Free Press

Hormony : Kortikoidy

1. Stavba a produkce
2. Revoluce
3. Glukokortikoidy
4. Minerokortikoidy
5. Kortikoidní disruptory
6. Historie výzkumu

Stavba a výroba

Kortikoidy jsou skupinou chemicky příbuzných steroidních hormonů. Steroidy jsou zvláštním druhem tukové molekuly se čtyřprstencovou páteří nebo jádrem z atomů uhlíku, podobně jako jejich předchůdce cholesterol. Řada chemických reakcí, které jsou podněcovány bílkovinami zvanými enzymy, odebírá a přidává skupiny do polycyklického (mnohoprstencového) jádra cholesterolu. Tyto děje jej přeměňují nejprve na steroid pregnenolon, poté na 11-deoxykortikosteron nebo 17-α-hydroxyprogesteron a nakonec na kortikoidní hormony kortikosteron, kortizol a aldosteron.
CAPTION: Mnoho chemických změn mění cholesterol na kortikoidní hormony. KREDIT: Tulane University.

Nadledviny, uložené na vrcholu ledvin, produkují u lidí a dalších savců glukokortikoidy a mineralokortikoidy. Ryby, obojživelníci, plazi a ptáci je vytvářejí v podobném orgánu zvaném meziobličejová žláza.

Revoluce nahoru

KAPITULACE: Vazba na kortikoidní receptor. KREDIT: Tulane University.

Stejně jako všechny steroidní hormony i glukokortikoidy a mineralokortikoidy působí tak, že se spojí s receptory na povrchu buněčné membrány nebo uvnitř buňky v tekuté cytoplazmě. Vazba na obou místech spouští různé chemické signalizační systémy.

Hormon spojující se s povrchovým receptorem spustí v cytoplazmě bleskurychlé chemické relé, které vyvolá změny v buněčné chemii a iniciuje uvolňování hormonů nebo zažehne přenos nervového signálu. Naproti tomu, když se steroidní hormony dostanou dovnitř buňky, mohou se spojit s receptorem a vytvořit jednotku hormon/receptor, která se přesune do jádra, připojí se přímo na speciální vazebná místa DNA a aktivuje geny produkující bílkoviny. Proteiny vytvořené během tohoto procesu řídí změny v buňce, které koordinují iontovou a energetickou rovnováhu (Cato et al. 2002).
zpět na začátek

Glukokortikoidy

Glukokortikoidy jsou pojmenovány podle své role při uvolňování cukru glukózy. Přezdívka této skupiny hormonů však popírá jejich široký význam. Tyto hormony ovlivňují všechny systémy v těle a řídí základní procesy spojené s přeměnou zásob cukru, tuku a bílkovin na využitelnou energii, potlačují otoky a záněty a tlumí imunitní reakce.

Nejznámější je jejich role při odbourávání stresu. Glukokortikoidy, často nazývané „stresové hormony“, letí do akce, aby poskytly energii potřebnou pro boj s fyzickým nebo emocionálním stresem, mimo jiné včetně horečky, nemoci, zranění nebo bezpečnostních hrozeb. Jejich signály játrům, tukům a svalům urychlují chemické odbourávání – neboli metabolismus – uloženého cukru, tuku a bílkovin.

Pro tvorbu energie dávají glukokortikoidy signál játrům, aby jednak uvolnila vlastní uloženou glukózu, jednak aby nasála svalové bílkoviny a tuky z krve a přeměnila je na glukózu. Rozložením této molekulární potravy se uvolní uložená energie, která je pak vypuštěna do krevního oběhu jako glukóza. Glukóza je přednostně dodávána do mozku a srdce, aby poháněla reakce typu „bojuj nebo uteč“ na vnímaný stres.

Hydrokortizon, nazývaný také kortizol, kortikosteron, 11-deoxykortizol a kortizon jsou typy glukokortikoidů, které se vyskytují u většiny obratlovců. Kortizol je nejrozšířenější a nejsilnější glukokortikoid u lidí a ryb. Kortikosteron je nejsilnější u obojživelníků, plazů a ptáků.
Nemoc nebo zdravotní problémy souvisejí s nerovnováhou glukokortikoidů. Například příliš mnoho kortizolu může vyvolat Cushingův syndrom, zatímco příliš málo přispívá k Addisonově chorobě. Nadměrná sekrece glukokortikoidů souvisí s některými typy cukrovky. Trvalý stres zvyšuje hladinu glukokortikoidů na úroveň, která může bránit tvorbě dalších steroidních hormonů a bránit plodnosti.
zpět na začátek
Minerokortikoidy

V současné době vědci neidentifikovali v životním prostředí sloučeniny, které by přímo napodobovaly nebo blokovaly působení glukokortikoidů nebo mineralokortikoidů. Expozice polychlorovaným bifenylům (PCB) je však spojena s neobvykle nízkými hladinami glukokortikoidů u ledních medvědů (Oskam et al. 2004), ptáků (Love et al. 2003), ryb (Aluru et al. 2004) a žab (Glennemeler a Denver 2001), což naznačuje, že PCB by mohly narušovat energetickou rovnováhu. Těžký kov arsen, který přirozeně znečišťuje vodní zdroje po celém světě a byl široce používán jako konzervační prostředek na dřevo, může interferovat s komplexy glukokortikoidních hormonů a receptorů a inhibovat transkripci genů, což je mechanismus, který by mohl vysvětlit souvislost tohoto kovu s rakovinou (Kaltreider et al. 2001).
zpět na začátek
Historie výzkumu

V roce 1855 Thomas Addison poprvé popsal kritickou roli nadledvinek, když zdokumentoval onemocnění spojené s jejich atrofií (Addison 1855). Pacienti se cítili slabí, hubli, měli chuť na sůl, nízkou hladinu cukru v krvi a velmi nízký krevní tlak. Pozdější experimenty ukázaly, že nadledvinky mají určitý vliv na množství soli vylučované organismem a na metabolismus cukru a škrobu.

V roce 1945 byly z nadledvinek extrahovány čtyři glukokortikoidy s největším vlivem na hladinu cukru v krvi a identifikovány jako 11-deoxykortizol, kortikosteron, kortizon a kortizol. V roce 1952 James F. Tait, Sylvia A. Simpsonová a jejich kolegové (Tait et al. 1952; Simpson et al. 1952) extrahovali steroid, který způsoboval retenci sodíku, a v roce 1954 jej identifikovali jako mineralokortikoid aldosteron (Hadley 2000; Simpson 1954).

zpět na začátek

• Addison T. 1855. On the Constitutional and Local Effects of Disease of the Supra-renal Capsules [O konstitučních a lokálních účincích onemocnění nadledvin]. London, UK: Samuel Highley.
• Aluru N, Jorgensen E, Maule A a Vijayan M. 2004. Narušení osy hypotalamus-hypofýza-nadledviny PCB zahrnuje snížení regulace mozkových glukokortikoidních receptorů u anadromního mloka polárního. American Journal of Physiology – Regulatory Integrative and Comparative Physiology 287:R787-793.
• Cato A, Nestl A a Mink S. 2002. Rychlé působení steroidních receptorů v buněčných signálních drahách. Science’s STKE 2002: re9; doi: 10.1126/stke.2002.138.re9; dostupné: http://stke.sciencemag.org/cgi/content/full/sigtrans%3b2002/138/re9.
• Glennemeller K a Denver R. 2001. Subletální účinky chronické expozice organochlorové sloučenině na pulce skokana severního (Rana pipiens). Environmental Toxicology 16:287-297.
• Hadley M. 2000. Endocrinology. Upper Saddle River, NJ:Prentice Hall.
• Kaltreider RC, Davis AM, Lariviere JP, and Hamilton JW. 2001. Arsen mění funkci glukokortikoidního receptoru jako transkripčního faktoru. Environmental Health Perspectives 109(March):245-251.
• Love O, Shutt L, Silfies J, Bortolotti G, Smits J, and Bird D. 2003. Effects of dietary PCB exposure on adrenocortical function in captive American stestrels (Falco sparverius) [Vliv dietární expozice PCB na adrenokortikální funkce u poštolky americké (Falco sparverius) v zajetí]. Ecotoxicology 12:199-208.
• Oskam I, Ropstad E, Lie E, Derocher A, Wiig O, Dahl E, Larsen S, and Skaare J. 2004. Organochlorové látky ovlivňují steroidní hormon kortizol u volně žijících ledních medvědů (Ursus maritimus) na Špicberkách v Norsku. Journal of Toxicology and Environmental Health Part A 67:959-977.
• Simpson SA, Tait JF, Wettstein A, Neher R, Von Euw J, Schindler O a Reichstein T. 1954. Konstitution des Aldosterons, des neuen mineralocorticoids (Konstituce aldosteronu, nového mineralokortikoidu). Experientia 10(3):132-133.
• Simpson SA, Tait JF and, Bush IE. 1952. Secretion of a salt-retaining hormone by the mammalian adrenal cortex (Vylučování hormonu zadržujícího soli kůrou nadledvin savců). Lancet 2(5):226-228.
• Tait JF, Simpson SA a Grundy HM. 1952. The effect of adrenal extract on mineral metabolism [Vliv extraktu nadledvinek na metabolismus minerálů]. Lancet 1(3):122-124.

zpět na začátek
.