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Nebennierenrinde

29 Hormone der Nebennierenrinde (NNR)

MERKE

Produktion von 3 verschiedenen Steroidhormonen

  • Glukokortikoide (z.B. Kortisol)
  • Androgene (z.B. DHEA)
  • Mineralokortikoide (z.B. Aldosteron)

Histologische Gliederung ist auch funktionelle Zonation:

  • äussere Zone: Zona glomerulosa, produziert Mineralokortikoide
  • innere Zone: Zona fasciculata und Zona reticularis produzieren Glukokortikoide und Androgene

CBG = Corticosteroidbinding globulin transportiert Kortisol, Albumin transportiert Androgene und Mineralokortikoide.

Glukokortikoide und Mineralokortikoide werden in Leber konjugiert und renal ausgeschieden.

Androgene der NNR werden in Hoden bzw. Ovarien zur Testosteron und Dihydrotestosteron (DHT) oder Östradiol umgewandelt.

ACTH stimuliert Sekretion von Kortisol und DHEA.

Renin-Angiotensin-Aldosteron-System und K-Spiegel steuern Aldosteronsekretion.

 

29.1 – Synthese der NNR-Hormone

MERKE

NNR produziert Steroide, die gemäss ihrer Hauptwirkung in 3 Gruppen unterteilt werden:

  • Glukokortikoide
  • Mineralokortikoide
  • Androgene

29.1.1 – Biochemische Grundlagen

  • die meisten an der Steroidsynthese beteiligten Enzyme gehören zu denZytochrom P450-Oxygenasen (CYP)
  • Produktionsort und Regulation der verschiedenen Hormone werden durch unterschiedliche Enzymmuster der inneren bzw. äusseren Zone der NNR bestimmt
  • Ausgangsprodukt aller Steroide ist Cholesterin, das aus folgenden Quellen stammt: Plasma-Lipoproteine (Hauptquelle 80%) oder Synthese aus Acetyl-Coenzym A in der NNR
  • der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Steroidsynthese ist die Umwandlung von Cholesterin zu Pregnenolon
  • diese Reaktion erfolgt in den Mitochondrien durch ein P450-Enzym (P450scc; Hydroxylase/Desmolase), das durch ACTH induziert wird

29.1.2 – Funktionelle Einteilung der Steroidhormone der NNR

 

29.1.3 – Steroidbiosynthese in der äusseren und inneren Zone der NNR

 

 

Übersicht über die Steroidhormonsynthese in der Nebennierenrinde

Abb. A-4.3 Übersicht über die Steroidhormonsynthese in der Nebennierenrinde

 

29.2 – Transport der NNR-Hormone

29.2.1 – Kortisol

Kortisol wird für den Transport gebunden an:

  • corticosteroid–binding globuline (CBG) (75% des Gesamtkortisols)
  • Albumin 15%

freie Kortisolkonzentration (ungebundenes Kortisol) bleibt +/- kontstant: 10%

MERKE

Protein-gebundenes Kortisol dient als Pool (kontinuierliche Freisetzung) für die Aufrechterhaltung gleichmässiger Plasmakonzentrationen.

CBG Veränderungen haben Auswirkung auf Gesamtkonzentration des Kortisols. Der freie Anteil (freies Kortisol) bleibt gleich → kein Hyper-bzw. Hypokortisolismus.

CBG (corticosteroid-binding globulin):

  • in Leber synthetisiert (MW 50’000), bindet Kortisol mit hoher Affinität
  • die Bindungskapazität von CBG wird durch andere endogene Steroide und synthetische Glukokortikoide (ausser Prednisolon) nicht beeinflusst

 

Albumin

  • schwache Affinität für Kortisol
  • synthetische Glukokortikoide (z.B. Dexamethason) werden stark an Albumin gebunden

 

29.2.2 – Mineralokortikoide

Aldosteron

  • Hauptanteil an Albumin gebunden
  • Aldosteron schwach an CBG gebunden
  • freier Anteil 30-50%

11-Deoxykortikosteron (DOC)

  • DOC zu 80-90% an CBG gebunden, ca. 5% ungebunden

 

29.2.3 – Androgene

Androstendion, DHEA und DHEA-Sulfat

  • binden schwach an Albumin

Testosteron

  • bindet stark an sex hormone-binding globuline (SHBG)

 

29.3 – Regulation der NNR-Funktion

MERKE

Die Hormonproduktion der NNR wird grundsätzlich durch 2 Mechanismen reguliert:

  • ACTH reguliert die Hormonproduktion der inneren Zone
  • das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) reguliert Na+-/K+-Plasmaspiegel und ACTH regulieren die Hormonproduktion der äusseren Zone.

29.3.1 – Glukokortikoide und Androgene

Die Sekretion von Glukokortikoiden und Androgenen wird über die Sekretion von CRH bzw. ACTH gesteuert

Effekte von ACTH auf innere Zone der NNR
ACTH bindet an den Melanocortin-2-Rezeptor (MC2-R) und aktiviert die Adenylzyklase → Stimulation der Hormonsynthese innert Minuten

  • Stimulation des geschwindigkeitsbestimmenden Schrittes der
    Steroidsynthese (Cholesterin → Pregnenolon): vermehrte Bindung von Cholesterin an P450scc
  • Stimulation der Cholesterin-Esterase und des steroidogenic acute regulatory proteins (StAR)
  • vermehrte Aufnahme von LDL-Partikeln aus dem Plasma durch Vermehrung der LDL-Rezeptoren

Kortisol wirkt über negativen Feedback auf Sekretion von ACTH und CRH

Regulation der NNR-Funktion. Chol: Cholesterin, Chol-E: Cholesterin-Ester, Preg: Pregnenolon, CHE: Cholinesterase, StAR: steroidogenic acute regulatory protein, MCR2-R: Melanocortin-2 Rezeptor, AC: Adenylatzyklase, +:stimuliert durch ACTH

Abb. A-4.4 Regulation der NNR-Funktion. 
Chol: Cholesterin
Chol-E: Cholesterin-Ester
Preg: Pregnenolon
CHE: Cholinesterase
StAR: steroidogenic acute regulatory protein
MCR2-R: Melanocortin-2 Rezeptor
AC: Adenylatzyklase
+:stimuliert durch ACTH

 

29.3.2 – Mineralokortikoide

Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS)

  • intravasaler Druckabfall oder Abfall der NaCl-Konzentration in afferenten renalen Arteriolen und Stimulation renaler β-Adrenorezeptoren: Stimulation der Reninsekretion
  • Produktion von Renin in juxtaglomerulären Zellen der Nieren
  • Renin spaltet von Angiotensinogen Angiotensin I ab
  • Angiotensin-converting Enzyme (ACE) katalysiert Angiotensin I zu Angiotensin II
  • Angiotensin II bindent an Angiotensin II-Rezeptor Typ 1 (AT1-Rezeptor) der Zona glomerulosa: Steigerung der Steroidhormonbiosynthese
  • Aktivierung des Angiotensin II-Rezeptor Typ 1 in:
    • Arteriolen: Vasokonstriktion
    • Nieren: Konstriktion der Vasa efferentia der Glomeruli: Aufrechterhaltung der glomerulären Filtration
    • im ZNS: Durst und Salzhunger
  • Angiotensin II stimuliert in der Hypophyse Sektretion von Vasopressin (ADH) → Wasserverlust über die Niere ↓
  • Angiotensin II und Aldosteron hemmen Reninausschüttung (negatives Feedback)
Regulation der Aldosteronsekretion

Abb. A-4.5 Regulation der Aldosteronsekretion

MERKE

Die Aktivierung des RAAS ist eine wichtige Gegenregulation des Körpers bei Blutdruckabfall.

29.4 – Charakteristika der Steroidhormon-Rezeptoren

 

29.5 – Biologische Wirkungen der NNR-Hormone

 

WICHTIG

Mineralokortikoide führen zu einer Erhöhung der Na+-Resorption in der Niere, aber auch in anderen Organen (Speicheldrüsen, Kolon etc.). Die vermehrte Na+-Resorption resultiert in einer Erniedrigung der Na+-Konzentration in den jeweiligen Sekreten (Urin, Schweiss, Stuhl).

Aldosteronwirkung an der Niere. 1 Aldosteronabhängiger Na+ -Kanal. 2 Na+ /K+-ATPase

Abb. A-4.6 Aldosteronwirkung an der Niere. 1 Aldosteronabhängiger Na+ -Kanal. 2 Na+ /K+-ATPase

 

 

WICHTIG

Expression der 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase in anderen Geweben schützt diese vor exzessiver Glukokortikoidwirkung.

29.5.1 – Relative Wirkstärken von natürlichen und synthetischen Kortikosteroiden verglichen mit Kortisol

. Glukokort. Aktivität Mineralokort. Aktivität
Kortisol 1.0 1.0
Kortikosteron 0.3 15
Aldosteron 0.3 3000
Deoxykortikosteron (DOC) 0.2 100
Prednisolon 4 0.8
9α-Fluorokortisol 10 125
Dexamethason 25 0

29.5.2 – Effekte von Glukokortikoiden

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