Покидая эндокринные клетки, гормоны поступают в кровь и с нею достигают органов-мишеней, часто расположенных на большом расстоянии от места секреции гормона. Эффективность доставки гормона к его мишеням зависит от ряда факторов, включая его свободное или связанное с транспортными белками состояние, скорость его метаболизма и исчезновения из крови.
Большинство пептидных гормонов находятся в крови в малых концентрациях и не связаны с транспортными белками. Тем самым все их количество может взаимодействовать с поверхностными рецепторами клеток-мишеней. Исключение составляют ГР, который связывается белком, идентичным гормон-связывающему домену рецептора этого гормона, инсулиноподобные факторы роста (ИФР-1 и ИФР-2), взаимодействующие с рядом ИФР-свя- зывающих белков, вазопрессин и окситоцин, которые связаны с нейрофизинами .
Стероидные и тиреоидные гормоны, а также витамин D образуют нековалентные связи с белками плазмы (рис. 1.6), основными среди которых являются кортикостероид-связывающий глобулин (КСГ), взаимодействующий с кортизолом и прогестероном, глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ) — тестостерон и эстрадиол, тироксинсвязывающий глобулин (ТСГ) и витамин D-связывающий белок.
Свободный гормон взаимодействует с рецептором, ингибирует свою секрецию по механизму обратной связи, быстро исчезает из крови, и его концентрация в большинстве случаев лучше отражает клинические состояния гипер- и гипофункции соответствующей эндокринной железы, чем общее его содержание в крови. Стероидные гормоны иногда поступают в клетки-мишени, находясь в комплексе с белками плазмы. Тем не менее в большинстве клинических ситуаций лучшим показателем избытка или нехватки гормона является концентрация его свободной фракции в плазме (см. далее).
Большая часть растворенных в крови гормонов находится в связи с транспортными белками, и свободные гормоны составляют лишь малую часть общего их количества. Однако связывающая способность транспортных белков лишь ненамного превышает нормальную концентрацию гормона в плазме. Поэтому умеренное снижение уровня транспортных белков или умеренное повышение концентрации гормона сопровождается значительным увеличением свободной (активной) его фракции. Таким образом, снижение или повышение уровня транспортных белков обычно не имеет клинических последствий, хотя и влияет на трактовку результатов лабораторных исследований.
Считается, что транспортные белки способствуют равномерному распределению гормонов в тканях-мишенях (см. рис. 1.6). Свободный гормон может полностью поглощаться из кровотока проксимальными частями тканей, тогда как в случае связанного с белком гормона проксимальные части поглощают лишь свободную его фракцию, а дистальные получают возможность использовать дополнительные количества гормона, освобождаемого из связи с транспортным белком. Именно неравномерность доставки в ткани объясняет, по-видимому, тот факт, что отсутствие в плазме витамин D-связывающего белка сказывается на эффектах этого витамина.
Роль плазматического связывания в доставке гормонов к периферическим тканям. Приведены примеры связанных с белками плазмы (крупные кружки) гормонов (черные кружки) и свободных гормонов (светлые кружки). Если гормон связывается с белками плазмы, то в ткани может поступить только его свободная фракция. По мере ее утилизации гормон-белковый комплекс диссоциирует, и части тканей, расположенные ниже по ходу кровотока, также получают возможность использовать гормон. Если же гормон не связывается с белками плазмы, то весь он может использоваться проксимальными частями ткани.