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.
