تنظیم محور HPA و کنترل ACTH
محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال (HPA) حلقه تنظیمی است که ترشح گلوکوکورتیکوئید را کنترل میکند. هیپوتالاموس هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین را ترشح میکند که هیپوفیز قدامی را به ترشح هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH) وامیدارد؛ سپس ACTH قشر آدرنال را برای ساخت کورتیزول تحریک میکند و کورتیزول با بازخورد منفی، محور را مهار میکند.
Definition
تنظیم محور HPA عبارت است از کنترل هماهنگ ترشح کورتیزول توسط هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین از هیپوتالاموس، هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH) از هیپوفیز قدامی، و بازخورد منفی از کورتیزول در گردش خون، که حول یک ریتم شبانهروزی سازماندهی شده و به استرس پاسخ میدهد.
Scope
این موضوع ساختار و دینامیک محور HPA را پوشش میدهد: سیگنالهای هیپوتالاموسی و هیپوفیزی، عملکردهای ACTH بر قشر آدرنال، الگوهای فعالیت شبانهروزی و مرتبط با استرس، و تنظیم بازخورد منفی که کورتیزول را در محدوده طبیعی نگه میدارد. عملکردهای پاییندستی خود کورتیزول در مبحث گلوکوکورتیکوئیدها پوشش داده شده است.
Core questions
- چگونه CRH، ACTH و کورتیزول یک حلقه بازخورد بسته را تشکیل میدهند و بازخورد منفی چه چیزی را به دست میآورد؟
- ACTH چگونه بر قشر آدرنال عمل میکند تا استروئیدوژنز را تحریک کند؟
- زمانبندی شبانهروزی و استرس چگونه نقطه تنظیم و خروجی محور را تعدیل میکنند؟
Key concepts
- هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین (CRH)
- هورمون آدرنوکورتیکوتروپیک (ACTH)
- پیشساز پرو-اپیوملانوکورتین (POMC)
- گیرنده ملانوکورتین ۲ (MC2R) در قشر
- تحریک استروئیدوژنز (StAR, cAMP)
- بازخورد منفی توسط کورتیزول
- ریتم شبانهروزی محور
- فعالسازی استرس
Mechanisms
نورونها در هسته پاراونتریکولار هیپوتالاموس، هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین (و وازوپرسین به عنوان یک کو-سکرتاگوگ) را به خون ورید باب هیپوفیزی ترشح میکنند و سلولهای کورتیکوتروف هیپوفیز قدامی را تحریک میکنند تا پیشساز پرو-اپیوملانوکورتین را شکافته و ACTH ترشح کنند. ACTH به قشر آدرنال میرسد و به گیرنده ملانوکورتین ۲ در سلولهای زونا فاسیکولاتا متصل میشود، cAMP را افزایش میدهد و به طور حاد تحویل کلسترول را از طریق پروتئین StAR برای تحریک سنتز کورتیزول افزایش میدهد، در حالی که به طور مزمن ماشینآلات استروئیدوژنیک و توده قشر را حفظ میکند. کورتیزول در گردش خون، بازخورد منفی را هم در هیپوفیز و هم در هیپوتالاموس اعمال میکند، ترشح ACTH و CRH را سرکوب کرده و بدین ترتیب حلقه را میبندد. این محور با یک ریتم شبانهروزی عمل میکند و اوج کورتیزول صبح زود را ایجاد میکند، و توسط استرسهای فیزیکی و روانی که محرک CRH و ACTH را افزایش میدهند، فعال میشود.
Clinical relevance
چارچوب محور HPA تمایز بین نارسایی اولیه آدرنال (کورتیزول پایین با ACTH بالا) و علل مرکزی، هیپوفیزی یا هیپوتالاموسی (کورتیزول پایین با ACTH نامتناسب پایین) را توضیح میدهد، و اینکه چرا گلوکوکورتیکوئیدهای اگزوژن از طریق بازخورد، محور را سرکوب میکنند. این مدخل فیزیولوژی و مبنای مفهومی این حالات را برای مرجع توصیف میکند؛ هیچ دوزبندی ارائه نمیدهد و راهنمایی برای مدیریت هیچ فردی نیست.
Evidence & guidelines
معماری و دینامیک بازخورد محور HPA فیزیولوژی تثبیتشدهای است که در زمینه پاسخ به استرس بررسی شده است (Charmandari et al., 2005; de Kloet et al., 2005). همبستههای بالینی نارسایی محور در بررسیهای نارسایی آدرنال (Charmandari et al., 2014) خلاصه شدهاند که خارج از دامنه فیزیولوژیکی این مدخل هستند و برای جهتگیری ذکر شدهاند.
History
جفری هریس در اواسط قرن بیستم ثابت کرد که هیپوتالاموس هیپوفیز قدامی را از طریق خون ورید باب کنترل میکند، که پایه مفهومی این محور است. گیلمین و شالی متعاقباً هورمونهای آزادکننده هیپوتالاموسی را جدا کردند، و گروه وایلی ویل در سال ۱۹۸۱ هورمون آزادکننده کورتیکوتروپین را شناسایی کرد و توصیف مولکولی محور از هیپوتالاموس تا قشر آدرنال را تکمیل نمود.
Key figures
- Geoffrey Harris
- Roger Guillemin
- Andrew Schally
- Wylie Vale
- George Chrousos
Related topics
Seminal works
- charmandari-2005
- dekloet-2005
Frequently asked questions
- ACTH در غده فوق کلیوی چه کاری انجام میدهد؟
- ACTH به گیرنده ملانوکورتین ۲ در سلولهای قشری متصل میشود، cAMP را افزایش میدهد و تحویل کلسترول را از طریق پروتئین StAR تحریک میکند، که به طور حاد سنتز کورتیزول را هدایت میکند و به طور مزمن ظرفیت استروئیدوژنیک و اندازه قشر را حفظ میکند.
- بازخورد منفی در محور HPA چگونه کار میکند؟
- کورتیزول بر هیپوفیز و هیپوتالاموس اثر میگذارد تا ترشح ACTH و CRH را سرکوب کند. با افزایش کورتیزول، این بازخورد محرک قشر آدرنال را کاهش میدهد و کورتیزول را در محدوده تنظیمشدهای نگه میدارد.