Hormoner: Hormoner: Kortikoiderne
- Bygning og produktion
- Revner op
- Glukokortikoider
- Mineralokortikoider
- Kortikoidforstyrrende stoffer
- Forskningens historie
KORT: Hydrokortison, også kaldet kortisol, er et glukokortikoidhormon. (klik på billedet for at manipulere).
CREDIT: PubChem, National Library of Medicine.
Bygning og produktion
Corticoider er en gruppe af kemisk beslægtede steroidhormoner. Steroider er en særlig form for fedtmolekyle med en fireringet, kulstofatomer-rygge eller kerne, ligesom deres forgænger, kolesterol, er en særlig slags fedtmolekyle. En række kemiske reaktioner, som anspores af proteiner kaldet enzymer, fjerner og tilføjer grupper til kolesterolets polycykliske (mange-ringede) kerne. Disse handlinger omdanner det først til steroidet pregnenolon, derefter til 11-deoxycorticosteron eller 17-α-hydroxyprogesteron og til sidst til de kortikoide hormoner corticosteron, cortisol og aldosteron.
KAPTION: Mange kemiske ændringer omdanner kolesterol til kortikoidhormoner. CREDIT: Tulane University.
Nyrebarkhormonerne, der sidder oven på nyrerne, producerer glukokortikoider og mineralokortikoider hos mennesker og andre pattedyr. Fisk, padder, krybdyr og fugle producerer dem i et lignende organ kaldet interrenal kirtel.
Rivning opad
KAPTION: Kortikoidreceptorbinding. CREDIT: Tulane University.
Som alle andre steroidhormoner har glukokortikoider og mineralokortikoider virkninger ved at docke op med receptorer på cellens membranoverflade eller inde i cellen i det flydende cytoplasma. Binding på begge steder udløser forskellige kemiske signaleringssystemer.
Et hormon, der forener sig med en receptor på overfladen, starter et lynhurtigt kemisk relæ i cytoplasmaet, der udløser ændringer i cellens kemi for at sætte gang i hormonfrigivelsen eller udløse nervesignaloverførsel. I modsætning hertil kan steroidhormoner, når de går ind i en celle, binde sig til en receptor for at danne en hormon/receptor-enhed, der bevæger sig ind i kernen, lægger sig direkte til særlige DNA-bindingssteder og aktiverer proteinproducerende gener. De proteiner, der laves under denne proces, driver de celleforandringer, der koordinerer ion- og energibalancen (Cato et al. 2002).
tilbage til toppen
Glukokortikoider
Glukokortikoider er opkaldt efter deres rolle i forbindelse med frigivelsen af sukkeret glukose. Men hormongruppens øgenavn dementerer deres udbredte betydning. Disse hormoner påvirker alle kroppens systemer og styrer grundlæggende processer i forbindelse med omdannelse af sukker-, fedt- og proteinlagre til brugbar energi, hæmmer hævelse og inflammation og undertrykker immunreaktioner.
Den mest kendte er deres rolle i forbindelse med stressaflastning. Glukokortikoider, der ofte kaldes “stresshormoner”, flyver i aktion for at tilvejebringe den energi, der er nødvendig for at bekæmpe fysisk eller følelsesmæssig stress, herunder, men ikke begrænset til, feber, sygdom, skade eller sikkerhedstrusler. Deres signaler til lever, fedt og muskler fremskynder den kemiske nedbrydning – eller metabolisme – af lagret sukker, fedt og protein.
For at generere energi signalerer glukokortikoiderne til leveren, at den både skal frigive sit eget lagrede glukose og opsuge muskelproteiner og fedtstoffer fra blodet og omdanne dem til glukose. Ved at bryde denne molekylære mad fra hinanden frigøres lagret energi, som derefter dumpes ud i blodet som glukose. Glukosen sendes fortrinsvis til hjernen og hjertet for at give brændstof til kamp- eller flugtreaktionerne på den oplevede stress.
Hydrokortison, også kaldet kortisol, kortikosteron, 11-deoxycortisol og kortison er de typer af glukokortikoider, der findes i de fleste hvirveldyr. Kortisol er den mest hyppige og potente glukokortikoid i mennesker og fisk. Kortikosteron er mest potent i padder, krybdyr og fugle.
Sygdom eller helbredsproblemer er knyttet til ubalancer i glukokortikoidet. For eksempel kan for meget kortisol udløse Cushings syndrom, mens for lidt bidrager til Addisons sygdom. Overdreven sekretion af glukokortikoider er forbundet med visse former for diabetes. Kontinuerlig stress øger glukokortikoiderne til niveauer, der kan hæmme andre steroidhormoner og hæmme fertiliteten.
tilbage til toppen
Mineralkortikoider
CREDIT: PubChem, National Library of Medicine.
Som navnet antyder, regulerer mineralokortikoider mineraler – uorganiske molekyler som natrium, kalium og brint. Hovedsageligt afbalancerer disse hormoner mineralniveauerne for at opretholde vandbalancen i og omkring cellerne. De virker hovedsageligt i nyrerne, tyktarmen og spytkirtlerne og får cellerne til at tilbageholde natrium, mens de udskiller kalium- og hydrogenioner i urinen. Når natrium tilbageholdes, tilbageholdes der også vand, hvilket øger den samlede mængde cirkulerende blod og øger blodtrykket. Blodtrykssensorer i nyrerne hjælper med at slå mineralokortikoidfrigivelsen til eller fra, så den rette balance opretholdes.
Aldosteron er det eneste mineralokortikoid hos firbenede hvirveldyr. Kortisol, selv om det typisk klassificeres som et glukokortikoid, regulerer mineralbalancen hos fisk og unge padder.
En korrekt hormonbalance er nødvendig for et godt helbred. For meget mineralokortikoid aktivitet kan føre til natrium/salt tilbageholdelse, hævelse og højt blodtryk, alt sammen betegnet som hypermineralokortikoidisme. For lidt aktivitet giver lavt natrium/saltniveau, lavt blodtryk og lav blodvolumen, hvilket kaldes hypomineralokorticoidisme.
tilbage til toppen
Kortikoidforstyrrende stoffer
For øjeblikket har forskerne ikke identificeret forbindelser i miljøet, der direkte efterligner eller blokerer glukokortikoid- eller mineralokortikoidvirkninger. Eksponering for polychlorerede biphenyler (PCB’er) er imidlertid forbundet med usædvanligt lave glukokortikoidniveauer hos isbjørne (Oskam et al. 2004), fugle (Love et al. 2003), fisk (Aluru et al. 2004) og frøer (Glennemeler og Denver 2001), hvilket tyder på, at PCB’er kan forstyrre energibalancen. Tungmetallet arsen, som naturligt forurener vandforsyninger i hele verden og har været meget anvendt som træbeskyttelsesmiddel, kan forstyrre glukokortikoidhormon-receptorkomplekser og hæmme gentranskriptionen, en mekanisme, der kan forklare metallets forbindelse til kræft (Kaltreider et al. 2001).
tilbage til toppen
Forskningens historie
I 1855 beskrev Thomas Addison for første gang binyrerne kritiske rolle, da han dokumenterede en sygdom, der var forbundet med deres atrofi (Addison 1855). Patienterne følte sig svage, tabte sig, havde trang til salt, havde lavt blodsukker og et meget lavt blodtryk. Senere forsøg viste, at binyrerne havde en vis effekt på den mængde salt, som kroppen udskiller, og på sukker- og stivelsesmetabolismen.
I 1945 blev de fire glukokortikoider med den største effekt på blodsukkerniveauet udvundet fra binyrerne og identificeret som 11-deoxycortisol, kortikosteron, kortison og kortisol. I 1952 ekstraherede James F. Tait, Sylvia A. Simpson og kolleger (Tait et al. 1952; Simpson et al. 1952) et steroid, der forårsagede natriumretention, og i 1954 identificerede de det som mineralokortikoidet aldosteron (Hadley 2000; Simpson 1954).
tilbage til toppen
- Addison T. 1855. Om de konstitutionelle og lokale virkninger af sygdom i de overnyriske kapsler. London, UK: Samuel Highley.
- Aluru N, Jorgensen E, Maule A og Vijayan M. 2004. PCB-forstyrrelse af hypothalamus-hypofyse-interrenal aksen involverer nedregulering af glukokortikoidreceptorreceptorerne i hjernen hos anadrome fjeldørreder. American Journal of Physiology – Regulatory Integrative and Comparative Physiology 287:R787-793.
- Cato A, Nestl A, og Mink S. 2002. Hurtige handlinger af steroidreceptorer i cellulære signalveje. Science’s STKE 2002: re9; doi: 10.1126/stke.2002.138.re9; Available: http://stke.sciencemag.org/cgi/content/full/sigtrans%3b2002/138/re9.
- Glennemeller K og Denver R. 2001. Subletale virkninger af kronisk eksponering for en organoklorforbindelse på nordlige leopardfrøer (Rana pipiens) på haletudser. Environmental Toxicology 16:287-297.
- Hadley M. 2000. Endokrinologi. Upper Saddle River, NJ:Prentice Hall.
- Kaltreider RC, Davis AM, Davis AM, Lariviere JP, og Hamilton JW. 2001. Arsen ændrer funktionen af glukokortikoidreceptoren som en transkriptionsfaktor. Environmental Health Perspectives 109(March):245-251.
- Love O, Shutt L, Silfies J, Bortolotti G, Smits J, and Bird D. 2003. Virkninger af PCB-eksponering via kosten på adrenokortikal funktion hos amerikanske tårnfalke (Falco sparverius) i fangenskab. Ecotoxicology 12:199-208.
- Oskam I, Ropstad E, Lie E, Derocher A, Wiig O, Dahl E, Larsen S, og Skaare J. 2004. Organiske klorstoffer påvirker steroidhormonet cortisol hos fritlevende isbjørne (Ursus maritimus) på Svalbard, Norge. Journal of Toxicology and Environmental Health Part A 67:959-977.
- Simpson SA, Tait JF, Wettstein A, Neher R, Von Euw J, Schindler O, og Reichstein T. 1954. Konstitution des Aldosterons, des neuen mineralocorticoids (Konstitution af aldosteron, et nyt mineralocorticoid). Experientia 10(3):132-133.
- Simpson SA, Tait JF and, Bush IE. 1952. Sekretion af et saltholdigt hormon fra pattedyrs binyrebarkhinde. Lancet 2(5):226-228.
- Tait JF, Simpson SA, og Grundy HM. 1952. Virkningen af binyrebarkekstrakt på mineralstofskiftet. Lancet 1(3):122-124.
tilbage til toppen