Hormon kory nadnerczy

U ludzi i innych zwierząt hormony kory nadnerczy to hormony wytwarzane przez korę nadnerczy , zewnętrzną część nadnerczy . Te wielopierścieniowe hormony steroidowe pełnią różne role, które są kluczowe dla odpowiedzi organizmu na stres (na przykład reakcja walki lub ucieczki ), a także regulują inne funkcje organizmu. Zagrożenia dla homeostazy , takie jak uraz , brak równowagi chemicznej , infekcja lub stres psychiczny , mogą zainicjować reakcję stresową. Przykładami hormonów kory nadnerczy zaangażowanych w reakcję na stres są aldosteron i kortyzol . Hormony te działają również odpowiednio w regulacji zachowania wody przez nerki i metabolizmu glukozy .

Klasy

Hormony kory nadnerczy są podzielone na trzy klasy według funkcji: mineralokortykoidy , glukokortykoidy i androgeny .

1. mineralokortykoidowe są syntetyzowane w najbardziej zewnętrznej warstwie kory nadnerczy, zwanej strefą kłębuszkową . Ich funkcją jest regulacja stężenia elektrolitów krążących we krwi. Na przykład aldosteron działa w celu podniesienia poziomu sodu we krwi i obniżenia poziomu potasu we krwi poprzez celowanie w nerki. W szczególności wiąże receptory komórek, które zawierają dystalne kanaliki nerkowe, które następnie stymulują kanały jonowe w celu oszczędzania sodu i wydalania potasu. Dodatkowo gradient jonów inicjuje oszczędzanie wody.
2. Rodzina hormonów glukokortykoidów jest syntetyzowana w środkowej warstwie kory nadnerczy, znanej jako zona fasciculata . Hormony te regulują przetwarzanie białek, tłuszczów i węglowodanów przez organizm ludzki. Odgrywają również rolę w utrzymaniu normalnego cyklu reakcji na stres.
3. Androgeny lub hormony płciowe są syntetyzowane w najbardziej wewnętrznej warstwie kory nadnerczy, znanej jako strefa siateczkowa . Hormony te, takie jak estrogen u kobiet i testosteron u mężczyzn, są powszechnie znane z promowania cech płciowych i dojrzewania narządów rozrodczych odpowiedniej płci.

Struktura

Hormony kory nadnerczy są uważane za hormony steroidowe ze względu na wspólną charakterystykę szkieletu cholesterolu . Struktury różnych steroidów różnią się rodzajem i lokalizacją dodatkowych atomów na cholesterolu . Szkielet cholesterolu składa się z czterech pierścieni węglowodorowych , trzech pierścieni cykloheksanu i jednego cyklopentanu , które przyczyniają się do jego nierozpuszczalności w środowisku wodnym. Jednak hydrofobowy charakter umożliwia im łatwą dyfuzję przez błonę plazmatyczną komórek. Jest to ważne dla funkcji hormonów steroidowych , ponieważ opierają się one na szlakach odpowiedzi komórkowej w celu przywrócenia równowagi homeostatycznej , która zapoczątkowała uwalnianie hormonu.

Synteza

Synteza hormonów steroidowych kory nadnerczy obejmuje łańcuch reakcji utleniania-redukcji, katalizowanych przez szereg enzymów. Synteza rozpoczyna się od cząsteczki cholesterolu . Poprzez wspólne półprodukty i ścieżki rozgałęziające się od tych wspólnych półproduktów syntetyzowane są różne klasy steroidów. Steroidy są syntetyzowane z cholesterolu w odpowiednich obszarach kory nadnerczy . Proces ten jest kontrolowany przez steroidogenne ostre białko regulacyjne (StAR), które znajduje się w błonie mitochondrialnej i reguluje przepływ cholesterolu . Jest to etap ograniczający szybkość biosyntezy steroidów . Gdy StAR przetransportuje cholesterol do mitochondriów , cząsteczka cholesterolu przechodzi szereg reakcji utleniania-redukcji, katalizowanych przez szereg enzymów z rodziny enzymów cytochromu P450 . Układ koenzymów zwany reduktazą adrenodoksyny przenosi elektrony do enzymu P450 , który inicjuje reakcje utleniania-redukcji , które przekształcają cholesterol w hormony steroidowe . Chociaż synteza jest inicjowana wewnątrz mitochondriów , prekursory są transportowane do retikulum endoplazmatycznego w celu przetworzenia przez enzymy obecne w retikulum endoplazmatycznym . Prekursory są transportowane z powrotem do mitochondriów w obszarze kory nadnerczy , w którym początkowo rozpoczęła się synteza i tam synteza jest zakończona.

Patologia

Zespół Cushinga

Zespół Cushinga powstaje w wyniku powtarzającego się nadmiernego wydzielania glikokortykosteroidów . Może to być spowodowane guzem nadnerczy lub nadmiernym wydzielaniem hormonu adrenokortykotropowego (ACTH) z przedniego płata przysadki mózgowej . Jest to głównie spowodowane nadmiarem kortyzolu glukokortykoidowego . Wydzielanie jest zwykle regulowane przez podwzgórze , które wydziela hormon uwalniający kortykotropinę (CRH) do przysadki mózgowej , stymulując przysadkę do wydzielania hormonu adrenokortykotropowego (ACTH). ACTH następnie przemieszcza się do nadnerczy i indukuje uwalnianie kortyzolu do krwioobiegu. W zespole Cushinga proces ten występuje w nadmiarze. Niektóre objawy osoby z zespołem Cushinga obejmują niski poziom białek tkankowych, spowodowany zanikiem mięśni i kości oraz wysoki poziom glukozy we krwi. Poziom sodu również wzrasta, co powoduje zatrzymanie płynów w tkankach i podwyższone ciśnienie krwi. Oprócz nadmiernego wydzielania kortyzolu wydzielany jest nadmiar androgenów . U kobiet zwiększone wydzielanie androgenów , takich jak testosteron , powoduje maskulinizację , która może objawiać się wzrostem włosów na twarzy i pogłębieniem głosu.

Leczenie zespołu Cushinga ma na celu obniżenie wysokiego poziomu kortyzolu krążącego w organizmie człowieka. Przebieg działania ostatecznie zależy od przyczyny nadmiernego wydzielania . Zespół Cushinga może być wywołany wielokrotnym stosowaniem syntetycznych sterydów w leczeniu chorób zapalnych lub też może być spowodowany guzem przysadki mózgowej lub nadnerczy . W obu przypadkach leczenie może polegać na usunięciu guza lub nadnerczy . Bez nadnerczy organizm ludzki nie jest w stanie dostarczać produkowanych przez siebie hormonów i dlatego wymaga hormonalnej terapii zastępczej .

Choroba Addisona

Choroba Addisona jest zaburzeniem autoimmunologicznym , które wpływa na korę nadnerczy w taki sposób, że nie jest ona w stanie wydajnie wydzielać hormonów. Układ odpornościowy atakuje komórki kory nadnerczy i niszczy je, ale choroba Addisona może być również spowodowana ciężką infekcją, taką jak gruźlica . Niektóre objawy obejmują hipoglikemię i obniżony poziom sodu we krwi oraz zwiększony poziom potasu we krwi spowodowany niedoborem aldosteronu . Te zaburzenia równowagi elektrolitowej powodują problemy z nerwami i mięśniami. Inne objawy to zmęczenie, apetyt na sól, utrata masy ciała i zwiększona pigmentacja skóry . Zwiększona pigmentacja skóry jest spowodowana niedoborem hormonu kory nadnerczy hydrokortyzonu . Jego normalnym zachowaniem byłoby ujemne sprzężenie zwrotne w przysadce mózgowej , stymulujące przysadkę mózgową do zmniejszenia wydzielania kortykotropiny . Ponieważ hydrokortyzon nie jest wytwarzany w chorobie Addisona , przysadka nadal wydziela kortykotropinę , która wiąże się z receptorem hormonu stymulującego melanocyty . Następnie powoduje, że melanocyty wytwarzają więcej pigmentu, przyciemniając w ten sposób koloryt skóry.

Standardowym leczeniem choroby Addisona jest hormonalna terapia zastępcza mineralokortykoidów i glukokortykoidów , których nie można już syntetyzować.[12 ] Były prezydent USA John F. Kennedy jest dobrze znaną osobą, która przez cały okres swojej prezydentury cierpiała na chorobę Addisona . Ze względu na dostępność hormonalnej terapii zastępczej on i jego personel byli w stanie ukryć swój stan.

Stres i odporność

Ostatnie badania odkryły ścieżkę, która łączy stres z początkiem choroby poprzez aktywację pewnych genów. Doświadczenie stresu psychicznego aktywuje czynniki transkrypcyjne , które aktywują geny. W badaniu Cole i wsp. stwierdzono, że czynnik transkrypcyjny GABA -1 aktywuje gen interleukiny -6. Ten gen koduje białko, które aktywuje odpowiedź zapalną, która kieruje odpowiedź immunologiczną na miejsce zapalenia. Przewlekły stan zapalny sprawia, że ​​dana osoba jest bardziej podatna na choroby, takie jak rak , choroby serca i cukrzyca .

Inne badanie wykazało, że stres fizyczny spowodował zwiększenie stosunku molowego kortyzolu do DHEAS (siarczanu dehydroepiandrosteronu), co może przyczynić się do obniżenia odporności, zwłaszcza u osób starszych, u których stosunek kortyzolu do DHEAS jest już podwyższony. Dzieje się tak, ponieważ DHEAS zmniejszają się wraz z wiekiem, podczas gdy poziomy kortyzolu nie. Stwierdzono, że ten wysoki współczynnik hamuje aktywność neutrofili i zwiększa podatność na infekcje .