Введение
Эндокринная железа
Надпочечники (также известные как надпочечные железы) – это эндокринные железы, которые вырабатывают разнообразные гормоны, включая адреналин и стероиды альдостерон и кортизол. Они расположены над почками. Каждая железа имеет внешнюю кору, производящую стероидные гормоны, и внутренний мозговой слой. Сама кора надпочечников подразделяется на три основные зоны: клубочковую зону, пучковую зону и сетчатую зону. Их общий вес у взрослого человека составляет от 7 до 10 граммов. Железы имеют желтоватый цвет. Надпочечники окружены жировой капсулой и находятся в почечной фасции, которая также окружает почки. Тонкая перегородка (стенка) из соединительной ткани отделяет железы от почек. Надпочечники расположены непосредственно под диафрагмой и прикреплены к ее ножкам посредством почечной фасции.
Кора надпочечников
Кора надпочечников является внешней областью и самой большой частью надпочечника. Она разделена на три отдельные зоны: zona glomerulosa, zona fasciculata и zona reticularis. Каждая зона отвечает за выработку специфических гормонов. Кора надпочечников – это самый внешний слой надпочечника. Внутри коры находятся три слоя, называемые "зонами". При рассматривании под микроскопом каждый слой имеет отчетливый вид и выполняет различную функцию. Кора надпочечников предназначена для выработки гормонов, в частности альдостерона, кортизола и андрогенов.
Зона гломерулоза
Самая внешняя зона коры надпочечников – зона гломерулоза. Она расположена непосредственно под фиброзной капсулой железы. Клетки этого слоя формируют овальные группы, разделенные тонкими пучками соединительной ткани от фиброзной капсулы железы и содержат широкие капилляры. Этот слой является основным местом продукции альдостерона, минералокортикоида, посредством действия фермента альдостеронсинтазы. Альдостерон играет важную роль в долгосрочной регуляции кровяного давления.
Зона фасцикулята
Зона fasciculata расположена между зоной glomerulosa и зоной reticularis. Клетки этого слоя отвечают за выработку глюкокортикоидов, таких как кортизол. Это самый большой из трех слоев, составляющий почти 80% объема коры надпочечников. В зоне fasciculata клетки расположены в радиально ориентированных колоннах, направленных к мозговому веществу. Клетки содержат многочисленные капли липидов, обилие митохондрий и развитую гладкую эндоплазматическую сеть. Благодаря иннервации преганглионарными нервными волокнами, мозговое вещество надпочечников можно рассматривать как специализированный симпатический ганглий. Обычно каждую надпочечниковую железу снабжают три артерии.
Надпочечниковая железа секретирует ряд различных гормонов, которые метаболизируются ферментами как внутри самой железы, так и в других частях организма. Эти гормоны участвуют во множестве важнейших биологических функций.
Андрогены
Клетки зоны сетчатки надпочечников вырабатывают мужские половые гормоны, или андрогены, наиболее важным из которых является ДГЭА. В целом, эти гормоны не оказывают выраженного эффекта в мужском организме и преобразуются в более активные андрогены, такие как тестостерон и дигидротестостерон (ДГТ), или в эстрогены (женские половые гормоны) в половых железах, выступая таким образом в качестве метаболического промежуточного продукта.
Экспрессия генов и белков
Геном человека включает приблизительно 20 000 генов, кодирующих белки, и 70% этих генов экспрессируются в нормальных надпочечниках взрослого человека. Лишь около 250 генов экспрессируются более специфично в надпочечниках, чем в других органах и тканях. Гены, специфичные для надпочечников и обладающие самым высоким уровнем экспрессии, включают в себя представителей суперсемейства ферментов цитохрома P450. Соответствующие белки экспрессируются в различных отделах надпочечников, например, CYP11A1, HSD3B2 и FDX1, участвующие в синтезе стероидных гормонов и экспрессируемые в корковых слоях, а также PNMT и DBH, участвующие в синтезе норадреналина и адреналина и экспрессируемые в мозговом слое.
Разработка
Надпочечники состоят из двух разнородных типов тканей. В центре находится надпочечниковый мозг, который производит адреналин и норадреналин и высвобождает их в кровоток как часть симпатической нервной системы. Окружает мозг кора надпочечников, которая вырабатывает разнообразные стероидные гормоны. Эти ткани происходят из разных эмбриологических предшественников и имеют различные пути пренатального развития. Кора надпочечников развивается из мезодермы, в то время как мозг – из нервного гребня, который имеет эктодермальное происхождение. Например, в возрасте трех месяцев железы в четыре раза больше почек. Размер желез относительно уменьшается после рождения, главным образом из-за уменьшения коры. Кора, которая почти полностью исчезает к одному году, снова развивается в возрасте 4–5 лет. В плоде железы впервые обнаруживаются после шестой недели развития. Развитие коры надпочечников в основном регулируется АКТГ, гормоном, вырабатываемым гипофизом, который стимулирует синтез кортизола. В середине периода беременности плодная зона занимает большую часть объема коры и производит 100–200 мг/день DHEA-S, андрогена и предшественника как андрогенов, так и эстрогенов (женских половых гормонов). Гормоны надпочечников, особенно глюкокортикоиды, такие как кортизол, необходимы для пренатального развития органов, в частности для созревания легких. Надпочечники уменьшаются в размерах после рождения из-за быстрого исчезновения плодной зоны и соответствующего снижения секреции андрогенов.
Медула
Надпочечниковая медулла происходит из клеток нервного гребня, которые берут начало из эктодермы эмбриона. Эти клетки мигрируют из своего первоначального положения и агрегируются вблизи спинной аорты – примитивного кровеносного сосуда, который активирует дифференцировку этих клеток посредством высвобождения белков, известных как BMP. Затем эти клетки совершают вторую миграцию из спинной аорты, формируя надпочечниковую медуллу и другие органы симпатической нервной системы. Клетки надпочечниковой медуллы называются хромаффинными, поскольку содержат гранулы, окрашивающиеся солями хрома – характеристика, отсутствующая не во всех симпатических органах. Ранее считалось, что глюкокортикоиды, вырабатываемые в коре надпочечников, отвечают за дифференцировку хромаффинных клеток. Однако более поздние исследования показывают, что ключевую роль в этом процессе играет BMP4, секретируемый в ткани надпочечников, а глюкокортикоиды участвуют лишь в последующем развитии клеток.
Клиническое значение
Нормальная функция надпочечников может быть нарушена такими состояниями, как инфекции, опухоли, генетические расстройства и аутоиммунные заболевания, или как побочный эффект медицинской терапии. Эти расстройства влияют на железу либо напрямую (как при инфекциях или аутоиммунных заболеваниях), либо вследствие нарушения регуляции продукции гормонов (как при некоторых типах синдрома Кушинга), что приводит к избытку или недостаточности гормонов надпочечников и связанных с этим симптомов.
Синдром Кушинга
Синдром Кушинга – это проявление избытка глюкокортикоидов. Он может быть результатом длительного лечения глюкокортикоидами или вызван основным заболеванием, приводящим к нарушениям в системе "гипоталамус-гипофиз-надпочечники" (HPA) или к избыточной продукции кортизола. Причины можно классифицировать как АКТГ-зависимые или АКТГ-независимые. Наиболее частой причиной эндогенного синдрома Кушинга является аденома гипофиза, вызывающая избыточную выработку АКТГ. Заболевание проявляется широким спектром признаков и симптомов, включая ожирение, диабет, повышенное артериальное давление, избыточный рост волос (гирсутизм), остеопороз, депрессию и, наиболее характерно, стрии (растяжки) на коже, обусловленные ее прогрессирующим истончением.
Первичный альдостеронизм
Когда зона гломерулозы производит избыток альдостерона, развивается первичный альдостеронизм. Причинами этого состояния могут быть двусторонняя гиперплазия (чрезмерный рост ткани) надпочечников или альдостеронпродуцирующие аденомы (состояние, известное как синдром Конна). Первичный альдостеронизм приводит к развитию гипертензии и электролитного дисбаланса, характеризующегося дефицитом калия и задержкой натрия.
Вторичная надпочечниковая недостаточность
При вторичной надпочечниковой недостаточности дисфункция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы приводит к снижению стимуляции коры надпочечников. Помимо подавления этой системы глюкокортикоидной терапией, наиболее частой причиной вторичной надпочечниковой недостаточности являются опухоли, влияющие на продукцию адренокортикотропного гормона (АКТГ) гипофизом. Опухоли надпочечников часто обнаруживаются случайно, как инцидентомы – неожиданно выявленные бессимптомные образования при проведении медицинской визуализации. Они встречаются примерно в 3,4% случаев при компьютерной томографии, и в большинстве случаев это доброкачественные аденомы. Адренокарциномы встречаются крайне редко, с частотой возникновения 1 случай на миллион человек в год.
История
Бартоломео Эустахи, итальянский анатом, считается автором первого описания надпочечников в 1563–1564 годах. Однако эти публикации оставались в папской библиотеке и не получили широкой известности, в отличие от иллюстраций Каспара Бартолина Старшего, опубликованных в 1611 году. Надпочечники получили своё название из-за их расположения относительно почек. Термин "надпочечники" происходит от латинских слов ad – "близко" и ren – "почка". Аналогично, термин "супраренальный", введенный Жаном Риоланом Младшим в 1629 году, образован от латинских слов supra – "над" и ren – "почка". Природа надпочечников как желез, расположенных над почками, была окончательно признана лишь в XIX веке, когда анатомы уточнили их безпротоковую структуру и вероятную секреторную функцию – до этого существовали споры о том, являются ли эти железы надпочечниками или частью почки. В 1894 году английские физиологи Джордж Оливер и Эдвард Шафер изучали действие экстрактов надпочечников и отметили их сосудосуживающий эффект. В последующие десятилетия несколько врачей экспериментировали с экстрактами коры надпочечников для лечения болезни Аддисона.