Загадка гормона роста

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Рост — одно из наиболее сложных биологических явлений. Его расстройства — это тяжкое страдание, перед которым врачи до недавнего времени были совершенно бессильны. Нарушения роста могут быть вызваны различными причинами — заболеваниями мозга, костей, суставов и др. Но чаще всего причина кроется в нарушении деятельности желез внутренней секреции.

Расстройства роста эндокринного происхождения лучше всего поддаются лечению в тех случаях, когда они вызваны недостаточностью функций щитовидной или половых желез. Своевременное применение соответствующих гормонов может в этих случаях полностью нормализировать рост (и тогда не приходится гадать какой детский матрас приобрести для «юного великана», или же наоборот лилипута).

Наиболее трудными и плохо поддающимся лечению являются те формы расстройств роста, которые зависят от нарушения деятельности гипофиза. Гипофиз — одна из важнейших желез внутренней секреции. Он играет существенную роль в регуляции всех видов обмена веществ и таких важных жизненных процессов, как размножение и рост. Удаление гипофиза у молодого животного приводит к полной остановке роста. Но стоит сделать такому животному пересадку гипофиза, как рост восстанавливается. При проведении длительных курсов инъекций экстрактом из гипофиза (особенно его передней доли) молодые животные могут достигнуть гигантских размеров.

Оказывается, передняя доля гипофиза вырабатывает особый гормон, стимулирующий рост, — так называемый соматотропный гормон, или гормон роста. Соматотропный гормон, как показали специальные биохимические исследования, стимулирует синтез белка во всех органах и системах (костной, мышечной и др.).

Гипофизарные расстройства роста, как и другие эндокринные заболевания, могут быть связаны как с недостаточной функцией гипофиза (карликовый: рост), так и с избыточной функцией этой железы (гигантский рост, — акромегалия — особого рода неравномерный «гигантизм», развивающийся у взрослого, уже остановившегося в росте человека). Как правило, лечению лучше подаются те эндокринные заболевания, которые связаны с недостаточной продукцией того или иного гормона. Заместительная терапия, то есть введение в организм гормональных препаратов из соответствующих желез животных (инсулина — при сахарном диабете, тиреоидина — при микседеме, половых гормонов — при недостаточности половых желез), обычно полностью компенсирует гормональную недостаточность и восстанавливает нарушенный обмен.

Казалось бы, что и при карликовом росте, поскольку причиной его является гипофизная недостаточность, соматотропный гормон животных должен восстанавливать нарушенный процесс роста. Однако многочисленные опыты, проводившиеся в течение ряда лет показали, что гормон роста, получённый из гипофизов животных (крупного и мелкого рогатого скота, свиней), оказывается для человека неэффективным. Только человеческий гормон, а также гормон роста, полученный из гипофизов обезьян, влияет на рост человека.

Видовая специфичность соматотропных гормонов человека и животных доказывается не только прямыми экспериментами, демонстрирующими наличие или отсутствие ростового эффекта, но и другими данными.

Так, например, если сыворотку крови кролика, иммунизированного гормоном роста быка, смешать с человеческим гормоном роста, то последний не теряет своей ростовой активности. Если же иммунизировать кролика гормоном роста человека или обезьяны, то в его сыворотке появляются антитела, нейтрализирующие только человеческий и обезьяний гормоны. На гормоны роста быка такая сыворотка не действует. Это — иммунобиологическое доказательство видовых различий соматотропных гормонов человека и животных.

Видовая специфичность гормонов роста человека и животных подтверждается, наконец, и физико-химическими данными. Так, молекулярный вес гормона роста быка равен 46000 обезьяны — 25400, человека — 27100. Общие остатки аминокислот для гормона роста быка составляют 394, обезьяны — 241, человека — 245. Установлены количественные различия и в отношении остатков отдельных аминокислот.

Видовая специфичность гормона роста человека чрезвычайно усложняет задачу лечения карликового роста, ибо естественные ресурсы человеческого соматотропного гормона по понятным причинам весьма ограничены. В связи с этим перед эндокринологами и химиками стоит задача так изменить гормон роста животных, чтобы сделать его активным и пригодным для человека.

Молекула гормона роста быка почти вдвое больше молекулы гормона роста человека, возможно, за счет неактивной оболочки, окружающей ее активную срединную часть. Организм крысы, по-видимому, располагает ферментами, способными отделять активную часть гормона от неактивной. Вероятно, человек или обезьяна подобных ферментов не имеют. В этом, надо полагать, и заключается загадка видовой специфичности ростовых гормонов. Если бы удалось разработать такой метод химического воздействия на молекулу соматотропного гормона животные, который уменьшал бы ее до размеров молекулы гормона роста человека, то задача лечения гипофизарных карликов была бы практически решена.

Автор: И. Эскин.