Пролактин — роль и функции в организме

Пролактин — это гормон, который в основном секретируется лактотрофными клетками передней доли гипофиза и участвует во многих биологических процессах, включая лактацию и размножение.

Этот гормон также играет роль в реализации механизмов, связанных с репродукцией, ростом и развитием, осморегуляцией, метаболизмом, иммунной регуляцией, функцией мозга, поведением и др.



Введение

Пролактин стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток молочной железы, необходимых для лактации. У людей основные симптомы, связанные с пролактином, такие как гипогонадизм и бесплодие, являются результатом гиперсекреции этого гормона.

Рецептор пролактина (PRL-R) экспрессируется повсеместно, но также существует тканеспецифическая изменчивость в паттернах экспрессии.

Исследования на животных моделях приписывают пролактину несколько функций, как физиологических (репродукция, лактация, рост, метаболизм, транспорт электролитов и поведение), так и патологические (иммунитет и канцерогенез).

За последнее десятилетие появилось много новых сведений о функциях пролактина и его рецептора, включая идентификацию первой инактивирующей мутации в гене человека, кодирующем PRL-R, PRLR, и механизма, с помощью которого высокие уровни пролактина могут приводят к дефициту гонадотропина и бесплодию.

Открытие

Пролактин и гормон роста вместе с плацентарными лактогенами образуют семейство гормонов, которые, вероятно, являются результатом дупликации предкового гена.

В начале 20 века впервые были отмечены гистологические изменения передней доли гипофиза беременных. Французские исследователи первыми идентифицировали гипофизарный фактор, способный индуцировать секрецию молока у кроликов.

Американские ученые сделали аналогичные наблюдения и в дополнение к названию нового фактора гипофиза пролактином показали, что пролактин способен стимулировать рост зобного мешка голубя.

Было показано, что пролактин присутствует в крови у всех исследованных до сих пор позвоночных.

Биологическая роль пролактина

Впервые пролактин был выделен у кроликов. Исследователи обнаружили его способность стимулировать развитие молочных желез и лактацию. Вскоре после этого было установлено, что гормон способен стимулировать выработку зобного молока у голубей.

Модели на животных дали представление о биологии белков пролактина и предлагают убедительные доказательства того, что каждая изоформа пролактина имеет независимые биологические функции.

Основная изоформа пролактина с молекулярной массой 23 кДа действует через свой мембранный рецептор, рецептор пролактина (PRL-R), который является членом надсемейства гемопоэтических цитокинов.

Изоформа пролактина 16 кДа представляет собой продукт расщепления, полученный из нативного пролактина, который привлек особое внимание в результате его недавно описанного ингибирующего действия на ангиогенез и онкогенез.

Пролактин синтезируется передней долей гипофиза, экстрагипофизарными тканями, такими как молочная железа, предстательная железа, кожа и головной мозг. Во время лактации гормон способствует синтезу молока и молозива, а окситоцин — его выделению.

Открытие множественных экстрагипофизарных участков секреции пролактина также расширяет спектр известных функций этого гормона.

Пролактин связан не только с лактогенезом, а также с широким спектром других функций в различных тканях, модулируя нейрогенез, развитие нервной системы, сон, обучение, память и гомеостаз иммунной системы. Кроме этого может быть связан с различными типами рака.

Он также регулирует репродуктивную функцию, электролитный баланс, метаболизм глюкозы и липидов, который влияет на многочисленные процессы энергетического гомеостаза.

Лактация

Как было сказано выше, пролактин представляет собой полипептидный гормон с молекулярной массой 23 кДа, синтезируемый передней долей гипофиза. Во время лактации пролактин способствует синтезу молока, а окситоцин стимулирует выделение молока.

В течение первого триместра беременности система протоков расширяется и разветвляется в ответ на повышение уровня эстрогена, что также стимулирует гипофиз к выработке пролактина, которые примерно на 20-й неделе беременности стимулируют молочные железы к выработке молока.

Постлактационная инволюция происходит при прекращении выработки молока, вызванном снижением уровня пролактина. Дофамин и ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) ингибируют секрецию пролактина, в то время как ТРГ (тиреотропин-рилизинг-гормон) стимулирует его синтез.

Пролактин, иммунитет и гомеостаз

Основная изоформа пролактина с молекулярной массой 23 кДа действует через свой мембранный рецептор, рецептор пролактина (PRL-R), который является членом надсемейства гемопоэтических цитокинов и механизм активации которого расшифрован.

Взаимосвязь между пролактином и иммунной системой открыла новые перспективы в области иммуноэндокринологии, указав на его важную роль во врожденном и адаптивном иммунном ответе.

Пролактин обладает биоактивной функцией, действуя как гормон и цитокин. Он влияет на модуляцию иммунной системы, в основном ингибируя негативный отбор аутореактивных В-лимфоцитов.

Большая асимметрия аутоиммунных заболеваний между полами представляет собой одно из самых загадочных явлений в мозаике аутоиммунитета. Считается, что половые гормоны играют решающую роль в этом диморфизме. Имеется достаточно доказательств взаимосвязи пролактина с иммунной системой через такие цитокины как интерлейкины.

В случае системной красной волчанки и ревматоидного артрита у пациентов может наблюдаться повышение пролактина.

Как гипопролактинемия, так и гиперпролактинемия подразумевают иммунологическое повреждение, и может иметь место иммуносупрессия или развитие аутоиммунитета.

Изучение связи этого гормона с иммунной системой может стать одним из направлений будущих исследований.

Пролактин и онкология

Этот гормон, по-видимому, играет определенную роль в регуляции опухолевого генеза, особенно рака молочной железы и простаты. Пролактиномы составляют примерно 40% всех опухолей гипофиза и в 95% случаев представляют собой микроаденомы с распространенностью от 6 до 50 на 100 000 взрослых жителей.

Было обнаружено, что пролактин, участвующий в нормальном развитии молочной железы и лактации, играет важную роль в этиологии рака молочной железы, поскольку он может способствовать пролиферации и выживанию клеток, повышать подвижность клеток и поддерживать васкуляризацию опухоли.

Однако связь между пролактином и развитием рака уже давно не является исключительно женской проблемой. Физиологическая роль пролактина для простаты до конца не изучена, но большое количество данных свидетельствует о важной роли гормона в онкогенезе простаты.

Рак предстательной железы и молочной железы, от которых страдают миллионы мужчин и женщин соответственно, современная медицина лечит с помощью различных методов противодействия рецептору пролактина (PRLR) и его сигнальным путям, которые включают низкомолекулярные и лекарственные антагонисты белков.

Патология

Повышение концентрации пролактина в крови называют гиперпролактинемией, снижение – гипопролактинемией.

Повышение уровня пролактина наблюдается при пролактиноме – доброкачественном новообразовании (аденомы) гипофиза. Также при гиперсекреции могут возникнуть такие патологические состояния, как галакторея и аменорея.