Заболевания гипоталамо-гипофизарной системы

Гипоталамо-гипофизарная система — объединение структур гипофиза и гипоталамуса, выполняющее функции как нервной системы, так и эндокринной.

Гипоталамус — высший регулятор нейроэндокринный системы, расположенный в базальном отделе головного мозга. Он участвует в регуляции вегетативных функций организма, отвечающих за артериальное давление, проницаемость сосудов, теплорегуляцию и теплоотдачу, аппетит, обменные процессы, регуляцию сна и психической деятельности. Гипоталамус осуществляет регуляцию деятельности периферических желёз внутренней секреции через гипофиз.

Гипофиз — железа внутренней секреции, расположенная в турецком седле основной кости черепа. Гипофиз состоит из передней и задней доли. Передняя доля — аденогипофиз, задняя доля — нейрогипофиз. Нарушения работы гипофиза проявляется в виде усиления выработки гормонов (например, как при аденомах гипофиза) и недостаточности выработки гормонов. Это в свою очередь приводит к нарушению эндокринно-обменных процессов и внутреннему дисбаллансу^[1].

Координационный центр тела находится в гипоталамусе мозга. Он напрямую взаимодействует с автономной системой тела для эффективного управления такими процессами, как частота сердечных сокращений, артериальное давление и температура тела. Он также влияет на другие процессы тела, включая сон, настроение, рост мышц и костей, а также половое влечение, вырабатывая гормоны, которые контролируют другие гормоны или другие железы. Гипоталамус может быть затронут несколькими заболеваниями, что приводит к различным проблемам со здоровьем.

Нейросекреция или способность нейронов гипоталамуса вырабатывать биологически активные вещества, сходные с гормонами, была открыта в начале ХХ века.

Гипотезу о том, что нервные клетки наделены секреторной функцией, впервые сформулировали Эрнст Шаррер и Берта Шаррер (Ernst Scharrer и Berta Scharrer) в 1928 г., основываясь на результатах исследований нейронов преоптического ядра гипоталамуса рыб. Позднее аналогичный феномен был описан в нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса млекопитающих. Среди тех, кто занимался вопросами гипоталамо-гипофизарной регуляции, особое место занимают Эндрю Шалли и Роже Гиймен(A. Schally и R. Guillemin). В 1977 г. им присуждена Нобелевская премия в области медицины за открытие пептидных гормональных рилизинг-факторов^[2].

Гипоталамус — это часть мозга, которая регулирует гормональную систему. Он высвобождает биологически активные вещества в гипофиз, отдельную область мозга, которая вырабатывает гормоны, контролирующие выработку гормонов в таких органах, как надпочечники, щитовидная железа, яичники и яички. Гормональная система работает по принципу обратной связи, сообщая гипоталамусу, когда начинать или прекращать выработку гормонов. Гипоталамус получает сигналы практически из всех областей центральной нервной системы и использует их для формирования сигналов, направляемых в гипофиз. Гипофиз в ответ выделяет различные гормоны, которые стимулируют многие эндокринные железы организма. Изменения в крови уровней гормонов, продуцируемых этими эндокринными железами, воспринимаются гипоталамусом, который соответственно усиливает или ослабляет стимуляцию гипофиза, поддерживая таким образом гомеостаз.

Гормоны избирательно связываются с рецепторами, располагающимися внутри или на поверхности клеток-мишеней.

Рецепторы, находящиеся внутри клетки, взаимодействуют с гормонами, регулирующими функции гена (например, кортикостероидами, витамином D, гормоном щитовидной железы).

Рецепторы на поверхности клеток связываются с гормонами, которые регулируют функцию энзимов или влияют на ионные каналы (например, гормон роста, тиреотропин-рилизинг гормон).

Гипоталамус модулирует активность передней и задней долей гипофиза разными способами. Синтезируемые в гипоталамусе нейрогормоны достигают передней доли гипофиза (аденогипофиза) через особую портальную систему сосудов и регулируют синтез и секрецию 6 основных пептидных гормонов передней доли. Последние регулируют функции периферических эндокринных желёз (щитовидной железы, надпочечников и гонад), а также рост и лактацию. Прямые нервные контакты между гипоталамусом и передней долей гипофиза отсутствуют.

В отличие от этого задняя доля гипофиза (нейрогипофиз) состоит из аксонов, нейронные тела которых расположены в гипоталамусе. Эти аксоны служат в качестве депо для 2 пептидных гормонов: вазопрессина (антидиуретического гормона) и окситоцина, синтезируемых в гипоталамусе; на периферии эти гормоны регулируют водный баланс, выработку молока и маточное сокращение.

Практически все гормоны, продуцируемые гипоталамусом и гипофизом, выделяются в кровь импульсами; периоды секреции сменяются периодами покоя.

Иногда гипоталамус может иметь проблемы, которые приводят к болезням. Любые проблемы с гипоталамусом могут также вызвать повреждение гипофиза. Изменения в уровнях гормонов вызывают некоторые заболевания. Заболевания гипоталамуса включают в себя следующее: ‌

• гипоталамическое ожирение: повреждение гипоталамуса вызывает проблемы с чувством голода и может провоцировать такие симптомы, как неконтролируемый аппетит, быстрый набор веса, снижение скорости обмена веществ и многое другое. Это может привести к набору веса и ожирению^[3];
• Синдром Каллмана: это наследственное заболевание, которое вызывает задержку полового созревания и потерю обоняния. Нарушение работы гипоталамуса может вызвать синдром Каллмана и влияет на гипоталамус. В результате организм не вырабатывает достаточно гормонов для поддержки полового развития. Некоторые симптомы включают отсутствие менструаций, проблемы с почками, маленький размер пениса, отсутствие или маленькую грудь, заячью губу, волчью пасть, проблемы со слухом или неопущение яичек;
• Функциональная гипоталамическая аменорея: Когда организм человека не получает достаточно энергии из пищи, он вырабатывает большое количество кортизола, ослабляя связь гипоталамус-яичник. Это приводит к низкому уровню гормонов, мешает овуляции и вызывает задержку менструации. Это состояние также называется вторичной аменореей;
• Синдром неадекватной секреции антидиуретического гормона: Это состояние приводит к снижению уровня электролитов и повышению уровня антидиуретического гормона. ход, инфекция или рак обычно повреждают гипоталамус. Низкий уровень натрия, вызванный избытком этого гормона, может привести к слабости, усталости, головным болям, затруднению мышления и рвоте;
• Центральный диабет несахарный: Это редкий тип диабета, при котором иммунная система наносит вред гипоталамусу. Когда гипоталамус не может работать эффективно, он не вырабатывает антидиуретический гормон — вазопрессин, который помогает процессу фильтрации и гидратации почек. Это вызывает частое мочеиспускание и жажду у больного человека;
• Синдром Прадера-Вилли: Дисфункция гипоталамуса является основной причиной наследственного заболевания, синдрома Прадера-Вилли^[4]. Это может привести к медленному росту, плохому развитию половых органов, ожирению и проблемам с поведением.

Дисфункция гипоталамуса может возникнуть по нескольким причинам. Иногда гипоталамус может неправильно развиваться в утробе матери из-за генетического нарушения, повреждения или других факторов^[5]. Следующие обстоятельства также могут привести к дисфункции гипоталамуса:

• рак мозга
• рак и терапия рака у детей
• травма головы
• операция на мозге
• увеличение мозга.

Физические упражнения и диета также могут влиять на гипоталамус. Когда человек не получает достаточно пищи, его организм вырабатывает кортизол в состоянии стресса, что может нарушить нормальное функционирование гипоталамуса. Это заставляет организм реагировать различными способами, такими как потеря веса, беспокойство, чрезмерные физические нагрузки и недостаточное потребление калорий.

Высокий уровень стресса, употребление кокаина, употребление большого количества воспалительных продуктов, таких как насыщенные жиры, и высокий уровень стресса могут способствовать гипоталамической дисфункции. Дисфункция может также влиять на многочисленные другие функции организма^[6].

Причины эндокринопатий могут быть на разных уровнях:

На уровне коры большого мозга:

• дефекты развития и органические повреждения головного мозга (кровоизлияния, рост опухолей, травмы);
• действие токсинов и инфекционных агентов (этанола, наркотиков, микробных эндо- и экзотоксинов);
• нарушения высшей нервной деятельности (невротические состояния, затянувшиеся стресс-реакции, психозы.

На уровне гипоталамуса и гипофиза:

• генные дефекты клеток гипоталамуса и/или гипофиза (мутации генов либеринов, статинов, адено- и нейрогипофизарных гормонов);
• прямое повреждение гипоталамуса и/или гипофиза (росте или распаде опухоли, кровоизлияниях, сотрясении, сдавлении);

• воздействие на гипофиз и гипоталамус токсичных веществ (этанола, столбнячного токсина, нейротропных лекарственных средств).

Причиной большинства эндокринопатий является дефицит определённого гормона и/или его эффекта.

Заболевания с установленным гипоталамическим генезом

• Опухоли
• Генетические нарушения
• Гипоталамические нарушения роста и полового развития
• Синдром «изолированного гипофиза»

Заболевания с предполагаемым гипоталамическим генезом

• Липодистрофии и липогипертрофиию

Заболевания гипоталамо-гипофизарного генеза

• Акромегалия и гигантизм
• Гиперпролактинемический гипогонадизм

• Болезнь Иценко-Кушинга,
• синдром Нельсона
• Несахарный диабет
• Синдром неадекватной секреции АДГ

Заболевания с установленным гипофизарным генезом^[7]

• Синдром «пустого» турецкого седла
• Синдром Шиена — Симмондса
• Гипофизарный нанизм
• Парциальный гипогонадизм

*Не нашла данных о годе статьи и издательстве, надо дополнить в сноску

На основании симптомов врач попросит предоставить личную историю болезни и провести анализы крови и мочи. Различные обследования тщательно проверяют выработку нескольких гормонов, электролитов и аутоиммунных белков. Для исследования мозга врачи могут также запросить визуальные тесты, такие как компьютерная томография (КТ) или магнитно-резонансная томография (МРТ)^[8][9]. Во многих случаях оказываются необходимыми динамические тесты^[10] .Таким образом, при гипофункции органов, может быть использована стимуляционная проба (например, стимуляция АКТГ). При гиперфункции может использоваться подавляющий тест (например, тест подавления дексаметазона).

Гипопитуитаризм^[11]типовая форма патологии аденогипофиза, характеризующаяся недостаточностью содержания и/или эффектов одного либо нескольких его гормонов.

Причины:

• разрушение клеток аденогипофиза;
• кровоизлияния в ткань аденогипофиза;
• ишемия и некроз аденогипофиза;
• врождённые пороки развития аденогипофиза;
• генетические дефекты дифференцировки отдельных клонов клеток аденогипофиза;
• воспалительные процессы в аденогипофизе;
• гипотрофия или гипоплазия аденогипофиза (синдром «пустого турецкого седла»).

• парциальный гипопитуитаризм,^[12]доминируют признаки недостаточности одного из гормонов аденогипофиза, сочетающиеся с дефицитом эффектов других;
• гипофизарная карликовость (гипофизарный нанизм) —- дефицит СТГ или соматолиберина;
• гипофизарный гипогонадизм (гипофизарный евнухоидизм) —- дефицит или дефект фолликулостимулирующего гормона, лютропина и их рецепторов;
• гипофизарное (нейроэндокринное) ожирение^[13].

Гиперпитуитаризм типовая форма патологии аденогипофиза, характеризующаяся избытком содержания или эффектов одного либо более его гормонов^[14].

Причины:

• аденома передней доли гипофиза;
• злокачественные опухоли аденогипофиза;
• патология гипоталамуса (сопровождающаяся гиперпродукцией либеринов или гипопродукцией статинов).

Гипофизарный гигантизм или макросомия чрезмерное увеличение роста, размеров тела и внутренних органов. Является ранней формой эндокринопатии.

Проявления гипофизарного гигантизма:

• увеличение роста, превышающее норму (увеличение размера костей под действием СТГ);
• несоответствие величины и массы внутренних органов размерам тела (функциональной недостаточности отдельных органов);
• непропорциональное развитие мышц (дегенеративные изменения миофибрилл, разрастание соединительной ткани);
• гипергликемия (прямое гипергликемизирующее действие СТГ);
• гипогенитализм (недостаточность синтеза или эффектов гонадотропинов);
• психические расстройства (поражение нейронов коры и подкорковых центров, определяющих эмоциональное состояние).

Акромегалия^[15] диспропорциональное увеличение размера отдельных частей тела (чаще кистей рук, стоп, внутренних органов), сочетающееся с существенными нарушениями жизнедеятельности организма. Поздняя форма эндокринопатии. Она развивается после завершения окостенения эпифизарных хрящей. Причина акромегалии: повышение уровня или эффектов СТГ.

Проявления акромегалии:

• увеличение размеров кистей и стоп (за счёт периостального роста костей, стимулируемого СТГ);
• огрубение черт лица (увеличение нижней челюсти, носа, надбровных дуг, скул; формирование толстых кожных складок);
• увеличение размеров внутренних органов (постепенно развиваются признаки полиорганной недостаточности);
• утолщение кожи, уплотнение мягких тканей (в связи с разрастанием их соединительнотканных элементов);
• увеличение языка (макроглоссия) с отпечатками зубов на нём;
• расстройства обмена веществ (углеводного, жирового).^[15]

Причина: липолитическое, анаболическое, контринсулярное действие избытка СТГ.

Гиперпролактинемия — состояние характеризующееся повышением уровня пролактина^[16] (ПРЛ) в сыворотке крови. Симптомы гиперпролактинемии — нарушение менструального цикла — аменорея, ановуляторный цикл, олигоменорея; — бесплодие; — лакторея — аномальная секреция молока или молозива; — гирсутизм — избыточный рост терминальных волос у женщин по мужскому типу; — акне — воспаление сальных желёз; — метаболические нарушения (остеопороз; ожирение; гиперинсулинемия); — психоэмоциональные нарушения.

Синдром преждевременного полового развития. Характеризуется появлением отдельных или всех вторичных половых признаков, в некоторых случаях наступлением половой зрелости (у девочек до 8-, у мальчиков до 9-летнего возраста). Причина синдрома: преждевременная секреция гонадолиберинов или гиперсекреция гонадотропинов.

Патология нейрогипофиза нарушения водного баланса в результате недостаточности или избыточности эффектов АДГ: — центральные формы несахарного диабета (недостаточность эффектов АДГ); — синдром неадекватной секреции АДГ (избыточность эффектов АДГ).

Центральный несахарный диабет тяжёлое заболевание^[17], характеризующееся неспособностью почек реабсорбировать воду и концентрировать мочу, имеющее в своей основе дефект секреции или синтеза вазопрессина и проявляющееся выраженной жаждой и экскрецией большого количества разведённой мочи^[18].

Центральный (гипоталамический, гипофизарный): нарушение синтеза, транспорта или осморегулируемой секреции вазопрессина.

Почечный (нефрогенный, вазопрессин-резистентный): резистентность почек к действию вазопрессина.

Первичная полидипсия:

психогенная — компульсивное потребление жидкости;

дипсогенная — понижение порога осморецепторов для жажды.

Проявления несахарного диабета:

1. Полиурия — суточный диурез 3-15 л и более (недостаточность эффектов АДГ).
2. Гиперосмоляльность плазмы крови (более 290 мосм/кг H2O), внутриклеточной и других биологических жидкостей.
3. Гемоконцентрация — обусловлена полиурией.
4. Гипернатриемия — вызвана активацией эффектов альдостерона.
5. Полидипсия (повышенное потребление жидкости, обусловленное патологически усиленной жаждой). Полидипсия связана с активацией нейронов центра жажды гипоталамуса вследствие гиперосмоляльности плазмы крови.

Синдром неадекватной секреции АДГ возникает вследствие избыточности эффектов АДГ. Характеризуется развитием олигурии и отёков. Центрогенное звено патогенеза характеризуется нейрогенной корково-подкорковой стимуляцией образования АДГ в гипоталамусе и его транспорта в нейрогипофиз.

• Замещение дефицитного гормона
• Подавление чрезмерной продукции гормона

При гипофункции, независимо от того, является ли она первичной или вторичной, обычно проводят заместительную терапию периферическим эндокринным гормоном (исключением является применение гормона роста, замещение гормона гипофиза при дефиците гормона роста). При резистентности к гормону можно использовать вещества, снижающие резистентность (например, метформин или тиазолидиндионы при сахарном диабете 2 типа). Иногда применяют лекарственные средства, стимулирующие секрецию гормона (например, сульфонилмочевина, стимулирующая секрецию инсулина).

Для лечения гиперфункции применяют лучевую терапию, хирургические операции и лекарственные средства, подавляющие продукцию гормонов^[16]. В некоторых случаях используется антагонист рецепторов (например, пегвизомант — антагонист рецепторов гормона роста, применяемый у пациентов с аденомами гипофиза, секретирующими гормон роста).