Tổng hợp và bài tiết hormon vỏ thượng thận

Vỏ thượng thận có ba lớp

Vỏ thượng thận gồm 3 lớp riêng biệt:

Lớp cầu (zona glomerulosa), là một lớp tế bào mỏng nẳm dưới vỏ tuyến, chiếm khoảng 15% vỏ thượng thận. Những tế bào này chỉ là một trong những tế bào của tuyến thượng thận có thể tiết số lượng đáng kể aldosteron do chúng chứa enzym tổng hợp aldosterone cần thiết cho tổng hợp aldosteron. Bài tiết của các tế bào này được điều khiển chủ yếu bởi angiotensin II và kali của dịch ngoại bào, cả hai đều kích thích tiết aldosteron.

Lớp bó (zona fasciculata), nằm ở giữa và là vùng rộng nhất, chiếm khoảng 75% vỏ thượng thận và tiết các glucocorticoid cortisol và corticosterone, cùng lượng nhỏ hormon sinh dục (adrenal androgen) và estrogen. Bài tiết của các tế bào này được điều khiển phần lớn bởi trục tuyến yên dưới đồi qua adrenocorti-cotropic hormone (ACTH).

Lớp lưới (zona reticularis), vùng trong nhất của vỏ, tiết hormon sinh dục dehydroepiandrosterone và androstenedione, cũng như một lượng nhỏ estrogen và một ít glucocorticoid. ACTH cũng điều hòa bài tiết của các tế bào này, mặc dù yếu tố khác như là hormone kích thích androgen vỏ não, được giải phóng từ tuyến yên, cũng có thể tham gia.

Hình. Sự bài tiết hormone vỏ thượng thận bởi các khu vực khác nhau của vỏ thượng thận và bài tiết catecholamine bởi tủy thượng thận.

Tuy nhiên, cơ chế kiểm soát sản xuất hormon sinh dục là không được biết giống như glucocorticoid và mineralocorticoid.

Bài tiết aldosterone và cortisol được điều hòa bởi cơ chế riêng. Angiotensin II làm tăng số lượng aldosterone và gây ra sự nở to của lớp cầu, không ảnh hưởng 2 vùng khác. Tương tự, ACTH làm tăng tiết cortisol và các hormon sinh dục và gây ra phì đại lớp bó và lớp lưới, ảnh hưởng ít tới lớp cầu.

Hormon vỏ thượng thận là steroid, chuyển hóa từ cholesterol

Tất cả hormon steroid của con người, bao gồm hormon sản xuất từ lớp vỏ thượng thận, tổng hợp từ cholesterol. Mặc dù tế bào vỏ thượng thận có thể tổng hợp một lần nữa lượng nhỏ cholesterol từ acetate, khoảng 80% cholesterol sử dụng tổng hợp steroid được cấp bởi các lipoproteins tỷ trọng thấp (LDLs) trong huyết tương. Khi nồng độ cholesterol máu cao, LDLs khuếch tán từ huyết tương vào dịch kẽ và gắn với recepter đặc biệt gắn trong các cấu trúc là lõm áo (coated pits) trên màng tế bào vỏ thượng thận. Lõm áo được hấp thu sau đó bởi nội thực bào (endocytosis), tạo thành dạng túi là dạng hợp nhất với các tế bào lysosome và giải phóng cholesterol nó có thể được sử dụng tổng hợp các hormon steroid hình thành các túi mà cuối cùng kết hợp được với lysosome của tế bào và giải phóng cholesterol có thể được sử dụng để tổng hợp hormone steroid thượng thận. Vận chuyển cholesterol vào trong tế bào thượng thận được điều hòa bởi cơ chế feedback nó có thể thay đổi rõ số lượng để tổng hợp steroid. Ví dụ, ACTH kích thích tuyến thượng thận tổng hợp steroid, tăng số lượng recepter tế bào vỏ thượng thận với LDL, cũng như hoạt động của enzym giải phóngs cholesterol từ LDL.

Một lần cholesterol vào trong tế bào, nó giải phóng ra mitochondria, nơi nó cắt ra bởi enzyme cholesterol desmolase thành dạng pregnenolone; đây là bước giới hạn tỷ lệ trong hình thành cuối cùng steroid thượng thận (HÌNH 78-2). Trong tất cả 3 vùng của vỏ thượng thận, đây là bước đầu tổng hợp steroid được kích thích bởi các yếu tố khác nhau. Nó điều khiển bài tiết sản phẩm hormon chính aldosterone và cortisol. Ví dụ, cả ACTH kích thích tiết cortisol, và angiotensin II kích thích tiết aldosterone, tăng chuyển cholesterol thành pregnenolone.

Con đường tổng hợp steroid tuyến thượng thận

Các bước chủ yếu trong quá trình tổng hợp những sản phẩm steroid quan trọng của vỏ thượng thận: aldosterone, cortisol, và androgen. Về bản chất tất cả các bước tiếp xảy ra ở 2 trong các cơ quan của tế bào, ty thể (mitochondria) và mạng lưới nội chất (endoplasmic reticulum), một vài bước xảy ra tại 1 trong những cơ quan này và mộtvài cơ quan khác. Mỗi bước được xúc tác bởi một hệ thống enzym đặc biệt.thay đổi ngay cả một enzym đơn giản trong sơ đồ có thể gây ra các loại khác biệt lớn và liên quan lỷ lệ của hormon được hình thành. Ví dụ, số lượng rất lớn hormon sinh dục nam hóa (masculinizing sex hormones) hoặc hợp chất steroid khác không biểu hiện bình thường trong máu có thể xảy ra với hoạt động thay đổi của chỉ một trong các enzym của con đường này.

Hình. Con đường tổng hợp hormone steroid của vỏ thượng thận. Các enzym được in nghiêng.

Công thức hóa học của aldosterone và cortisol, chủ yếu trong lần lượt hormone mineralocorticoid và glucocorticoid. Cortisol có một keto-oxygen trên cacbon số 3 và được hydroxyl hóa ở vị trí carbon số 11 và 21. Aldosterone có một nguyên tử oxy gắn với vị trí cacbon 18.

Ngoài aldosterone và cortisol, các steroid khác có hoạt tính glucocorticoid hoặc mineralocorticoid, hoặc cả 2 đều được vỏ thượng thận tiết ra với một lượng nhỏ. Hơn nữa, thêm một vài hormon steroid tác dụng mạnh là dạng không thường gặp trong tuyến thượng thận được tổng hợp và sử dụng nhiều trong lâm sàng. Một vài trong số những hormon steroid quan trọng hơn.

Nhóm hormon vỏ chuyển muối nước (Mineralocorticoid)

 1. Aldosterol (tác dụng mạnh; chiếm khoảng 90% hoạt tính).

 2. Desoxycorticosterone (độ mạnh bằng 1/30 aldosterone, lượng bài tiết rất nhỏ)

 3. Corticosteron (hoạt tính yếu)

 4. 9α-Fluorocortisol (tổng hợp; hoạt tính yếu hơn aldosterone)

 5. Cortisol (hoạt tính rất yếu nhưng bài tiết một lượng lớn).

 6. Cortison (hoạt tính chuyển hóa muối nước yếu)

Nhóm hormon chuyển hóa muối đường (Glucocorticoid)

1. Cortisol (rất mạnh; chiếm 95% tổng hoạt tính)

2. Corticosterol (tác dụng yếu hơn nhiều cortisol, chiếm 4% tổng hoạt tính)

3. Cortison (mạnh gần như costisoll)

4. Prenisolon (tổng hợp; mạnh 4 lần cortisol)

5. Methylprednisone (tổng hợp; mạnh gấp 5 lần cortisol)

6. Dexamethason (tổng hợp; mạnh gấp 30 lần cortisol)

Bảng. Hormone tuyến thượng thận ở người lớn; Steroid tổng hợp và các hoạt động của Glucocorticoid và Mineralocorticoid tương đối của chúng

Rõ ràng từ danh sách này, một số trong những hormon này và steroid tổng hợp có cả hoạt tính glucocorticoid và mineralocorticoid. Nó đặc biệt ý nghĩa, cortisol thường có một số hoạt tính mineralocorticoid, do một số hội chứng của bài tiết quá mức cortisol có thể gây ra các tác dụng chuyển hóa muối nước đáng kể, cùng với nó có hoạt tính chuyển hóa đường mạnh.

Hoạt tính chuyển hóa đường rất mạnh của horom tổng hợp dexamethasone, nó hầu như không có hoạt động chuyển hóa muối nước, tạo ra một thuốc có chức năng đặc biệt để kích thích hoạt tính chuyển hóa muối nước đặc biệt.

Hormon vỏ thượng thận được gắn với các protein huyết tương

Khoảng 90-95% cortisol trong huyết tương gắn với protein huyết tương, đặc biệt một protein huyêt tương là cortisol­binding globulin hoặc transcortin, một lượng nhỏ gắn với albumin. Liên kết protein mức độ lớn làm chậm thải trừ của cortisol; do đó, cortisol có thời gian bán hủy tương đối từ 60-90 phút. Chỉ khoảng 60% phức hợp aldosteron lưu hành với protein huyết tương, do đó khoảng 40% ở dạng tự do; kết quả là aldosterone có thời gian bán thải tương đối ngắn khoảng 20 phút. Những hormon này được vận chuyển xuyên qua dịch gian bào ở dạng gắn kết và cả dạng tự do.

Gắn steroid thượng thận với protein huyết tương có thể đáp ứng giống như một kho dự trữ để giảm sự biến động nhanh nồng độ hormon tự do, ví dụ, với cotisol trong thời gian ngắn của stress và tiết ACTH từng đợt. Chức năng chứa này có thể đảm bảo phân bố tương đối đồng đều của hormon thượng thận tới các mô.

Hormon vỏ thượng thận được chuyển hóa ở gan

Các hormon steroid thượng thận được thoái hóa chính ở gan và được kết hợp tạo ra glucuronic acid, đến một mức độ thấp hơn, thành sunfat. Những chất này là không hoạt động và không có được hoạt tính mineralocorticoid hoặc glucocorticoid. Khoảng 25% loại liên hợp là được bài tiết vào trong mật và sau đó được đẩy ra phân. Phần còn lại của dạng kết hợp tại gan thì đi vào tuần hoàn máu nhưng không gắn với protein huyết tương, lượng lớn được hòa tan trong huyết tương, và sau đó được lọc ở thận và bài tiết ra nước tiểu. Các bệnh của gan làm giảm rõ tỷ lệ mất hoạt tính của hormon vỏ thượng thận, và các bệnh của thận làm giảm khả năng bài tiết của các chất không hoạt động.

Nồng độ hormon aldosterol bình thường trong máu là khoảng 6 nanogram (6 tỷ của gram) trên 100 ml, mức tiết trung binh khoảng 150 µg/ngày (0.15 mg/ngày). Tuy nhiên, nồng độ trong máu của aldosterol trong máu phụ thuộc lớn vào một sô yếu tố bao gồm chế độ ăn uống có natri và kali.

Nồng độ costisol trong máu trung bình là 12 µg/100 ml, tiết trung bình 15 tới 20 mg/ngày. Tuy nhiên, nồng độ trong máu và mức tiết ra của costisol lại dao động suốt cả ngày, tăng vào sáng sớm và giảm vào buổi tối.