Адренокортикотропный гормон или АКТГ – это гормон, вырабатываемый гипофизом – небольшой железой в основании мозга. Он стимулирует секрецию стероидных гормонов в коре надпочечников – двумя маленькими железами, расположенными над почками. Его основной эффект – повышение выработки гормона кортизола надпочечниками.
Кортизол играет важную роль, помогая: реагировать на стресс; бороться с инфекцией; регулировать уровень сахара в крови; поддерживать артериальное давление; регулировать метаболизм – использование пищи и энергии. Недостаток и избыток кортизола может вызвать серьезные проблемы со здоровьем.
Адренокортикотропный гормон используется в качестве лекарственного и диагностического средства. АКТГ – важный компонент гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы и часто вырабатывается организмом в ответ на биологический стресс.
Что такое адренокортикотропный гормон? Химическая структура и синтез
Содержание статьи
Адренокортикотропный гормон или АКТГ – полипептид с молекулярной массой 5250, состоящий из 39 аминокислотных остатков в одной цепи, без дисульфидных поперечных связей. Его биологическая активность проявляется в последовательности первых 24 N-концевых аминокислотных остатков, и эта последовательность идентична у всех изученных видов.
Адренокортикотропный гормон вырабатывается кортикотропными клетками передней доли гипофиза. АКТГ секретируется в ответ на выработку кортикотропин-рилизинг-гормона или CRH из гипоталамуса. Действие CRH на высвобождение АКТГ усиливается другим гипоталамическим гормоном – вазопрессином. Производство и секреция АКТГ регулируются глюкокортикоидной обратной связью, при этом АКТГ находится в центре гомеостатической сети, включающей гипоталамус и гипофиз.
Он секретируется в течение дня несколькими прерывистыми импульсами и транспортируется кровью по всему телу. Как и кортизол, уровень адренокортикотропного гормона обычно высокий утром при пробуждении и самый низкий во время сна. Это называется суточным или циркадным ритмом.
На синтез, хранение и высвобождение АКТГ гипофизом влияет стресс, уровни циркулирующих кортикостероидов и 24-часовой циклический ритм, который медленно реагирует на смену дня и ночи и на режим сна. Считается, что все эти регуляторные эффекты опосредуются гипоталамическим рилизинг-фактором кортикотропина или CRF. На уровень АКТГ также воздействуют сон, физические нагрузки и беременность.
Продукция АКТГ может происходить в четырех основных классов опухолей: карцинома бронхов, карцинома яичников, феохромоцитома и эндокринные опухоли передней кишки, такие как карциноид бронхов или тимуса, медуллярная карцинома щитовидной железы и островковые опухоли поджелудочной железы.
Функции адренокортикотропного гормона
- Адренокортикотропный гормон достигая надпочечников связывается с рецепторами, заставляя надпочечники секретировать больше кортизола, что приводит к более высокому уровню кортизола в крови. Он также увеличивает производство химических соединений, вызывающих повышение уровня других гормонов – адреналина и норадреналина.
- АКТГ стимулирует синтез и высвобождение кортизола в пределах от 2 до 3 мин, увеличивая образование свободного холестерина, как следствие повышенного холестерина и снижение эфиров холестерина.
- АКТГ ускоряет транспорт холестерина через митохондриальные мембраны, способствует связыванию холестерина с цитохромом P450scc и высвобождению вновь синтезированного прегненолона из митохондрий.
- АКТГ стимулирует высвобождение минералокортикоидов надпочечников и андрогенов, а также высвобождение различных промежуточных продуктов.
- Хроническое действие АКТГ оказывает влияние как на структуру надпочечников, так и на стероидогенез. АКТГ постоянно стимулирует поглощение и метаболизм липопротеинов низкой плотности или ЛПНП, синтез рецептора ЛПНП и других факторов. Поэтому он оказывает стимулирующее воздействие на все известные ранние этапы стероидогенеза.
- Постоянные эффекты АКТГ на стероидогенез возникают в основном за счет стимуляции транскрипции генов, кодирующих стероидогенные ферменты, и других факторов. АКТГ увеличивает транскрипцию генов P450scc, P450c17, P450c21 и P450c11 и стимулирует накопление мРНК P450scc человека и активность P450scc человека. Точные механизмы стимуляции АКТГ фермента расщепления боковой цепи P450scc еще неизвестны.
- АКТГ способствует как гипертрофии клеток надпочечников, так и гиперплазии. АКТГ в физиологических концентрациях может способствовать синтезу инсулиноподобного фактора роста-II или IGF-II, синтезу основного фактора роста фибробластов и эпидермального фактора роста, действующих вместе с IGF-II для стимуляции роста надпочечников.
- АКТГ играет роль в метаболизме глюкозы и иммунной функции.
Показатели нормы
У женщин и у мужчин уровень кортизола не отличается. Он может несколько повышаться, если женщина находится в положении, причем увеличение его уровня будет происходить каждый месяц. Это является вариантом нормы, так как патологические процессы в организме отсутствуют, а рост гормона происходит по причине увеличения в крови плазменных белков, которые связывают молекулы кортизола.
Кортизол может быть измерен в мкг/л и в нмоль/л. Также показатели нормы могут несколько изменяться, что зависит от конкретной лаборатории, в которой осуществляется диагностика. Заниматься расшифровкой и интерпретацией полученных данных должны специалисты.
Уровень кортизола зависит от времени суток. Так, утром его норма составляет 91-235 мкг/л (250-650 Нмоль/л), а вечером значения гормона варьируются в пределах 18-101 мкг/л (50-280 Нмоль/л).
Пик кортизола в организме приходится на 6-8 часов утра, а меньше всего его в крови после 20:00 вечера. Эти временные рамки учитывают при выполнении анализа.
Механизм действия АКТГ
CRH высвобождается из гипоталамуса. CRH стимулирует выделение АКТГ передней долей гипофиза. АКТГ действует на кору надпочечников, высвобождая кортизол и андрогены. Повышение уровня кортизола обеспечивает систему отрицательной обратной связи для уменьшения количества CRH, высвобождаемого из гипоталамуса.
АКТГ воздействует на рецепторы, связанные с G-белком, на внеклеточных мембранах фасцикулярной и ретикулярной зон коры надпочечников. cAMP – это вторичная система обмена сообщениями. Активация рецептора g-пары активирует аденилатциклазу, тем самым увеличивая продукцию цАМФ.
Циркадный ритм влияет на секрецию кортизола. Самый высокий уровень кортизола наблюдается рано утром, а самый низкий — вечером. Эта концепция важна для диагностического тестирования.
Повышение уровня кортизола, как реакция на стресс
Любые стрессовые факторы, которые воздействуют на человека, заставляют его нервную систему посылать сигналы в гипоталамус. Он, в свою очередь, повышает выработку кортиколиберина (КРГ), который с током крови доходит до гипофиза. Гипофиз, получив большое количество КРГ, начинает продуцировать адренокортикотропный гормон (АКТГ).
АКТГ с током крови переносится к надпочечникам, которые получив его, начинают синтезировать кортизол. Он также попадает в кровь и направляется к клеткам-мишеням. Чаще всего таковыми являются гепатоциты. В них содержатся протеины, с которыми соединяются молекулы кортизола.
Следующим этапом является запуск сложнейших реакций в организме, в ходе которых активизируются различные гены и происходит увеличение количества специальных белков. Именно эти белки составляют базовый ответ организма на раздражающий стрессовый фактор.
Как контролируется выработка адренокортикотропного гормона?
Секреция адренокортикотропного гормона контролируется тремя взаимосвязанными областями тела:
- гипоталамусом;
- гипофизом;
- надпочечниками.
Это называется осью гипоталамус-гипофиз-надпочечники или HPA. Когда уровень кортизола в крови низкий, группа клеток гипоталамуса выделяет гормон, называемый кортикотропин-рилизинг-гормоном или CRH. Он стимулирует гипофиз к секреции адренокортикотропного гормона в кровоток.
Высокий уровень адренокортикотропного гормона определяется рецепторами надпочечников. Это стимулирует секрецию кортизола, вызывая повышение его уровня в крови. По мере повышения уровня кортизола начинается снижение высвобождения кортикотропин-рилизинг-гормона из гипоталамуса и адренокортикотропного гормона из гипофиза. В результате начинает падать уровень адренокортикотропного гормона и, как следствие, кортизола. Это называется петлей отрицательной обратной связи.
Стресс, как физический, так и психологический, стимулирует выработку адренокортикотропных гормонов и, следовательно, повышает уровень кортизола.
Кортизол. Общая информация
Кортизол – это гормон надпочечников. Его функция заключается в защите организма от внешних стрессов, посредством регулирования артериального давления. Кортизол принимает участие в обмене белков, углеводов и липидов. Кортизол выполняет ряд регуляторных функций, например, стимулирует выработку глюкозы из аминокислот печени, расщепление жиров для получения энергии, реагирует на воспалительные процессы в организме. Кортизол – это гормон стресса, эволюционно механизм активности этого гормона был связан с продолжительным периодом борьбы организма с нехваткой пищи. Надпочечники – это парные секреторные органы. Расположены в верхней части почек. Надпочечники секретируют гормоны, необходимые для нормальной работы метаболизма.
Регуляция синтеза и активности кортизола осуществляет адренокортикотропный гормон (АКТГ). За выработку АКТГ отвечает гипофиз – это железа головного мозга, находящаяся в его нижней части. Взаимодействие кортизола и АКТГ осуществляется по методу обратной связи. Если в крови повышается концентрация кортизола, то происходит ингибирование выработки АКТГ. И наоборот, низкие концентрации кортизола активируют синтез АКТГ.
В норме уровень кортизола остается неизменным. От кортизола зависит уровень агрессии, лояльности, настроения, репродуктивные функции. Повышенная секреция кортизола происходит в ответ на стрессовые ситуации. Но в отличие от адреналина, выработка которого активирует физическую иммобилизацию, силу, повышенное внимание, кортизол стимулирует катаболические процессы в организме и активирует клеточный распад. Такой эффект наблюдается при длительном воздействие стрессовых факторов на организм. Для спортсменов этот фактор особенно важен. Если после интенсивной тренировки не нормализовать уровень кортизола, то запустятся катаболические механизмы, которые будут препятствовать росту мышечной массы. Кортизол влияет на белковые молекулы, которые выступают строительным материалом для мышечной ткани. Тонус мускулатуры будет снижен, а соответственно, и ее объем. Несмотря на такие негативные эффекты нормальные концентрации кортизола в крови жизненно необходимы для человека.
Что такое кортизол? Химическая структура и синтез
Кортизол – это стероидный гормон, синтезируемый в коре надпочечников из холестерина. Кортизол – производное изопентенилпирофосфата или IPP.
Синтез кортизола
В митохондриях коры надпочечников происходит синтез прегненолона – обычного предшественника стероидных гормонов, например, кортизола. Фермент, катализирующий образование прегненолона через промежуточное соединение 20α-дигидроксихолестерин, называется холестерин десмолазой и представляет собой монооксигеназу. В ее состав в качестве кофактора входим НАДФН. Ему необходим гемсодержащий цитохром P450 в качестве кофермента.
Однако основное вещество в биосинтезе кортизола – это не десмолаза холестерина, а транслоказа холестерина, расположенная на внешней мембране митохондрий. Она транспортирует необходимый холестерин на внутреннюю мембрану митохондрий. Этот белок, известный как «белок StAR» – стероидогенный белок острой регуляции.
Синтез прегненолона начинается с холестерина. Прегненолон покидает митохондрию и превращается в прогестерон 3β-гидроксистероиддегидрогеназой. В эндоплазматическом ретикулуме этот прогестерон превращается в 17α-гидроксипрогестерон под действием фермента 17-стероид- гидроксилазы.
Дальнейшее гидроксилирование с катализом 21-гидроксилазы дает 11-дезоксикортизол. Он превращается в кортизол в митохондрии с помощью стероидной 11бета-гидроксилазы.
Образование кортизола в фасцикулярной зоне коры надпочечников стимулируется адренокортикотропным гормоном или АКТГ гипофиза.
Физиологический эффект
Кортизол активирует катаболические метаболические процессы и обеспечивает организм высокоэнергетическими соединениями.
Кортизол обладает широким спектром действия и оказывает метаболическое воздействие на:
- углеводный баланс – способствует глюконеогенезу в печени;
- липидный обмен – способствует липолитическому эффекту адреналина и норадреналина;
- белковый обмен – катаболический.
Кортизол задерживает выведение воды и оказывает противовоспалительное действие.
Кортизол участвует в регулировании роста человека.
Цель метаболической активации с помощью кортизола – увеличение доступной энергии в организме, чтобы иметь возможность лучше противостоять одноразовым или повторяющимся физическим и психологическим стрессам. Таким образом, кортизол тесно связан с физическим и психическим стрессом и может считаться наиболее важным гормоном стресса.
Так как, под влиянием кортизола:
- повышается температура тела;
- энергетический метаболизм активизируется;
- подавляются болевые реакции.
За что отвечает кортизол
Кортизол – гормон, снискавший себе дурную славу. Так, его часто обвиняют в бессоннице, накоплении жира и разрушении мышечной массы. Гормон действительно обладает таким действием, но только в том случае, если вырабатывается в слишком больших количествах. В умеренных количествах он жизненно необходим нашему организму. Его основная задача – адаптировать тело к меняющимся условиям окружающей среды.
Кортизол выполняет в нашем организме сразу несколько важных функций:
- регулирует уровень глюкозы в крови;
- поддерживает нервную систему;
- активирует мозговую деятельность;
- контролирует артериальное давление;
- защищает от инфекций.
Именно под действием кортизола происходит глюконеогенез – процесс образования глюкозы в печени. То есть гормон отвечает за обеспечение организма энергией, необходимой для жизнедеятельности. У здорового человека наибольшая концентрация кортизола наблюдается утром. Именно поэтому по утрам мы ощущаем себя бодрыми и полными сил. К вечеру выработка гормона постепенно снижается, а с ней падает и наша продуктивность, мы чувствуем усталость и быстро засыпаем.
В норме у здорового взрослого человека кортизол вырабатывается в количестве от 15 до 30 мг в сутки.
Зачем нужен тест на АКТГ и кортизол?
Этот тест может понадобиться, если у пациента наблюдаются симптомы слишком большого или слишком низкого уровня кортизола.
Симптомы высокого уровня кортизола:
- увеличение веса;
- накопление жира в плечах;
- розовые или фиолетовые растяжки на животе, бедрах и груди;
- легко появляющиеся синяки на коже;
- увеличение волос на теле;
- мышечная слабость;
- усталость;
- прыщи.
Симптомы низкого уровня кортизола:
- потеря веса;
- тошнота и рвота;
- понос;
- боль в животе;
- головокружение;
- потемнение кожи;
- тяга к соленой пище;
- усталость.
Этот тест может понадобиться, если у пациента есть симптомы гипопитуитаризма. Симптомы будут различаться в зависимости от тяжести заболевания, но могут включать следующее:
- потеря аппетита;
- нерегулярные менструации и бесплодие у женщин;
- выпадение волос на теле и на лице у мужчин;
- снижение полового влечения у мужчин и женщин;
- чувствительность к холоду;
- частое мочеиспускание;
- усталость.
Когда нужно пройти тест на уровень кортизола
При повышенном или пониженном артериальном давлении, при повышенном содержании сахара в крови, при наличии жировых отложений в области талии, снижении мышечной массы, утомляемости, болезненных ощущениях в брюшной полости, появлении пигментных пятен на коже и т.д.
Наряду с содержанием кортизола рекомендовано тестирование на содержание в организме гормона сна мелатонинa — принцип обследования тот же.
Цены на определения уровня кортизола и мелатонина в Словении Термы КРКА
Кортизол — суточный профиль — 4 забора образца слюны: 141,75 evro
Мелатонин: 103,95 evro
Кортизол и мелатонин: 195,51 evro
Подготовка к анализу, процедура теста и его риски
Рекомендуется голодать в течение ночи перед тестированием. Тесты обычно проводятся рано утром, потому что уровень гормона меняется в течение дня.
Что происходит во время теста на АКТГ?
Медицинский работник возьмет образец крови из вены на руке с помощью небольшой иглы. После того как игла будет введена, небольшое количество крови будет собрано в пробирку. Может возникнуть легкое покалывание при введении и удалении иглы. Обычно процедура занимает менее пяти минут.
Есть ли риски для теста?
Риск сдачи анализа крови очень невелик. Может появиться легкая боль или синяк в месте введения иглы, но большинство симптомов быстро проходят.
Каковы симптомы высокого уровня кортизола (синдром Кушинга)?
Резкая смена настроения — например, сильная раздражительность, подавленность или тревожность
Состояние подавленности и пустоты, в некоторых ситуациях вполне нормальная реакция, но длительное нахождение в состояние подавленности и/или беспокойства, может быть вызвано длительным воздействием кортизола на образования серотонина и дофамина.
Проблемы с сердечной сосудистой системой и высоким кровяным давлением
Переизбыток глюкокортикоида в крови у женщин может быть вызван стрессовой деятельностью. Колоссальный уровень стресса повышает давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, что в свою очередь, может вызвать повышенный риск проблем с сердцем.
Нарушения сна или бессонница
Гормон стресса образуется раннем утром, чтобы помочь проснуться человеку с пылающими глазами, готовым действовать. Люди, которые усиливают работу своих надпочечников, чтобы перепроизводить кортизол, изменяют концентрацию кортизола. Изменения и нарушения биологических часов сна, приведут к тому что, утром его уровень будет падать, а днем или вечером повышаться.
Старение кожи, появление морщин
Высокое количество стрессового гормона приводит к обезвоживанию кожи лица. Последствия обезвоживания кожи – появление морщин и преждевременное старение.
Иные признаки:
- Боли и недомогания — особенно боли в спине.
- Восприимчивость организма к болезнетворным микробам — этот гормон может ослабить и изменить реакцию вашей иммунной системы.
- Обильный рост волос на подбородке и над губой у женщин.
- Могут появляться темно пурпурного цвета бороздки — схожие на те, которые наблюдаются у беременных.
Во многих случаях (кроме случаев, когда виной является лекарственные стероиды), признаки прогрессируют медленно. Диагноз ставится с трудом и в течение длительного времени, потому что большинство симптомов также могут быть вызваны другими распространенными патологиями и нарушениями в работе организма.
Стоит отметить, если вы испытываете один из вышеуказанных признаков, это не говорит, что уровень кортизола повышен. Вышеуказанные симптомы могут свидетельствовать о иных несвязанных патологиях. Лучше пройти обследование у специалистов в медицинском учреждении.
