Įvadas
Gliukokortikoidai, steroidiniai hormonai, sintetinami antinksčių žievėje, atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį organizmo atsake į stresą ir palaikant homeostazę. Šiame straipsnyje išsamiai aptariamas gliukokortikoidų poveikis streso metu, įskaitant jų biosintezę, veikimo mechanizmus ir reguliavimo procesus.
Antinksčių žievės struktūra ir funkcijos
Antinksčiai, esantys virš inkstų, susideda iš žievinės ir šerdinės dalių. Žievinė dalis, sudaryta iš ląstelių su lipoidinių grūdelių citoplazmoje, gamina steroidinius hormonus, įskaitant gliukokortikoidus. Šerdinė dalis, sudaryta iš chromafininių ląstelių, gamina katecholaminus, tokius kaip adrenalinas ir noradrenalinas.
Steroidų struktūra ir nomenklatūra
Steroidų pagrindą sudaro sterano (ciklopentanperhidrofenantrenas) molekulė. Dėl skirtingų pakaitų padėčių steroidai gali turėti daugybę stereoizomerų. Gamtiniuose steroiduose tarp ciklų B ir C visada yra trans-sandūra, o tarp A ir B gali būti tiek trans-, tiek cis-sandūra. Pakaitų padėtys žymimos α (apačioje) arba β (virš ciklo plokštumos).
Steroidai klasifikuojami pagal anglies atomų skaičių, pvz., pregnanai (21C). Svarbūs steroidų dariniai yra pregnenolonas, dehidroepiandrosteronas ir androsteronas.
Gliukokortikoidų biosintezė
Gliukokortikoidai sintetinami iš cholesterolio antinksčių žievės ląstelių endoplazminiame tinkle, dalyvaujant O2 ir NADPH. Tarpinis junginys yra pregnenolonas. Biosintezės procesas apima kelias hidroksilinimo reakcijas, kurias katalizuoja fermentai, tokie kaip C20-22 liazė, izomerazė, 17α-hidroksilazė ir 21-hidroksilazė. Kortizolis, aktyviausias gliukokortikoidas, susidaro pluoštinės srities dalies ląstelėse. Atskiros reakcijos vyksta skirtinguose ląstelės skyriuose, įskaitant citozolį.
Taip pat skaitykite: Gliukokortikoidai ir streso reakcija
Gliukokortikoidų sekrecijos reguliavimas
Gliukokortikoidų sekrecija reguliuojama grįžtamuoju neigiamu ryšiu. Stresas aktyvina pagumburio-hipofizės-antinksčių (HPA) ašį. Pagumburis išskiria kortikoliberiną, kuris stimuliuoja hipofizę išskirti kortikotropiną. Kortikotropinas, savo ruožtu, stimuliuoja antinksčių žievę išskirti gliukokortikoidus. Padidėjusi gliukokortikoidų koncentracija kraujyje slopina kortikotropino ir kortikoliberino sekreciją, sumažindama gliukokortikoidų gamybą.
Kortizolio sekrecijos paros ritmas pasižymi minimumu miegant ir maksimumu pabudus. Šį ritmą gali paveikti miego-būdravimo laikotarpio ir maitinimosi ciklai, taip pat laiko juostos pasikeitimas.
Aldosterono biosintezė
Aldosteronas, svarbus mineralokortikoidas, sintetinamas glomerulinės srities ląstelėse. Aldosterono biosintezę skatina angiotenzinas II, susidarantis iš angiotenzinogeno, kurį sintetina kepenys. Reninas, fermentas, sintetinamas pakamuolinėse ląstelėse, paverčia angiotenzinogeną į angiotenziną I, kuris vėliau paverčiamas į angiotenziną II. Angiotenzinas II didina kraujospūdį, sutraukdamas arterioles, ir skatina aldosterono biosintezę. Aldosterono sekreciją taip pat reguliuoja Na+ ir K+ koncentracijų pokyčiai inkstų kanalėlių skystyje bei baroreceptorių aktyvacija.
Lyčių hormonų biosintezė
Antinksčių žievėje taip pat sintetinamas dehidroepiandrosteronas, androgenas. 17-hidroksipregnenolonas virsta gliukokortikoidais arba yra paverčiamas į dehidroepiandrosteroną. Dehidroepiandrosteronas konvertuojamas į aktyvesnį androgeną androstendioną, kuris gali būti paverstas į aktyviausią antinksčių androgeną - testosteroną.
Steroidų transportavimas ir metabolizmas
Kraujyje gliukokortikoidai transportuojami baltymais, daugiausia transkortinu (kortikosteroidus pernešančiu baltymu). Transkortiną sintetina kepenys, jo molekulinė masė yra 52 000. Gliukokortikoidų pusperiodis kraujyje yra apie 60-90 minučių. Kepenyse steroidai metabolizuojami prijungiant vandenilio atomus ir susidarant ketosteroidams. Metabolitai išskiriami pro inkstus su šlapimu.
Taip pat skaitykite: Saugus kačių nagų kirpimas
Steroidų biologinis poveikis
Gliukokortikoidai veikia per plazmos ar branduolių receptorius, reguliuodami genų ekspresiją ir procesus ląstelėse. Jie skatina gliukoneogenezę, didina glikogeno atsargas kepenyse ir slopina gliukozės panaudojimą ląstelėse. Gliukokortikoidai taip pat slopina uždegimą, alergines reakcijas ir imuninį aktyvumą, didina organizmo atsparumą stresams.
Mineralokortikoidai, tokie kaip aldosteronas, reguliuoja elektrolitų apykaitą, skatindami natrio reabsorbciją ir kalio ekskreciją inkstų kanalėliuose.
Gliukokortikoidų veikimo mechanizmas
Gliukokortikoidai veikia prisijungdami prie specifinių receptorių, esančių citozolyje. Susidaręs hormono-receptoriaus kompleksas įsitvirtina branduolyje ir prisijungia prie atitinkamų DNR sekų, reguliuodamas genų transkripciją. Šis procesas gali slopinti arba skatinti tam tikrų baltymų biosintezę.
Gliukokortikoidų poveikis medžiagų apykaitai
Gliukokortikoidai skatina gliukoneogenezę, didindami gliukozės biosintezę iš aminorūgščių. Jie taip pat didina glikogeno kiekį kepenyse ir slopina gliukozės panaudojimą ląstelėse. Gliukokortikoidai skatina riebalų mobilizaciją iš riebalinio audinio ir jų oksidaciją, didindami laisvųjų riebalų rūgščių koncentraciją kraujo plazmoje.
Gliukokortikoidų poveikis kraujospūdžiui ir elektrolitų apykaitai
Gliukokortikoidai reguliuoja kraujospūdį, skatindami angiotenzinogeno ir angiotenzino II biosintezę. Jie taip pat sulaiko natrį, didina kalio ekskreciją ir slopina vazopresino sekreciją, reguliuodami vandens apykaitą.
Taip pat skaitykite: Streso įtaka galvijų sveikatai
Gliukokortikoidų poveikis imuninei sistemai
Gliukokortikoidai slopina organizmo imunoginį atsaką, sukeldami limfocitų irimą ir limfoidinio audinio involiuciją. Jie taip pat slopina užkrūčio liaukos veiklą, interleukinų sekreciją bei antikūnų metabolizmą. Dėl šių savybių gliukokortikoidai vartojami kaip preparatai nuo uždegimo.
Steroidų ekskrecija
Steroidai metabolizuojami kepenyse, prijungiant vandenilio atomus ir susidarant ketosteroidams. Metabolitai išskiriami pro inkstus su šlapimu. Moterys su šlapimu išskiria mažiau 17-ketosteroidų nei vyrai.
Antinksčių funkcijos sutrikimai
Antinksčių hipofunkcija sukelia gliuko- ir mineralokortikoidų biosintezės sumažėjimą, sutrikdydama ląstelių metabolizmą ir didindama šlapalo išsiskyrimą. Antinksčių hiperfunkcija, pvz., Kušingo sindromas, sukelia kortizolio sekrecijos paros ritmo sutrikimą, gliukozės netoleravimą ir hipertenziją. Įgimta antinksčių hiperplazija, dažnai sukelta 21-hidroksilazės nepakankamo aktyvumo, sukelia androgenų hiperprodukciją ir sutrikdo išorinių lyties organų formavimąsi embriono stadijos metu.
Gliukokortikoidų farmakologinis panaudojimas
Sintetiniai gliukokortikoidai, tokie kaip deksametazonas, naudojami įvairioms ligoms gydyti, įskaitant smegenų edemą, ūminę astmą, krupą, odos ligas, reumatines ligas ir vėžį. Jie taip pat naudojami kaip imunosupresantai po organų transplantacijos.
tags: #streso #metu #gliukokortikoidai