Кортизол: Табиғи Глюкокортикоид Гормоны және Оның Әсері

Кортизол – табиғи гормон, стресс гормоны. Адренал безінде өндіріледі, қан қызығуын реттейді. Гидрокортизон ретінде дәрілік қолданылады.

13 мин оқу

100%

Дереккөз: Cortisol — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Адамның табиғи глюкокортикоид гормоны – табиғи гормон.

Кортизол – глюкокортикоид гормондары класына жататын стероид гормоны және стресс гормоны. Дәрілік мақсатта қолданғанда гидрокортизон деп аталады. Ол көптеген жануарларда, негізінен бүйрек үсті безіндегі бүйрек үсті қабығының fasciculata аймағында түзіледі. Ол басқа тіндерде де азырақ мөлшерде түзіледі. Кортизол тәуліктік цикл бойынша бөлінеді, ал стресске және қандағы қант деңгейінің төмендеуіне жауап ретінде оның бөлінуі артады. Сүйек тінінің қалыптасуын да тежейді. Осы функциялардың көпшілігі кортизолдың клетка ішіндегі глюкокортикоид немесе минералокортикоид рецепторларымен байланысуы арқылы іске асырылады, содан кейін олар гендік экспрессияға әсер ету үшін ДНК-ға байланысады.

Глюкозаның метаболизмі

Кортизол глюкоза метаболизмін реттеуде маңызды рөл атқарады және бауырдағы глюконеогенезді (глюкоза синтезін) және гликогенезді (гликоген синтезін) және қаңқа бұлшық еттеріндегі гликогенолизді (гликогеннің ыдырауын) ынталандырады. Жалпы алғанда, кортизол глюконеогенезді (көмірсутек емес көздерден «жаңа» глюкоза синтезін) ынталандырады, бұл негізінен бауырда, сондай-ақ белгілі бір жағдайларда бүйректер мен ұсақ ішекте жүзеге асады. Нәтижесінде қандағы глюкоза концентрациясы артады, сонымен қатар шеткершілік тіндердің инсулинге сезімталдығы төмендейді, осылайша бұл тіндердің қаннан глюкозаны алуына кедергі келтіреді. Кортизол глюкоза өндірісін арттыратын гормондардың, мысалы глюкагон мен адреналиннің әсерін күшейтеді. Кортизол бауыр мен бұлшықеттердегі гликогенолизге (гликогеннің глюкоза-1 фосфаты мен глюкозаға ыдырауына) да маңызды, бірақ жанама рөл атқарады, бұл глюкагон мен адреналиннің әсерінен болады. Сонымен қатар, кортизол гликоген фосфорилазаның белсенділігін жеңілдетеді, адреналиннің гликогенолиздік әсері үшін бұл қажет. Кортизолдың бауырда глюконеогенезді (глюкоза молекулаларының биосинтезін) ғана емес, сонымен қатар гликогенезді (глюкоза молекулаларының гликогенге полимерленуін) ынталандыруы парадоксалды: кортизол бауырдағы глюкоза/гликоген алмасуын ынталандырады деп санау дұрыс. Бұл кортизолдың қаңқа бұлшық еттеріндегі әсерінен өзгеше, онда гликогенолиз (гликогеннің глюкоза молекулаларына ыдырауы) катехоламиндер арқылы жанама түрде итермеленеді. Осылайша, кортизол мен катехоламиндер бұлшықет тінінде пайдалануға арналған бұлшықет гликогенінің глюкозаға ыдырауын ынталандыру үшін бірлесіп жұмыс істейді.

Белоктар мен липидтердің метаболизмі

Кортизолдың жоғары деңгейі ұзаққа созылса, протеолизге (ақуыздың ыдырауына) және бұлшық еттің жоғалуына әкелуі мүмкін. Протеолиздің себебі – тиісті тінді глюконеогенез үшін қажетті шикізатпен қамтамасыз ету; глюкогендік аминқышқылдарға қараңыз. Бұл көрінетін қайшылықты түсіндіру үшін, көбінесе қандағы глюкоза концентрациясының жоғарылауы (кортизолдың әсерінен) инсулин бөлінуін күшейтеді делінеді. Инсулин липогенезді күшейтеді, сондықтан бұл қандағы кортизол концентрациясының артуының жанама салдары болып табылады, бірақ бұл тек ұзақ мерзімде ғана жүреді.

Иммундық жауап

Кортизол организмде қабынуға себеп болатын заттардың бөлінуін тоқтатады. Ол B-жасушаларымен қатысты антидене жауабының артық белсенділігінен туындаған жағдайларды емдеу үшін қолданылады. Мысалдарға қабыну және ревматоидтық аурулар, сондай-ақ аллергия жатады. Кейбір елдерде рецептсіз дәрі ретінде қолжетімді гидрокортизонның төмен дозасы терідегі бөртпе және экзема сияқты мәселелерді емдеу үшін қолданылады. Кортизол антигенді ұсынатын жасушалар (АҰЖ) және Th1 жасушаларымен интерлейкин 12 (IL 12), интерферон гамма (IFN гамма), IFN альфа және ісік некрозы факторы альфа (TNF альфа) өндірісін тежейді, бірақ Th2 жасушаларымен интерлейкин 4, интерлейкин 10 және интерлейкин 13 өндірісін арттырады. Бұл жалпы иммунодепрессияға қарағанда Th2 иммундық жауабына қарай ығысуға әкеледі. Жұқпалы ауру кезінде байқалатын стресс жүйесінің белсенділігі (соның салдарынан кортизолдың және Th2 ығылысының жоғарылауы) қабыну жауабының шамадан тыс белсенділігін болдырмайтын қорғаныс механизмі деп саналады. Кортизол иммундық жүйенің белсенділігін әлсіретеді. Ол интерлейкин 2 өндіретін Т-жасушаларын интерлейкин 1-ге жауап бермейтін және Т-жасушалардың өсу факторы IL 2-ні өндіре алмайтын етіп, Т-жасушаларының көбеюіне кедергі келтіреді. Кортизол көмекші Т-жасушасының бетіндегі IL2 рецепторы IL2R экспрессиясын төмендетеді, бұл Th1 «жасушалық» иммундық жауапты тудырады, осылайша Th2 басымдығына қарай ығысуға және жоғарыда аталған цитокиндердің босатылуына ықпал етеді, бұл Th2 басымдығына әкеледі және «гуморальды» B-жасушалық антиденелік иммундық жауапты қолдайды. Кортизолдың IL 1-ге теріс кері байланыс әсері де бар. Бұл теріс кері байланыс иммундық стресс факторларының перифериялық иммундық жасушалардың IL 1 және басқа цитокиндерді, мысалы IL 6 және TNF альфаны шығаруына себеп болады. Бұл цитокиндер гипоталамусты ынталандырып, кортикотропин босататын гормонды (CRH) шығаруына себепші болады. CRH өз кезегінде бүйрек үсті безінде адренокортикотроптық гормонның (ACTH) өндірісін ынталандырады, бұл (басқа заттармен қатар) кортизол өндірісін арттырады. Кортизол иммундық жасушаларда TNF альфа өндірісін тежеп, IL 1-ге жауап беру қабілетін төмендетеді, осылайша циклді жабады. Осы жүйе арқылы иммундық стресс аз болған кезде жауап дұрыс деңгейге реттеледі. Термостат жылуды басқаратын сияқты, гипоталамус кортизолдың өндірісі иммундық жүйеге әсер ететін стресске сәйкес келген кезде жылуды өшіру үшін кортизолды қолданады. Бірақ ауыр жұқпалы ауру кезінде немесе иммундық жүйе антигенге аса сезімтал болған жағдайда (мысалы, аллергиялық реакция кезінде) немесе антигендердің үлкен тасқыны болған кезде (эндотоксикалық бактериялар кезінде болуы мүмкін) дұрыс орнату нүктесіне ешқашан жетпеуі мүмкін. Сонымен қатар, кортизол және басқа да сигналды молекулалар Th1 иммунитетін төмендетуіне байланысты, инфекцияның кейбір түрлері (әсіресе Mycobacterium tuberculosis) организмді шабуылдың дұрыс емес режиміне кіргізуге, жасушалық жауап қажет болған кезде антидене арқылы медиацияланған гуморальдық жауапты пайдалануға алдай алады. Лимфоциттерге B-жасушалы лимфоциттер жатады, олар организмнің антиденелер өндіретін жасушалары болып табылады, сондықтан олар гуморальдық иммунитеттің негізгі агенттері болып табылады. Лимфа түйіндеріндегі, сүйек майындағы және терідегі лимфоциттердің саны көбейгені - организмнің гуморальдық иммундық жауабын күшейтетінін білдіреді. B-жасушалы лимфоциттер қан ағынына антиденелерді бөліп береді. Бұл антиденелер инфекцияны үш негізгі жолмен төмендетеді: бейтараптандыру, опсонизация және комплемент белсенділігі. Антиденелер патогендерге бетке жабысатын ақуыздарға байланысу арқылы бейтараптандырады, бұл патогендердің жаңашыл жасушаларға байланысуын болдырмайды. Опсонизация кезінде антиденелер патогенмен байланысып, фагоциттік иммундық жасушалардың табуы және ұстап қалуы үшін нысана жасайды, осылайша олар патогенді оңай жоюға мүмкіндік береді. Антиденелер сонымен қатар опсонизацияны ынталандыру үшін әр түрлі жолдармен біріктіретін немесе тіпті бактерияларды лизалау үшін тікелей әрекет ететін комплемент молекулаларын белсендіре алады. Антиденелердің көптеген түрлері бар және олардың өндірісі өте күрделі, лимфоциттердің бірнеше түрі қатысады, бірақ жалпы лимфоциттер мен басқа да антиденелерді реттейтін және өндіретін жасушалар лимфа түйіндеріне көшіп, бұл антиденелерді қан ағынына шығаруда көмектеседі. Адреналектомиядан өткен жануарларға кортикостеронның (эндогендік I және II рецепторлардың агонисі) немесе RU28362 (нақты II рецепторлардың агонисі) жылдам енгізілуі лейкоциттердің таралуындағы өзгерістерді тудырды. Екінші жағынан, табиғи кілер жасушалары бар; бұл жасушалар бактериялар, паразитарлар және ісік жасушалары сияқты үлкен өлшемді қауіптерді жоюға қабілетті. Жеке зерттеуде кортизол табиғи кілер жасушаларын тиімді түрде зәрсіздендіретіні, олардың табиғи цитотоксикалық рецепторларының экспрессиясын төмендететіні анықталды. Қызығы, пролактин кері әсер етеді. Ол табиғи кілер жасушаларындағы цитотоксикалық рецепторлардың экспрессиясын арттырады, олардың өрттік күшін арттырады. Кортизол көптеген мыс ферменттерін (көбінесе олардың жалпы әлеуетінің 50% дейін) ынталандырады, соның ішінде коллаген мен эластинді байланыстыратын лизил оксидаза ферментін. Иммундық жауап үшін ерекше маңызды кортизолдың супероксид дисмутазасын ынталандыруы, өйткені бұл мыс ферменті организмде бактерияларды улау үшін супероксидтерді пайдалану үшін қолданылады. Кейбір вирустар, мысалы, грипп және SARS CoV 1 және SARS CoV 2, организмнің иммундық жауабынан қашу үшін стресс гормондарының секрециясын басуға белгілі. Бұл вирустар адамның ACTH гормонына ұқсас, бірақ толық емес және гормоналды белсенділігі жоқ белокты өндіру арқылы кортизолды басады. ACTH бүйрек үсті безін кортизол және басқа стероид гормондарының өндірісін ынталандыратын гормон болып табылады. Алайда, организм осы вирустық белокқа қарсы антиденелерді жасайды, және бұл антиденелер адамның ACTH гормонын да өлтіреді, бұл бүйрек үсті безінің функциясын басуға әкеледі. Мұндай бүйрек үсті безінің басуы вирустың иммундық анықтаудан және жоюдан қашу жолы болып табылады. Бұл вирустық стратегия жұқтыққан адам үшін (адам) ауыр салдарға әкелуі мүмкін, өйткені кортизол метаболизм, қан қысымы, қабыну және иммундық жауап сияқты әртүрлі физиологиялық процестерді реттеу үшін өте маңызды. Кортизолдың жетіспеуі шаршаңқылық, салмақ жоғалту, төмен қан қысымы, құсық, жүрек айну және іш ауруы сияқты белгілерге әкелетін бүйрек үсті безінің жетіспеушілігі деп аталатын жағдайға әкелуі мүмкін. Бүйрек үсті безінің жетіспеушілігі организмнің стресске және инфекцияларға қарсы күресу қабілетін де нашарлатуы мүмкін, өйткені кортизол энергия көздерін жұмылдыруға, жүрек соғуын арттыруға және стресс кезіндегі маңызды емес метаболикалық процестерді төмендетуге көмектеседі. Сондықтан, кортизол өндірісін басу арқылы кейбір вирустар иммундық жүйеден қашып, жұқтыққан адамның жалпы денсаулығы мен төзімділігін әлсірете алады. Бұл глюкоза транспортерлерінің (әсіресе GLUT4) жасуша мембранасына транслокациясын төмендету арқылы. Кортизол сонымен қатар бауырда гликоген синтезін (гликогенезді) арттырады, глюкозаны оңай қолжетімді нысанда сақтайды.

Cortisol prevents the release of substances in the body that cause inflammation. It is used to treat conditions resulting from overactivity of the B cell mediated antibody response. Examples include inflammatory and rheumatoid diseases, as well as allergies. Low dose topical hydrocortisone, available as a nonprescription medicine in some countries, is used to treat skin problems such as rashes and eczema. Cortisol inhibits production of interleukin 12 (IL 12), interferon gamma (IFN gamma), IFN alpha, and tumor necrosis factor alpha (TNF alpha) by antigen presenting cells (APCs) and T helper cells (Th1 cells), but upregulates interleukin 4, interleukin 10, and interleukin 13 by Th2 cells. This results in a shift toward a Th2 immune response rather than general immunosuppression. The activation of the stress system (and resulting increase in cortisol and Th2 shift) seen during an infection is believed to be a protective mechanism which prevents an over activation of the inflammatory response. Cortisol can weaken the activity of the immune system. It prevents proliferation of T cells by rendering the interleukin 2 producer T cells unresponsive to interleukin 1, and unable to produce the T cell growth factor IL 2. Cortisol downregulates the expression of the IL2 receptor IL 2R on the surface of the helper T cell which is necessary to induce a Th1 'cellular' immune response, thus favoring a shift towards Th2 dominance and the release of the cytokines listed above which results in Th2 dominance and favors the 'humoral' B cell mediated antibody immune response. Cortisol also has a negative feedback effect on IL 1. The way this negative feedback works is that an immune stressor causes peripheral immune cells to release IL 1 and other cytokines such as IL 6 and TNF alpha. These cytokines stimulate the hypothalamus, causing it to release corticotropin releasing hormone (CRH). CRH in turn stimulates the production of adrenocorticotropic hormone (ACTH) among other things in the adrenal gland, which (among other things) increases production of cortisol. Cortisol then closes the loop as it inhibits TNF alpha production in immune cells and makes them less responsive to IL 1. Through this system, as long as an immune stressor is small, the response will be regulated to the correct level. Like a thermostat controlling a heater, the hypothalamus uses cortisol to turn off the heat once the production of cortisol matches the stress induced on the immune system. But in a severe infection or in a situation where the immune system is overly sensitized to an antigen (such as in allergic reactions) or there is a massive flood of antigens (as can happen with endotoxic bacteria) the correct set point might never be reached. Also because of downregulation of Th1 immunity by cortisol and other signaling molecules, certain types of infection, (notably Mycobacterium tuberculosis) can trick the body into getting locked in the wrong mode of attack, using an antibody mediated humoral response when a cellular response is needed. Lymphocytes include the B cell lymphocytes that are the antibody producing cells of the body, and are thus the main agents of humoral immunity. A larger number of lymphocytes in the lymph nodes, bone marrow, and skin means the body is increasing its humoral immune response. B cell lymphocytes release antibodies into the bloodstream. These antibodies lower infection through three main pathways: neutralization, opsonization, and complement activation. Antibodies neutralize pathogens by binding to surface adhering proteins, keeping pathogens from binding to host cells. In opsonization, antibodies bind to the pathogen and create a target for phagocytic immune cells to find and latch onto, allowing them to destroy the pathogen more easily. Finally antibodies can also activate complement molecules which can combine in various ways to promote opsonization or even act directly to lyse a bacteria. There are many different kinds of antibody and their production is highly complex, involving several types of lymphocyte, but in general lymphocytes and other antibody regulating and producing cells will migrate to the lymph nodes to aid in the release of these antibodies into the bloodstream. Rapid administration of corticosterone (the endogenous type I and type II receptor agonist) or RU28362 (a specific type II receptor agonist) to adrenalectomized animals induced changes in leukocyte distribution. On the other side of things, there are natural killer cells; these cells have the ability to take down larger in size threats like bacteria, parasites, and tumor cells. A separate study found that cortisol effectively disarmed natural killer cells, downregulating the expression of their natural cytotoxicity receptors. Interestingly, prolactin has the opposite effect. It increases the expression of cytotoxicity receptors on natural killer cells, increasing their firepower. Cortisol stimulates many copper enzymes (often to 50% of their total potential), including lysyl oxidase, an enzyme that cross links collagen and elastin. Especially valuable for immune response is cortisol's stimulation of the superoxide dismutase, since this copper enzyme is almost certainly used by the body to permit superoxides to poison bacteria. Some viruses, such as influenza and SARS CoV 1 and SARS CoV 2, are known to suppress the secretion of stress hormones to avoid the organism's immune response, thus avoiding the immune protection of the organism. These viruses suppress cortisol by producing a protein that mimics the human ACTH hormone but is incomplete and does not have hormonal activity. ACTH is a hormone that stimulates the adrenal gland to produce cortisol and other steroid hormones. However, the organism makes antibodies against this viral protein, and those antibodies also kill the human ACTH hormone, which leads to the suppression of adrenal gland function. Such adrenal suppression is a way for a virus to evade immune detection and elimination. This viral strategy can have severe consequences for the host (human that is infected by the virus), as cortisol is essential for regulating various physiological processes, such as metabolism, blood pressure, inflammation, and immune response. A lack of cortisol can result in a condition called adrenal insufficiency, which can cause symptoms such as fatigue, weight loss, low blood pressure, nausea, vomiting, and abdominal pain. Adrenal insufficiency can also impair the ability of the host to cope with stress and infections, as cortisol helps to mobilize energy sources, increase heart rate, and downregulate non essential metabolic processes during stress. Therefore, by suppressing cortisol production, some viruses can escape the immune system and weaken the host's overall health and resilience. by decreasing the translocation of glucose transporters (especially GLUT4) to the cell membrane. Cortisol also increases glycogen synthesis (glycogenesis) in the liver, storing glucose in easily accessible form.

Сүйек пен коллаген

Кортизол сүйек қалыптасуын азайтады, кортизол коллаген синтезін төмендетеді.

Амино қышқылдар

Кортизол коллагеннің түзілуін тежеу, бұлшықеттердің аминокислоталарды сіңіруін азайту және ақуыз синтезін тоқтату арқылы қан сарысуындағы бос аминокислоталардың деңгейін көтереді. Кортизол (оптикортинол түрінде) бұзаулардың ішегіндегі IgA алдындағы жасушаларын керісінше тежеуі мүмкін. Кортизол IgM сияқты IgA-ны да қан сарысуында тежейді, бірақ IgE-ні тежемейтіні дәлелденбеген.

Электролиттік тепе-теңдік

Кортизол гломерулярлық сүзгілеу жылдамдығын және бүйректерден бүйрек плазмасының ағысын арттырады, осылайша фосфаттың шығарылуын күшейтеді. Сонымен қатар, минералокортикоид рецепторларына әсер ету арқылы натрий мен судың тоқтауын арттырып, калийдің шығарылуын қамтамасыз етеді. Ішекте де натрий мен судың сіңірілуін күшейтеді және калийдің шығарылуын арттырады.

Натрий

Кортизол сүтқоректілердің жіңішке ішегі арқылы натрийдің сіңуіне көмектеседі. Дегенмен, натрий тапшылығы кортизол деңгейіне әсер етпейді, сондықтан кортизол қан сарысуындағы натрийді реттеуге қолданылмайды. Кортизолдың бастапқы қызметі натрийді тасымалдау болған болуы мүмкін. Бұл гипотезаны тұщы су балықтары кортизолды пайдаланып натрийді ішке тасымалдайтыны, ал тұзды су балықтарында артық натрийді шығару үшін кортизолға негізделген жүйе бар екендігі дәлелдейді.

Калий

Натрий жүктемесі кортизолдың күшті калий шығаруын күшейтеді. Кортикостерон бұл жағдайда кортизолға ұқсас. Калий жасушадан шығу үшін кортизол жасушаға сондай мөлшерде натрий иондарын өткізеді. Бұл pH реттеуді әлдеқайда оңайлатуға тиіс (қалыпты калий жетіспеушілігі кезіндегідей, онда әрбір үш калий ионы шығуына екі натрий ионы кіреді – дезоксикортикостерон әсеріне жақын).

Асқазан мен бүйректер

Кортизол асқазан қышқылының секрециясын күшейтеді. Кортизолдың бүйректердің сутегі иондарын шығаруға тікелей әсері – бүйректік глутаминаза ферментін деактивациялау арқылы аммоний иондарының шығарылуын күшейту болып табылады.

Жады

Кортизол адреналинмен (эпинефринмен) бірлесіп, қысқа мерзімді эмоционалдық оқиғалардың есте сақталуына көмектеседі; бұл жарықшақ естеліктерді сақтаудың болжамды механизмі және болашақта неден сақтану керектігін есімізде ұстау үшін қалыптасқан болуы мүмкін. Дегенмен, кортизолға ұзақ уақыт бойы тозу гиппокамптың жасушаларына зақым келтіреді; осы зақым оқу процесіне кедерес келтіреді.

Күндізгі циклдер

Адамдарда кортизол деңгейінің тәуліктік өзгерістері байқалады.

Стресс

Ұзаққа созылған стресс қан айналымындағы кортизолдың деңгейінің жоғарылауына алып келуі мүмкін (ол бірнеше "стресс гормондарының" маңыздыларының бірі саналады).

Жүктілік кезіндегі әсерлері

Жүктілік кезінде ұрықтың 30-32 апта аралығында кортизол өндірісінің артуы ұрықтың өкпелік беттік белсенді затты (сурфактант) өндіруді бастайды, бұл өкпелердің жетілуіне көмектеседі. Жатырлық қойларда глюкокортикоидтар (негізінен кортизол) шамамен 130-шы күнінен бастап артады, ал өкпе сурфактанты шамамен 135-ші күніне дейін күрт өседі. Қой ұрығының кортизолының көп бөлігі жүктіліктің алғашқы 122 күнінде аналықтан түседі, бірақ жүктіліктің 136-шы күніне қарай 88% немесе одан да көп мөлшері ұрықтың өзіндік өндірісінен пайда болады. Қойларда ұрықтық кортизол концентрациясының жоғарылау уақыты сәл өзгеруі мүмкін, бірақ орташа есеппен шаранаға 11,8 күн қалғанда көтеріледі. Ірі қара, қой, ешкі және шошқа сияқты бірнеше мал түрлерінде жүктіліктің соңында ұрықтық кортизолдың күрт өсуі жатыр мойнының кеңеюі мен жатыр қабырғасының жирылуына кедергі келтіретін прогестеронның әсерін жою арқылы шарананы бастайды. Бұл эффект прогестеронға әсер ететін механизмдер түрлерге қарай өзгеше. Қойларда жүктілікті сақтауға жеткілікті прогестерон жүктіліктің 70-ші күнінен бастап плацентада өндіріледі, ал шаранаға дейінгі ұрықтық кортизолдың күрт өсуі плацентадағы ферменттік прогестеронның эстрогенге айналуын тудырады. (Эстрогеннің жоғары деңгейі простагландин секрециясын және окситоцин рецепторларының дамуын ынталандырады.) Жүктілік кезінде ұрықтың кортизолға ұшырауы дамудың әртүрлі нәтижелерін тудыруы мүмкін, соның ішінде туылғанға дейінгі және туылғаннан кейінгі өсу үлгілеріндегі өзгерістер. Жаңа әлем приматтарының бір түрі – мармосеттерде жүкті аналардың кортизол деңгейі жүктілік кезінде әр түрлі болады, әйелдер арасында да, әйелдер ішінде де. Жүктіліктің бірінші триместрінде аналарының кортизол деңгейі жоғары болған нәрестелердің дене массасы индексі аналарының кортизол деңгейі төмен нәрестелерге қарағанда төмен болған (шамамен 20%-ға төмен). Алайда, осы жоғары кортизолды нәрестелердің туылғаннан кейінгі өсу қарқыны кортизол деңгейі төмен нәрестелерге қарағанда жылдамдатылған, және 540 күндік жасқа дейін өсудегі айырмалық толығымен жойылды. Бұл нәтижелер ұрықтағы кортизолдың жүктілік кезіндегі әсері приматтардың туылғанға дейінгі және туылғаннан кейінгі өсуіне маңызды әсер ететінін көрсетеді.

During human pregnancy, increased fetal production of cortisol between weeks 30 and 32 initiates production of fetal lung pulmonary surfactant to promote maturation of the lungs. In fetal lambs, glucocorticoids (principally cortisol) increase after about day 130, with lung surfactant increasing greatly, in response, by about day 135, and although lamb fetal cortisol is mostly of maternal origin during the first 122 days, 88% or more is of fetal origin by day 136 of gestation. Although the timing of fetal cortisol concentration elevation in sheep may vary somewhat, it averages about 11.8 days before the onset of labor. In several livestock species (e. g. cattle, sheep, goats, and pigs), the surge of fetal cortisol late in gestation triggers the onset of parturition by removing the progesterone block of cervical dilation and myometrial contraction. The mechanisms yielding this effect on progesterone differ among species. In the sheep, where progesterone sufficient for maintaining pregnancy is produced by the placenta after about day 70 of gestation, the prepartum fetal cortisol surge induces placental enzymatic conversion of progesterone to estrogen. (The elevated level of estrogen stimulates prostaglandin secretion and oxytocin receptor development.) Exposure of fetuses to cortisol during gestation can have a variety of developmental outcomes, including alterations in prenatal and postnatal growth patterns. In marmosets, a species of New World primates, pregnant females have varying levels of cortisol during gestation, both within and between females. Infants born to mothers with high gestational cortisol during the first trimester of pregnancy had lower rates of growth in body mass indices than infants born to mothers with low gestational cortisol (about 20% lower). However, postnatal growth rates in these high cortisol infants were more rapid than low cortisol infants later in postnatal periods, and complete catch up in growth had occurred by 540 days of age. These results suggest that gestational exposure to cortisol in fetuses has important potential fetal programming effects on both pre and postnatal growth in primates.

Реттеу

Кортизолдың негізгі реттелуі гипофиз безінің пептиді – АКТГ арқылы жүзеге асырылады, ол, мүмкін, кортизол бөлетін жасушаларға кальцийдің өтуін реттеу арқылы кортизолды бақылайды. АКТГ өз кезегінде жүйке жүйесімен бақыланатын гипоталамус пептиді – кортикотропин босататын гормон (CRH) арқылы реттеледі. CRH аргинин вазопрессин, ангиотензин II және эпинефринмен синергиялық түрде әрекеттеседі. (Аргинин вазопрессинін өндірмейтін шошқаларда лизин вазопрессині CRH-пен синергиялық әсер етеді.) Белсенді макрофагтар IL-1 секрециясын бастағанда, ол CRH-пен синергиялық түрде АКТГ-ні арттырады, иммундық жасушалар өздігінен реттелуге көшеді, бірақ кортизолдың жоғарырақ деңгейінде. Дегенмен, диареясы бар бұзауларда кортизолдың артуы сау бұзауларға қарағанда аз болады және уақыт өте келе төмендейді. Жасушалар интерлейкин-1 мен CRH-тың синергиялық әсерінен қашу-шабу реакциясын толық жоғалтпайды. Кортизол тіпті интерлейкин-1-ге теріс кері байланысқа ие. Жоғары калийлі орта (in vitro альдостерон секрециясын стимуляциялайды) сонымен қатар иттің бүйректеріндегі фасцикулата аймағынан кортизол секрециясын стимуляциялайды – кортикостероннан айырмашылығы, калий оған әсер етпейді. Калийдің артуы адамдарда АКТГ мен кортизол деңгейін де арттырады. Бұл, мүмкін, калий тапшылығы кортизолдың төмендеуіне (жоғарыда айтылғандай) және 11-дезоксикортизолдың кортизолға айналуының төмендеуіне себеп болады. Бұл ревматоидты артриттегі ауырсынуда да рөл атқаруы мүмкін; РА кезінде жасушалық калий әрқашан төмен болады. Аскорбин қышқылының болуы, әсіресе жоғары дозаларда, психологиялық стресске жауап беруді жеделдетеді және стрестен кейін организмдегі циркуляцияланатын кортизол деңгейінің төмендеуін жылдамдатады. Бұл аскорбин қышқылымен емдеуден кейін систолалық және диастолалық қан қысымының төмендеуі және сілекейдегі кортизол деңгейінің төмендеуі арқылы расталады.

Кортизол деңгейін өсіретін факторлар

Вирустық инфекциялар цитокиндер арқылы HPA осьін белсендіре отырып, кортизол деңгейін арттырады. Жоғары қарқынды (жоғары VO2 макс) немесе ұзаққа созылған аэробтық жаттығулар глюконеогенезді күшейту және қандағы глюкоза деңгейін сақтау үшін кортизол деңгейін уақытша арттырады; бірақ кортизол тамақтанудан кейін қалыпқа келеді (яғни, энергия тепе-теңдігін қалпына келтіреді). Ауыр жарақаттар немесе стрестік жағдайлар кортизол деңгейін қанда ұзақ мерзімге көтере алады. Төмен көмірсулы диеталар кортизолдың демалыс кезіндегі деңгейін қысқа мерзімде арттырады (≈3 апта) және аэробтық жаттығуларға кортизолдың реакциясын қысқа және ұзақ мерзімде күшейтеді. Аштық сезімін күшейтетін гормон – грелиннің концентрациясы артқанда кортизол деңгейі де артады.

Биосинтез

Кортизол холестериннен синтезделеді. Синтез бүйрек үсті қабығының fasciculata зонасында жүзеге асады. Кортизол атауы "кортекс" сөзінен шыққан, ол "сыртқы қабат" деген мағынаны білдіреді – бұл бүйрек үсті қабығына, кортизол өндірілетін бүйрек үсті безінің бөлігіне сілтеме. Адамдарда бүйрек үсті қабығы glomerulosa зонасында альдостерон және reticularis зонасында кейбір жыныс гормондары да өндіреді, бірақ кортизол адамдар мен басқа да бірнеше түрлерде оның негізгі секрециясы болып табылады. Адамдарда бүйрек үсті безінің миы қабықтың астында орналасқан және симпатикалық жүйке жүйесінің әсерінен адреналин (эпинефрин) және норадреналин (норэпинефрин) катехоламиндерін бөліп шығарады. Бүйрек үсті безінде кортизол синтезін гипофиздің алдыңғы бөлігі ACTH арқылы стимуляциялайды; ал ACTH өндірісі гипоталамус бөліп шығаратын CRH арқылы стимуляцияланады. ACTH стероидтік жедел реттеуші ақуыз арқылы ішкі митохондриялық мембранадағы холестерин концентрациясын арттырады. Сондай-ақ, ол кортизол синтезінің шектеуші сатысын стимуляциялайды, онда холестерин прегненолонға айналады және Cytochrome P450SCC (жақ тізбегін үзу ферменті) катализаторымен катализденеді.

А-сақиналы редуктазалар (5альфа- және 5бета-редуктазалар)

Кортизол сонымен қатар 5 альфа-тетрагидрокортизолға (5 альфа-ТГФ) және 5 бета-тетрагидрокортизолға (5 бета-ТГФ) қайтымсыз метаболизденеді, осы реакциялар үшін 5 альфа-редуктаза және 5 бета-редуктаза тиісінше жылдамдық шектеуші факторлар болып табылады. 5 бета-редуктаза кортизонның тетрагидрокортизонға айналуының жылдамдығын шектеуші фактор болып табылады.

Цитохром P450, 3- отбасы, А монооксигеназалар кіші отбасы

Кортизол сонымен қатар, негізінен CYP3A4 цитохром p450 3A монооксигеназалары арқылы 6β гидроксикортизолға қайтымсыз метаболизденеді. CYP3A4 индукторы болып табылатын препараттар кортизолдың жоғалуын жылдамдатуы мүмкін.

Химия

Кортизол — табиғи түрде пайда болатын прегнанды кортикостероид, және ол 11β,17α,21 тригидроксипрегн-4-ен-3,20-дион деп те белгілі.

Жануарлар

Жануарларда кортизол көбінесе стресс белгісі ретінде пайдаланылады және оны қанда, сілекейде, шашта және ис жүзінде өлшеуге болады.