Адренокортикальный гормон
У людей других животных адренокортикальные гормоны вырабатываются корой надпочечников и , внешней областью надпочечников . Эти полициклические стероидные гормоны выполняют множество функций, которые имеют решающее значение для реакции организма на стресс (например, реакция «бей или беги» ), а также регулируют другие функции организма. Угрозы гомеостазу , такие как травмы , химический дисбаланс , инфекция или психологический стресс , могут инициировать реакцию стресса. Примерами гормонов коры надпочечников, которые участвуют в реакции на стресс, являются альдостерон и кортизол . Эти гормоны также регулируют сохранение воды почками метаболизм и глюкозы соответственно. [ 1 ]
Классы
[ редактировать ]По функциям адренокортикальные гормоны делятся на три класса: минералокортикоиды , глюкокортикоиды и андрогены .
- Минералокортикоидные гормоны синтезируются в самом внешнем слое коры надпочечников, известном как клубочковая зона . [ 2 ] Их функция заключается в регулировании концентрации электролитов, циркулирующих в крови. [ 1 ] Например, альдостерон повышает уровень натрия в крови и снижает уровень калия в крови, воздействуя на почки. В частности, он связывает рецепторы клеток, составляющих дистальные канальцы почек, которые затем стимулируют ионные каналы для сохранения натрия и выделения калия. [ 3 ] Кроме того, ионный градиент инициирует сохранение воды.
- Семейство глюкокортикоидных гормонов синтезируется в среднем слое коры надпочечников, известном как пучковая зона . Эти гормоны регулируют переработку белков, жиров и углеводов в организме человека. Они также играют роль в поддержании нормального цикла реакции на стресс.
- Андрогены , или половые гормоны , синтезируются в самом внутреннем слое коры надпочечников, известном как сетчатая зона . Эти гормоны, такие как эстроген у женщин и тестостерон у мужчин, широко известны тем, что способствуют развитию половых признаков и созреванию репродуктивных органов соответствующего пола. [ 2 ]
Структура
[ редактировать ]Гормоны надпочечников считаются стероидными гормонами из-за общих характеристик холестеринового остова. Структуры разных стероидов различаются типами и расположением дополнительных атомов на холестериновом остове. [ 4 ] Основная цепь холестерина состоит из четырех углеводородных колец, трех циклогексановых колец и одного циклопентана , что способствует его нерастворимости в водной среде. Однако гидрофобная природа позволяет им легко диффундировать через плазматическую мембрану клеток. [ 3 ] Это важно для функции стероидных гормонов , поскольку они полагаются на пути клеточного ответа для восстановления гомеостатического дисбаланса, который инициировал высвобождение гормона.
Синтез
[ редактировать ]Синтез адренокортикальных стероидных гормонов включает цепь окислительно-восстановительных реакций, катализируемых рядом ферментов. Синтез начинается с молекулы холестерина . Через общие промежуточные соединения и пути, ответвляющиеся от этих общих промежуточных продуктов, синтезируются различные классы стероидов. Стероиды синтезируются из холестерина в соответствующих областях коры надпочечников . Процесс контролируется стероидогенным острым регуляторным белком (StAR), который находится в мембране митохондрий и регулирует прохождение холестерина . [ 3 ] Это лимитирующая скорость биосинтеза стероидов . Как только StAR транспортирует холестерин в митохондрии , молекула холестерина подвергается цепочке окислительно-восстановительных реакций, катализируемых рядом ферментов из семейства ферментов цитохрома P450 . Коэнзимная система , называемая адренодоксинредуктазой, передает электроны ферменту P450 , который инициирует окислительно-восстановительные реакции, преобразующие холестерин в стероидные гормоны . [ 5 ] Хотя синтез инициируется внутри митохондрий , предшественники доставляются в эндоплазматический ретикулум для обработки ферментами, присутствующими в эндоплазматическом ретикулуме . Предшественники доставляются обратно в митохондрии в область коры надпочечников , в которой первоначально начался синтез, и именно там синтез завершается. [ 6 ]
Патология
[ редактировать ]Синдром Кушинга
[ редактировать ]Кушинга возникает в результате повторной гиперсекреции глюкокортикоидов Синдром . Это может быть вызвано либо опухолью надпочечников , либо гиперсекрецией адренокортикотропного гормона (АКТГ) передней долей гипофиза . [ 2 ] Это происходит преимущественно из-за избытка глюкокортикоида кортизола . Секреция обычно регулируется гипоталамусом, который секретирует кортикотропин-рилизинг-гормон (CRH) в гипофиз , стимулируя гипофиз выделять адренокортикотропный гормон (АКТГ). Затем АКТГ попадает в надпочечники и вызывает выброс кортизола в кровоток. [ 7 ] При синдроме Кушинга этот процесс происходит в избытке. Некоторые симптомы человека с синдромом Кушинга включают низкий уровень белка в тканях из-за атрофии мышц и костей и высокий уровень глюкозы в крови. Уровни натрия также повышаются, что приводит к задержке жидкости в тканях и повышению артериального давления. Помимо гиперсекреции кортизола избыток , андрогенов . выделяется [ 8 ] У женщин повышенная секреция андрогенов , таких как тестостерон , приводит к маскулинизации , которая может проявляться в виде роста волос на лице и понижения голоса. [ 2 ]
Лечение синдрома Кушинга направлено на снижение высокого уровня кортизола , циркулирующего в организме человека. Курс действий в конечном итоге зависит от причины гиперсекреции . Болезнь Кушинга может быть вызвана повторным приемом синтетических стероидов для лечения воспалительных заболеваний , а также может быть вызвана опухолью гипофиза или надпочечников . В любом случае лечение может заключаться в удалении опухоли или надпочечников . [ 8 ] Без надпочечников организм человека не может поставлять гормоны, которые он производит, и поэтому требует заместительной гормональной терапии .
Болезнь Аддисона
[ редактировать ]Болезнь Аддисона — это аутоиммунное заболевание , которое поражает кору надпочечников , из-за чего она не может эффективно секретировать гормоны. Иммунная система специально нацелена на клетки коры надпочечников и уничтожает их, но болезнь Аддисона также может быть вызвана тяжелой инфекцией, такой как туберкулез . Некоторые симптомы включают гипогликемию , снижение уровня натрия в крови и повышение уровня калия в крови, вызванные дефицитом альдостерона . Этот электролитный дисбаланс вызывает проблемы с нервами и мышцами. Другие симптомы включают усталость, тягу к соленому, потерю веса и повышенную пигментацию кожи . [ 2 ] Повышенная пигментация кожи вызвана дефицитом адренокортикального гормона гидрокортизона . Его нормальное поведение представляло бы собой отрицательную обратную связь с гипофизом , стимулирующую гипофиз снижать секрецию кортикотропина . Поскольку гидрокортизон не вырабатывается при болезни Аддисона , гипофиз продолжает секретировать кортикотропин , который связывается с рецептором меланоцитстимулирующего гормона . Затем он заставляет меланоциты производить больше пигмента, тем самым затемняя тон кожи. [ 9 ]
Стандартным лечением болезни Аддисона является заместительная гормональная терапия минералокортикоидами , и глюкокортикоидами которые больше не могут синтезироваться.[12] Бывший президент США Джон Ф. Кеннеди – известный человек, страдавший болезнью Аддисона на протяжении всего своего президентства. Благодаря доступности заместительной гормональной терапии он и его сотрудники смогли скрыть свое состояние. [ 2 ]
Стресс и иммунитет
[ редактировать ]Недавние исследования обнаружили путь, который связывает стресс с началом заболевания посредством активации определенных генов. [ 10 ] Переживание психологического стресса активирует факторы транскрипции , которые активируют гены. В исследовании Cole et al. был сделан вывод, что ГАМК фактор транскрипции -1 активирует ген интерлейкина -6. Этот ген кодирует белок, который активирует воспалительную реакцию, направляющую иммунный ответ на место воспаления. [ 9 ] Хроническое воспаление делает человека более восприимчивым к таким заболеваниям, как рак , болезни сердца и диабет .
Другое исследование показало, что физический стресс вызывает увеличение молярного соотношения кортизол : ДГЭАС (дегидроэпиандростеронсульфат), что может способствовать снижению иммунитета, особенно у пожилых людей, у которых соотношение кортизол : ДГЭАС уже увеличено. Это связано с тем, что уровень DHEAS снижается с возрастом, а уровень кортизола — нет. Было обнаружено, что такое высокое соотношение подавляет активность нейтрофилов и повышает восприимчивость к инфекциям . [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Женест Дж., Бирон П., Койв Э., Новачински В., Кретьен М. и Баучер Р. (1961). Адренокортикальные гормоны при гипертонии человека и их связь с ангиотензином. Исследование кровообращения, 9, 775–791.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Шир Д., Батлер Дж., Льюис Р. «Надпочечники». Анатомия и физиология человека Хоула. 12-е изд. Нью-Йорк: МакГроу-Хилл, 2010. 504–508.
- ^ Jump up to: а б с [Коннелл, JMC, и Дэвис, Э. (2005). Новая биология альдостерона. Журнал эндокринологии, 186, 1-20.]
- ^ Нельсон, Д.Л., Ленинджер, А.Л. и Кокс, М.М. «Гормоны химически разнообразны». Ленингерские принципы биохимии. 6-е изд. Нью-Йорк: WH Freeman, 2013. 908.
- ^ Сушко Т.А., Гилеп А.А. и Усанов С.А. (2012)Механизм межмолекулярных взаимодействий микросомальных цитохромов P450 CYP17 и CYP21, участвующих в биосинтезе стероидных гормонов. Биохимия, 77(6), 585-592.
- ^ Дуарте А., Подеросо К., Кук М., Сориа Г., Корнехо Масиэль Ф. и др. (2012). Слияние митохондрий необходимо для биосинтеза стероидов. PLoS ONE, 7(9): e45829.
- ^ Портерфилд, Дж.Р., Томпсон, ГБ, Янг, В.Ф. и др. (2008). Хирургия синдрома Кушинга: исторический обзор и недавний десятилетний опыт. World J. Surg., 32, 659–677.
- ^ Jump up to: а б Лоу Г. и Сахи К. (2012). Клинический и визуализирующий обзор функциональных новообразований надпочечников. Международный журнал урологии, 19, 697-708.
- ^ Jump up to: а б Винквист О., Рорсман Ф. и Кампе О. (2000). Аутоиммунная надпочечниковая недостаточность. BioDrugs, 13(2), 107-114.
- ^ Коул, Дж. Т., Митала, К. М., Кунду, С., Верма, А., Элкинд, Дж. А., Ниссим, И. и Коэн, А. С. (2010). Диетические аминокислоты с разветвленной цепью улучшают когнитивные нарушения, вызванные травмами. Труды Национальной академии наук, 107, 366-371.
- ^ Батчер, С.К., Киллампалли, В., Ласеллес, Д., Ван, К., Альпар, Э.К., и Лорд, Дж.М. (2005). Повышенное соотношение кортизола:ДГЭАС у пожилых людей после травмы: потенциальное влияние на функцию нейтрофилов и иммунитет. Клетка старения, 4, 319–324.
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
