HC 11 & 12: adrenal glands
(bijnier)
De bijnier bestaat uit 2 delen de cortex (mesoderm)
en de medulla (neuroectoderm) waarbij de cortex
een endocriene klier is en de medulla een ganglion.
Bijnier is omringd door vet.
Histologie bijnier:
- Zona glomerulosa → vormen kleine
ballen, reguleren nier activiteit.
- Zona fasciculata → vormen kleine
groepen cellen, veel lipide druppels, glad
ER en veel mitochondria. (glad ER want
hoge productie steroid hormonen die in
ER gaan zitten, geen plek meer voor
ribosomen → vrije ribosomen wel)
- Zona Reticularis → cellen gaan kris-kross door elkaar
- Medulla → (nor)adrenaline productie
Medulla:
- Komt uit de neurale lijst
- Omgeven door cortex in mammals, niet in
vertebraten
- Bestaat uit chromaffin cellen (bruine kalium
kleuring)
- Geïnnerveerd door cholinergic neurons
(acetylcholine) waardoor er secretie van
(nor)adrenaline plaatsvindt
,Uit het CZS komt een pre-ganglion neuron dat de
autonome ganglia (merg bijnier) activeert dmv
acetylcholine. Hierdoor wordt de post-ganglion neuron
(chromaffin) geactiveerd dat ervoor zorgt dat hormonen
worden gesecreteerd naar het bloed (epinephrine en
norepinephrine, adrenaline en noradrenaline)
Merg → ganglion van sympathisch zenuwstelsel met
viscero-motorische neuronen zonder axon. (gemodificeerd neuron dat hormonen direct afgeeft
aan bloed; lijkt op endocrien)
Afgifte van adrenaline (90%) en noradrenaline (10%) door medulla.
Adrenaline en noradrenaline hebben een korte halfwaardetijd, het is dus een kort signaal. Het
wordt gemaakt uit tyrosine.
Functies (nor)adrenaline:
- Metabool effect: homeostase behouden bij arbeid door energiereserves aan te spreken.
- Glycogenolyse → hogere concentratie glucose bloed (glycogeen→ glucose)
- Lipolyse → meer vrije vetzuren in bloed
- Cardiovasculair effect: herverdeling van bloed (er gaat dus meer bloed naar spieren en
minder naar de darmen) en verhoogde bloed en zuurstof stroom (acute stress)
(nor)adrenaline receptoren:
- Het bind op receptoren op glad spierweefsel in bloedvaten
- De type receptor hangt af van het bloedvat → plaatje
Alpha-receptor → vasoconstriction doordat cAMP daalt (darm/huid)
ß-receptor → vasodilatatie doordat cAMP verhoogt (spieren, longen,
brein, kransslagader). Stimuleert de hartspier zelf ook nog zodat de
hartfrequentie en cardiac output omhoog gaat.
Darmen hebben zelf ook ß-receptoren in smooth muscle zodat deze
ontspannen en minder energie kosten. Dus voor herverdeling van bloed heb je verschillende
,receptoren op andere weefsels, spieren vooral Beta. Darmen alfa als bloedtoevoer hier minder
moet zijn.
Metabole effecten
- Spier → insuline wordt geïnhibeerd omdat dit wel glucose
transporters gerekruteerd maar er ook voor zorgt dat
glycogeen wordt geproduceerd. Glucagon wordt juist
gestimuleerd in de alvleesklier.
- Lever → door glucagon en (nor)adrenaline gaan de
glucoseconcentraties in het bloed omhoog. Neemt ook de
vrije vetzuren op en maakt er keton lichamen van. Inhibeerd dus ook insuline.
- Vetweefsel → van glucose en vetzuren wordt glycerol gemaakt
voor lipolyse en beta-oxidatie. Mede gestimuleerd door HSL
(hormone sensitive lipase). Wordt geïnhibeerd door insuline en
gestimuleerd door glucagon en (nor)adrenaline.
- Alvleesklier (pancreas)→ uitscheiden glucagon en inhiberen
insuline
CRH → ACTH (werkt op de cortex zona reticularis en zona fasciculata,
niet op zona glomerulosa) → cortisol productie in zona fasciculata. Zona
glomerulosa wordt gereguleerd door renin/angiotensin axis.
Cortisol activeert metabole paden, gluconeogenese in
lever, lipolysis in vetweefsel en eiwitmetabolisme in
spieren. Dit laatste is afbraak van eiwitten om meer vrije
aminozuren in bloed te krijgen → lever neemt dit op om
suiker eruit te maken.
Cortex:
- Actieve componenten zijn steroid hormonen
- Niet gecodeerd door genen, want worden allemaal gemaakt vanuit cholesterol.
- Lost in vet op
- Geen eiwitten
,Verschillende zones produceren verschillende steroid hormonen:
- Zona glomerulosa → mineralocorticoïden (aldosteron)→ zorgt voor Na/K homeostase
in de nier (bloeddruk) en wordt gereguleerd door renine-angiotensine systeem.
- Zona fasciculata → glucocorticoids → zorgt voor glucose metabolisme. Maar heeft ook
een rol in ons Immuunsysteem.
- Zona reticularis → androgens, tot pubertijd de grote bron van androgenen, is er voor
eiwit anabolisme. In de man gaat de testes dit produceren en bij de vrouw blijft het door
de zona reticularis geproduceerd worden
Steroid hormoon productie:
- Gemaakt van cholesterol
- Meeste stappen in zacht ER, sommige in
mitochondria
- Geen opslag van eindproducten in cellen
(aangezien het product lipofiel is), alles wordt
direct gesecreteerd
- Gebonden met eiwitten in de circulatie:
- Cortisol → transcortin (CBG) en
albumine, GR receptor (glucocorticoid
receptor)
- Aldosteron → vooral ongebonden, MR receptor (mineralocorticoid receptor)
- Androgenen → SHBG (sex hormone binding globuline) en albumine
Dehydroepiandrosterone (DHEA) → noodzakelijk
Steroidogenesis: (veel O-groepen worden toegevoegd)
1. Cholesterol wordt over het membraan getransporteerd
door de LDL receptor (Cholesterol kan ook
geproduceerd worden door de cel uit acetyl-CoA)
2. stAR wordt geactiveerd door ACTH → hierdoor kan
cholesterol de mitochondria in, en wordt omgezet tot
pregnenolone (want er is waterlaag om de mito’s en
cortisol is lipofiel), dit molecuul wordt de vetstaart van
geknipt en is dus al minder lipofiel.
3. Pregnenolone gaat het ER in en wordt omgezet tot
progesteron en tot deoxycortisol
4. Deoxycortisol wordt dan weer in de mito’s omgezet tot
cortisol
,Synthese mineralocorticoids:
Cholesterol → progesteron → 11-deoxycorticosteron → coticosteron →
aldsteron of 18-hydroxycorticosteron. Helft van eindproducten niet
bruikbaar, niet efficiënt.
Functies cortisol/glucocorticoids:
- Eiwit afbraak, preventief tegen eiwitopbouw ook.
- Lipolyse (synergie met adrenaline en GH)
- Glucose-saving → opslag glycogeen in lever. Glucose
release vanuit lever gebeurt pas als er gestegen levels
glucagon zijn (e.g. honger of slaap) (y-as is plasma glucose, je
ziet synergy als cortisol en glucagon samen aanwezig zijn. (y-as is plasma glucose
concentratie)
- Immuunsysteem:
- Anti-ontsteking → uit bloedvaten komen leukocyten
- Onderdrukken → proliferatie B/T-cellen stimuleren
- Stress response → adrenaline gelijk en later cortisol, want bij
cortisol moet dus STAR geactiveerd worden etc. dit duurt
ongeveer 20/30 minuten.
Glucocorticoid effecten:
Cortisol stimuleert:
- Lipolyse → vrije vetzuren in de bloedbaan
- Gluconeogenese → hoger glucose gehalte bloed
- Afbraak eiwitten tot aminozuren
Steroid hormonen hebben een nuclear receptor dat bestaat uit een
DNA-binding domain (die ervoor zorgt dat het dimeren vormt) en een ligand-binding domain.
Het bevat ook een NLS.
, Activatie (nuclear receptor):
- Glucocorticoids gaat de cel binnen en binden GR waarna het loslaat van
het chaperone complex.
- Nu gaat het de celkern binnen om dat op het DNA een dimeer te
vormen
- Dit doet het ook door co activatoren te rekruteren.
- HAT → histone acetyltransferase (openmaken chromatin)
- Ook gaat de dimeer binden op DNA
- GRE → glucocorticoid responsive element → sequence op DNA
- Promoten gluconeogenese
Activatie door GR heterodimer:
GR kan binden met Stat5 die dient al co-activator wat leidt tot de expressie
van IGF-1. GR knockout zorgt voor verminderde groei in muizen, door
verminderde IGF-1.
Aldosteron: zona glomerulosa
- Gestimuleerd door verlaging Na+ gehalte gerelateerd
aan lage bloeddruk
Het zoutgehalte wordt gemeten door baroreceptoren in
afferente arteriolen van de glomeruli die verlaagde druk meten of
laag Na+ gehalte in urine door minder filtratie. Dit stimuleert de
productie van renine door de nier (juxtaglomerulaire cellen). Dit
zorgt voor omzetten angiotensinogen naar angiotensin 1 in
lever. Dit wordt omgezet door endotheel in longen tot
angiotensine 2 die voor de productie van aldosteron zorgt en
vele andere effecten die de bloeddruk hoger maken (zoals dorst
en ADH).
Aldosteron zorgt dan in de nier ervoor dat meer natrium wordt
opgenomen door meer kanalen in te bouwen (kalium naar buiten
en natrium naar binnen)
Steroidogenic enzyme deficiencies kan zorgen voor congenital disease. Adrenal kan groeien
doordat ACTH continue wordt afgegeven zonder negatieve terugkoppeling en door defect
enzym kan bijvoorbeeld een latere vorm als cortisol niet gemaakt worden. Oplossing: toedienen
steroid dat niet geproduceerd kan worden.
