Кортизол — гормон надпочечников¶

Кортизол — это основной глюкокортикоидный гормон коры надпочечников человека и других млекопитающих. Относится к классу стероидных гормонов, синтезируется из холестерина и выполняет множество физиологических функций: регулирует углеводный, жировой и белковый обмен, участвует в адаптации организма к стрессу, влияет на иммунный ответ и воспалительные процессы. В крови кортизол циркулирует преимущественно в связанном с транспортными белками виде; свободная фракция обладает биологической активностью.

¶Биохимия и синтез

Кортизол (11β,17α,21-тригидроксипрогестерон) синтезируется в клубочковой зоне коры надпочечников по пути, известному как биосинтез глюкокортикоидов. Исходным субстратом служит холестерин, который под действием фермента холестерин-десмолазы (CYP11A1) превращается в прегненолон. Далее, через стадию прогестерона и 17-гидроксипрогестерона, с участием ферментов 21-гидроксилазы (CYP21A2) и 11β-гидроксилазы (CYP11B1) образуется кортизол.

Синтез кортизола стимулируется адренокортикотропным гормоном (АКТГ), который выделяется передней долей гипофиза. Выделение АКТГ, в свою очередь, контролируется кортикотропин-рилизинг-гормоном (КРГ) гипоталамуса. Эта система образует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (ГГНО), работающую по принципу отрицательной обратной связи: повышение уровня кортизола тормозит секрецию КРГ и АКТГ.

¶Регуляция секреции и суточный ритм

Секреция кортизола подчинена выраженному суточному ритму. Максимум концентрации в крови приходится на ранние утренние часы (примерно 6–8 часов утра), минимум — на ночное время (около полуночи–2 часов ночи). Этот ритм формируется под влиянием циркадных генов и супрахиазматического ядра гипоталамуса. При смене часовых поясов, ночных сменах работы и нарушениях сна ритм секреции может смещаться.

Помимо АКТГ, на уровень кортизола влияют:

• стресс (физический и психологический) — резкое повышение секреции;
• гипогликемия;
• лихорадка и инфекции;
• приём экзогенных глюкокортикоидов (подавляет собственную секрецию через отрицательную обратную связь).

¶Механизм действия

Кортизол — липофильный гормон, поэтому легко проникает через клеточные мембраны и связывается с внутриклеточными рецепторами глюкокортикоидов (ГР), которые относятся к семейству ядерных рецепторов. Гормон-рецепторный комплекс перемещается в ядро, где выступает в роли транскрипционного фактора, связываясь с глюкокортикоид-ответными элементами ДНК и регулируя экспрессию целого ряда генов.

Однако часть эффектов кортизола реализуется и негеномным путём — через взаимодействие с мембранными рецепторами и сигнальными каскадами, что обеспечивает быстрые ответы организма.

¶Физиологические функции

¶Обмен веществ

Кортизол повышает уровень глюкозы в крови, стимулируя глюконеогенез в печени и снижая утилизацию глюкозы в периферических тканях (противодействие инсулину). Одновременно он способствует распаду белков в мышцах и коже, а также мобилизации жирных кислот из жировой ткани. Эти эффекты направлены на обеспечение организма энергией в условиях стресса.

¶Иммунитет и воспаление

Кортизол обладает мощным противовоспалительным и иммуносупрессивным действием. Он тормозит синтез провоспалительных цитокинов, снижает активность фосфолипазы А2 (уменьшая образование простагландинов и лейкотриенов), подавляет миграцию лейкоцитов в очаг воспаления и снижает проницаемость капилляров. Именно на этих свойствах основано применение синтетических глюкокортикоидов (преднизолон, дексаметазон) в клинической практике.

¶Адаптация к стрессу

В ответ на стресс кортизол мобилизует энергетические ресурсы, повышает артериальное давление (в сочетании с катехоламинами), усиливает работу сердца и повышает чувствительность сосудов к адреналину. Эти реакции кратковременно полезны, но хроническое повышение уровня гормона приводит к патологическим последствиям.

¶Другие функции

Кортизол участвует в регуляции водно-солевого обмена (обладает слабой минералокортикоидной активностью), влияет на функцию центральной нервной системы (в том числе на память и настроение), участвует в созревании лёгких у плода.

¶Клиническое значение

¶Гиперкортизолизм

Избыточная продукция кортизола приводит к болезни Иценко — Кушинга (опухоль гипофиза, надпочечников или эктопическая продукция АКТГ) или к синдрому Иценко — Кушинга (приём глюкокортикоидов). Классические проявления: центральное ожирение, лунообразное лицо, стрии, мышечная слабость, остеопороз, артериальная гипертензия, нарушение углеводного обмена вплоть до стероидного диабета.

¶Гипокортизолизм

Недостаточная секреция кортизола характерна для болезни Аддисона (первичная надпочечниковая недостаточность) и для вторичной недостаточности, обусловленной дефицитом АКТГ. Симптомы включают слабость, похудание, гипотонию, гиперпигментацию кожи (при болезни Аддисона), склонность к гипогликемии. Острая надпочечниковая недостаточность (аддисонический криз) — угрожающее жизни состояние.

¶Определение уровня кортизола

Для оценки секреции кортизола используют:

• анализ крови (утренний и вечерний уровень, при необходимости — с нагрузочными тестами);
• суточную мочу на свободный кортизол;
• слюну (вечерний уровень кортизола);
• дексаметазоновый супрессивный тест.

¶История

Кортизол был впервые выделен из коры надпочечников в 1936 году группой учёных под руководством Чарльза Рихтера, однако окончательная структура и синтез были описаны в 1937–1950 годах. В 1950 году Эдвард Кальвин, Тадеуш Райхштейн и Филип Хенч были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине «за открытия, касающиеся гормонов коры надпочечников, их структур и биологических эффектов». Синтетические аналоги кортизола стали одними из самых широко применяемых лекарственных средств в мире.

Источники:

• Гайтон А. К., Холл Дж. Э. Медицинская физиология.
• Справочник по эндокринологии / под ред. И. И. Дедова, Г. А. Мельниченко.
• Williams Textbook of Endocrinology.
• Melmed S. et al. The Pituitary.
• Нобелевский комитет. Пресс-релиз 1950 года.