Вазопрессин

Вазопрессин — это пептидный гормон, вырабатываемый гипоталамусом и накапливаемый в задней доле гипофиза (нейрогипофизе), откуда он секретируется в кровоток. Основными физиологическими функциями вазопрессина являются регуляция водно-солевого баланса (антидиуретическое действие) и сужение кровеносных сосудов (вазопрессорное действие). Вазопрессин также известен как антидиуретический гормон (АДГ).

История открытия

Первые наблюдения, указывающие на существование вещества, регулирующего водный обмен, относятся к началу XX века. В 1913 году американские физиологи Р. Дейл и П. Д. Ладлоу обнаружили, что экстракты задней доли гипофиза вызывают сужение сосудов и повышение артериального давления. В 1920-х годах было установлено, что эти же экстракты обладают способностью уменьшать диурез (выделение мочи). В 1953 году американский биохимик Винсент дю Виньо впервые определил аминокислотную последовательность вазопрессина, а затем осуществил его химический синтез, за что в 1955 году был удостоен Нобелевской премии по химии. Синтезированный гормон получил название «вазопрессин» от латинских слов vas (сосуд) и pressus (давление), что отражает его основное фармакологическое свойство.

Химическое строение и формы

Вазопрессин представляет собой нонапептид (состоит из 9 аминокислот) с молекулярной массой около 1084 Да. Его структура включает дисульфидный мостик между остатками цистеина в положениях 1 и 6, что образует циклическую структуру, необходимую для биологической активности. У человека существует две основные формы вазопрессина, различающиеся по аминокислоте в 8-м положении:

• Аргинин-вазопрессин (AVP) — преобладающая форма у человека и большинства млекопитающих. В 8-м положении содержит аргинин.
• Лизин-вазопрессин (LVP) — встречается у свиней и некоторых других парнокопытных. В 8-м положении содержит лизин.

Синтез вазопрессина происходит в крупноклеточных нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. Гормон синтезируется в виде предшественника — препровазопрессина, который включает в себя собственно вазопрессин, нейрофизин II (белок-носитель) и гликопептид. В процессе транспорта по аксонам в заднюю долю гипофиза предшественник расщепляется на активный гормон и белок-носитель.

Физиологические функции

Антидиуретическое действие

Основная физиологическая роль вазопрессина — регуляция водного баланса организма. Гормон действует на клетки собирательных трубочек почек, увеличивая их проницаемость для воды. Это происходит за счет связывания с рецепторами V2, которые активируют систему аденилатциклазы и цАМФ, что приводит к встраиванию в мембрану клеток аквапоринов-2 — белков, образующих водные каналы. В результате вода из первичной мочи пассивно реабсорбируется в интерстиций почки и возвращается в кровоток. Таким образом, вазопрессин способствует образованию концентрированной мочи и сохранению воды в организме. При низком уровне вазопрессина (например, при алкогольной интоксикации) реабсорбция воды снижается, и выделяется большое количество разбавленной мочи.

Вазопрессорное действие

В высоких концентрациях (фармакологических, значительно превышающих физиологические) вазопрессин вызывает сужение периферических кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления. Этот эффект опосредуется через рецепторы V1a, расположенные на гладкомышечных клетках сосудов. В физиологических условиях вазопрессорное действие вазопрессина менее выражено, чем у других вазоконстрикторов (например, ангиотензина II или норадреналина), однако оно играет важную роль в поддержании артериального давления при значительной кровопотере или дегидратации.

Другие функции

• Регуляция гемостаза: Вазопрессин стимулирует высвобождение фактора фон Виллебранда и фактора VIII из эндотелия сосудов, что способствует агрегации тромбоцитов и свертыванию крови.
• Центральная нервная система: В головном мозге вазопрессин действует как нейромедиатор и нейромодулятор. Он участвует в регуляции социального поведения (формирование парных связей, агрессия, территориальное поведение), памяти и обучения. Эти эффекты опосредуются через рецепторы V1b (V3), расположенные в гипофизе и различных отделах мозга.
• Терморегуляция: Вазопрессин участвует в регуляции температуры тела, особенно при лихорадке.
• Секреция АКТГ: Вазопрессин стимулирует высвобождение адренокортикотропного гормона (АКТГ) из передней доли гипофиза, действуя на рецепторы V1b.

Регуляция секреции

Секреция вазопрессина регулируется несколькими механизмами:

• Осмотический механизм: Основной стимул — повышение осмоляльности плазмы крови (увеличение концентрации растворенных веществ, особенно натрия). Осморецепторы, расположенные в гипоталамусе, реагируют на изменение осмоляльности и запускают секрецию вазопрессина. Порог чувствительности очень высок: секреция начинается при повышении осмоляльности всего на 1–2%.
• Гемодинамический механизм: Снижение объема циркулирующей крови (гиповолемия) или падение артериального давления стимулируют барорецепторы в каротидных синусах и аорте. Этот механизм менее чувствителен, чем осмотический, но при значительной кровопотере может приводить к мощному выбросу вазопрессина.
• Другие факторы: Секрецию вазопрессина усиливают такие факторы, как боль, стресс, тошнота, гипогликемия, никотин, а также некоторые лекарственные препараты (например, опиоиды). Напротив, алкоголь подавляет секрецию вазопрессина, что приводит к увеличению диуреза.

Патофизиология

Недостаточность вазопрессина

Недостаточная секреция или действие вазопрессина приводит к развитию несахарного диабета (Diabetes insipidus). Это заболевание характеризуется выделением большого количества разбавленной мочи (полиурия) и, как следствие, сильной жаждой (полидипсия). Выделяют две основные формы:

• Центральный несахарный диабет: Возникает из-за недостаточной продукции вазопрессина гипоталамусом. Причины: опухоли, травмы, инфекции, аутоиммунные процессы, хирургические вмешательства на гипофизе.
• Нефрогенный несахарный диабет: Развивается из-за нечувствительности почечных канальцев к действию вазопрессина. Причины: генетические дефекты рецепторов V2 или аквапоринов-2, хронические заболевания почек, прием некоторых лекарств (например, лития).

Избыток вазопрессина

Избыточная секреция вазопрессина приводит к синдрому неадекватной секреции антидиуретического гормона (СНСАДГ). При этом состоянии, несмотря на низкую осмоляльность плазмы, продолжается секреция вазопрессина, что вызывает задержку воды и разведение электролитов (гипонатриемию). Причины СНСАДГ: опухоли (особенно мелкоклеточный рак легкого), заболевания легких (пневмония, туберкулез), поражения центральной нервной системы, прием некоторых лекарств (например, карбамазепин, антидепрессанты).

Медицинское применение

Синтетические аналоги вазопрессина и его производные используются в клинической практике:

• Десмопрессин — синтетический аналог вазопрессина с более длительным действием и выраженным антидиуретическим эффектом при минимальном вазопрессорном. Применяется:
• Для лечения центрального несахарного диабета.
• Для лечения ночного энуреза у детей.
• Для повышения уровня фактора фон Виллебранда и фактора VIII при легких формах гемофилии А и болезни Виллебранда.
• Терлипрессин — синтетический аналог вазопрессина с преимущественным вазопрессорным действием. Применяется при кровотечениях из варикозно расширенных вен пищевода при циррозе печени.
• Вазопрессин в высоких дозах используется в отделениях реанимации и интенсивной терапии для поддержания артериального давления при септическом шоке, когда другие вазопрессоры неэффективны.

Источники

1. Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология. — М.: Логосфера, 2008.
2. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Биохимия гормонов. — Иркутск: ИГМУ, 2005.
3. Розен В.Б. Основы эндокринологии. — М.: Высшая школа, 1984.
4. Шустов С.Б., Халимов Ю.Ш. Функциональная и топическая диагностика в эндокринологии. — СПб.: ЭЛБИ-СПб, 2001.
5. Robertson G.L. Antidiuretic hormone. Normal and disordered function. // Endocrinology and Metabolism Clinics of North America. — 2001. — Vol. 30, № 3. — P. 671–694.
6. Bankir L. Antidiuretic action of vasopressin: quantitative aspects and interaction between V1a and V2 receptor-mediated effects. // Cardiovascular Research. — 2001. — Vol. 51, № 3. — P. 372–390.