Общие закономерности раннего онтогенеза эндокринной системы.
Онтогенез большинства эндокринных и экзокринных желез начинается с секреторных клеток - производных эпителия, которые приобретают способность выделять БАВ (гормоны). Вместе с тем, секреторной способностью обладают клетки другого происхождения: нейросекреторные клетки гипоталамуса, клетки глии, клетки мозговой части надпочечников и параганглиев, клетки мезенхимы гонад (интерстициальные клетки) и плаценты.
В ходе онтогенеза наблюдается смена форм регуляции взаимосвязи клеток, органов и их систем — от неспецифической метаболической до нервногуморальной.
Железы внутренней секреции развиваются гетерохронно. Большая часть гормонов начинает синтезироваться на 2-м месяце внутриутробного развития. Начало секреции гормонов периферическими эндокринными железами не зависит от гормонов гипоталамуса-гипофиза. С развитием и появлением в эндокринных железах рецепторов к гормонам гипофиза между ними формируются прямые и обратные связи, окончательное становление которых происходит после рождения.
Внутриутробная продукция гормонов. Значение гормонов гипоталамуса, гипофиза, щитовидной, паращитовидной и др. желез для развития ребенка.
Становление и развитие эндокринной системы плода необходимо рассматривать в тесном взаимодействии с эндокринной системой матери и плаценты. Но некоторые компоненты эндокринной системы плода функционирует изолированно от систем матери и плаценты. Типичным примером является соматотропный гормон гипофиза.
Аденогипофиз (передняя часть)
Продукция соматотропного гормона гипофиза плода автономна, поскольку плацента является барьером для материнского гормона. В гипофизе у эмбрионов человека СТГ появляется на 7-9-й неделе, достигает максимума к 30-34-й неделе. В это время концентрация СТГ примерно в 20 раз больше, чем у взрослых. Рецепторы для СТГ в тканях плода не активны, основная его роль заключается в мобилизации жиров при недостаточном поступлении углеводов. Так же пик СТГ у плода коррелирует с показателями роста. Однако рост плода не полностью контролируется продукцией данного гормона (об этом далее)
Адренокортикотропный гормон (АКТГ). Синтез гормона начинается с 8-й недели жизни плода и достигает заметной выраженности к 20—22-й неделе внутриутробной жизни. В последние недели развития плода человека интенсивность синтеза АКТГ в гипофизе превосходит синтез гормона гипофизом взрослого человека в 4—5 раз. АКТГ оказывает влияние на деятельность коры надпочечников и стимулирует выработку кортизола и дегидроэпиандростерона (вторая половина антенатального периода).
Кортизол плода играет важную роль в синтезе сурфактантной системы, которая способствует созреванию легочной ткани. При недостаточной продукции кортизола наблюдается недостаточное созревание легочной ткани плода. Дегидроэпиандростерон из надпочечников плода поступает в плаценту, где из него синтезируется гормон эстриол (важно для диагностике, скажу позже). АКТГ матери через плаценту не проникает, тогда как ее глюкокортикоиды проходят к плоду и влияют на гипоталамус и гипофиз. Увеличение количества АКТГ в крови вызывает гиперфункцию коры надпочечников, что приводит к нарушению обмена веществ, увеличению количества сахара в крови. Развивается болезнь Иценко—Кушинга.
Продукция гипофизом гонадотропных гормонов происходит в такой последовательности: фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) синтезируется гипофизом с 13-й недели онтогенеза, лютеинизирующий (ЛГ) — с 18-й, пролактин (ПЛ) — с 19-й. Они имеют особое значение в период внутриутробного развития, когда на 16-й неделе начинается дифференциация наружных половых органов.
Продукция тиреотропного гормона (ТТГ) гипофиза начинается приблизительно на 12-й неделе внутриутробной жизни, что сопровождается началом образования тиреоидных гормонов (Т3 и Т4) - ТТГ, как и Т4 матери не переходят через плаценту. Переход Т3 от матери к плоду ограничен. Вследствие этого система ТТГ — щитовидная железа плода функционирует в значительной степени изолированно. Окончательное формирование гипотоламо-гипофизарно-тиреоидной системы происходит к 20 неделе внутриутробного развития. До начала секреторной функции собственной ЩЖ внутриутробный рост и развитие плода в первый триместр беременности зависит от гормонов матери, поэтому у беременной женщины в этот период наблюдается некоторое увеличение ЩЖ и повышение уровня тиреоидных гормонов, иногда вплоть до гистационного гипертиреоза, являющегося физиологическим и не требующего лечения. Тиреоидные гормоны плода играют очень важную роль в процессах фетального роста и развития, особенно в окостенении костей скелета и зубов, а также в формировании нервной системы.
Нейрогипофиз (задняя часть)
Окситоцин и вазопрессин начинают синтезироваться задней долей гипофиза с 23-й недели внутриутробной жизни. Наивысшие концентрации окситоцина у плода обнаруживают в конце внутриутробного развития и при родах (как собственно и у матери). Нейрогипофиз 4-месячных плодов уже обладает хотя и низкой, но хорошо выраженной антидиуретической активностью. Однако антидиуретическая активность вазопрессина в первые 2—3 мес жизни низка из-за нечувствительности почки к гормону. В последующем антидиуретическая активность быстро повышается и к году приближается к уровню взрослых,
Остальные гормоны:
Развитие поджелудочной железы у эмбриона человека начинается на 3—4-й неделе онтогенеза. К 17-й неделе отмечается высокая концентрация фетального инсулина. У плода инсулин играет роль гормона роста, в то время как в материнском организме инсулин обеспечивает надлежащий уровень глюкозы как у матери, так и у плода. Инсулин, образующийся в организме матери, не переходит через плаценту к плоду; равным образом инсулин плодового происхождения не переходит в материнский кровоток, что, по-видимому, обусловлено высокой молекулярной массой данного гормона.
Паращит. железы: закладка в 5 недель, окончательно сформированы к 12 неделе. Максимальная их активность наблюдается в перинатальный период и на 1—2 году жизни. Паратгормон влияет на остеогенез и напряженность фосфорно-кальциевого обмена. Формирование тимуса завершается к 6-му месяцу. Все этапы роста и дифференцировки регулируются БАВ: тимозин, тимулин, тимопоэтин, различные интерлейкины, СТГ, вазопрессин, окситоцин и тд. В это время обнаруживается зрелая строма, секретирующая гормоны, а вне тимуса появляются Т-хелперы и Т-супрессоры. С 11-12 недели Т-лимфоциты мигрируют из тимуса и заселяют селезенку, лимфатические узлы, миндалины, аппендикс, пейеровы бляшки (формируются иммунные органы).
Роль эпифиза: тормозящее действие на гипофиз до момента полового созревания. Доказано участие мелатонина матери в регуляции физиологических процессов плода. В качестве активного секреторного органа собственный эпифиз начинает функционировать лишь в постнатальный период развития ребёнка. До того времени, если не считать плацентарного мелатонина, состояние его организма определяется гормоном материнского происхождения, который может проникать через плаценту. Определённая зависимость от мелатонина матери сохраняется и на всём протяжении грудного вскармливания.
ПЛАЦЕНТА: часть пропускает, часть синтезирует сама:
Плацентарный лактоген и свободный эстриол. Контроль уровня этих гормонов крайне важен для оценки риска развития наследственных хромосомных аномалий у будущего малыша (это синдромы Дауна, Эдвардса, Тернера, Патау, дефект нервной трубки и т.д.)
плацентарный лактоген (ПЛ). По своей структуре ПЛ близок к гормону роста аденогипофиза. Гормон практически целиком поступает в материнский кровоток и принимает активное участие в углеводном и липидном обмене. В крови беременной ПЛ начинает обнаруживаться с 5-й недели, и его концентрация прогрессивно возрастает, достигая максимума в конце гестации. Этому гормону уделяется важная роль в диагностике плацентарной недостаточности. А резкое снижение уровня ПЛ более чем в 2 раза (по сравнению со средним уровнем в соответствии со сроком беременности) может говорить о задержке развития плода.
хорионический гонадотропин (ХГ). По своему строению и биологическому действию ХГ очень сходен с лютеинизирующим гормоном аденогипофиза. При диссоциации ХГ образуются две субъединицы (А и В). Наиболее точно функцию плаценты отражает В-ХГ. ХГ в крови матери обнаруживают на ранних стадиях беременности, максимальные концентрации этого гормона отмечаются в 8 - 10 недель беременности. В ранние сроки беременности ХГ стимулирует стероидогенез в желтом теле яичника, во второй половине - синтез эстрогенов в плаценте. К плоду ХГ переходит в ограниченном количестве. Полагают, что ХГ участвует в механизмах половой дифференцировки плода. На определении ХГ в крови и моче основаны гормональные тесты на беременность.
пролактин (наряду с гипофизом матери). Физиологическая роль плацентарного пролактина сходна с таковой гипофизарного пролактина (на плод никак не влияет)
половые стероидные гормоны (эстрогены, прогестерон, кортизол). Эстрогены (эстрадиол, эстрон, эстриол) продуцируются плацентой в возрастающем количестве, при этом наиболее высокие концентрации этих гормонов наблюдаются перед родами. Около 90% эстрогенов плаценты представлены эстриолом. Его содержание служит отражением функции плаценты и состояния плода. Дело в том, что эстриол в плаценте образуется из андрогенов надпочечников плода. Уровень свободного эстриола меняется при фетоплацентарной недостаточности, когда меняется нормальный кровоток и питание в плаценте; при задержке развития плода; при подозрении на переношенную беременность.
прогестерон. Продукция этого гормона начинается с ранних сроков беременности, однако в течение первых трех месяцев основная роль в синтезе прогестерона принадлежит желтому телу и лишь затем эту роль берет на себя плацента. Из плаценты прогестерон поступает в основном в кровоток матери и в значительно меньшей степени в кровоток плода.
кортизол. Этот гормон также продуцируется в надпочечниках плода, поэтому концентрация кортизола в крови матери отражает состояние, как плода, так и плаценты (фетоплацентарной системы).
До настоящего времени открытым остается вопрос о продукции АКТГ и ТТГ плацентой.