عملکرد بخش مرکزی غده فوق کلیوی و ترشح کاتکولآمینها
بخش مرکزی غده فوق کلیوی (آدرنال مدولا) هسته داخلی غده فوق کلیوی است و به عنوان بخشی تخصصی از سیستم عصبی سمپاتیک عمل میکند. سلولهای کرومافین آن، کاتکولآمینها، عمدتاً اپینفرین و نوراپینفرین را سنتز، ذخیره و مستقیماً وارد جریان خون میکنند و بازوی هورمونی پاسخ سریع «جنگ یا گریز» را فراهم میآورند.
Definition
عملکرد بخش مرکزی غده فوق کلیوی، ترشح کاتکولآمینها (عمدتاً اپینفرین و نوراپینفرین) توسط سلولهای کرومافین بخش مرکزی غده فوق کلیوی در پاسخ به تحریک سمپاتیک پیشعقدهای است که هورمونهای در گردش را برای میانجیگری پاسخ فیزیولوژیکی حاد به استرس فراهم میکند.
Scope
این موضوع منشأ تکوینی مدولا، بیوسنتز و ذخیره کاتکولآمینها در سلولهای کرومافین، محرک عصبی برای آزادسازی آنها و اثرات سیستمیک آنها را پوشش میدهد. این موضوع خروجی نورواندوکرین مدولا را با خروجی استروئیدی قشر که در موضوعات مرتبط پوشش داده شده است، مقایسه میکند.
Core questions
- چرا بخش مرکزی غده فوق کلیوی یک گانگلیون سمپاتیک تغییریافته در نظر گرفته میشود و چگونه این امر کنترل آن را توضیح میدهد؟
- کاتکولآمینها چگونه سنتز و ذخیره میشوند و چه چیزی اپینفرین را به محصول غالب غده فوق کلیوی تبدیل میکند؟
- کاتکولآمینهای مدولایی در گردش چگونه اثرات سیستمیک «جنگ یا گریز» را ایجاد میکنند؟
Key concepts
- سلولهای کرومافین
- کاتکولآمینها (اپینفرین، نوراپینفرین)
- تیروزین هیدروکسیلاز به عنوان آنزیم محدودکننده سرعت
- PNMT و سنتز اپینفرین
- گانگلیون سمپاتیک تغییریافته
- تحریک کولینرژیک اسپلنکنیک (پیشعقدهای)
- ذخیره و اگزوسیتوز گرانول کرومافین
- پاسخ جنگ یا گریز
Mechanisms
بخش مرکزی غده فوق کلیوی از ستیغ عصبی (neural crest) تکوین مییابد و توسط رشتههای سمپاتیک پیشعقدهای عصبدهی میشود، بنابراین سلولهای کرومافین آن مانند نورونهای پسعقدهای عمل میکنند که محصول خود را به جای سیناپس، وارد گردش خون میکنند. سنتز کاتکولآمین از تیروزین آغاز میشود، با تیروزین هیدروکسیلاز که تبدیل محدودکننده سرعت به DOPA را کاتالیز میکند، و سپس دکربوکسیلاسیون به دوپامین و بتا-هیدروکسیلاسیون به نوراپینفرین انجام میشود؛ در بسیاری از سلولهای کرومافین، آنزیم فنیلاتانولآمین N-متیلترانسفراز (PNMT)، که توسط کورتیزول محلی بالا که از قشر تخلیه میشود القا میگردد، نوراپینفرین را به اپینفرین متیله میکند، که کاتکولآمین اصلی غده فوق کلیوی انسان است. محصولات در گرانولهای کرومافین ذخیره میشوند و با اگزوسیتوز وابسته به کلسیم آزاد میشوند، هنگامی که استیلکولین از اعصاب اسپلنکنیک (splanchnic nerves) سلولها را تحریک میکند. پس از ورود به خون، آنها بر روی گیرندههای آدرنرژیک در سراسر بدن عمل میکنند تا ضربان قلب و انقباضپذیری را افزایش دهند، جریان خون را بازتوزیع کنند، راههای هوایی را گشاد کنند و گلوکز خون را بالا ببرند.
Clinical relevance
فیزیولوژی مدولا مبنایی برای درک تومورهای ترشحکننده کاتکولآمین مانند فئوکروموسیتوما (pheochromocytoma) فراهم میکند، که از طریق ترشح بیش از حد کاتکولآمین، فشار خون بالا اپیزودیک یا پایدار و سایر علائم آدرنرژیک را ایجاد میکنند. این مدخل عملکرد طبیعی و مبنای فیزیولوژیکی چنین حالاتی را برای مرجع توصیف میکند و راهنمایی تشخیصی یا درمانی برای هیچ فردی ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
مسیر بیوسنتزی و کنترل عصبی ترشح کاتکولآمینها فیزیولوژی دیرینهای است که در متون استاندارد توصیف شده است، با تنظیم تیروزین هیدروکسیلاز که توسط زیگموند و همکاران (1989) بررسی شده است. نقش سیستمیک کاتکولآمینهای مدولایی در پاسخهای اضطراری به کار کلاسیک کانن در مورد واکنش جنگ یا گریز بازمیگردد.
History
عصارههای بخش مرکزی غده فوق کلیوی از اولین هورمونهای مورد مطالعه بودند و ماده فعال در حدود سال 1900 جداسازی شد. والتر کانن، در اوایل قرن بیستم، نقش مدولا را در پاسخ اضطراری «جنگ یا گریز» تثبیت کرد. کارهای اواسط قرن توسط فون اولر نوراپینفرین را به عنوان انتقالدهنده سمپاتیک شناسایی کرد و توسط آکسلرود متابولیسم کاتکولآمین را روشن ساخت، و مدولا را به طور محکم در نوروفیزیولوژی سمپاتیک جای داد.
Key figures
- Walter Cannon
- Ulf von Euler
- Julius Axelrod
Related topics
Seminal works
- zigmond-1989
- cannon-1929
Frequently asked questions
- چرا اپینفرین هورمون اصلی بخش مرکزی غده فوق کلیوی در انسان است؟
- بسیاری از سلولهای کرومافین PNMT، آنزیمی که نوراپینفرین را به اپینفرین تبدیل میکند، بیان میکنند. PNMT توسط غلظتهای بالای کورتیزول که از قشر به مدولا میرسد، القا میشود، بنابراین بخش مرکزی غده فوق کلیوی به طور ترجیحی اپینفرین ترشح میکند.
- بخش مرکزی غده فوق کلیوی از نظر نحوه کنترل چه تفاوتی با قشر غده فوق کلیوی دارد؟
- مدولا به صورت عصبی، توسط رشتههای عصبی سمپاتیک پیشعقدهای (اسپلنکنیک) که استیلکولین آزاد میکنند، کنترل میشود و کاتکولآمینها را در عرض چند ثانیه ترشح میکند. قشر به صورت هورمونی کنترل میشود و استروئیدها را در یک بازه زمانی کندتر تولید میکند.