають їм збалансувати солі в організмі в умовах нового середовища, але в процесі переходу у них розвивається остеопороз і деформується скелет, що нагадує поступово відбувається при старінні у інших тварин.
Абсолютно ясно, що гормон росту викликає набряк і тим самим бере участь в викликаних останнім патологічних процесах. Були опубліковані повідомлення про збільшення обсягу позаклітинної води, але дехто прийшов до висновку, що збільшився м'язову вагу, спостережуваний після прийому гормону росту, - це результат «зростання», «оскільки мікроскопічне дослідження не виявило набряк».
Назвати такі твердження некомпетентними - це занадто слабо. Перш ніж приступати до будь-якого експерименту, кожен студент-біолог або біохімік повинен знати, що визначати вміст води в тканини слід шляхом порівняння сирого ваги і ваги після її повного висушування. Пошук тканинної рідини за допомогою мікроскопа - це аналог того, що роблять в фармацевтичних компаніях, щоб зобразити хоч якусь діяльність.
Естроген, гормон росту і оксид азоту виявляють тенденцію до системної роботи і, поряд з вільними жирними кислотами, збільшують проникність судин. ГР сприяє протечке альбуміну в сечу, що є характерною ознакою діабету. При діабеті і прийомі ГР потовщується базальна мембрана - желеподібна речовина, яке утворює основу для капілярних клітин. Причина цього невідома, але це потовщення може бути компенсанціей, «латанням дірок», щоб якось зменшити витік білків і жирів.
Підвищена судинна проникність, не тільки бере участь в дегенерації нирок, але і вносить свій вклад в набряк мозку і, можливо, грає роль в «аутоімунних» захворюваннях.
Яким би не був механізм дії, сьогодні абсолютно точно встановлено, що ГР бере участь в дегенеративних процесах в нирках, а недолік ГР і навіть видалення гіпофіза, захищають нирку.
Тепер, коли встановлений Значний внесок ГР в дегенератівні ніркові процеси, можна більш чітко інтерпретуваті результати експеріментів Денкл и Еверітта. Гормон росту, можливо, і не є саме тим гормоном смерті, пошуками якого був зайнятий Денкл, але за властивостями він дуже до нього близький. Спостерігали його антитиреоїдні властивості і, можливо, навіть ефект перешкоди зростанню під час вагітності та при захворюваннях нирок.
У новонароджених високі показники ГР пов'язані з меншими розмірами тіла і уповільненням зростання; є дослідження, в якому підвищений вміст ГР пов'язано з прискореним диханням, гипервентиляцией, яка виникає в результаті стресу. Можна очікувати, що для придушення такого дихання відбудеться зсув у бік діабетоподобного окислення жирних кислот, а хронічно високі показники вільних жирних кислот в сироватці крові ведуть до генерализованному антитиреоїдної дії. Під дією ГР частка ненасичених жирних кислот зростає, «під керівництвом» естрогену виникає аналогічна картина.
Гормон росту блокує стимулюється гонадотропином вироблення прогестерону, що, в свою чергу, може впливати і на щитовидну залозу, і на дихальний метаболізм.
Зростання ГР в процесі сну на перший погляд, здавалося б, абсолютно суперечить ідеї про те, що гормон росту є стресовим гормоном. Але в дійсності інші стресові гормони, такі як адреналін, кортизол і пролактин, також мають тенденцію до зростання під час нічного сну. Функція щитовидної залози і прогестерон знижуються вночі. Я раніше стверджував, що темрява - один з наших основних стресорів. Тенденція ГР викликати набряк, набухання тканин, може відігравати певну роль в нічному підвищенні в'язкості крові, оскільки обсяг крові зменшується через витік рідини в тканини. Інший процес з потенційно смертельними наслідками, який посилюється в міру старіння і при стресі, - це проникнення бактерій з кишечника в кровотік; цей процес посилюється і під впливом гормону росту.
Дослідження гострих станів чітко показують, що гормон росту є стресовим і володіє дестабілізуючим дією. Досить імовірно, що хронічно високий рівень ненасичених жирних кислот в крові і підвищена проникність судинної стінки на протязі життя створюють кумулятивний ефект, який Денкл приписував гормонів Смерті.
Переглядів: 2063
