Russian English French German Italian Spanish
Строение надпочечников
Прочие
Строение надпочечников

Строение надпочечников и синтез гормонов

 

 

Надпочечники состоят из двух видов эндокринной ткани — мозгового и коркового вещества. Хромаффинные клетки мозгового вещества имеют нейроэктодермальное происхождение, тогда как клетки коры — мезодермальное. Мезодермальные клетки участвуют также в развитии половых желез. Надпочечники и половые железы обладают рядом общих ферментов, необходимых для синтеза стероидов, врожденные дефекты стероидогенеза в одной ткани могут присутствовать и в другой.

 

В коре надпочечников различают три зоны:

  • клубочковую (наружную, расположенную сразу под капсулой);

  • пучковую (промежуточную);

  • сетчатую (внутреннюю, окружающую мозговое вещество).

Строение надпочечников и синтез гормонов1

 

Самая крупная — пучковая зона, она занимает примерно 3/4 всего объема коркового вещества. На долю клубочковой зоны приходится около 15 % этого объема, а на долю сетчатой — примерно 10%. Для клеток клубочковой зоны характерны небольшие размеры, меньшее соотношение между объемами цитоплазмы и ядер, среднее количество липидных включений и меньшее число ядер с плотным хроматином, чем в клетках двух других зон. Клетки пучковой зоны крупные, и цитоплазма занимает в них большее пространство, чем ядро. Обилие липидных включений придает цитоплазме пенистый вид с большим числом вакуолей. Эти клетки располагаются в форме радиальных тяжей. Неравномерно расположенные клетки сетчатой зоны образуют между собой анастомозы. Соотношение цитоплазмы и ядра в них среднее, а количество липидных включений в плотной цитоплазме относительно мало.

В клубочковой зоне синтезируется альдостерон (наиболее активный природный минералокортикоид), в пучковой зоне — кортизол (наиболее активный природный глюкокортикоид), а в пучковой и сетчатой — надпочечниковые андрогены.

Строение надпочечников и синтез гормонов2

 

Мозговое вещество надпочечников состоит в основном из нейроэндокринных (хромаффинных) и глиальных (поддерживающих) клеток. В нем присутствует также некоторое количество соединительной ткани и сосудистых клеток. Нейроэндокринные клетки имеют полиэдрическую форму и содержат обильную цитоплазму с мелкими бледно окрашивающимися ядрами. При электронной микроскопии в их цитоплазме обнаруживается множество секреторных гранул, в которых содержатся катехоламины. В глиальных клетках меньше цитоплазмы, а ядра более базофильны.

Закладка надпочечников у плода различима уже на 3-4-й неделе внутриутробного периода. Она располагается сразу над развивающейся первичной почкой. На 5-6-й неделе клетки полового гребня превращаются в стероидогенные клетки половых желез и коры надпочечников. Первые мигрируют в каудальном направлении, вторые — в забрюшинное пространство. На 6-8-й неделе надпочечники быстро увеличиваются. Клетки внутренней коры дифференцируются, образуя зародышевую зону, а наружный субкапсулярный ободок остается в виде дефинитивной зоны. В это время в закладку коры надпочечников проникают элементы симпатической нервной системы, которые дифференцируются в хромаффинные клетки, синтезирующие и запасающие катехоламины.

Строение надпочечников и синтез гормонов3

 

Позднее в этих клетках появляется катехол-О-метилтрансфераза — фермент, превращающий норадреналин в адреналин. К концу 8-й недели внутриутробной жизни, окруженные капсулой надпочечники, вступают в контакт с верхними полюсами почек. В течение 9-12-й недели клетки зародышевой зоны активно вырабатывают стероиды. У 2-месячного плода надпочечники крупнее почек, но с 4-го месяца почки начинают быстро расти, становясь к концу 6-го месяца в 2 раза больше надпочечников. У доношенных новорожденных надпочечники по размеру в 3 раза меньше почек, общая масса обеих желез составляет 7-9 г. На долю внутренней зародышевой коры при рождении приходится примерно 80 % массы железы, а на долю наружной («истинной») коры — 20%. В первые дни постнатальной жизни зародышевая кора начинает сокращаться и к месячному возрасту уменьшается в 2 раза. Относительно небольшое по объему мозговое вещество надпочечников, напротив, в первые 6 мес. после рождения увеличивается. У годовалого ребенка каждый из надпочечников весит меньше 1 г. Рост надпочечников продолжается, и у взрослых людей их общая масса достигает 8 г. Примерно к 3-летнему возрасту пучковая и клубочковая зоны полностью дифференцируются, однако сетчатая зона остается недостаточно дифференцированной вплоть до периода полового созревания.

Строение надпочечников и синтез гормонов4

 

Рост надпочечников на ранних стадиях внутриутробного развития не зависит от АКТГ, но со средины гестационного периода и до его окончания рост и созревание этих желез находятся под контролем АКТГ. Стадия внутриутробного развития, на которой формируется обратная связь между кортизолом и АКТГ, установлена недостаточно точно, но, как свидетельствует клинический опыт, уже в 1 триместре беременности система обратной связи между надпочечниками и гипофизом у плода функционирует нормально. К дополнительным факторам, принимающим участие в регуляции роста надпочечников и стероидогенеза у плода, относятся ХГ и ряд пептидных ростовых факторов, с вырабатываемых плацентой и плодом.

Для развития надпочечников необходимы два фактора транскрипции: SF-1 и DAX-1. Первый участвует также в регуляции транскрипции ряда генов, кодирующих ферменты стероидогенеза. Ген SF-1 расположен на хромосоме 9q33, него разрушение приводит к агенезии надпочечников и гонад, отсутствию гонадотропных клеток гипофиза и недоразвитию вентромедиального гипоталамуса. Мутации гена DAX1, расположенного на хромосоме Хр21, сопровождаются врожденной гипоплазией надпочечников и вторичным гипогонадизмом. DAX-1 также играет важную роль в регуляции стероидогенеза.

Строение надпочечников и синтез гормонов5

 

Биосинтез надпочечниковых стероидов

Исходным субстратом для биосинтеза всех стероидов служит холестерин. Хотя клетки коры надпочечников способны синтезировать холестерин из ацетата, 80% этого предшественника поставляют в надпочечники липопротеиды плазмы. Расположенные на клеточной поверхности специфические рецепторы ЛПНП связывают эти частицы, затем происходит их интернализация вместе с рецепторами (опосредованный рецепторами эндоцитоз). Холестерин в виде эфиров запасается в особых пузырьках. Под действием специфической гидролазы образуется свободный холестерин, который и используется для синтеза стероидных гормонов.

Скорость-лимитирующим этапом стероидогенеза является перенос холестерина через наружную и внутреннюю мембраны митохондрий. В этом переносе участвует ряд белков, в том числе периферический бензодиазепиновый рецептор и белок острой регуляции стероидогенеза (StAR). Последний обладает очень коротким периодом полувыведения, и тропные факторы (например, АКТГ) быстро индуцируют его синтез. Именно StAR определяет быстрые (от минут до часов) изменения в скорости биосинтеза стероидных гормонов.

На внутренней мембране митохондрий от холестерина отщепляется боковая цепь и образуется прегненолон. Эта реакция катализируется 20,22-десмолазой (P450scc, CYP11А1). Подобно другим ферментам цитохрома Р450, этот фермент представляет собой мембранный гемопротеин с молекулярной массой около 50 кДа. На него поступают электроны от НАДФ-зависимой митохондриальной системы транспорта электронов, состоящей из двух дополнительных белков — адренодоксин-редуктазы (флавопротеин) и адренодоксина (небольшой белок, содержащий негемовое железо). Ферменты Р450 используют электроны и 0-, для гидроксилирования субстрата и образования Н20. В процессе отщепления боковой цепи холестерина последовательно происходят три окислительные реакции. Образующийся в результате прегненолон диффундирует из митохондрий и поступает в эндоплазматический ретикулум. Последующие реакции в разных зонах коркового вещества надпочечников различны.

  • Клубочковая зона.

В эндоплазматическом ретикулуме клеток этой зоны прегненолон превращается в прогестерон под действием 3β-гидроксистероиддегидрогеназы, НАД+-зависимого фермента типа дегидрогеназы короткой цепи. Под действием 21-гидроксилазы стероидов, другого фермента цитохрома Р450, прогестерон превращается в 11-Дезоксикортикостерон. Как и все другие ферменты Р450 эндоплазматического ретикулума, Зβ-гидроксистероиддегидрогеназа использует систему транспорта электронов лишь с одним дополнительным белком — цитохром Р450-редуктазой.

Дезоксикортикостерон затем вновь проникает в митохондрии, где под действием альдостерон-синтазы (еще одного фермента Р450, структурно сходного с 20,22-десмолазой) превращается в альдостерон. Альдостеронсинтаза также осуществляет три последовательные окислительные реакции: 11 p-гидроксилирование, 18-гидроксилирование и дальнейшее окисление С18-метильной группы в альдегид.

Строение надпочечников и синтез гормонов10

 

  • Пучковая зона.

В эндоплазматическом ретикулуме клеток пучковой зоны прегненолон и прогестерон под действием 17а-гидроксилазы превращаются соответственно в 17-гидроксипрегненолон и 17-гидроксипрогестерон. В клубочковой зоне 17а-гидроксилаза не экспрессируется, поэтому 17-гидроксилированные стероиды в этой зоне не образуются. В пучковой же зоне 17-гидроксипрегненолон превращается в 17-гидроксипрогестерон и 11-дезоксикортизол под действием тех же ферментов (Зβ-гидроксистероиддегидрогеназы и 21-гидроксилазы), которые функционируют в клубочковой зоне. Поэтому наследственные дефекты этих ферментов сказываются на синтезе и альдостерона, и кортизола. Наконец, 11-дезоксикортизол вновь проникает в митохондрии, где под действием 1ip-гидроксилазы превращается в кортизол. 1 ip-гидроксилаза сходна с альдостеронсинтазой, но обладает меньшей 18-гидроксилазной активностью и полностью лишена 18-оксидазной активности. Поэтому в нормальных условиях альдостерон в пучковой зоне не образуется.

  • Сетчатая зона.

В этой зоне и, до некоторой степени, в пучковой 17-гидроксилаза обладает дополнительной способностью расщеплять связь С17- С20, что превращает 17-гидроксипрегненолон в ДЭА. Под действием Зβ-гидроксистероиддегидрогеназы ДЭА превращается в андростендион, а последний в других тканях — в тестостерон и эстрогены.

Строение надпочечников и синтез гормонов12

 

  • Фетоплацентарный комплекс.

В надпочечниках плода синтез стероидов протекает иначе, чем после рождения. Главным источником холестерина для синтеза стероидов в надпочечниках плода служит образующийся в печени холестерин ЛПНП. Активность Зβ-гидроксистероиддегидрогеназы в надпочечниках плода крайне низка, а сульфокиназы стероидов — высока. Поэтому главными стероидными продуктами надпочечников плода являются ДЭА и ДЭА-сульфат. В печени ДЭА-сульфат подвергается 16а-гидроксилированию, превращаясь в 16а-гидроксисульфаз ДЭА. В плаценте, обладающей высокой стероидсульфатазной активностью, из ДЭА и его сульфата образуется эстрон и эстрадиол, а из 16а-гидроксисоединения — эстриол. Для синтеза эстрона и эстрадиола плацента в равной степени использует предшественники из крови матери и плода, предшественники же эстриола поступают почти исключительно от плода. Надпочечники плода вырабатывают не только субстраты для синтеза эстрогенов в плаценте, но и значительные количества кортизола, который под действием 1 ip-гидроксистероиддегидрогеназы превращается в кортизон. К концу внутриутробного периода концентрация кортизола в крови плода возрастает за счет усиления его секреции и меньшего превращения в кортизон. В середине беременности надпочечники плода вырабатывают мало альдостерона, но ближе к рождению его секреция увеличивается.



Комментарии

CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.
наверх