Sinteza hormona kore nadbubrežne žlezde i funkcija zona

Kora nadbubrežne žlezde pretvara holesterol u steroidne hormone kroz uređeni niz enzimskih reakcija. Njene tri histološke zone izražavaju različite kombinacije steroidogenih enzima, pa svaka zona stvara karakterističnu klasu hormona: mineralokortikoide u spoljnoj zoni, glukokortikoide u srednjoj zoni i androgene u unutrašnjoj zoni.

Definition

Sinteza hormona kore nadbubrežne žlezde je enzimska konverzija holesterola u mineralokortikoide, glukokortikoide i adrenalne androgene od strane korteksa, pri čemu svaka od tri zone (glomeruloza, fascikulata, retikularis) proizvodi posebnu klasu steroida prema enzimima koje izražava.

Scope

Ova tema obuhvata biohemiju kortikalne steroidogeneze i princip funkcionalne zonacije. Bavi se holesterolskim supstratom, korak-ograničavajućim prelaskom bočnog lanca, enzimima citohroma P450 i hidroksisteroidne dehidrogenaze, te time kako ekspresija enzima specifična za zonu usmerava put prema aldosteronu, kortizolu ili DHEA. Regulacija glukokortikoida i mineralokortikoida i srž nadbubrežne žlezde obrađeni su u srodnim temama.

Core questions

• Kako holesterol ulazi u steroidogeni put i šta čini cepanje bočnog lanca korak-ograničavajućim?
• Koji enzimi se izražavaju u svakoj kortikalnoj zoni i kako to određuje koji se hormon proizvodi?
• Zašto zona glomeruloza pravi aldosteron, a ne kortizol, uprkos deljenju većeg dela puta?

Key concepts

• Holesterol kao steroidni prekursor
• StAR protein i uvoz holesterola
• CYP11A1 (enzim koji cepa bočni lanac holesterola)
• Funkcionalna zonacija
• Zona glomeruloza, fascikulata, retikularis
• CYP11B1 (11-beta-hidroksilaza) nasuprot CYP11B2 (aldosteron sintetaza)
• CYP17A1 i grana kortizola/androgena
• Pregnenolon i progesteronski intermedijeri

Mechanisms

Steroidogeneza počinje regulisanim unosom holesterola u mitohondriju, koji olakšava steroidogeni akutni regulatorni (StAR) protein; tamo enzim koji cepa bočni lanac CYP11A1 pretvara holesterol u pregnenolon — posvećeni i korak-ograničavajući korak zajednički za sve kortikalne zone. Od pregnenolona, put koji se sledi zavisi od toga koje enzime zona izražava. Zona glomeruloza nema CYP17A1 i jedina izražava aldosteron sintetazu (CYP11B2), usmeravajući steroide prema aldosteronu. Zona fascikulata izražava CYP17A1 s aktivnošću 17-alfa-hidroksilaze i CYP11B1, proizvodeći kortizol. Zona retikularis izražava CYP17A1 sa snažnom aktivnošću 17,20-lijaze, favorizujući androgene DHEA i DHEA-sulfat. Ova raspodela enzima specifična za zonu molekularna je osnova funkcionalne zonacije.

Clinical relevance

Defekti specifičnih steroidogenih enzima proizvode prepoznatljive obrasce viška i nedostatka hormona — kongenitalne adrenalne hiperplazije su klasičan primer, u kome blok na jednom koraku preusmerava prekursore i menja produkciju glukokortikoida, mineralokortikoida i androgena. Poznavanje ovog puta objašnjava zašto nastaju ovi obrasci. Ova rubrika opisuje normalnu i poremećenu biohemiju u referentne svrhe i ne predstavlja osnovu za dijagnozu ili lečenje pojedinih slučajeva.

Evidence & guidelines

Put i njegova enzimologija dobro su utvrđeni i konsolidovani u sveobuhvatnim pregledima (Miller i Auchus, 2011; Payne i Hales, 2004) te standardnim udžbenicima endokrinologije i fiziologije. Postoji širok konsenzus o enzimskim koracima i zonaciji; ova tema prikazuje utvrđenu fiziologiju, a ne sporna otkrića.

History

Kortikalni steroidi su izolovani i određene su im strukture tokom tridesetih i četrdesetih godina dvadesetog veka — rad za koji su Kendall, Reichstein i Hench dobili Nobelovu nagradu. Enzimologija je razjašnjena tokom kasnog dvadesetog veka kako su individualni enzimi citohroma P450 bili prečišćavani i klonirani, a otkriće StAR proteina devedesetih godina objasnilo je regulisani, korak-ograničavajući uvoz holesterola kojim počinje put.

Key figures

• Walter Miller
• Richard Auchus
• Edward Kendall
• Tadeusz Reichstein

Seminal works

• miller-2011
• payne-2004

Frequently asked questions

Koji je korak-ograničavajući korak u adrenalnoj steroidogenezi?

Dostava holesterola u mitohondriju, posredovana StAR proteinom, praćena njegovim prelaskom u pregnenolon od strane enzima koji cepa bočni lanac CYP11A1. To je posvećeni korak zajednički za sve tri kortikalne zone.

Zašto samo zona glomeruloza pravi aldosteron?

Zato što glomeruloza jedina izražava aldosteron sintetazu (CYP11B2) i nema CYP17A1; odsustvo 17-alfa-hidroksilacije sprečava sintezu kortizola i usmerava put prema aldosteronu.