Окситоцин: гормон и нейропептид¶

Окситоцин — нейропептид и гормон, вырабатываемый преимущественно нейросекреторными клетками супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса. По химической структуре представляет собой нонапептид (цепочку из девяти аминокислотных остатков), синтезируется в виде предшественника и транспортируется по аксонам в заднюю долю гипофиза, откуда выделяется в кровоток. Помимо эндокринной функции, окситоцин действует как нейромедиатор и нейромодулятор центральной нервной системы, участвуя в регуляции социального поведения, привязанности и эмоциональных реакций.

¶История открытия

В 1906 году британский фармаколог Генри Дейл обнаружил, что экстракт задней доли гипофиза вызывает сокращение матки у беременных животных. Он предположил наличие в нём вещества с маточным действием, но выделить его не смог. В 1909 году Уильям Блэр Белл предложил для этого гипотетического соединения название «окситоцин», образованное от греческих слов ὀξύς (быстрый, острый) и τόκος (роды), — то есть «быстрое рождение».

В 1953 году американский биохимик Винсент дю Виньо установил аминокислотную последовательность окситоцина и осуществил его химический синтез; за эту работу он был удостоен Нобелевской премии по химии в 1955 году. Окситоцин стал первым синтезированным полипептидным гормоном. В 1954 году последовательность независимо подтвердили другие исследовательские группы. С 1960-х годов синтетический окситоцин применяется в клинической практике.

¶Химическая структура и синтез

Окситоцин — нонапептид с дисульфидным мостиком между остатками цистеина в положениях 1 и 6, образующим кольцевую структуру, и коротким C-концевым «хвостом». Его аминокислотная последовательность: цистеин — тирозин — изолейцин — глутамин — аспарагин — цистеин — пролин — лейцин — глицин (амидированный).

Структура окситоцина очень близка к вазопрессину (антидиуретическому гормону): они различаются лишь двумя аминокислотными остатками. Оба гормона кодируются соседними генами на одной хромосоме и, как считается, произошли от общего предкового гена в результате дупликации.

Ген OXT локализуется у человека на 20-й хромосоме. Синтезируется неактивный предшественник — препрооксифизин, который включает сигнальный пептид, собственно окситоцин, нейрофизин I и C-концевой гликопептид. В процессе созревания предшественник расщепляется, а окситоцин амидируется по C-концу, что необходимо для его биологической активности.

¶Физиологические функции

¶Периферические эффекты

• Родовая деятельность. Окситоцин вызывает сокращение гладкой мускулатуры матки, стимулируя схватки. Секреция гормона возрастает к концу беременности и резко усиливается при растяжении шейки матки и влагалища, формируя положительную обратную связь в родах.
• Лактация. Гормон обеспечивает рефлекс выделения молока: он вызывает сокращение миоэпителиальных клеток альвеол молочной железы. Сосание груди младенцем стимулирует выделение окситоцина.
• Сердечно-сосудистая система. Окситоцин способен расширять сосуды, влиять на артериальное давление и сердечный ритм, хотя эти эффекты у человека выражены умеренно.
• Почки и электролитный баланс. В высоких концентрациях окситоцин может оказывать антидиуретическое действие, взаимодействуя с рецепторами вазопрессина.

¶Центральные эффекты

В мозге окситоцин синтезируется отдельными нейронами и действует как нейромедиатор. Он участвует в формировании:

• материнского поведения и привязанности к потомству;
• парной привязанности и романтических отношений;
• доверия и распознавания социальных сигналов;
• регуляции тревоги, страха и реакции на стресс;
• полового возбуждения и оргазма.

Эксперименты на животных (полёвках, мышах) показали, что блокирование окситоциновых рецепторов нарушает формирование парных связей, а введение гормона усиливает их. У человека интраназальное введение окситоцина в исследованиях влияло на доверие в экономических играх, распознавание эмоций по лицу и альтруистическое поведение, однако результаты таких работ не всегда воспроизводятся и остаются предметом научной дискуссии.

¶Рецепторы и механизм действия

Окситоцин действует через единственный тип рецептора — OXTR, относящийся к семейству рецепторов, связанных с G-белком. Рецептор активирует фосфолипазу C, что ведёт к повышению внутриклеточной концентрации кальция и сокращению клеток-мишеней. Рецепторы OXTR экспрессируются в матке, молочной железе, почках, сердце, а также в различных отделах мозга — миндалине, гиппокампе, прилежащем ядре, гипоталамусе.

Плотность рецепторов и их чувствительность варьируют между individuals и зависят от генетических факторов: известны полиморфизмы гена OXTR, связываемые с различиями в социальном поведении, эмпатии и предрасположенности к расстройствам аутистического спектра.

¶Медицинское применение

Синтетический окситоцин (торговые наименования — Питуитрин, Окситоцин и другие) применяется в акушерстве и гинекологии:

• стимуляция и индукция родов при слабости родовой деятельности;
• профилактика и остановка послеродовых кровотечений;
• стимуляция лактации при гипогалактии;
• в некоторых случаях — при неполном аборте для сокращения матки.

Препарат вводится внутривенно или внутримышечно. Передозировка опасна гиперстимуляцией матки, разрывом матки, дистрессом плода и водной интоксикацией. Применение требует медицинского контроля.

¶Окситоцин в научных исследованиях и культуре

Окситоцин часто называют «гормоном любви» или «гормоном доверия» в научно-популярной литературе и СМИ. Эти упрощённые обозначения критикуются специалистами: действие гормона зависит от контекста, дозы и индивидуальных особенностей, а его эффекты не сводятся к одной эмоции. Исследования показывают, что окситоцин может усиливать как просоциальное, так и, в определённых условиях, внутригрупповое предпочтение и настороженность к «чужим».

Интраназальный окситоцин активно изучается как потенциальное средство при расстройствах аутистического спектра, социальной тревожности, посттравматическом стрессовом расстройстве и зависимостях, однако убедительных доказательств клинической эффективности на данный момент недостаточно.

¶Содержание и измерение

Окситоцин присутствует в крови в очень низких концентрациях (пикограммы на миллилитр), его период полураспада составляет несколько минут. Определение уровня гормона в плазме технически сложно из-за короткого времени жизни и пульсирующего характера секреции. В клинической практике измерение окситоцина рутинно не применяется; о его активности судят по физиологическим эффектам.