Функция и хормони на надбъбречната кора

Надбъбречната жлеза е изградена от две части – кора и сърцевина. Кората и има мезодермален произход и се разделя на три части:

1. външна част – zona glomerulosa;
2. средна част – zona fasciculata;
3. вътрешна част – zona reticularis.

Клетките от всички зони секретират стероидни хормони, които са производни на холестерола. Те се наричат още кортикостероиди и се разделят на три групи.

Синтез и освобождаване на хормоните на надбъбречната кора

Всички хормони, които се освобождават от надбъбречната кора, са стероиди, производни на холестерола. Те съдържат типичното циклопентанхидрофенантреново ядро. Хормоните на надбъбречната жлеза съдържат 21 или 19 въглеродни атома. Минералкортикоидите и глюкокортикоидите съдържат 21 въглеродни атома, а половите хормони – 19.

Изходно вещество за синтез на хормоните на надбъбречната жлеза е холестерола. Малка част от него се синтезира пряко от ацетил-коА. По-голямата част от холестерола постъпва в клетките на надбъбречната кора посредством мембранен транспорт, обусловен от наличието на множество мембранни рецептори за липопротеини с ниска плътност. Холестеролът се естерифицира и се натрупва в цитозолни вакуоли. За да се синтезират стероидите, е необходима широка гама от окислителни ензими, намиращи се в митохондриите и ендоплазмения ретикулум. В митохондриите се намира ензима десмолаза, под чието действие от холестерола се получава прегненолон (общ предшественик на всички стероиди). След като се образува прегненолона, отделните клетки на зоните по различен начин го преработват, защото притежават различни ензими, и така се получават трите групи кортикостероиди, секретирани от надбъбречната кора.

Изображение: zmescience.com

Транспорт и метаболизъм на стероидните хормони

След като се синтезират, стероидните хормони не се складират, а се секретират веднага. Те излизат от ендокринните клетки чрез проста дифузия и когато попаднат в кръвта се свързват с плазмени протеини – най-често с транскортин и албумин. Само 5% от циркулиращите хормони остават в свободно състояние. Стероидните хормони се метаболизират в черния дроб.

Механизъм на действие

Стероидните хормони навлизат в прицелните клетки и се свързват с вътреклетъчни рецептори. Това свързване повлиява транскрипцията на специфични гени от ДНК. Това води до промени в синтезата на различни белтъци. Освен тези геномни ефекти, стероидните хормони могат да въздействат на прицелните клетки и по други по-бързи начини, като използват втори посредници (фосфолипаза С). 

Минералкортикоиди

Минералкортикоидите са стероидни хормони, секретирани от най-външната зона на надбъбречната кора – zona glomerulosa. Те са два вида, които се секретират в приблизително равни количества:

1. деоксикортикостерон – с незначителна физиологична активност;
2. алдостерон – ключова роля в поддържането на водно-електролитното равновесие.

Прицелните клетки за действието на минералкортикоидите са епителните клетки на бъбречните каналчета, на дебелото черво, на потните и на слюнчените жлези, като най-важните места за неговото действие са главните и интеркаларните клетки на събирателните тубули. Алдостеронът си взаимодейства с цитозолен рецептор, разположен на мембраната на прицелната клетка. Образуваният комплекс хормон-рецептор навлиза в ядрото и повлиява транскрипцията. Интересен факт е, че минералкортикоидните рецептори не са лиганд специфични и могат да си взаимодействат и с глюкокортикоиди. По тази причина те се наричат глюкокортикоидни рецептори от тип I.

Алдостеронът действа върху епителните клетки на събирателните и дисталните каналчета. Той засилва реабсорбцията на натрий и хлор и секрецията на калий и водород. Благодарение на неговото действие 99% от филтрирания натрий се реасорбира и се връща обратно в кръвта. Ефектите на алдостерона върху другите епителни клетки е подобно – той стимулира връщането на натрий от потта или слюнката и засилва секрецията на калий.

Секрецията на минералкортикоидите се характеризира с денонощни колебания. Сутрин се намира най-голямо количество алдостерон в плазмата. Регулацията на секрецията на минералкортикоиди се осъществява главно от ангиотензин II. В нея се включват също натриеви, калиеви йони, адренокортикотропния хормон, атриалния натрийуретичен пептид. Ангиотензин II е агландуларен хормон, който се свързва с мембранните рецептори на ендокринните клетки, секретиращи алдостерон. Комплексът хормон-рецептор задвижва каскада от реакции, включващи втори посредници, което в крайна сметка води до увеличаване на синтезата и секрецията на алдостерон. По този начин ангиотензин II играе ролята на най-мощния стимулатор на алдостероновата секреция.

Изображение: Aldosterone-2D-skeletal.png by Ben Mills, vectorized by Fvasconcellos (talk · contribs), Public domain, via Wikimedia Commons

Концентрацията на калий плазмата също е от значение за регулация на алдостероновата секреция. Дори малки промени в нея могат да доведат до повишаване или намаляване на секрецията. Така, при повишава на плазмената концентрация на калиевите йони на 5 mmol/L (при норма 3,5-5 mmol/L) се наблюдава увеличаване на алдостероновата секреция. Натриевите йони също участват в регулацията на секрецията на алдостерон, само че в този случай се наблюдава обратна зависимост. С други думи при намаляване на плазмената концентрация на натрия (при хипонатриемия) секрецията на алдостерон се стимулира. Агландуларният хормон – атриален натрийутеричен пептид, който се синтезира от предсърдните кардиомици, води до намаляване на секрецията на алдостерон.

Глюкокортикоиди

Глюкокортикоидите се секретират от zona fasciculata и zona reticularis. Основните представители на глюкокортикоидите са кортизолът, наречен още хидрокортизон, и кортикостеронът. Тези хормони повлияват редица метаболитни процеси, като упражняват пермисивно (помощно) действие в много органи.

Кортизолът се секретира на пулсации през два часа. Неговата секреция показва и денонощни колебания, като към полунощ тя е минимална, а рано сутринта е максимална. След като се секретира в кръвта кортизолът се свързва с плазмения белтък транскортин, наречен още кортикостероид-свързващ глобулин. Около 15% от кортизола остава несвързан и само той може да навлиза свободно в прицелните клетки.

Глюкокортикоидите действат върху глюкокортикоидните рецептори от тип II. Комплексът хормон-рецептор постъпва в ядрото на прицелната клетка, където повлиява транскрипцията на ДНК и белтъчния синтез. Глюкокортикоидите действат на почти всички клетки в организма. По това си приличат с тироксина, отделян от щитовидната жлеза.

Физиологични ефекти на глюкокортикоидите

Глюкокортикоидите действат на почти всички тъкани и органи и притежават разнообразни ефекти. Главната цел на действието им е да се осигурят необходимите за организма източници на енергия. Те има изключително важно значения при състояния на стрес и гладуване.

• Метаболитни ефекти – притежават катаболно и антианаболно действие. Глюкокортикоидите са необходими за получаване на енергийни източници чрез глюконеогенеза (синтез на глюкоза), липолиза (разграждане на мазнини) и кетогенеза (синтез на кетонови тела). Кортизолът стимулира превръщането на белтъците в гликоген. Така, при трайно повишаване на нивата на глюкортикоидите се наблюдава намаляване на мускулната маса. Кортизолът има противоположно на инсулина действие – предизвиква повишаване на концентрацията на глюкоза в кръвта (хипергликемия). По тази причина при трайно повишаване на концентрацията на глюкокортикоидите в плазмата се наблюдава инсулинова резистентност и възникване на стероиден диабет. Кортизолът повишава апетита и улеснява абсорбцията на глюкоза в храносмилателния тракт. Глюкокортикоидите стимулират липолизата, като по този начин увеличават концентрацията на свободни мастни киселини в плазмата и позволяват използването им като източник на енергия. Те предизвикват липогенезата (синтезата на липиди) на определени области в тялото. При трайното им покачване се наблюдава натрупване на мазнини в корема, около туловището, на лицето и в задната шийна област (бизонска гърбица).

Изображение: ankaraestetikcerrahi.com

• Ефекти върху сърдечно-съдовата система – глюкокортикоидите упражняват пермисивно действие, като засилват ефектите на адреналина и норадреналина. В резултат на това минутния обем на сърцето се увеличава и съдовете се свиват (вазоконстрикция). Всичко това води до повишаване на кръвното налягане.
• Ефекти върху кръвните клетки – тези хормони стимулират еритропоезата и тромбоцитопоезата. Кортизолът има противовъзпалително действие, защото инхибира производството на простагландини, левкотриени, брадикинин и серотонин.
• Ефекти върху храносмилателната система – глюкокортикоидите стимулират отделянето на стомашен сок и солна киселина. За сметка на това, те потискат секрецията на хидрогенкарбонатите, които предпазват стомашната лигавица от действието на стомашния сок. По тази причина при продължително лечение с глюкокортикоидни препарати може да се наблюдава развитие на пептични язви в стомаха.
• Ефекти върху централната нервна система – кортизолът повлиява възбудимостта на невроните. Той е от значение за нормалното протичане на психичните процеси в организма. Най-много рецептори за глюкортикоиди в ЦНС се намират в областта на лимбичната система и хипокампа. При излишък от кортизол се наблюдава еуфория, която може да премине в депресия (противоположно състояние).
• Ефекти върху бъбречните функции – глюкокортикоидите са незаменима част от факторите, необходими за поддържането на нормалната бъбречна функция. Кортизолът стимулира секрецията на атриален натрийуретичен пептид и понижава секрецията на антидиуретичен хормон. При намалено производство на глюкокортикоиди настъпва задръжка на вода и хипонатриемия. Това състояние се нарича водна интоксикация.
• Ефекти върху костната тъкан – глюкокортикоидите увеличават костната резорбция чрез стимулиране на остеокластите и потискат образуването на костно вещество. Ако плазмената концентрация на тези хормони се повиши за продължително време се наблюдава изоставане в растежа и развитие на остеопороза.
• Роля на глюкокортикоидите в стресови ситуации – глюкокортикоидите са изключително важни за преживяването на стресови и застрашаващи ситуации. Терминът „стрес” е въведен от канадския физиолог Селие. Според днешните разбирания, стресови фактори са всички, които предизвикват секреция на адренокортикотропен хормон и глюкокортикоиди в здрави индивиди. Например стресови фактори са болката, кръвозагубата, хиповолемията, емоционално напрежение. По време на стрес е активен симпатиковият дял на вегетативната нервна система. При стимулиране на тези две звена за справяне със стресовата ситуация – ВНС и надбъбречна кора, организмът увеличава енергийните си източници и позволява да се прояви пълният ефект на катехоламините. Тези механизми са в основата на преодоляването на стресовите ситуации.
• Фармакологични ефекти на глюкокортикоидите – глюкокортикоидите имат изразено противовъзпалително и имуносупресивно действие в дози по-високи от физиологичните. Противовъзпалителният им ефект се дължи на намалява на отока чрез понижаване на капилярната пропускливост, потискане на фагоцитозата и инхибиране на фосфолипаза А2. Тези хормони намаляват производството на интерлевкин-1 от макрофагите, който е необходим за активиране на част от Т-лимфоцитите. Освен това глюкокортикоидите потискат образуването на антитела от В-клетките. Лечението с глюкокортикоиди крие и неблагоприятни странични ефекти – пептични язви, остеопороза, стероиден диабет, възникване на тежки инфекции.

Регулация на секрецията на глюкокортикоиди

В регулацията на секрецията на глюкокортикоиди участват адренокортикотропният хормон и кортиколиберинът. Главният регулатор на кортизоловата секреция е пептидът адренокортикотропен хормон (АКТХ), който се отделя от аденохипофизата. АКТХ засилва синтезата и секрецията на кортизол. По този начин АКТХ стимулира растежа и развитието на надбъбречната кора. Секрецията на АКТХ също е подложена на регулация от кортиколиберина, отделян от хипоталамуса, и от антидиуретичния хормон. И двете физиологично активни вещества водят до стимулиране на секрецията на глюкокортикоиди.

Надбъбречни андрогени (полови стероиди)

Надбъбречните андрогени се синтезират от средната и от най-вътрешната зона на надбъбречната кора (zona fasciculata и zona reticularis). Основните им представители са дехидроепиандростерон и андростендион. Тези хормони притежават анаболен ефект върху синтезата на белтъци. Така, те стимулират развитието и растежа на организма. По време на пубертета се наблюдава активиране на секрецията на надбъбречните полови стероиди и ускоряване на растежа – адренархе. Секрецията на надбъбречните полови стероиди се регулира главно от АКТХ. Пролактинът също взема участие в регулацията.

Нарушения в секрецията на надбъбречната кора

Нарушенията в секрецията на надбъбречните хормони водят до различни заболявания. Първичния хипералдостеронизъм (синдром на Кон) се дължи на увеличена секреция на алдостерона. Това заболяване се характеризира със задръжка на натрий, хипертония, хипокалиемия, метаболитна алкалоза. Изява на повишената секреция на глюкокортикоиди е синдрома на Кушинг. Симптомите на това заболяване включват лунообразна промяна на лицето, натрупване на мастна тъкан в шийната област (бизонска гърбица), поява по кожата на типични пурпурни стрии, хипертония, хипопротеинемия, остеопороза и често стероиден диабет. При липса на хормони на надбъбречната кора, вследствие от разрушаването и, автоимунен процес или тумор, се наблюдава болестта на Адисон. Тя се характеризира с разнообразна симптоматика – адинамия, лесна уморяемост, понижено кръвно налягане, силно пигментирана кожа.  

Изображение: alphaspecialistguide.com

Заглавно изображение: endocrinesurgery.net.au