Tác dụng của cortisol lên chuyển hóa carbohydrate

Mặc dù mineralocorticoid có thể giữ lại mạng sống của một động vật cắt tuyến thượng thận, con vật vẫn khác xa bình thường. Thay vào đó, hệ thống trao đổi chất của động vật như sử dụng protein, cacbohydrate và chất béo vẫn còn bị rối loạn. Hơn nữa, con vật không thể chống lại stress về tinh thần hoặc thể chất, và các bệnh nhẹ như nhiễm trừng đường hô hấp có thể gây chết. Do đó glucocorticoids có tác dụng quan trọng kéo dài cuộc sống giống như tác dụng của mineralocorticoid.

Costisol chiếm ít nhất 95% hoạt glucocorticoid của hormon vỏ thượng thận, cũng biết hydrocortisone. Ngoài ra corticosterone cũng chiếm đáng kể hoạt tính glucocorticoid.

Kích thích tạo đường mới

Tác dụng chuyển hóa của cortisol và glucocorticoid khác được biết nhiều nhất là tác dụng kích thích tạo đường mới tại gan (hình thành carbohydrate từ protein vàmột vài chất khác), mức tăng tạo đường mới dưới tác dụng của cortisol có thể tăng từ 6-10 lần. Mức tăng tạo đường mới là kết quả chính do tác dụng của cortisol lên gan, nó cũng kháng lại tác dụng của insulin.

1. Cortisol làm tăng tất cả các enzym tham gia trong quá trình chuyển hoá acid amin thành glucose ở gan. Tác dụng của glucocorticoids kích hoạt phiên mã ADN trong nhân tế bào gan bằng cách giống chức năng của aldoslerol trong tế bào ống thận, hình thành mARN sau đó hình thành các enzym cần cho tổng hợp đường mới.

2. Cortisol làm tăng huy động acid amin từ các mô ngoài gan mà chủ yếu từ cơ vào huyết tương rồi vào gan, do vậy thúc đẩy quá trình tạo glucose ở gan. Kết quả là làm tăng dự trữ glucose ở gan.

3. Cortisol đối kháng tác dụng của insulin trong tế bào gan ức chế tạo đường mới trong gan. Insulin kích thích tổng hợp glycogen ở gan và ức chế enzym tổng hợp glucose tại gan. Tác dụng của corticoid làm tăng sản xuất glucose ở gan.

Tăng dự trữ đáng kể glycogen trong tế bào gan mặt khác tăng tạo đường mới do tác dụng của các hormon phân giải đường khác, như epinephrine và glucagon, để huy động đường giữa các bữa ăn.

Giảm sử dụng đường trong tế bào

Cortisol cũng làm giảm vừa phải sử dụng đường ở hầu hết các tế bào của cơ thể.

Mặc dù nguyên nhân chính của suy giảm này là không rõ ràng, một trong những ảnh hưởng quan trọng của cortisol là để giảm di chuyển của các chất vận chuyển glucose GLUT 4 vào màng tế bào, đặc biệt là trong các tế bào cơ bám xương, dẫn đến đề kháng insulin (insulin resistance). Glucocorticoid cũng có thể làm giảm biểu hiện và phosphoryl hóa của các tầng tín hiệu khác có ảnh hưởng tới việc sử dụng glucose trực tiếp hoặc gián tiếp bởi tác dụng chuyển hóa protein và lipid. Cho ví dụ, glucocorticoid được ghi nhận làm giảm biểu hiện của receptor insulin substrate-1 và phosphatidylinositol 3 kinase, cả hai đều tham gia gián tiếp vào hoạt động của insulin cũng như oxy hóa của nicotinamide-adenine dinucleotide (NADH) hình thành NAD+. Do NADH phải được oxy hóa cho quá trình đường phân, tác dụng này góp phần làm giảm sử dụng glucose trong tế bào.

Tăng đường máu và “tiểu đường do tuyến thượng thận”

Tăng mức tạo đường mới và giảm sử dụng đường trong tế bào làm cho nồng độ đường máu tăng. Tăng đường máu làm kích thích bài tiết insulin. Trong huyết tương nồng độ insulin tăng, tuy nhiên không có tác dụng duy trì glucose huyết tương giống như trong tình trạng bình thường. Vì những lý do đã thảo luận trước đó, nồng độ glucocorticoid cao làm giảm độ nhạy cảm của nhiều mô, đặc biệt mô cơ xương và mô mỡ, với tác dụng kích thích insulin lên hấp thu và sử dụng glucose. Bên cạnh tác dụng trực tiếp của corticoid trên biểu hiện vận chuyển glucose và enzym tham gia vào điều hòa glucose, nồng độ cao acid béo gây ra bởi tác dụng của glucocorticoid để huy động lipid từ kho chứa chất béo, có thể làm yếu hoạt tính của insulin trong các mô. Trong con đường này bài tiết quá mức glucocorticoid có thể làm rối loạn chuyển hóa carbohydrate tương tự những bệnh nhân có nồng độ GH quá mức.

Tăng nồng độ glucose trong máu đủ lớn (trên 50% trên bình thường) tình trạng này gọi là đái tháo đường do tuyến thượng thận (adrenal diabetes). Kiểm soát insulin làm giảm đường trong máu lượng vừa phải đái tháo đường thượng thận không nhiều như đái tháo đường do tụy, do các mô còn chịu tác dụng của insulin.