mgr Monika Miśkiewicz, mgr Daria Zarzycka, mgr Klaudia Put, mgr Martyna Michałek
- Kortyzol i jego rola w organiźmie
Kortyzol to glikokortykosteroid produkowany przez korę nadnerczy, odpowiadający za utrzymanie homeostazy organizmu. Bierze on udział w regulacji gospodarki węglowodanowej, proteinowej, lipidowej, wapniowo-fosforanowej, a w mniejszym stopniu również w gospodarce elektrolitowej organizmu.
Wydzielanie kortyzolu jest pobudzane przez kortykotropinę (ACTH) syntetyzowaną przez przysadkę, którą z kolei pobudza podwzgórzowa kortykoliberyna (CRH). W osi podwzgórze-przysadka- kora nadnerczy działa układ sprzężeń zwrotnych. CRH stymuluje przysadkę do produkcji ACTH, które z kolei pobudza korę nadnerczy do syntezy kortyzolu. Wysokie stężenie kortyzolu we krwi hamuje zwrotnie wydzielanie ACTH oraz CRH. Układ sprzężenia zwrotnego pomiędzy podwzgórzem-przysadką i korą nadnerczy obrazuje rycina 1.
Rycina 1. Schemat sprzężenia zwrotnego w osi podwzgórze-przysadka- kora nadnerczy. Źródło: własne.
Wydzielanie kortyzolu wykazuje naturalny, wyraźny rytm dobowy. U ludzi zdrowych z prawidłową fizjologią snu, stężenie kortyzolu zaczyna wzrastać około 3-4 rano, osiągając swój największy pik między 7, a 9 rano, następnie powoli spada i osiąga najniższy poziom około północy (podczas snu). [1]
Rycina 2. Dobowy cykl wydzielania kortyzolu
Kortyzol jest hormonem stresu, działającym katabolicznie, który przygotowuje nasz organizm do reakcji typu „walcz, lub uciekaj”. W ciągu dnia jego poziom modulowany jest przez różnego rodzaju zewnętrzne bodźce stresogenne, które zwiększają jego poziom we krwi. Zazwyczaj opisane wyżej sprzężenie zwrotne potrafi przywrócić poziom kortyzolu do normy. Czynnik powodujący stres wpływa na zwiększenie syntezy podwzgórzowego CRH, a w konsekwencji przysadkowego ACTH, tym samym zwiększony poziom kortyzolu we krwi. Naturalnie w ciągu dnia wahania kortyzolu są niewielkie, jednak należy zaznaczyć że długotrwały stres, zaburzenia snu czy zaburzenia naturalnego rytmu dobowego np. nieregularne pory posiłków, czy nieprawidłowe oświetlenie mogą zaburzyć działanie osi podwzgórze- przysadka- kora nadnerczy, a tym samym powodować wzrost poziomu produkowanych przez nie hormonów. [1,3]
- Wpływ kortyzolu na metabolizm białek, tłuszczów i cukrów
Kortyzol stymuluje w wątrobie syntezę białek i wychwyt aminokwasów, które mogą zostać wykorzystane w procesie glukoneogenezy, a także nasila produkcję i magazynowanie glikogenu oraz zużycie wolnych kwasów tłuszczowych. W tkankach obwodowych, głównie mięśniach kortyzol stymuluje uwalnianie substratów do glukoneogenezy, a jeśli chodzi o metabolizm lipidów- zwiększa lipolizę, co prowadzi do uwalniania glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych, a tym samym do wzrostu ich stężenia w surowicy krwi. Wraz ze wzrostem kortyzolu wychwyt aminokwasów i synteza białek w tkankach obwodowych zostają zahamowane. Zmniejsza się również zużycie glukozy i wrażliwość tkanek na insulinę z powodu obwodowego hamowania wychwytu glukozy.
Wszystkie te procesy mają na celu zabezpieczenie energetyczne organizmu na czas powrotu do równowagi. Przewlekle utrzymujący się wysoki poziom glukozy we krwi, obniżona wrażliwość na insulinę, katabolizm białek mięśniowych, magazynowanie kwasów tłuszczowych w wątrobie prowadzi do wielu chorób dietozależnych– insulinooporności, cukrzycy oraz ich chorób współistniejących. Redukcji ulega masa mięśniowa, a tłuszcz gromadzi się w obszarze centralnym-otyłość brzuszna. [4,5]
- Wpływ kortyzolu na poszczególne układy organizmu.
Kortyzol jest hormonem o szerokim spektrum działania. Ten kortykosteroid wpływa m.in. na gospodarkę wodno-elektrolitową oraz układ moczowy, poprzez receptory mineralokortykoidowe i glikokortykosteroidowe. Stymuluje przesączanie kłebuszkowe, zwiększając resorpcję zwrotną sodu i wody w cewkach nerkowych oraz zwiększone wydalanie potasu z moczem. Udowodniono że przetrwały hiperkortyzolenizm może powodować albuminurię.
Układ krążenia również jest podatny na działanie kortyzolu. Podwyższony poziom hormonu koreluje ze zwiększeniem pojemności wyrzutowej serca, zwiększoną kurczliwością kardiomiocytów oraz wzrostem napięcia ściany naczyń obwodowych. Hormon stymuluje również wątrobę do produkcji angiotensynogenu, co z kolei aktywuje układ renina-angiotensyna-aldosteron.
Kortyzol oddziałowuje na układ odpornościowy. Ma działanie antyalergiczne, przeciwzapalne i immunosupresyjne. Ogranicza on ruch leukocytów do miejsca zapalenia, zmniejsza wytwarzanie mediatorów zapalnych (np. Interleukiny 6, TNF), stymuluje apopotozę limofytów T oraz hamuje proliferacje limfocytów B i T. Z drugiej strony obniżenie odporności organizmu sprzyja m.in. zaburzeniom ze strony przewodu pokarmowego. Zbyt wysoki poziom kortyzolu koreluje ze spadkiem proliferacji komórek błony śluzowej żołądka, a wraz z nią sekrecji śluzu żołądkowego. Ponad to hormon ten zwiększa wydzielanie kwasu żołądkowego, na skutek pobudzenia wydzielania gastryny. Te dwa efekty mogą prowadzić do powstawania stanów zapalnych, namnażaniu się Helicobacter pylori, a w konsekwencji wrzodów żołądka, stąd prawdopodobnie stres został jednym z głównych czynników wywołujących chorobę wrzodową żołądka.
Poziom kortyzolu znacznie wpływa na prawidłowe funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego. Dzięki niemu komórki nerwowe prawidłowo dojrzewają, metabolizują i wydzielają neuroprzekaźniki. Jednakże wraz z wysokim, długotrwałym poziomem kortyzolu wzrasta ryzyko rozregulowania funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego, osłabienia pamięci i zaburzeń psychicznych. Przedłużający się stres może początkowo wywołać euforię, która w dalszym etapie zmienia się w zachowania psychotyczne, zmiany nastrojów, drażliwość, kłopoty ze snem, złą koncentrację i zapominanie. Natomiast u pacjentów z niedoborem kortyzolu obserwujemy depresję, apatię, brak apetytu, ale też wzmożoną wrażliwość na smaki i zapachy.
Kortyzol wywiera duży wpływ na metabolizm wapnia i fosforu. Jednym z efektów jego działania jest hamowanie ekspresji genów dla białka kalbindyny, co skutkuje zmniejszeniem wchłaniania wapnia i fosforanów w przewodzie pokarmowym. Ograniczone wchłanianie wapnia w jelitach prowadzi do spadku stężenia tego jonu w osoczu, czego konsekwencją jest wtórne, wzmożone wydzielanie parathormonu, odpowiedzialnego za utrzymanie fizjologicznego stężenia wapnia w osoczu. Problem w układzie kostnym wynika z resorpcji kostnej- parathormon pobudza oddawanie wapnia z kości do krwi. Kortyzol działa również bezpośrednio na kości- hamuje dojrzewanie i aktywność osteoblastów (komórek budujących kość) i nasila apoptozę osteocytów (dojrzałych komórek tkanki kostnej) oraz hamuje apoptozę osteoklastów (komórek kościogubnych), które zyskują przewagę w tkance kostnej. Wraz z chronicznym nadmiarem kortyzolu w osoczu nasila się proces niszczenia kości- osteoliza, a w konsekwencji nawet osteoporoza.
Kortyzol wraz z ACTH i CRH tworzą układ sprzężeń zwrotnych pomiędzy korą nadnerczy, przysadką i podwzgórzem. Synteza tych hormonów jest ściśle związana z reakcją stres, a ich poziom we krwi jest adekwatny do odpowiedzi na bodziec wyzwalający stres. Kortyzol oddziałowuje na komórki przysadki mózgowej, czego konsekwencją jest hamowanie produkcji i uwalniania TSH, obniżenie stężenia globuliny wiążącej tyroksynę oraz zmniejszone stężenie całkowitej tyroksyny w osoczu. Zahamowana zostaje również obwodowa konwersja T4 do T3.
Kortyzol ma wpływ również na czynność gonad. Hormon ten hamuje syntezę gonadotropin u obojga płci co doprowadza do obniżenia stężenia testosteronu oraz estrogenów i progestagenów, a w konsekwencji do zaburzeń płodności. Wraz z hiperkortyzolemią w sytuacji stresowej dochodzi również do hiperprolaktynemii, co również ma swoje skutki w odniesieniu do gospodarki hormonalnej kobiet. [2,3,4,5]
- Przyczyny hiperkortyzolemii
Do najczęstszych przyczyn hiperkotyzolemii zaliczamy: gruczolaka przysadki produkującego ACTH (choroba Cushinga, ACTH-zależny zespół Cushinga), gruczolaka kory nadnerczy (ACTH-niezależny zespół Cuchinga), ektopowe wydzielanie ACTH (guzy płuc, trzustki, tarczycy), przewlekłe stosowanie sterydów w farmakoterapii m.in. w chorobach autoimmunologicznych oraz wcześniej wspomniany długotrwały stres. Główne bodźce stresowe powodujące podniesienie poziomu kortyzolu we krwi to m.in.:
- złość, strach,
- nadmierna aktywność fizyczna,
- nagłe zmiany temperatury ciała,
- zaburzenia snu, słaba jakość snu,
- praca w systemie zmianowym
- ból,
- urazy i zabiegi operacyjne,
- zakażenia. [1,2,4]
5. Objawy hiperkotyzolemii
Przewlekła hiperkortyzolemia prowadzi do szeregu objawów ze strony całego organizmu (określane jest to mianem zespołu Cushinga). Do tych objawów zaliczamy głównie:
- zwiększenie apetytu, zaburzenia gospodarki węglowodanowej,
- otyłość typu centralnego- nadmiar tkanki tłuszczowej w okolicy jamy brzusznej, twarzy i karku (przy szczupłych kończynach, mimo nadwagi i otyłości),
- nadciśnienie tętnicze, miażdżyca,
- osteoporoza,
- zaburzenia psychiczne,
- zaniki mięśni,
- cienką, wrażliwa i podatna na uszkodzenia i zasinienia skóra,
- różowe/fioletowe rozstępy (głównie na skórze ud, brzucha, rąk),
- powolne gojenie się ran,
- hirsutyzm twarzy, szyi, klatki piersiowej, brzucha i ud, lub odwrotnie- łysienie,
- zmniejszony popęd seksualny,
- problemy z erekcją u mężczyzn,
- zaburzenia cyklu miesiączkowego, lub zupełna utrata menstruacji u kobiet,
- zmniejszenie odporności, podatność na infekcje. [1,2]
Rycina 3. Objawy zespołu CS-Cushinga (Źródło zdjęcia: omicsonline.org)
6. Diagnostyka hiperkortyzolemii ze szczególnym uwzględnieniem diagnostyki laboratoryjnej
Rozpoznanie hiperkortyzolemii polega na ocenie objawów klinicznych, wyników badań hormonalnych oraz badań obrazowych m.in. MRI, TK przysadki i nadnerczy.
Do laboratoryjnej diagnostyki hiperkortyzolemii wykorzystujemy:
- Oznaczenie kortyzolu w surowicy; ocena rytmu dobowego kortyzolu– badanie poziomu kortyzolu wykonuje się w godzinach porannych i o północy. W warunkach prawidłowych najwyższe stężenie kortyzolu jest rano, później stopniowo spada i osiąga najniższe stężenie o północy. Należy uważać na oznaczanie porannego, przygodnego poziomu kortyzolu (bez oceny rytmu dobowego), ponieważ u części osób z hiperkortyzolemią wartość stężenia w próbce krwi z rana mieści się w zakresie wartości referencyjnych. Przed wykonaniem oznaczenia należy minimalizować stres, utrzymywać normalną podaż soli i unikać nadmiernego wysiłku fizycznego, a także postarać się wypocząć w nocy i spać co najmniej 8h.
- Wydalanie wolnego kortyzolu z moczem dobowym– preferowana metoda wykrycia zespołu Cushinga, ponieważ wydalanie kortyzolu w moczu nie jest zależne od dziennych rytmów jego wydzielania. Umożliwia to lepsze różnicowanie pomiędzy pacjentami zdrowymi a pacjentami z zespołem Cushinga. Kortyzol wydalany w niezmienionej postaci z moczem określany jest mianem wolnego kortyzolu w moczu (UFC). Zazwyczaj istnieje wprost proporcjonalna zależność pomiędzy wolnym kortyzolem w moczu a niezwiązanym, czyli biologicznie aktywnym kortyzolem we krwi. Należy jednak wspomnieć, że metoda ta ma swoje ograniczenia. Dobowa zbiórka moczu jest dość uciążliwa, nadal często występują problemy z jej prawidłowym przeprowadzeniem (pierwszy poranny mocz należy oddać do toalety, każdy kolejny gromadzić w zakupionym jednorazowym pojemniku. Zbieramy cały mocz oddany przez 24 godziny, ostatnia porcja oddana do pojemnika to poranny mocz). Pacjent powinien dbać o swoje nawodnienie oraz unikać stosowania glikokortykosteroidów (kremy na skórę, preparaty do leczenia hemoroidów). Należy wspomnieć, iż wynik badania wydalania wolnego kortyzolu w moczu dobowym jest fałszywie ujemny w przypadku pacjentów z niewydolnością nerek.
- Późnowieczorne stężenie kortyzolu w ślinie– badanie zalecane jako test przesiewowy, jednak w Polsce nadal bardzo rzadko wykorzystywane. Oznaczenie to pozwala oszacować poziom wolnego kortyzolu we krwi, ponieważ koreluje on ze stężeniem kortyzolu w ślinie. Stężenie kortyzolu w ślinie rośnie już po kilku minutach od wzrostu jego poziomu we krwi. Test jest łatwy do wykonania. Zwykle pobiera się materiał dwa razy w ciągu dwóch dni. Ślinę zbiera się między godziną 23, a 24 metodą biernego wyciekania z ust- do plastikowego pojemnika, lub metodą żucia bawełnianego wacika. Próbka ma dużą stabilność- może być przechowywana w temperaturze pokojowej nawet do kilku tygodni. Oznaczanie kortyzolu w ślinie, po odpoczynku nocnym jest szczególnie przydatne u dzieci oraz pacjentów psychiatrycznych. Należy unikać palenia papierosów w trakcie pobrania śliny do badania (fałszywie dodatni wynik).
- Test hamowania 1mg deksametazonu- test przesiewowy; deksametazon to syntetyczny glikokortykosteroid, który silnie hamuje wydzielanie CRH i ACTH, co w warunkach prawidłowych powoduje zmniejszenie wydzielania kortyzolu (oś podwzgórze- przysadka- nadnercza). Polega on na przyjęciu przez pacjenta deksametazonu w dawce 1mg o godz 23 oraz pobraniu krwi (w celu wykonania oznaczenia kortyzolu) między godziną 8, a 9. Przy interpretacji wyników oznaczenia tego testu należy pamiętać o interferencjach z innymi lekami (Rytonawir, Fluoksetyna,Cymetydyna). [1,2,3,5]
7. Leczenie hiperkortyzolemii
Terapia hiperkortyzolemii ukierunkowana jest najczęściej na przyczynę schorzenia. W przypadku długotrwałego stosowania sterydów należy rozważyć ostrożne i stopniowe zmniejszenie dawki leku, powodującego wzrost poziomu kortyzolu. U pacjentów z guzem czasami wykonuje się operacyjne usunięcie nieprawidłowej tkanki wydzielającej kortyzol/ACTH lub stosuje radioterapię. Leczenie hiperkortyzolemii obejmuje również zastosowanie farmaceutyków blokujących efekt działania kortyzolu na tkanki.[1,2]
8. Podsumowanie
Obecnie serwisy internetowe bombardują nas informacjami odnośnie hiperkortyzolemii głównie w odniesieniu do problemów z nadwagą i otyłością. Dietetycy masowo udostępniają informacje o tym, iż warto w takich sytuacjach oznaczać poziom kortyzolu we krwi. Czy to badanie jest zasadne w powyższych przypadkach? Owszem, kortyzol mocno oddziałowuje na gospodarkę węglowodanową organizmu i może powodować jej zaburzenia. Istnieje więc szansa na to, że niektórzy pacjenci mogą zmagać się z problemami z utrzymaniem, lub osiągnięciem prawidłowej masy ciała ze względu na zaburzenia poziomu tego hormonu we krwi. Dysfunkcje takie występują jednak stosunkowo rzadko oraz są trudne do zdiagnozowania. Należy pamiętać, że problemy z chudnięciem to często brak silnej woli czy źle rozpisana dieta, a trądzik na twarzy czy nadmierne owłosienie to niekoniecznie efekt hiperkortyzolemii, ponieważ na schorzenia te mają wpływ różne hormony i mechanizmy. Mimo że dolegliwość hiperkortyzolemii dotyczy minimalnego procenta ludzi ,zarówno lekarze jak i dietetycy nie są zwolnieni ze znajomości tej jednostki chorobowej. W każdym przypadku należy zachować ostrożność, a stawiając diagnozę trzeba oprzeć się zarówno na objawach klinicznych, wynikach badań obrazowych oraz laboratoryjnych, wykonanych w sposób prawidłowy.
Bibliografia:
- Solnica B. Diagnostyka Laboratoryjna chorób układu wewnątrzwydzielniczego. Diagnostyka Laboratoryjna, 2019: 136-141.
- Marchewka M. Hiperkortyzolemia – co to jest, przyczyny, objawy, leczenie. Dostępny w Internecie:<https://www.hellozdrowie.pl/hiperkortyzolemia-co-to-jest-przyczyny-objawy-leczenie/> (dostęp: 10.04.2024)
- Dziurkowska E., Wesołowski M.: Ślina – wartościowy materiał biologiczny do oznaczania kortyzolu. Farmaceutyczny Przegląd Naukowy 2010, 12: 21-26.
- Musiała N., Hołyńska-Iwan I., Olszewska- Słonina D. Kortyzol-nadzór nad ustrojem w fizjologii i stresie. Diagn Lab. 2018; 54 (1): 29-36
- Surma A. Hiperkortyzolemia w gabinecie dietetyka. Dostępny w Internecie: <https://dietetycy.org.pl/hiperkortyzolemia-w-gabinecie-dietetyka/> (dostęp 10.04.24)
