19 подписчиков

Гипофиз

25 декабря 202325 дек 2023

11 мин

Гипофиз - это эндокринная железа размерами у взрослых людей ~ 10 х 15 х 5 мм и массой 500-900 гр. У беременных женщин размер гипофиза может увеличиться вдвое. Гипофиз иногда называют «главной эндокринной железой» из-за того, что продуцируемые им гормоны регулируют работу других эндокринных желез, в частности щитовидной железы, коры надпочечников, половых желез, и, в некоторых случаях имеют прямое действие на органы ткани (пролактин, гормон роста).

Анатомические характеристики гипофиза

Гипофиз находится в самом центре основания черепа внутри костной структуры, называемой турецким седлом (от лат. «sella turcica», поэтому область, в которой расположен гипофиз, называют селлярной), расположенной позади носовой области (что делает возможным хирургический доступ к гипофизу через нос) и ниже гипоталамуса - области головного мозга, регулирующего множество жизненно важных функций организма.

Гипофиз контактирует с гипоталамусом через ножку (ствол, стебель) гипофиза, состоящую из нервных отростков (аксонов) и мелких сосудов, образующих гипофизарную портальную (воротную) систему.

Гипофиз состоит из 3 долей: передней (аденогипофиз), задней (нейрогипофиз) и промежуточной. Однако, в организме человека промежуточная доля представлена не как самостоятельная анатомическая структура, а как скопление отдельных клеток в границах передней доли. Передняя и задняя доли гипофиза анатомически, функционально и эмбриологически самостоятельные области. В то время как передняя доля состоит из скоплений гормон-секретирующих клеток, задняя доля включает в себя отростки (аксоны) нейронов гипоталамуса, из окончаний которых гормоны, синтезированные в гипоталамусе (вазопрессин (антидиуретический гормон) и окситоцин), секретируются в кровоток.

Передняя доля гипофиза (аденогипофиз)

Клетки аденогипофиза эмбриологически происходят из выпячивания свода глотки (pharinx), т.н. кармана Ратке. Примечательно, что из клеток кармана Ратке развивается опухоль (чаще доброкачественная), называемая краниофарингиомой, которая может являться причиной снижения функции гипофиза (гипопитуитаризма) у детей.

Существует как минимум 5 видов клеток аденогипофиза, синтезирующих различные гормоны:

Тиреотрофы - синтезируют и секретируют тиреотропный гормон (ТТГ), который, в свою очередь, стимулирует синтез тироксина (Т4) и тройодтиронина (Т3) в щитовидной железе;
Гонадотрофы - синтезируют и секретируют фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), стимулирующий синтез эстрогенов (женских половых гормонов) и рост фолликулов в яичниках у женщин , а также лютеинизирующий гормон (ЛГ), стимулирующий продукцию эстрогенов и прогестерона в яичниках у женщин. У мужчин ФСГ стимулирует созревание сперматозоидов, а ЛГ - продукцию тестостерона (мужской половой гормон, андроген);
Кортикотрофы - синтезируют и секретируют адренокортикотропный гормон (АКТГ), стимулирующий синтез кортизола и надпочечниковых андрогенов в коре надпочечников;
Соматотрофы - синтезируют и секретируют гормон роста (соматотропный гормон (СТГ), соматотропин), стимулирующий линейный рост у детей, оказывающий ряд метаболических функций у взрослых;
Лактотрофы - синтезируют и секретируют пролактин, стимулирующий лактацию (продукцию грудного молока).

Синтез и секреция каждого гормона передней доли гипофиза регулируется пептидами (гормонами), поступающими в гипофиз из гипоталамуса (а именно из нейронов, локализованных в срединном возвышении (median eminence) - области гипоталамуса, непосредственно граничащей с гипофизом) по портальной сосудистой системе ножки гипофиза. К этим регуляторам относятся:

Тиреотропин-рилизинг гормон (ТРГ) - стимулирует синтез и повышает биологическую активность тиреотропного гормона (ТТГ);
Гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ) - стимулирует синтез лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов (ЛГ и ФСГ);
Кортикотропин-рилизинг гормон - стимулирует синтез адренокортикотропного гормона (АКТГ);
Рилизинг гормон гормона роста (РГГР) - стимулирует синтез гормона роста.

Кроме того, в гипофиз из гипоталамуса поступает соматостатин, ингибирующий (тормозящий) синтез гормона роста, а также дофамин, тормозящий синтез пролактина. Хочу обратить внимание, что в этом перечне нет гормона, стимулирующего синтез пролактина. Хотя на роль такого стимулятора и претендует тиреотропин-рилизинг гормон (ТРГ), все же, вероятно, его роль невелика. Таким образом, лактотрофы являются единственными клетками аденогипофиза, которые находится под угнетающим действием гипоталамуса (через дофамин), в то время как остальные получают от гипоталамуса стимулирующие сигналы. Это объясняет повышение уровня пролактина крови на фоне снижения уровня остальных гормонов при повреждении (в том числе во время операции) ножки гипофиза.

Так называемая петля обратной связи (feedback loop), включающая гормон гипофиза, стимулирующий его гормон (пептид) гипоталамуса и гормон, вырабатываемый органом-мишенью, играет очень важную роль в регуляции секреции гормонов гипофиза. Например, гормоны щитовидной железы, в частности трийодтиронин (ТЗ), угнетают синтез тиреотропного гормона (ТТГ) и стимулирующий эффект тиреотропин-рилизинг гормона на тиреотрофы. Таким образом, петля (механизм) обратной отрицательной связи служит для поддержания стабильного баланса между секрецией гормонов аденогипофиза и гормонов, синтезируемых железами-мишенями.

Задняя доля гипофиза (нейрогипофиз)

Нейрогипофиз состоит преимущественно из отростков (аксонов) нейронов (нервных клеток), расположенных в гипоталамусе, а именно в супраоптическом и паравентрикулярных ядрах (под ядрами понимается обособленное скопление нейронов). Гормоны нейрогипофиза синтезируются нейронами указанных ядер гипоталамуса, по нервным отросткам (аксонам) поступают в заднюю долю гипофиза, и уже там окончаниями этих аксонов выделяются в кровоток.

Принцип секреции гормонов задней доли гипофиза

К гормонам, секретируемым задней долей гипофиза, относятся:

Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ), регулирующий артериальное давление (на ряду с другими факторами) и усиливающий реабсорбцию (обратное всасывание) воды в почках. Тут следует пояснить, что у здорового человека в сутки образуется несколько десятков литров (до 150 литров), так называемой первичной мочи - жидкости, профильтровавшейся через почечные капилляры в почечные канальцы. Большая часть воды из первичной мочи в почечных канальцах подвергается реабсорбции, т.е. обратному всасыванию в кровь, а оставшаяся жидкость, с растворенными в ней веществами формирует вторичную мочу (ту самую, которую мы приносим в баночке в поликлинику на анализ), объем которой составляет ~ 1-2 литра в сутки. При дефиците вазопрессина или при снижении чувствительности почек к его действию развивается заболевание, называемое несахарным диабетом (diabetes insipidus), основным симптомом которого является выделение большого объема неконцентрированной мочи (до 6-15 литров в сутки).
Окситоцин, основными функциями которого являются стимуляция сокращения матки во время родов и выделения (не образования) грудного молока при стимуляции соска у кормящей женщины. Также окситоцин, предположительно, способен регулировать сексуальное и социальное поведение у мужчин и женщин.

Окситоцин и вазопрессин (АДГ) синтезируются в нейронах супраоптических и паравентрикулярных ядер гипоталамуса в виде прогормонов, т.е. белков-предшественников (скажем, «полуфабрикатов»), состоящих из собственно гормона, соединенного с белком нейрофизином, а затем упаковываются в нейросекреторные гранулы. Внутри гранул прогормон расщепляется на гормон (окситоцин или АДГ) и нейрофизин, которые сохраняют непрочную связь между собой. Эти гранулы вместе с гормоном и нейрофизином перемещаются из тела нейрона через весь аксон к его окончанию, расположенному в задней доле гипофиза. Как только нейрон получает определенный стимул, например, раздражение соска (для окситоцина) или повышение осмолярности (если очень сильно упростить, то это означает повышение концентрации натрия, калия и некоторых других растворенных веществ, что может развиться при обезвоживании) крови (для АДГ), нейросекреторные гранулы сливаются со стенкой окончания нейрона и высвобождают находившиеся в них гормон и нейрофизин в кровоток (к этому моменту гормон утрачивает какую-либо связь с нейрофизином).

Болезни гипофиза

Снижение секреции гормонов гипофиза называется гипопитуитаризмом: если нарушена секреция всех гормонов (или хотя бы всех гормонов передней доли), то говорят о пангипопитуитаризме, если снижена секреция 2-х и более гормонов, но не всех - о парциальном гипопитуитаризме. Для обозначения нарушения секреции одного конкретного гормона термин гипопитуитаризм, как правило, не используется. Например, изолированное нарушение секреции АКТГ называется вторичной надпочечниковой недостаточностью (т.к. это, в свою очередь приводит и к дефициту кортизола), а изолированное снижение секреции ТТГ - вторичным гипотиреозом (т.к. за эти следует снижение секреции тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3) щитовидной железой. Следует отметить, что изолированное снижение секреции какого-то конкретного гормона встречается крайне редко и, чаще всего, является следствием врожденного дефекта генов, регулирующих работу клеток, синтезирующих данный гормон.

Основными причинами пангипопитуитаризма или парциального гипопитуитаризма являются:

Сосудистые поражения или нарушение кровотока в гипофизе. Например, синдром Шиена (Sheehan's syndrome) представляет собой ишемический некроз гипофиза (омертвление гипофиза, вызванное острым дефицитом кислорода), развивающийся, как правило, у женщин во время или сразу после родов, осложнившихся большой кровопотерей и/или резким падением артериального давления. В этих условиях гипофиз, который за период беременности значительно увеличился и обильно кровоснабжался, начинает испытывать острый кислородный голод, т.к. объем крови, протекающей через него, резко падает. В конечном итоге это приводит к его некрозу. Другим примером гипопитуитаризма сосудистого генеза является апоплексия гипофиза - кровоизлияние в гипофиз. Чаще кровоизлияние развивается в аденоме (доброкачественной опухоли) гипофиза, особенно макроаденоме (размером более 1 см в диаметре).
Аутоиммунное поражение гипофиза и/или гипоталамуса - состояния, при которых иммунная система человека «атакует» собственные ткани организма (в данном случае клетки гипофиза и/или гипоталамуса). В целом, аутоиммунные процессы поражают гипофиз редко. Большая часть случаев представлена лимфоцитарным гипофизитом, при котором гипофиз инфильтрируется («нафаршировывается») лимфоцитами (одним из видов лейкоцитов) и увеличивается в размере (по данным МРТ). Заболевание чаще (но не всегда) встречается на позднем сроке беременности или в послеродовом периоде. Точная причина лимфоцитарного гипофизита неизвестна. Гипофизит также может развиваться, как осложнения иммунотерапии препаратами из группы анти-цитотоксического Т-лимфоцит-ассоциированного антигена 4 (CTLA-4), в частности ипилимумаба, применяемого для лечения злокачественных опухолей. Также описаны еще более редкие формы гипофизитов (гранулематозный гипофизит, плазмоцитарный (IgG4-ассоциированный) гипофизит, ксантоматозный гипофизит).
Гранулематозный гипофизит - состояние, характеризующееся инфильтрацией («нафаршировыванием») гипофиза гистиоцитами (клетками иммунной системы, расположенными в тканях) и гигантскими клетками (скоплениями однородных или различных иммунных клеток), иногда сочетающееся с системными гранулематозными заболеваниями, такими как гранулематоз Вегенера и др., а также осложняющее (редко) терапию вирусного гепатита С интерфероном-альфа и рибавирином.
Инфекционные заболевания. Инфекционным поражением гипофиза может осложниться менингит (воспаление оболочек головного мозга), вызванный различными микроорганизмами. Инфекционный гипофизит более вероятен у людей, с подавленным иммунитетом, например, при ВИЧ-инфекции или приеме больших доз глюкокортикостероидов (преднизолон, метилпреднизолон, дексаметазон и др.). Некоторые инфекции способны приводить к развитию абсцесса (гнойника) гипофиза.
Генетические болезни. К настоящему времени исследовано множество генов, ответственных за развитие клеток гипофиза, в каждом из которых может произойти дефект.
Гемохроматоз — наследственное, генетически обусловленное заболевание, проявляется нарушением обмена железа с накоплением его в тканях и органах, в том числе в гипофизе.
Облучение гипофиза, как правило применяемое для профилактики разрастания ткани опухоли гипофиза, после ее хирургического удаления. Ряд исследований показал, что после подобной процедуры гипопитуитаризм в течение 10 лет развивается у ~50% пациентов.
Макроаденомы гипофиза - доброкачественные опухоли гипофиза, которые могут автономно продуцировать гормоны, но могут быть и гормонально неактивными. В некоторых случаях удаление такой опухоли приводит к восстановлению (хотя бы частично) функции гипофиза.
Операции на гипофизе. В ряде случаев при удалении опухоли гипофиза не представляется возможным точно определить ее границы , что приводит к избыточному удалению здоровой ткани и, соответственно, развитию дефицита гормонов, которые она синтезировала.
Все состояния, вызывающие разрушение нейронов гипоталамуса, синтезирующих тиреотропин-рилизинг гормон (ТРГ), гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ), кортикотропин-рилизинг гормон (КРГ), рилизинг гормон гормона роста (РГГР), вазопрессин, окситоцин. Так же, как и в случает с гипофизом, поражение ядер гипоталамуса может быть вызвано опухолями, облучением, инфекцией, аутоиммунным процессом, инфильтративными заболеваниями и т.д.