Физиология коры надпочечников и стероидные гормоны

Кора надпочечников — это внешний, продуцирующий стероиды отдел надпочечниковой железы. Из общего предшественника — холестерина — она синтезирует три функциональных класса гормонов: минералокортикоиды (главным образом альдостерон), глюкокортикоиды (главным образом кортизол) и андрогены надпочечников. Эти продукты организованы по зонам коры и контролируются отдельными регуляторными системами, что делает кору компактной моделью того, как одна ткань разделяет эндокринную продукцию.

Definition

Кора надпочечников — это внешний эндокринный слой надпочечниковой железы, который синтезирует стероидные гормоны из холестерина, включая клубочковую зону (минералокортикоиды), пучковую зону (глюкокортикоиды) и сетчатую зону (надпочечниковые андрогены).

Scope

Эта статья описывает нормальную структуру коры надпочечников, стероидогенный путь, три класса гормонов и их регуляторный контроль, а также петли обратной связи (гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось для кортизола и ренин-ангиотензиновая система для альдостерона), которые управляют секрецией. Она является физиологической основой для тем заболеваний в этой области и не является клиническим руководством.

Core questions

• Как кора надпочечников превращает холестерин в различные минералокортикоидные, глюкокортикоидные и андрогенные продукты?
• Какие отдельные системы контроля регулируют секрецию альдостерона и кортизола?
• Как функциональная зональность соотносится с ферментами, экспрессируемыми в каждом слое коры?

Key concepts

• Функциональная зональность (клубочковая, пучковая, сетчатая)
• Стероидогенез из холестерина
• Стероидогенные ферменты цитохрома P450
• Минералокортикоиды, глюкокортикоиды и андрогены надпочечников
• Гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая ось и контроль АКТГ над кортизолом
• Ренин-ангиотензин-альдостероновый контроль минералокортикоидов
• Циркадный ритм кортизола и отрицательная обратная связь

Mechanisms

Стероидогенез начинается, когда холестерин доставляется к внутренней митохондриальной мембране и превращается в прегненолон ферментом, расщепляющим боковую цепь, что является лимитирующим и определяющим этапом. Тканеспецифическая экспрессия нижестоящих ферментов цитохрома P450 и гидроксистероиддегидрогеназы затем направляет прегненолон к альдостерону в клубочковой зоне, кортизолу в пучковой зоне или предшественникам андрогенов, таким как ДГЭА, в сетчатой зоне. Производство кортизола стимулируется гипофизарным АКТГ в рамках гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси и ограничивается собственной отрицательной обратной связью кортизола, что приводит к циркадному паттерну секреции; производство альдостерона стимулируется главным образом ангиотензином II и калием через ренин-ангиотензиновую систему, в значительной степени независимо от АКТГ. Поскольку стероиды липофильны, они циркулируют в связанном с белками-носителями виде и действуют на внутриклеточные рецепторы, которые регулируют транскрипцию генов.

Clinical relevance

Понимание физиологии коры надпочечников объясняет, почему заболевания надпочечников проявляются именно так: потеря кортизола и альдостерона лежит в основе надпочечниковой недостаточности, автономная секреция кортизола лежит в основе синдрома Кушинга, а дефекты ферментов в стероидном пути лежат в основе врожденной гиперплазии надпочечников. Это физиологическое обоснование поддерживает интерпретацию результатов исследований надпочечников и не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.

Evidence & guidelines

Как физиологическая тема, эта статья опирается на стандартную эндокринную физиологию и литературу по стероидогенезу, а не на клинические рекомендации; рекомендации по конкретным заболеваниям цитируются в соответствующих разделах, посвященных расстройствам.

History

Надпочечниковые стероиды были выделены и охарактеризованы в середине XX века благодаря биохимии, при этом кортизол и альдостерон были среди знаковых открытий, которые принесли Нобелевскую премию в области химии стероидов. Более поздние молекулярные исследования картировали гены и ферменты стероидогенеза, что позволило объяснить функциональную зональность коры на уровне экспрессии ферментов.

Key figures

• Walter L. Miller
• Richard J. Auchus

Seminal works

• miller-2011

Frequently asked questions

Каковы три основных класса стероидов коры надпочечников?

Минералокортикоиды (главным образом альдостерон, который регулирует баланс натрия и калия), глюкокортикоиды (главным образом кортизол, который влияет на метаболизм и реакцию на стресс) и андрогены надпочечников (такие как ДГЭА), каждый из которых преимущественно продуцируется в определенной зоне коры.

Почему кортизол и альдостерон контролируются разными системами?

Кортизол регулируется главным образом гипофизарным АКТГ в рамках гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, тогда как альдостерон регулируется главным образом ангиотензином II и калием через ренин-ангиотензиновую систему, что позволяет организму независимо регулировать гормоны стресса и солевого баланса.