Endokrinné osi a princíp hormonálnej regulácie
Žľazy s vnútorným vylučovaním (endokrinné žľazy) uvoľňujú hormóny priamo do krvi, čím koordinujú dlhodobé procesy organizmu: rast, metabolizmus, reprodukciu, stresovú odpoveď a homeostázu. Kľúčom je hierarchická organizácia osí (hypotalamus → hypofýza → periférna žľaza) a negatívna spätná väzba, ktorá stabilizuje koncentrácie hormónov. Tento článok sa sústreďuje na tri centrálne uzly: hypofýzu (riadiacu žľazu), štítnu žľazu (metabolický termostat) a nadobličky (stres a mineralová rovnováha).
Hypofýza (podmozgovo): anatómia, oddiely a krvné zásobenie
Hypofýza leží v sella turcica klínovej kosti a visí na infundibule pod hypotalamom. Pozostáva z dvoch hlavných častí s odlišným embryologickým pôvodom a funkciou:
- Adenohypofýza (predný lalok) – vznik z Rathkeho výchlipky; tvorí peptidové/proteínové hormóny. Zásobuje ju portálny hypotalamo-hypofyzárny systém (superiórne hypofyzárne artérie → primárny kapilárny plexus v eminentia mediana → portálne žily → sekundárny plexus v adenohypofýze).
- Neurohypofýza (zadný lalok) – skutočný výbežok CNS; ukladá a uvoľňuje oxytocín a vazopresín (ADH) syntetizované v hypotalamických jadrách (paraventrikulárne a supraoptické).
Adenohypofýza: bunkové typy a hormóny
Adenohypofýza obsahuje niekoľko špecializovaných populácií buniek:
- Somatotropy – sekrécia rastového hormónu (GH); cieľové tkanivo: pečeň (IGF-1) a periférne tkanivá (metabolické účinky).
- Laktotropy – prolaktín (PRL); laktácia, diferenciácia mliečnej žľazy, inhibovaný dopamínom.
- Kortikotropy – ACTH z preprohormónu POMC; stimuluje kôru nadobličiek (glukokortikoidy).
- Thyreotropy – TSH; stimuluje štítnu žľazu (T3/T4).
- Gonadotropy – LH a FSH; gametogenéza, steroidogenéza v gonádach.
Uvoľňovanie riadia hypotalamické releasové/inhibičné hormóny: GHRH/GHIH (somatostatín), TRH, CRH, GnRH, dopamín (PRL-inhibičný). Sekrécia je pulzatilná a často cirkadiánne modulovaná.
Neurohypofýza: vazopresín a oxytocín
- Vazopresín (ADH) – hlavné účinky: V2 receptory v zberacích kanálikoch obličiek (vloženie aquaporínov AQP2 → retencia vody), V1 receptory v cievach (vazokonstrikcia) pri vyšších koncentráciách. Regulácia: osmoreceptory (↑osmolarita → ↑ADH), baroreceptory (↓tlak/objem → ↑ADH), stres.
- Oxytocín – mliečny ejekčný reflex (kontrakcia myoepitelových buniek), uterotonický efekt počas pôrodu (Fergusonov reflex), sociálne väzby (centrálne účinky).
Osi riadené hypofýzou: HPT, HPA, HPG a GH–IGF-1
- HPT os (TRH→TSH→T3/T4): termogenéza, bazálny metabolizmus, vývoj CNS.
- HPA os (CRH→ACTH→kortizol): stres, glukoneogenéza, imunosupresia, kardiovaskulárna reaktivita.
- HPG os (GnRH→LH/FSH→estrogény/progesterón/testosterón): reprodukcia, sekundárne pohlavné znaky, kostná hmota.
- GH–IGF-1: lineárny rast (rastová platnička), proteoanabolizmus, lipolýza; inhibícia somatostatínom a negatívnou spätnou väzbou IGF-1.
Štítna žľaza: anatómia, syntéza hormónov a transport
Štítna žľaza pozostáva z folikulov vyplnených koloidom (tyreoglobulín) a z parafolikulárnych buniek (C-bunky, kalcitonín). Syntéza T3/T4 prebieha v niekoľkých krokoch:
- Jodidový „trapping“ (NIS transportér do tyreocytu), následná organifikácia (TPO – tyreoperoxidáza) a tvorba MIT/DIT.
- Kopulácia tyrozylových zvyškov (DIT+DIT→T4; MIT+DIT→T3) v rámci tyreoglobulínu.
- Endocytóza koloidu, proteolýza a uvoľnenie T3/T4 do krvi; T4 prevažuje a v periférii sa deiodináciou mení na aktívnejší T3 (dejodázy typu 1/2) alebo inaktívny rT3 (typ 3).
V plazme sa hormóny viažu na TBG, transthyretín a albumín; len voľná frakcia je bioaktívna.
Fyziologické účinky hormónov štítnej žľazy
- Metabolizmus – zvýšenie bazálneho metabolického obratu, spotreby kyslíka, termogenézy (↑Na+/K+-ATPáza, mitochondrie).
- Kardiovaskulárny systém – pozitívny chronotropný a inotropný efekt (↑β-adrenergná citlivosť), vazodilatácia v periférii.
- Nervový systém – vývoj CNS (myelinizácia), neuroplasticita, vigilita.
- Rast a kostra – synergizmus s GH/IGF-1.
Kalcitonín a kalciová rovnováha (strážca maxima, nie minima)
Parafolikulárne C-bunky produkujú kalcitonín, ktorý znižuje plazmatický Ca2+ inhibíciou osteoklastov a zvyšovaním renálnej exkrécie Ca2+. Je dôležitejší ako akútny antagonista pri hyperkalcémii; dlhodobú kalciovú homeostázu však dominantne riadi parathormón a kalcitriol (mimo záberu tohto článku).
Nadobličky: architektúra kôry a drene
Nadobličky sú párové žľazy uložené nad obličkami. Majú dve funkčne aj embryologicky rozdielne časti:
- Kôra nadobličiek – steroidogenéza v troch zónach:
- Zona glomerulosa – aldosterón (mineralokortikoid); substrát: cholesterol → pregnenolón → aldosterón (enzýmy CYP11A1, CYP21A2, CYP11B2).
- Zona fasciculata – kortizol (glukokortikoid); enzýmy CYP17A1, CYP21A2, CYP11B1.
- Zona reticularis – androgény (DHEA, androstenedión).
- Dreň nadobličiek – katecholamíny (adrenalín, noradrenalín) syntetizované z tyrozínu; aktivácia sympatikom (preganglionické vlákna, acetylcholín, receptory nikotínové).
Aldosterón: mineralová homeostáza a tlak
Aldosterón pôsobí v distálnom tubule a zberacom kanáliku obličky cez minerálokortikoidný receptor (MR): zvyšuje reabsorpciu Na+ (ENaC, Na+/K+-ATPáza), vylučovanie K+ a H+, čím zvyšuje objem extracelulárnej tekutiny a krvný tlak. Regulácia: RAAS (renín→angiotenzín II→aldosterón), hyperkalémia (priama stimulácia), ACTH (slabý vplyv).
Kortizol: univerzálny stresový modulátor
- Metabolické účinky – glukoneogenéza, proteolýza v periférii, lipolýza; antagonizmus inzulínu (inzulínová rezistencia).
- Kardiovaskulárny systém – udržiavanie cievnej reaktivity na katecholamíny (up-regulácia adrenergných receptorov).
- Imunitný systém – protizápalový/ imunosupresívny účinok (NF-κB, cytokíny, eozinofily).
- CNS a kosti – euforizácia/insomnia pri nadbytku; v kostiach resorpcia pri chronickej elevácii.
Sekrécia má cirkadiánny rytmus (ráno najvyššia) a pulzatilitu; riadená ACTH (CRH z hypotalamu), inhibovaná negatívnou spätnou väzbou kortizolu.
Katecholamíny drene: akútna fáza stresu
Adrenalín a noradrenalín sprostredkujú „fight or flight“: zvýšenie srdcovej frekvencie a kontraktility (β1), bronchodilatácia (β2), glykogenolýza a lipolýza (β), vazokonstrikcia v koži a viscerách (α1). Uvoľnenie je okamžité, naviazané na sympatikový výboj; energeticky pripravuje organizmus na akciu.
Integrácia osí: prierezové scenáre
- Hladovanie – ↑kortizol (glukoneogenéza), ↑GH (lipolýza, šetrenie glukózy), ↓T3 (šetrenie energie).
- Akútny stres – okamžité katecholamíny (sekundy), následne kortizol (hodiny); ADH podporí udržanie objemu.
- Tehotenstvo – zmeny väzby T4 (↑TBG), úprava osi HPA; oxytocín a prolaktín pre laktáciu; aldosterón a RAAS pre objemový nárast.
Diagnostické prístupy: laboratórne a funkčné testy
- Hypofýza – bazálne hladiny (TSH, ACTH, LH/FSH, PRL, IGF-1), stimulačné/inhibičné testy (inzulínový hypoglykemický test pre GH/ACTH; TRH test historicky), MRI sella.
- Štítna žľaza – TSH ako skríning; voľný T4, voľný T3 pri tyreotoxikóze; protilátky (anti-TPO, anti-TG, TRAb); USG, scintigrafia; pri podozrení na medulárny karcinóm kalcitonín.
- Nadobličky – kortizol (ráno/polnoci), ACTH, dexametazónový supresný test, 24-hodinový voľný kortizol v moči; aldosterón/renínový pomer; metanefríny pre feochromocytóm; CT/MR nadobličiek.
Typické poruchy a patofyziológia
- Hypofýza – adenómy: prolaktinóm (galaktorea, amenorea; liečba dopamínovými agonistami), akromegália (↑IGF-1; chirurgia + somatostatínové analógy), Cushingova choroba (ACTH-adenóm), panhypopituitarizmus (náhrada deficitov).
- Štítna žľaza – hypotyreóza (Hashimoto; únava, chlad), hypertyreóza (Graves; tachykardia, strata váhy), nodulárna struma; terapia: levotyroxín, tyreostatiká, rádiojód, chirurgia podľa etiológie.
- Nadobličky – Cushingov syndróm (kortizolizmus), Addisonova choroba (primárna insuficiencia; hyperpigmentácia, hypotenzia, hyponatrémia), primárny hyperaldosteronizmus (Conn; hypertenzia, hypokalémia), feochromocytóm (paroxyzmy hypertenzie, palpitácie; chirurgia po blokáde α-receptorov).
Farmakologické zásahy a terapeutické princípy
- Hypofýza – somatostatínové analógy/antagonisty GH-receptora (akromegália), dopamínové agonisty (prolaktinóm), hydrokortizón/levotyroxín/pohlavné steroidy ako substitúcia pri deficitoch.
- Štítna žľaza – levotyroxín (hypotyreóza); tyreostatiká (tiamazol, propyltiouracil) a β-blokátory pri hypertyreóze; rádiojód alebo tyreoidektómia pri vybraných indikáciách.
- Nadobličky – glukokortikoidná substitúcia (hydrokortizón) ± mineralokortikoid (fludrokortizón) pri Addisonovi; antikortizolová liečba (ketokonazol, metyrapón) pri Cushingovi; antagonisty MR (spironolaktón/eplerenón) pri hyperaldosteronizme; α-blokátory (fenoxybenzamín) pred operáciou feochromocytómu.
Životné obdobia a fyziologické variácie
- Novorodenec – skríning kongenitálnej hypotyreózy (TSH/T4), kritický pre neurovývoj; prechodná fyziologická hyperprolaktinémia.
- Puberta – pulzatilita GnRH spúšťa HPG os; interakcia s GH/IGF-1 a T3 pre rastový špurt.
- Gravidita – ↑TBG (nutná úprava dávky levotyroxínu), ↑kortizol a aldosterón; ADH a oxytocín v pôrodnej a laktačnej fyziológii.
- Starnutie – zmeny osí (↓IGF-1, variácie HPA); zhoršená bazálna termoregulácia pri subklinickej hypotyreóze.
Bezpečnosť, skríning a interdisciplinárna spolupráca
Manažment endokrinných ochorení vyžaduje spoluprácu endokrinológa, rádiológa, chirurga a v niektorých prípadoch onkológa. Dôležité sú skríningové programy (novorodenecký skríning štítnej žľazy), edukácia pacienta (krízové dávky hydrokortizónu, identifikačná karta Addisonovej choroby) a priebežná monitorácia (TSH pri substitúcii, draselník pri MR-blokáde, glykémia pri glukokortikoidoch).
Tri uzly, jedna regulácia
Hypofýza, štítna žľaza a nadobličky tvoria integrovanú os endokrinnej rovnováhy. Hypofýza prekladá hypotalamické signály na systémové pokyny; štítna žľaza nastavuje metabolické tempo a vývojové programy; nadobličky zaisťujú akútnu i chronickú stresovú odpoveď a minerálovú homeostázu. Porozumenie ich anatómii, biosyntéze hormónov, regulačným mechanizmom a patofyziológii je základom racionálnej diagnostiky a cielených terapií v klinickej praxi.