Кортизол и надпочечниковые андрогены в крови

В крови кортизол и надпочечниковые андрогены связаны с белками плазмы.

Период полужизни кортизола в плазме (60-90 минут) зависит от степени его связывания с белками и скорости метаболизма.

Связывающие белки плазмы

При попадании в кровь кортизол и надпочечниковые андрогены связываются с белками плазмы. Кортизол взаимодействует преимущественно с кортикостероид-связывающим глобулином (КСГ, или транскортином) и в меньшей степени — с альбумином, тогда как андрогены — преимущественно с альбумином. Связанные стероиды биологически неактивны. Активна только несвязанная, или свободная, их фракция. Белки плазмы предохраняют кортизол от распада и сглаживают резкие колебания его уровня при эпизодических выбросах из надпочечников. В слюне связывающие белки отсутствуют, и поэтому уровень кортизола в ней отражает концентрацию его свободной формы в крови.

Свободный и связанный кортизол

В базальных условиях на долю свободного кортизола в плазме приходится около 10%, на долю связанного с КСГ — около 75%, а остальное — на долю связанного с альбумином. Концентрация свободного кортизола в плазме составляет примерно 1 мкг%, и уровень именно этого биологически активного гормона регулируется АКТГ.

Кортикостероид-связывающий глобулин (КСГ)
КСГ (молекулярный вес около 50000) вырабатывается в печени и обладает высоким сродством к кортизолу. Содержащийся в 100 мл плазмы КСГ связывает примерно 25 мкг кортизола. Когда общая концентрация кортизола в плазме превышает этот уровень, концентрация его свободной формы быстро увеличивается. Другие эндогенные стероиды обычно не влияют на связывание кортизола с КСГ. Исключение составляет прогестерон на поздних сроках беременности, когда он может занимать до 25% связывающих мест КСГ. Синтетические стероиды (за исключением преднизолона) с КСГ практически не связываются. Эстрогены увеличивают уровень КСГ в плазме (как это наблюдается при беременности или приеме пероральных контрацептивов). Его концентрация возрастает также при гипертиреозе, сахарном диабете, некоторых заболеваниях крови или вследствие генетических причин. Снижение уровня КСГ характерно для его семейного дефицита, гипотиреоза и белковой недостаточности (тяжелые заболевания печени или нефротический синдром).

Альбумин
Емкость альбумина для кортизола гораздо выше, но сродство — ниже. В норме альбумин связывает около 15% кортизола, присутствующего в крови, но в тех случаях, когда общая концентрация кортизола превышает связывающую емкость КСГ, доля кортизола, связанного с альбумином, возрастает. Альбумин активно связывает синтетические глюкокортикоиды (например, примерно 75% дексаметозона плазмы находится в связанном с альбумином виде).

Связывание андрогенов
Андростендион, ДГЭА и ДГЭА-сульфат циркулируют в крови, будучи связанными с альбумином рыхлой связью. Тестостерон с высоким сродством взаимодействует с другим глобулином, связывающим половые гормоны (ГСПГ).

Лабораторные показатели

Существуют специфические методы определения кортизола и надпочечниковых андрогенов в плазме. Об активности коры надпочечников можно судить и по уровню стероидов в моче (в частности, по суточной экскреции кортизола). Полезную информацию дает определение концентрации АКТГ в плазме. Результаты определения общего уровня стероидных гормонов в плазме зависят от концентрации связывающих белков. Кроме того, поскольку концентрации АКТГ и надпочечниковых гормонов в плазме значительно колеблются на протяжении суток, результаты однократных определений весьма ненадежны. Для получения более адежной диагностической информации обычно используют динамические пробы (стимуляционные или супрессивные), а также показатели скорости секреции кортизола.

Концентрация АКТГ в плазме

Методы определения
Концентрация АКТГ в плазме — весьма точный показатель состояния системы гипофиз-надпочечники. При определении чувствительным иммунометрическим методом в норме она колеблется в пределах 9-52 пг/мл (2-11,1 пмоль/л).

Интерпретация
Определение уровня АКТГ в плазме чаще всего проводят для выяснения локализации первичной причины дисфункции надпочечников.

При первичной надпочечниковой недостаточности уровень АКТГ повышен, а при патологии гипофиза и вторичной надпочечниковой недостаточности его уровень «нормален» или не достигает 10 пг/мл (2,2 пмоль/л).
При синдроме Кушинга, обусловленном кортизолпродуцирующей опухолью надпочечников, диагностическое значение имеет падение уровня АКТГ в плазме ниже 5 пг/мл (1,1 пмоль/л), тогда как при болезни Кушинга (гиперсекреция АКТГ) его уровень в плазме нормален или повышен.
Уровень АКТГ в плазме обычно резко повышен при синдроме эктопической секреции АКТГ, хотя столь же значительное его повышение встречается и при болезни Кушинга. Кроме того, при использования иммунорадиометрического метода с двойными антителами (ИРМА) концентрация АКТГ в редких случаях этого синдрома оказывается повышенной в меньшей степени, так как этим методом не определяются высокомолекулярные предшественники АКТГ.
Уровень АКТГ в плазме резко повышен и у больных с распространенными формами врожденной гиперплазии коры надпочечников, что используют для диагностики этих расстройств и контроля за их лечением.

Концентрация кортизола в плазме

Методы определения
Уровень кортизола в плазме чаще всего определяют методами радиоиммунологического анализа (РИА) или с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Этими методами в плазме определяется общий кортизол (связанный и свободный). В слюне же содержится только свободный кортизол, и анализ слюны позволяет просто и надежно оценивать концентрацию свободной формы этого гормона.
Принцип РИА заключается в ингибировании связывания меченого кортизола с антителами кортизолом, присутствующим в пробе плазмы. Чувствительность современных методов РИА позволяет использовать небольшие объемы плазмы. Кроме того, применяемые в настоящее время антисыворотки практически не взаимодействуют с другими эндогенными стероидами, и поэтому результаты РИА точно отражают содержание общего кортизола в плазме. Применяемые антитела могут перекрестно взаимодействовать с некоторыми синтетическими глюкокортикоидами (например, преднизоном), но другие широко применяемые лекарственные препараты не влияют на результаты таких определений.

Интерпретация
Однократные определения концентрации кортизола в плазме лишены диагностического смысла, поскольку кортизол секретируется эпизодически и, кроме того, его уровень возрастает при любом стрессе. Более надежную информацию получают с помощью динамического тестирования состояния системы ГГН.

Нормальные показатели. Нормальные уровни кортизола в плазме зависят от метода определения. По данным РИА, содержание кортизола в 8 часов утра колеблется от 3 до 20 мкг% (80-550 нмоль/л), составляя в среднем 10-12 мкг% (275,9-331,1 нмоль/л). В более поздние часы эти величины снижаются, и в 4 часа дня примерно вдвое ниже утренних. В интервале от 10 часов вечера до 2 часов ночи концентрация кортизола обычно меньше 3 мкг% (80 нмоль/л). Уровень кортизола в слюне в полночь оказывается ниже 0,15 мкг% (4 нмоль/л).
Уровни во время стресса. Секреция кортизола возрастает при различных заболеваниях, во время хирургических вмешательств и при травмах. В этих условиях концентрация кортизола в плазме может достигать 40-60 мкг% (1100-1655 нмоль/л).
Повышенная концентрация эстрогенов. Уровень общего кортизола в плазме увеличивается при повышении связывающей емкости КСГ, что чаще всего имеет место в условиях высокого содержания эстрогенов в крови (например, при беременности или применении экзогенных эстрогенов или пероральных контрацептивов). Концентрация кортизола в таких случаях может в 2-3 раза превышать норму.
Прочие состояния. Содержание КСГ может меняться и при других состояниях. Концентрация общего кортизола увеличивается при тревожных и депрессивных состояниях, при голодании, нервной анорексии, алкоголизме и хронической почечной недостаточности.

Кортизол в слюне в поздние ночные часы

У большинства больных с синдромом Кушинга нарушен суточный ритм секреции кортизола, и его уровень (в отличие от нормы) не снижается к 11-12 часам ночи. Это может нарушать сон и порождать психологические проблемы. Повышенный уровень кортизола в плазме в полночь (у спящих людей) отличает синдром Кушинга не только от нормы, но и от таких состояний, как депрессия или алкоголизм. По данным одного из исследований, концентрация кортизола в сыворотке в полночь, превышающая 5,2 мкг% (140 нмоль/л), позволяет диагностировать синдром Кушинга со 100% чувствительностью и 77% специфичностью. Однако такие определения затруднительны, и многие клиницисты предпочитают диагностировать синдром Кушинга по уровню кортизола в слюне в ночные часы. Содержание кортизола в слюне находится в равновесии с уровнем свободного кортизола в крови, не зависит от количества слюны и остается стабильным в течение нескольких дней.
С помощью различных приспособлений слюну легко собирать в домашних условиях. Недавние исследования показали, что повышенный уровень кортизола в слюне в ночные часы является надежным признаком синдрома Кушинга. Чувствительность и специфичность этого показателя превышают 90%, и такие определения могут стать самым простым и эффективным способом скрининга больных с подозрением на гиперкортизолемию. Референтные значения концентрации кортизола в слюне зависят от метода определения.

{module директ4}

Кортикостероиды в моче

Свободный кортизол

Методы определения. Определение экскреции свободного кортизола с мочой — надежный способ диагностики синдрома Кушинга. В норме свободный кортизол в моче составляет менее 1% секретируемого гормона. Однако при его избыточной секреции концентрация кортизола превышает связывающую способность КСГ, и уровень свободного гормона в плазме и его экскреция с мочой увеличиваются. Содержание свободного кортизола определяют в пробах суточной мочи с помощью ВЭЖХ, РИА, а в последнее время и с помощью газовой хроматографии/масс-спектроскопии.
Нормальные показатели. В настоящее время наиболее специфическим методом определения кортизола в моче является ВЭЖХ. Нормальный уровень свободного кортизола, определяемый этим методом, колеблется от 5 до 50 мкг (14-135 нмоль) в сутки. При использовании методов РИА нормальное содержание кортизола в моче составляет 20-90 мкг (50-250 нмоль) в сутки.
Диагностическая значимость. Исследование мочи позволяет отличить простое ожирение от синдрома Кушинга, поскольку содержание свободного кортизола в моче (в отличие от 17-гидроксикорти-костероидов) при ожирении не возрастает. Уровень кортизола в моче повышается при тех же условиях, что и его содержание в плазме, и может несколько увеличиваться при беременности. При надпочечниковой недостаточности такой способ оценки секреции кортизола не применяется, как в силу малой чувствительности методов, так и потому, что низкая экскреция кортизола характерна для многих здоровых людей.

17-Гидроксикортикостероиды
В настоящее время определение экскреции этих соединений с мочой потеряло свое значение, поскольку появилась возможность определять уровни кортизола в плазме и свободного кортизола в моче.

Супрессивные пробы с дексаметазоном

Проба с низкой дозой
С помощью этой пробы можно отвергнуть или подтвердить диагноз синдрома Кушинга независимо от его причины. В норме дексаметазон, будучи активным глюкокортикоидом, подавляет гипофизарную секрецию АКТГ, что приводит к падению уровня глюкокортикоидов в плазме и моче. Тем самым проверяется сохранность механизма обратной связи в системе ГГН. При синдроме Кушинга этот механизм нарушен, и секреция стероидов при введении дексаметазона не снижается. Дексаметазон в используемых дозах не мешает определению кортизола в плазме и моче.
Для скрининга больных с синдромом Кушинга обычно проводят ночную пробу с 1 мг дексаметазона. Дексаметазон вводят внутрь в 11 часов вечера, а уровень кортизола определяют в плазме на следующее утро. Если его уровень оказывается ниже 1,8 мг% (50 нмоль/л), то синдром Кушинга с большой вероятностью исключается. Если же уровень кортизола превышает 10 мг% (276 нмоль/л), то (в отсутствие причин для ложноположительных результатов пробы) это указывает на наличие данного синдрома. В этих случаях диагноз следует подтвердить другими способами. Уровни кортизола между 1,8 и 10 мкг% неинформативны.
Нарушение реакции на дексаметазон обнаруживается у 80-99% больных с синдромом Кушинга. Ложноотрицательные результаты этой пробы чаще встречаются при легкой гиперкортизолемии, а также в случаях замедленного метаболизма дексаметазона, когда его уровень в плазме превышает ожидаемый. В таких случаях в плазме одновременно определяют содержание дексаметазона и кортизола.
Ложноположительные результаты встречаются у госпитализированных больных и лиц с хроническими или острыми заболеваниями, а также при депрессивных и тревожных состояниях, алкоголизме, высоком уровне эстрогенов и уремии. У больных, принимающих фенитоин, барбитураты и другие средства, индуцирующие синтез микросомных ферментов печени, дексаметазон может разрушаться быстрее и не достигать концентрации, необходимой для снижения уровня АКТГ.

Пробы с высокой дозой
Такие пробы проводят с целью отличить болезнь Кушинга (гиперсекреция АКТГ гипофизом) от синдрома эктопической секреции АКТГ и опухоли надпочечников, поскольку в первом случае сверхфизиологические дозы дексаметазона все же могут подавлять секрецию АКТГ и кортизола, тогда как при опухолях надпочечников и, в большинстве случаев, эктопической секреции АКТГ этого не происходит. К сожалению, очень часто наблюдаются исключения их этого правила, что требует большой осторожности при интерпретации результатов таких проб.

Короткая проба с высокой дозой дексаметазона. Предварительно определяют исходную утреннюю концентрацию кортизола в плазме. В 11 часов вечера дают принять внутрь 8 мг дексаметазона, и уровень кортизола в плазме определяют в 8 часов на следующее утро. При болезни Кушинга концентрация кортизола в плазме, как правило, оказывается вдвое меньше исходной, а при синдроме эктопической секреции АКТГ она либо не снижается, либо снижается в гораздо меньшей степени. Концентрация кортизола в плазме не снижается и при опухолях надпочечников, которые секретируют кортизол автономно. В этих случаях секреция АКТГ уже исходно подавлена высоким уровнем эндогенного кортизола, и эффект дексаметазона не проявляется.
Длинная проба с высокой дозой дексаметазона. Дексаметазон принимают внутрь по 2 мг каждые 6 часов в течение 2 суток. До и на вторые сутки после начала приема дексаметазона собирают суточную мочу. При болезни Кушинга экскреция кортизола с мочой снижается более чем на 50%, тогда как при опухолях надпочечников или эктопической секреции АКТГ она остается практически на исходном уровне. Однако у некоторых больных с синдромом эктопической секреции АКТГ высокие дозы дексаметазона все же снижают экскрецию кортизола, а в некоторых случаях болезни Кушинга экскреция этого гормона снижается в гораздо меньшей степени. Диагностическая чувствительность, специфичность и точность результатов этой пробы составляют лишь около 80%. Повысить ее специфичность и точность можно, ориентируясь не на экскрецию кортизола, а на другие критерии. Тем не менее все более очевидно, что проба с высокими дозами дексаметазона не позволяет с уверенностью отличить гипофизарную гиперсекрецию АКТГ от негипофизарной, независимо от критериев оценки ее результатов.

Гипофизарно-надпочечниковые резервы

Определение резервов гипофиза и надпочечников используют для оценки способности системы ГГН реагировать на стресс. Для этого вводят АКТГ (который прямо стимулирует секрецию кортикостероидов), метирапон (который ингибирует синтез кортизола и тем самым стимулирует секрецию АКТГ) или инсулин (который, вызывая гипогликемию, стимулирует секрецию КРГ и, следовательно, АКТГ). Позднее для прямой стимуляции секреции АКТГ кортикотрофами гипофиза начали применять КРГ.

Пробы с АКТГ

Методика и нормальные показатели. Короткую пробу с АКТГ позволяющую оценить острую реакцию надпочечников на стимуляцию, проводят для диагностики как первичной, так и вторичной надпочечниковой недостаточности. Используют синтетический ^1-24 АКТГ человека (тетракозактид, или косинтропин). Голодание перед пробой необязательно, и ее можно проводить в любое время суток. После определения исходного уровня кортизола внутримышечно или внутривенно вводят 0,25 мг тетракозактида и определяют содержание кортизола в плазме через 30 или 60 минут после инъекции. Поскольку максимальная концентрация АКТГ в ходе пробы превышает 10000 пг/мл, результаты этой пробы отражают максимальную секреторную способность коры надпочечников. Максимальный подъем уровня кортизола через 30-60 минут должен превышать 18-20 мкг% (497-552 нмоль/л). Этот подъем на 30-й минуте постоянен и не зависит от базальной концентрации кортизола. Более того, он не зависит и от того, вводится ли АКТГ в дозе 250, 5 или даже 1 мкг. Подъем уровня кортизола в ответ на введение 1 мкг АКТГ является более чувствительным показателем функции коры надпочечников и позволяет выделить среди длительно получающих кортикостероидную терапию тех больных, у которых реакция на 250 мкг АКТГ нормальна, но на 1 мкг — ослаблена. Проба с 1 мкг АКТГ лучше переносится и, по-видимому, является методом выбора при подозрении на надпочечниковую недостаточность. Не менее информативным может быть определение кортизола в слюне после введения АКТГ.
Сниженная реакция. Слабая реакция надпочечников на острую стимуляцию подтверждает диагноз надпочечниковой недостаточности. При первичной недостаточности коры надпочечников секреция кортизола снижена, а секреция АКТГ повышена. Поэтому надпочечники исходно стимулированы в максимальной степени, и введение экзогенного АКТГ не увеличивает секрецию кортизола. Иными словами, в данном случае имеет место снижение секреторных резервов надпочечников. При вторичной надпочечниковой недостаточности (обусловленной дефицитом АКТГ) пучковая и сетчатая зоны коркового вещества атрофируются и практически не реагируют на острую стимуляцию АКТГ. Как при первичной, так и при вторичной недостаточности коры надпочечников их ослабленная реакция на острую стимуляцию АКТГ позволяет предвидеть ослабление реакции на инсулиновую гипогликемию, метирапон и хирургический стресс.
Нормальная реакция. Нормальная реакция на острую стимуляцию АКТГ исключает как первичную надпочечниковую недостаточность (поскольку свидетельствует о сохранении секреторного резерва этих желез), так и явную вторичную недостаточность надпочечников (обусловленную их атрофией). Однако нормальная реакция не исключает частичного дефицита АКТГ (снижения гипофизарного резерва), так как базальная секреция этого тропного гормона может быть достаточной для предотвращения атрофии надпочечников, но не будет возрастать при стрессе. В таких случаях показаны пробы с метирапоном, инсулиновой гипогликемией или КРГ.

Проба с метирапоном
Пробу с метирапоном используют для диагностики надпочечниковой недостаточности и для оценки гипофизарно-надпочечниковых резервов. Метирапон блокирует синтез кортизола, ингибируя llp-гидроксилазу, которая превращает 11-дезоксикортизол в кортизол. Это стимулирует секрецию АКТГ, который, в свою очередь, увеличивает секрецию 11-дезоксикортизола и его уровень в плазме. При подозрении на дефицит гипофизарного АКТГ обычно используют короткую пробу с дексаметазоном. Подозрение на первичную надпочечниковую недостаточность лучше проверять с помощью короткой пробы с АКТГ. В норме при ночной пробе с метирапоном уровень 11-дезоксикортизола в плазме должен превышать 7 нг% (0,2 нмоль/л), а концентрация АКТГ — 100 пг/мл (22 пмоль/л). Сниженная реакция указывает на недостаточность коры надпочечников. Нормальная реакция на метирапон позволяет предвидеть нормальную реакцию на стресс и инсулино-вую гипогликемию.

Проба с инсулиновой гипогликемией
Стресс, вызванный гипогликемией, сопровождается выбросом КРГ, что приводит к усилению секреции АКТГ и кортизола. Таким образом, с помощью этой пробы оценивается функциональная целостность системы ГГН и ее способность реагировать на стресс. В норме прирост уровня кортизола в плазме должен превышать 8 мкг% (220 нмоль/л), а его максимальная концентрация — 18-20 мкг% (497-552 нмоль/л). Уровень АКТГ в плазме в ответ на гипогликемию обычно увеличивается более чем на 100 пг/мл (22 пмоль/л). Нормальная реакция кортизола исключает надпочечниковую недостаточность и снижение гипофизарных резервов АКТГ. Это означает, что люди с нормальной реакцией на гипогликемию не нуждаются в дополнительных количествах кортизола во время болезни или хирургической операции.

Проба с КРГ
Реакция АКТГ на КРГ усилена, при первичной недостаточности коры надпочечников и отсутствует при гипопитуи-таризме. При патологических процессах в гипоталамусе эта реакция может запаздывать. Пробу с КРГ проводят также для выяснения причины синдрома Кушинга.

Андрогены
Секрецию андрогенов обычно оценивают по их базальному уровню, поскольку супрессивные и стимуляционные пробы в этом случае менее информативны, чем при нарушениях секреции глюкокортикоидов. Существуют методы определения ДГЭА, ДГЭА-сульфата, андростендиона, тестостерона и дигидротестостерона. Уровень свободного тестостерона в плазме непосредственно отражает его биологическую активность, но коммерческие наборы для его определения не всегда дают достаточно точные результаты.