Новини науки

Встановлено, що на чутливість тканини печінки до дії гормону росту активно впливають гени LEPROT і LEPROTL1.

Ендокринна система відіграє винятково важливу роль у розвитку організму людини і тварин, а також його адаптації до умов зовнішнього середовища. Вона здійснює своє багатогранне дію завдяки особливим біологічно активних речовин - гормонів. Залози внутрішньої секреції синтезують і виділяють їх безпосередньо в кров для стимулювання зростання і розвитку органів і тканин, їх формування та оптимального функціонування протягом усього життя. Ендокринних залоз в організмі є декілька, але найбільша кількість гормонів виділяє розташований в порожнині черепа біля основи головного мозку гіпофіз, що складається з трьох частин - передньої, середньої і задньої.

Одним з гормонів передньої долі гіпофіза є гормон росту (соматотропний гормон або соматотропін). У складі молекули даного білкового речовини присутня 191 амінокислота. З гіпофіза гормон росту потрапляє в кров і діє на всі клітини і органи, стимулюючи біосинтез білків і нуклеїнових кислот, поділ клітин, ріст тканин і всього організму. Крім цього соматотропин активно впливає на метаболічні процеси: підвищує концентрацію глюкози в крові, стимулює ліполіз (розщеплення жирів), збільшує концентрацію жирних кислот у крові і т.д.

Іноді спостерігається порушення біосинтезу гормону росту в гіпофізі. Це призводить до розвитку серйозних ендокринних захворювань. Наприклад, при гальмуванні освіти соматотропіну в дитячому віці формується гипофизарная карликовість (пропорційне зменшення всіх частин організму). При гіперпродукції даного гормону у дітей розвивається гігантизм (пропорційне збільшення всіх розмірів тіла і кінцівок), а у дорослих - акромегалія (збільшення довжини пальців, носа, вух, мови, щелеп, грудної клітини, порушення вуглеводного обміну - цукровий діабет II-го типу) .

В здоровому організмі дію гормону росту направлено на особливі рецептори (GHR), розташовані на поверхні всіх клітин організму, оскільки білкова молекула соматотропіну не здатна проходити через зовнішні мембрани клітин. Взаємодіючи з даними рецепторами, гормон реалізує свій вплив на метаболізм і життєво важливі процеси в клітинах тканин. Однак з гормоном росту пов'язані деякі парадоксальні явища. Наприклад, при тривалому голодуванні тканину печінки стає нечутливою до соматотропіну. Очевидно, це має адаптационное значення, оскільки дозволяє організму економно витрачати вуглеводи (глюкозу), що є одним з основних джерел енергії для клітин. Молекулярні механізми такої поведінки гепатоцитів (клітин печінки) до теперішнього часу не вивчені.

Групою вчених з Франції під керівництвом Thierry Touvier було проведено складне експериментальне дослідження впливу діяльності генів на чутливість тканини печінки до гормону росту. Об'єктом дослідження були два гена: LEPROT (leptin receptor overlapping transcript) і LEPROTL1 (LEPROT-like 1). Відомо, що вони відповідають за синтез маленьких білкових молекул, що складаються з 131-140 амінокислот, які входять в структуру мембран клітин. Для дослідження були отримані тварини з зміненими функціями даних генів, після чого ретельно аналізувалися наслідки такого втручання в генетичний апарат.

Вченим вдалося встановити, що обидва гена LEPROT і LEPROTL1 відповідальні за зниження інтенсивності поділу і росту клітин печінки. Пов'язано це з тим, що вони різко обмежують кількість активних рецепторів гормону росту на поверхні гепатоцитів. Через це соматотропин не здатний здійснювати свою дію, тобто впливати на зростання печінкової тканини і метаболічні процеси в її клітинах. Якщо загальмувати діяльність генів LEPROT і LEPROTL1, то на зовнішній мембрані гепатоцитів багаторазово збільшується кількість активних рецепторів гормону росту, а тому його вплив на тканину печінки істотно зростає.

Таким чином, доведено, що гени LEPROT і LEPROTL1 активно впливають на здатність гормону росту регулювати функціонування і стан клітин печінки, гальмуючи їх розподіл і розвиток, а також модулюючи обмін речовин в них. Цей факт дуже цікавий не тільки з точки зору біохімії, фізіології і молекулярної біології, але з позицій пошуку нових лікарських препаратів для терапії захворювань печінки при ендокринної патології.

J. Clin. Invest. 119: 3830-3838 (2009)

С.Холін