Анатомія та фізіологія кортизолу
Кортизол - це стероїдний гормон виробляється наднирковими залозами у відповідь на ситуації гострого стресу, але також має кілька наслідків і ролей у гомеостазі організму.
Хоча основні ефекти метаболічні, кортизол також впливає на імунну відповідь, електролітний баланс і навіть на когнітивні процеси.
Виробництво та випуск
Надниркові залози розташовані заочеревинно, над нирками. Вони складаються з двох різних частин: кори надниркових залоз і мозкового речовини наднирників. Гістологічно, адренокортикальний він розділений на три зони. Зовні всередину ці ділянки: область клубочків, зона фасцикуляції та сітчаста зона. Завдяки ферментативним відмінностям між клубочковою зоною та двома центральними областями, кора надниркових залоз функціонує як дві різні сутності, як з точки зору регуляції, так і щодо синтетичних продуктів. Ділянка, що скупчується та сітка, відповідає за синтез кортизолу, андрогенів та невеликої кількості естрогену, тоді як область клубочків синтезує альдостерон. (1), (2)
Синтез Кортизол, як і всі стероїдні гормони, починається із загального попередника - холестерину, який береться з плазми або синтезується на рівні залоз і переробляється по-різному залежно від площі.
Виробництво глюкокортикоїдів та андрогенів надниркових залоз знаходиться під контролем гіпоталамо-гіпофізарно-надниркова вісь.
АКТГ (адренокортикотропний гормон), що виробляється гіпофізом, є головним регулятором вироблення кортизолу та андрогенів. Його секреція, в свою чергу, регулюється гіпоталамусом та центральною нервовою системою через нейромедіатори та CRH (кортикотропін-рилізинг гормон).
Існує три основних механізми нейро-ендокринний контроль:
1. Епізодична секреція та добовий ритм АКТГ;
2. Стресова реакція гіпоталамо-гіпофізарно-надниркової осі;
3. Негативні відгуки про кортизол. (2)
Концентрація кортизолу максимальна вранці на неспання і поступово зменшується протягом дня, але секреторні піки з’являються у відповідь на фізичні вправи та прийом їжі. Ця схема секреції демонструє внутрішньо- та міжіндивідуальні зміни та може впливати на ритм сну і неспання, вплив темного світла та харчові звички. Секреції ритму секреції вони зустрічаються у тих, хто працює позмінно або у людей, які подорожують у районах з іншим часовим поясом. Перевірка циркадного ритму після одного модифікованого циклу нічного дня може зайняти до двох тижнів. (2,3)
На ритм секреції також можуть впливати фізичні стресові фактори (основні захворювання, травми, дефіцит їжі, операції), психологічні стресові фактори (тривога, депресія, психоз), захворювання центральної нервової системи та гіпофіза, синдром Кушинга, хвороби печінки хронічна ниркова недостатність, алкоголізм. (2)
Секреція кортизолу в плазмі є реагує на стресЦя реакція виникає в центральній нервовій системі шляхом збільшення секреції гіпоталамусової CRH і, відповідно, секреції АКТГ в гіпофізі. (2)
Підвищений рівень кортизолу визначається через негативні відгуки зменшення секреції АКТГ і КРГ.
обігу Плазмовий кортизол досягається зв'язуванням білків, це сполучення запобігає помітним коливанням концентрації кортизолу. Вільна фракція біологічно активна і становить 10% від загальної кількості. Печінка є основним місцем переробки та катаболізму кортикостероїдів, які згодом виводяться в основному нирками (3) .
Ролі та ефекти
Вплив на проміжний метаболізм
Глюкокортикоїди підвищують рівень глюкози в плазмі шляхом кумулятивного впливу на метаболізм глікогену, білка та ліпідів. Підтримка рівня цукру в крові протягом періодів голодування досягається за рахунок стимулювання печінкового глюконеогенезу (процес синтезу глюкози з невуглеводних попередників) та на периферійному рівні шляхом зменшення засвоєння та використання глюкози. Як у м’язах, так і в жировій тканині кортизол має катаболічну дію, виробляючи субстрат, необхідний для глюконеогенезу. Хоча кортизол виконує ліполітичну роль, збільшення ваги є характерним проявом надлишку глюкокортикоїдів. Цей парадокс можна пояснити підвищеним апетитом та ліпогенним ефектом гіперінсулінізму, що супроводжує хронічні надлишкові стани глюкокортикоїдів. Причина особливого розподілу жиру (в області обличчя, шийки матки, тулуба та нутрощів) не з’ясована до кінця. (2)
Вплив на сполучну тканину
Надлишок глюкокортикоїдів пригнічує фібробласти, що призводить до дефіциту колагену та сполучної тканини, що призводить до утворення розтяжок, утрудненого загоєння ран, синців від незначних травм та витончення шкіри.
Вплив на кісткову тканину
Функція остеобластів пригнічується кортикостероїдами, що призводить до остеопорозу, головного ускладнення надлишку первинних або ятрогенних глюкокортикоїдів. Крім того, індукуючи негативний баланс кальцію (посилена екскреція та гальмування кишкового всмоктування) стимулює надлишкову секрецію паратиреоїдного гормону (гормону, що виробляється паращитовидними залозами, що беруть участь у метаболізмі кальцію). Це індукує резорбцію кістки, намагаючись підтримувати концентрацію кальцію в плазмі крові у фізіологічних параметрах. (3)
Вплив на ріст і розвиток
Взаємодіючи з іншими факторами росту, кортизол сприяє виробленню сурфактанту в легенях плода та стимулює розвиток шлунково-кишкової та печінкової ферментних систем. Однак надлишок гальмує ріст у дітей як безпосереднім впливом на кістку, так і антагонізуючим ефектом GH (гормону росту). (2)
Гематологічні та імунологічні ефекти
Введення глюкокортикоїдів збільшує кількість і тривалість життя ПМН (клітин, що відіграють роль протиінфекційного захисту) та зменшує їх міграцію із судинного відділу. Навпаки, кількість лімфоцитів, еозинофілів і моноцитів зменшується за рахунок збільшення їх міграції з кровообігу. Кортизол пригнічує імунну відповідь, що призвело до використання синтетичних глюкокортикоїдів при лікуванні аутоімунних та запальних станів. (2)
Серцево-судинні ефекти
Посереджуючи дію інших судинозвужувальних речовин (катехоламінів), глюкокортикоїди збільшують серцевий викид та периферичний судинний тонус (2). Таким чином, пацієнти з наднирковою недостатністю, що переживають гострий стрес, можуть перейти до терапевтично-рефрактерного шоку. (3)
Вплив на функцію нирок
Збільшуючи серцевий викид, глюкокортикоїди збільшують швидкість клубочкової фільтрації, а діючи на дистальний нефрон, забезпечують затримку натрію та виведення калію.
Вплив на травну систему
Існує суперечка щодо ролі надлишку стероїдів у появі виразкової хвороби. При хронічному застосуванні лікування глюкокортикоїдами підвищує ризик розвитку цієї патології, особливо у поєднанні з нестероїдними протизапальними препаратами (НПЗЗ).
Вплив на центральну нервову систему
Надлишок глюкокортикоїдів спочатку викликає ейфорію, але хронічний вплив високих концентрацій змінює когнітивні функції (пам'ять і концентрацію) і викликає дратівливість, емоційну лабільність і депресію, навіть породжуючи психоз у пацієнтів з основним біполярним розладом. На протилежному полюсі у пацієнтів з наднирковою недостатністю спостерігаються апатія, млявість, депресія та втрата апетиту. (2)
Очні ефекти
Індукована стероїдами глаукома виникає внаслідок підвищення внутрішньоочного тиску і має генетичний субстрат. (3)
Вплив на інші ендокринні системи
Порушення функції щитовидної залози відбувається шляхом гальмування осі гіпоталамус-гіпофіз-щитовидна залоза підвищеними концентраціями стероїдів, проте прояви гіпотиреозу зазвичай не трапляються.
Функція статевих залоз пригнічується у разі надлишку глюкокортикоїдів, що спричиняє зниження рівня тестостерону у чоловіків та ановуляцію, аменорею у жінок. (1), (2), (3)
Фармакологічне використання
Завдяки протизапальній та імунодепресивній дії глюкокортикоїди застосовуються в різних умовах. Сюди входять дерматологічні захворювання (дерматит, пемфігус), гематологічні (лейкемії, лімфоми), запальні захворювання кишечника, посттрансплантаційна терапія, набряк мозку, внутрішньочерепна гіпертензія, патології дихання (астма), ревматичні аутоімунні захворювання тощо. В якості замісної терапії це варіант вибору при хворобі Аддісона, недостатності гіпофіза та вродженій гіперплазії надниркових залоз. (3)
Через безліч побічних ефектів стероїдна протизапальна терапія має бажання застосовуватись у мінімальні дози ефективний, на a якомога коротший проміжок часу. Ступінь тяжкості побічних ефектів залежить від дози та тривалості прийому. Таким чином, ятрогенна індукція синдрому Кушинга відбувається у пацієнтів, які отримують високі дози кортикостероїдної терапії більше трьох тижнів. Описано обидва місцеві побічні ефекти-дисфонія, кандидоз (при місцевій інгаляції), а також системні ефекти (катаракта, глаукома, остеопороз та затримка росту у дітей). (2)
Припинення терапії кортикостероїдами не є раптовим, але вимагає поступового коригування та зниження доз, оскільки негайне припинення може призвести до проявів надниркової недостатності (анорексія, нудота, втома та артралгія).
Дисбаланс секреції кортизолу
Дисфункції кори надниркових залоз характеризуються дефіцитом або надлишком секреції гормонів.
Незалежно від причини надлишку глюкокортикоїдів, називається сузір'я клініко-параклінічних проявів Синдром Кушинга. Найпоширеніша причина - ятрогенна. Спонтанне виникнення цього синдрому є результатом ектопічної секреції АКТГ або CRH із пухлин, що не є гіпофізом (пухлини легенів, шлунка, підшлункової залози або печінки). Хвороба Кушинга - це підтип, що продукується секрецією АКТГ з пухлини гіпофіза.
Гіпофункція або дисфункція надниркових залоз, внаслідок їх руйнування, називається первинна недостатність надниркових залоз або хвороба Аддісона. За зовнішній вигляд відповідають травми гіпоталамуса або гіпофіза вторинна надниркова недостатність.