HPA tengely (hipotalamus-hipofízis-mellékvese kéreg tengely)
Kép: PhilSchatz „Negatív visszacsatolási hurok”. Engedély: CC BY 4.0
Stressz és megterhelés
A glükokortikoidok felszabadulásával az agyalapi mirigy, a hipotalamusz és a mellékvesekéreg közötti kontrollciklus központi szerepet játszik az emberi test reakciójában feszültség. A stressz elsősorban nem-specifikus válasz számos lehetséges esetre Stresszorok, például a sérülések, a megfázás, az éhség, a munka, de a pszichológiai kiváltó tényezők, például a társadalmi stressz is.
Kísérletek kimutatták, hogy amikor az emberek nagyobb versenynek vannak kitéve munkakörnyezetükben, a test ugyanazzal a reakciómintával reagál. Pontosabban, ez a növekedés Glükokortikoidok és Katekolaminok (pl. adrenalin) a vérben.
A stressz a központi idegrendszer reakciója, és lényegében a Szimpatikus és a endokrinológiai módon A hipotalamuszon, az agyalapi mirigyen és végső soron a mellékvese kéregén keresztül közvetített. Ez az út tehát a fiziológiai stresszválasz nagyon releváns, de interakcióba lép más területekkel is, például a immunrendszer vagy az Elektrolit-egyensúly.
A hormonális szabályozási ciklus szintje
Kép: PhilSchatz „Negatív visszacsatolási hurok”. Engedély: CC BY 4.0
A Hypothalamus-hipofízis-mellékvese kéreg tengely (HHN tengely) Mint a legtöbb endokrinológiai kontrollhurok, ez is 3 szintre oszlik.
A Hypothalamus a legfőbb hatóság, és összeköti az idegrendszert az endokrin rendszerrel. Az itt felszabaduló hormonokat, amelyek a hipotalamusz axonjain keresztül hatnak az agyalapi mirigyre, nevezzük Hormonok felszabadítása (RH) vagy Liberine.
A következő eset a Agyalapi mirigy. Neveli im Agyalapi mirigy elülső része (adenohypophysis) Hormonok, amelyek stimulálják a hormonok felszabadulását a downstream endokrin mirigyekben. Ezek a hormonok úgynevezett glandotrop hormonok vagy Tropin. Azokat a hormonokat nevezzük, amelyek nem más endokrin mirigyekre hatnak, hanem közvetlenül a végszervekre Effektor hormonok.
A Agyalapi mirigy hátsó lebenye az effektorhormonokat szekretálja az oxitocinnal és az antidiuretikus hormonral (ADH) együtt. A legtöbb effektor hormon azonban származik belső elválasztású mirigyek mint például a pajzsmirigy, a mellékvese kérge vagy a petefészkek vagy a herék.
A hipotalamusz szerepe
Kép: PhilSchatz „Hypothalamus”. Engedély: CC BY 4.0
A legfőbb szabályozó hatóság a HHN tengely alkotja a hipotalamust. A hipotalamusz a diencephalon része (Diencephalon) és megkapja az információkat a Cortex, amelyeket ezután hormonális formában válaszként dolgoznak fel.
Ez egy felszabadító hormonból áll, amely axonális transzporton keresztül jut el az agyalapi mirigybe, ahol serkenti a hormonok szintézisét és szekrécióját. A HHN tengely esetében a felelős hormon az Kortikotropin felszabadító hormon (CRH).
A CRH szekréciója nyugalmi állapotban történik lüktető napi körülbelül 7-10 gyakorisággal, és követi az egyiket cirkadián ritmus a legmagasabb értékekkel kora reggel, és egyébként stresszes helyzetben váltja ki.
Az agyalapi mirigy szerepe
A középfokú a kaszkádban az agyalapi mirigyet képviseli. CRH bejut a Agyalapi mirigy elülső lebenyei, ott a glandotrop hormon szintézisét és szekrécióját egy G-fehérjéhez kapcsolt receptoron keresztül hajtják végre ACTH (adrenokortikotrop hormon) emelkedett. Az agyalapi mirigyben szintetizálódik egy prekurzor peptid hasításával, az úgynevezett proopiomelanocortin (POMC), ez vonatkozik a ß-endorfin, ß-lipotropin és Melanocita stimuláló hormonok (MSH) használva van.
Ez utóbbi a mellékvese-elégtelenségben (Addison-kór) gyakran megfigyelt hiperpigmentációt okozza, mivel az ACTH termelés növekedésével több POMC peptid és így több MSH szekretálódik. Az ACTH felszabadulása a CRH pulzáló mintázatát követi, és a kortizolszint emelkedése a vérben néhány perccel az ACTH felszabadulása után következik be.
A mellékvese kéreg szerepe
Kép: PhilSchatz „A mellékvese”. Engedély: CC BY 4.0
A Mellékvese mivel az endokrin mirigy egy olyan párosított szerv, amely a vesekapszulán belül fekszik és közvetlenül a vesével határos. Míg az Mellékvese velő a szimpatikus idegrendszer szabályozza, és felelős a katekolaminok vérbe történő felszabadulásáért Mellékvesekéreg az úgynevezett Szteroid hormonok művelt.
A szteroid hormonok mind a bioszintézisükben a koleszterinből indulnak ki, és hasonló szintézis lépéseken mennek keresztül. A mellékvese kéregének szövettanilag három rétege van, tükrözve a különféle szteroid hormonok termelésének helyét:
- Zona glomerulosa: A bioszintézis helye Mineralokortikoidok (pl. aldoszteron)
- Zona fasciculata: A bioszintézis helye Glükokortikoidok (pl. kortizol)
- Zona reticularis: A bioszintézis helye Androgének
Kép: David Richfield és Mikael Häggström „szteroidogenezise”. Engedély: CC BY-SA 3.0
Kortizol tehát végső soron az Effektor hormon és az ACTH-függő Zona fasciculata a mellékvesekéreg. A kortizol bioszintézisére gyakorolt hatás mellett az ACTH biztosítja a glükokortikoid szintézis fontos kofaktorának, a NADPH-nak az elegendő ellátását és az észter koleszterint, a kiindulási anyagot biztosító észteráz fokozott aktivitását is.
A kortizol szintézise a mitokondriumban kezdődik a koleszterin hidroxilezésével Pregnolone. Ez a kortizol szintézis pacemaker reakciója, amelyet az enzim közvetít Desmolase. A következő reakciólépések a citoszolban játszódnak le, és végül egy szteroid hormon keletkezik, amely 21 szénatomot tartalmaz, és a 11 szénatomon egy jellegzetes OH csoport található.
A kortizol hormon és hatásai
Kép: „A kortizol szerkezete”, NEUROtiker. Engedély: Public Domain
Kortizol (még: kortizol, hidrokortizon) a Szteroid hormon és a Glükokortikoidok. Mint minden más szteroid hormon, a kortizol is a koleszterin alapszerkezetéből jön létre. A mellékvesekéregben termelődik, amely felelős a szteroid hormonok szintéziséért. Egyéb glükokortikoidok a kortizon és a kortikoszteron, valamint a gyógyszeresen alkalmazott szintetikus vegyületek.
A kortizol hatása változatos. A Cukor, aminosav és lipid anyagcsere, Különösen az immunrendszerre és a gyulladásgátló komponensre gyakorolt hatás játszik nagy szerepet. A kortizol szteroid hormonként kapható lipofil és hozzád köt intracelluláris receptor. A vérben az úgynevezett fehérjéhez kapcsolódik Transcortin kötötten szállítják.
Ha a kortizol effektorhormonként éri el a célsejtet, akkor a hatás a génexpresszió szabályozásán keresztül jelentkezik a átírás és ezért tartós. A kortizol nem membránhoz kötött G-fehérjéhez kapcsolt receptorhoz kötődik, hanem a citoszolban található glükokortikoid receptorhoz, amely aktiválódva az enzimek transzkripciós faktoraként működik.
Metabolikusan a kortizol túlnyomórészt perifériás katabolikus és főleg a központban, vagyis a májban anabolikus Hatás. Míg a proteolízis az izomsejtekben indukálódik, és a lipolízis fokozódik a zsírszövetben, a májban megfigyelhető a glükoneogenezis és a glikogénszintézis enzimjeinek fokozott génexpressziója.
Az izmok glükózfelvétele csökken. Ennek eredményeként a Vércukorszint, amely biztosítja a központi idegrendszer megfelelő ellátását. A periférián a csökkent glükózfelvétel és -felhasználás, valamint a fokozott glikogénszintézis miatt a kortizol a Inzulin antagonista osztályozza.
Van ilyen is gyulladáscsökkentő, tehát a kortizol gyulladáscsökkentő hatása. Ez a limfocita proliferáció gátlása, az interleukinek szintézisének gátlása és a ciklooxigenáz-2 (COX-2) gátlása. Fiziológiailag ennek a mechanizmusnak a célja a túlzott immunreakció megelőzése.
Ami a többi szervrendszert illeti, a kortizol növekedést késleltető hatással van a csontokra, sőt csontritkulást okoz, növeli az éberséget a központi idegrendszerben, és növelheti a szív összehúzódási erejét a katekolaminok hatékonyságának növelésével.
A test körülbelül 12-30 mg kortizolt termel naponta, amelynek felezési ideje körülbelül 90 perc, majd inaktiválódik a májban. A terápiásán alkalmazott glükokortikoidok elveszítik hatásuk egy részét a májral való első érintkezéskor, ezt hívják "Első passz effektus". A metabolitok ezután a májon vagy a vesén keresztül választódnak ki.
A kortizolszint egyszeri mérésének nincs értelme, mivel fiziológiai cirkadián ritmus tantárgy. A test a kortizol maximális plazmakoncentrációját reggel felkelés után körülbelül fél órával (kortizol felébresztési válasz) éri el, legfeljebb 25 µg/dl értékkel, amely aztán napközben ismét csökken.
A hipotalamusz-hipofízis-mellékvesék tengelyének szabályozása
A HHN tengely megfelelő reakciójának egyidejű biztosítása, valamint a kortizol túlzott felszabadulásának megakadályozása érdekében, amely negatív következményekkel jár a szervezet számára, különféle szabályozó mechanizmusok kapcsolódnak egymáshoz.
Ezen mechanizmusok közül a legfontosabb minden bizonnyal ez negatív visszajelzés. Ez a koncepció nagyon gyakori az endokrinológiában. Leírja a hormon gátló hatását egy felsőbbrendű szervre annak érdekében, hogy végső soron gátolja saját szintézisét.
A glükokortikoid kaszkád specifikus esetben a megnövekedett szekretált kortizol gátló hatást fejt ki a hipotalamuszra és az agyalapi mirigyre. Ennek eredményeként kevesebb CRH és ACTH szekretálódik, és a kortizol bioszintézise ismét csillapodik. Amíg az összes érintett szerv megfelelően működik, a kortizol plazmaszintje mindig a test számára elviselhető tartományban van.
Kép: „Glükokortikoidok fiziológiás negatív visszacsatolási ciklusának diagramja”, DRosenbach. Engedély: CC BY 3.0
Másrészt vannak olyan glükokortikoid szintézis aktivátorok, amelyek biztosítják a fokozott szintézist a stresszválaszon vagy a fiziológiai cirkadián aktivitáson kívül. Ilyenek például Katekolaminok, amelyek stimulálják az ACTH szekrécióját. Közvetítői a Immunrendszer, mint például az IL-1 és a TNF-a stimuláló mindhárom esetben.
A hipotalamusz-hipofízis-mellékvese tengely betegségei
Hypercortisolismus (Cushing-szindróma)
A túl magas kortizolszint az egyik beszél Cushing-szindróma. Ennek számos oka van, de nagy része glükokortikoidokkal végzett immunszuppresszív kezelés eredményeként jött létre iatrogén Cushing-szindróma beszél. Ezért a terápiás irányelvekben meghatározták a maximális dózist, más néven Cushing-küszöböt, amelyet lehetőség szerint nem szabad túllépni.
Például egy másik gyakori ok abban rejlik Agyalapi mirigy daganata, az ACTH szekretálódik, majd rendellenesen megemelkedik a kortizol plazmaszintje. Ez a központi Cushing-szindróma is ezt a nevet viseli Cushing-kór.
Kép: Mikael Häggström „Cushing-szindróma tünetei”. Engedély: CC0 1.0
Az ilyen megnövekedett glükokortikoid szint tünetei nagyon hatásosak és jellemzőek a betegségre. Ezt a hormon hatása magyarázza megnövekedett vércukorszint betegek, akik néha II. típusú diabetes mellitushoz vezethetnek, csontritkulásos változások és Izomgyengeség a proteolízis miatt.
Külső szempontból a betegek gyakran kifejezett elhízást, úgynevezett bivalynyakat és telihold arcot mutatnak. Az ödéma és a magas vérnyomás is a megjelenés része, mivel a glükokortikoidok magas koncentrációja is kötődik az mineralokortikoid receptorokhoz.
A terápia a Cushing-szindróma okát célozza meg. Az iatrogén Cushing-szindróma esetén megpróbálják csökkenteni a glükokortikoid mennyiségét, például az agyalapi mirigy adenómáját általában műtéti úton eltávolítják.
Hipokortizolizmus (mellékvese-elégtelenség)
A fent leírt klinikai képpel ellentétben mellékvese-elégtelenség fordul elő A glükokortikoidok hiánya az előtérben. Ez néha hevesen megnyilvánulhat, és ha nem kezelik, akár végzetes is lehet. Az egyik felosztja a betegséget elsődleges (A mellékvese szintje), másodlagos (Az agyalapi mirigy szintje) és harmadlagos Alak (a hipotalamusz szintje).
Messze a leggyakoribb mellékvese-elégtelenség az úgynevezett Addison-kór kijelölt. Ismét különféle okok vannak, de az esetek körülbelül 70% -a egynek köszönhető Autoimmun betegség a mellékvese sejtjei elleni antitesteknek tulajdonítják. A daganatok és a fertőzések szintén lehetséges okok.
Kép: FlatOut „Addison-kór klasszikus hiperpigmentációja”. Engedély: CC0 1.0
Akut és fulmináns megnyilvánulás lehetséges keringési sokkkal, amely gyakran kiváltó tényezőkhöz, például betegséghez vagy stresszhez társul, Addison-válság hívják és endokrinológiai vészhelyzetet jelentenek.
Tünetek a hypocortisolismus gyakoriak nem specifikus mint például általános gyengeség és fogyás, hipotenzió, hasi fájdalom, hányinger, hányás és kifejezett "sóéhség". Az egyik tipikus az Addison-kórra Hiperpigmentáció, mert mint fentebb említettük, megnövekedett ACTH szinttel a kortizol visszacsatolás hiánya miatt több MSH képződik. Az Addison-kórt ezért néha "bronzbetegségnek" is nevezik.
Diagnosztikailag az elsődleges forma megkülönböztethető a többi formától az ACTH diagnosztika és az autoantitestek kimutatása révén. A terápia a glükokortikoidok és az mineralokortikoidok állandó szubsztitúciójából áll.
Népszerű vizsgakérdések a HHN tengelyről:
A megoldások a referenciák alatt találhatók.
1. A HHN tengelyre vonatkozó állítás nem alkalmazható?
- Az agyalapi mirigy által kiválasztott ACTH növeli az adrenalin bioszintézisét.
- A hipotalamusz pulzáló módon felszabadítja a CRH hormont.
- A kortizol gátló hatást fejt ki az ACTH és a CRH felszabadulására.
- A kortizolt koleszterinből szintetizálják.
- Az ACTH egy glandotrop hormon.
2. Hol szintetizálódik a kortizol hormon?
- Az agyalapi mirigyben
- A mellékvese velőjében
- A mellékvese kéreg zona glomerulosa-jában
- A mellékvesekéreg zona fasciculatában
- A hipotalamuszban
3. Ami nem a kortizol tipikus hatása?
- A vércukorszint emelkedése
- Proteolízis az izmokban
- Túlzott gyulladásos reakciók
- Bizonyos enzimek transzkripciójának indukciója
- Szinergizmus az adrenalinnal.