Кортизол

Кортизол (гидрокортизон или 17-гидрокортикостерон) жизненно важный стероидный гормон воздействующий на обмен веществ; секретируется наружным слоем (корой) надпочечников. Кортизол принимает участие в регуляции многих обменных (биохимических) процессов и играет ключевую роль в защитных реакциях организма на стресс и голод. При голодании например он обеспечивает поддержание нормального уровня глюкозы в крови а при эмоциональном или операционном шоке препятствует падению кровяного давления ниже опасного уровня.

Благодаря тому что в больших дозах кортизол оказывает противовоспалительное действие этот гормон (или его синтетические производные – преднизон преднизолон) широко используют для лечения ревматоидного артрита и других заболеваний характеризующихся интенсивным воспалительным процессом. Кроме того его применяют при аллергии бронхиальной астме и аутоиммунных заболеваниях. Медики предпочитают синтетические производные кортизола которые не вызывают повышения кровяного давления и задержки воды и солей в организме.

Химия. Все стероидные гормоны имеют в своей основе одинаковую структуру состоящую из 17 атомов углерода объединенных в четыре кольца которые обозначаются буквами A B C и D. К кольцам в качестве боковых цепей присоединены дополнительные атомы углерода. Чтобы различать атомы углерода составляющие скелет молекулы им присвоены порядковые номера начиная с 1 в кольце А (см. рисунок).

Все стероидные гормоны являются производными холестерина – стероидного соединения содержащего 27 атомов углерода. В коре надпочечников происходит химическая модификация холестерина: удаляется боковая цепь добавляются гидроксильные группы (ОН-группы) и образуются двойные связи (пары электронов поделенные между двумя соседними атомами углерода). В молекуле кортизола гидроксильные группы находятся в положениях 17 21 и 11 а двойная связь – между атомами 4 и 5 кольца А.

Биология. Нервная система реагирует на многие внешние воздействия (в том числе стрессовые) посылая нервные импульсы в особый отдел мозга – гипоталамус. В ответ на эти сигналы гипоталамус секретирует кортиколиберин который переносится кровью по т.н. воротной системе прямо в гипофиз (расположенный в основании мозга) и стимулирует секрецию им кортикотропина (адренокортикотропного гормона АКТГ). Последний поступает в общий кровоток и попав в надпочечники стимулирует в свою очередь выработку и секрецию корой надпочечников кортизола.

Выделившийся в кровь кортизол достигает клеток-мишеней (в частности клеток печени) проникает путем диффузии в их цитоплазму и связывается там со специальными белками – рецепторами кортизола. Образовавшиеся гормон-рецепторные комплексы после «активации» связываются с соответствующей областью ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и активируют определенные гены что в конечном итоге приводит к увеличению выработки специфических белков. Именно эти белки и определяют ответную реакцию организма на кортизол а значит и на внешнее воздействие послужившее причиной его секреции. Реакция состоит с одной стороны в усилении синтеза глюкозы в печени и в проявлении (разрешении) действия многих других гормонов на обменные процессы а с другой – в замедлении распада глюкозы и синтеза белков в ряде тканей в том числе мышечной. Таким образом эта реакция направлена в основном на экономию имеющихся энергетических ресурсов организма (снижение их расходования мышечной тканью) и восполнение утраченных: синтезируемая в печени глюкоза может запасаться в виде гликогена – легко мобилизуемого потенциального источника энергии.

Кортизол по механизму обратной связи ингибирует образование АКТГ: по достижении уровня кортизола достаточного для нормальной защитной реакции образование АКТГ прекращается.

В организме здорового мужчины ежедневно производится около 25 мг кортизола; при стрессе надпочечники могут вырабатывать на порядок больше. В кровотоке кортизол связан с кортикостероид-связывающим глобулином – белком-носителем который синтезируется в печени. Этот белок доставляет кортизол к клеткам-мишеням и служит резервуаром кортизола в крови. Период полужизни (время требуемое для выведения из организма половины начального количества) кортизола в крови составляет примерно 90 мин. В печени кортизол подвергается превращениям с образованием неактивных водорастворимых конечных продуктов (метаболитов) которые выводятся из организма.

Фармакология. Первым гормоном коры надпочечников выделенным в чистом виде и примененным в лечебной практике (1935–1936) был кортизон; он отличается от кортизола лишь тем что содержит в положении 11 не гидроксильную (–ОН) а кетонную (=О) группу. Хотя по сравнению с кортизолом в коре надпочечников синтезируется довольно мало кортизона в печени он может превращаться в кортизол за счет восстановления кетона в положении 11 до гидроксила (отсюда происходит другое название кортизола – гидрокортизон). Инъекции кортизона спасли многих больных с недостаточностью гормонов коры надпочечников. Однако сегодня в лечебной практике используется в основном кортизол.