Дисфункция гипоталамо-гипофизарно-адреналовой оси и синдром функционального гиперкортицизма в патогенезе метаболического синдрома и сахарного диабета 2 типа

A. Shuprovich

doi:10.30978/CEES-2020-3-59

Автор(и)

A. Shuprovich Інститут ендокринології та обміну речовин імені В. П. Комісаренка НАМН України, Київ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30978/CEES-2020-3-59

Ключові слова:

цукровий діабет 2 типу, метаболічний синдром, функціональний гиперкортицизм, кортизол

Анотація

Зростання поширеності дисметаболічних станів, зокрема метаболічного синдрому (МС), ожиріння, цукрового діабету (ЦД) 2 типу та їх ускладнень являє собою серйозну медико-соціальну проблему. Відомо, що в патогенезі МС відіграє роль взаємодія між спадковою схильністю та чинниками довкілля, однак багато механізмів, які провокують патологію, не з’ясовано. Зокрема клініцисти рідко приділяють увагу дисбалансу у вмісті стресових і антистресових гормонів, який може виникнути через порушення функції гіпоталамо-гіпофізарно-адреналової осі — головної системи управління стресом, котра здійснює нейроендокринні реакції мозку та регулює багато енергетичних процесів в організмі. Розглянуто основні біологічні, метаболічні та геномні ефекти глюкокортикоїду кортизолу і його функціонального антагоніста — дегідроепіандростерону та значення порушення співвідношення кортизол/дегідроепіандростерон у розвитку дисліпідемії і абдомінального ожиріння. Особливий інтерес становить так званий синдром функціонального (субклінічного) гіперкортицизму (ФГК) — особливий тип гіперкортицизму, спричинений хронічною активацією гіпоталамо-гіпофізарно-адреналової осі, за відсутності клінічних ознак або симптомів, пов’язаних з гіперсекрецією кортизолу. Клінічними спостереженнями показано, що субклінічний гіперкортицизм може призвести до біохімічних і фенотипічних змін, притаманних для МС, які негативно впливають на здоров’я пацієнтів. Виявлено зв’язок між ФГК і низкою ускладнень, зокрема компонентами МС (інсулінорезистентність, порушення метаболізму глюкози, вісцеральне ожиріння, дисліпідемія, ЦД 2 типу, артеріальна гіпертензія, когнітивні порушення, остеопороз). Тому в останнє десятиліття діагностика і лікування ФГК стали предметом активного вивчення. Обговорюються можливості виявлення ФГК у пацієнтів із ЦД 2 типу за допомогою дексаметазонового супресивного тесту і вивчення параметрів добової кривої секреції кортизолу.

Біографія автора

A. Shuprovich, Інститут ендокринології та обміну речовин імені В. П. Комісаренка НАМН України, Київ

Шупрович Анжела Анатоліївна, к. біол. н., ст. наук. співр.к відділу вікової ендокринології та клінічної фармакології. 04114, м. Київ-114 , вул. Вишгородська, 69.

Посилання

Malenka RC, estler EJ, Hyman SE. Chapter 10: eural and euroendocrine Control of the Internal Milieu. In Sydor A, Brown RY (ed.). Molecular europharmacology: A Foundation for Clinical euroscience (2nd ed.). ew York: McGraw-Hill Medical. 2009:248-59.

Gjerstad J, Lightman S, Spiga F. Role of glucocorticoid egative feedback in the regulation of HPA axis pulsatility. Int J Biol Stress. 2018;21(5):403-16. doi: 10.1080/10253890.2018.1470238.

Kamin HS, Kertes DA. Cortisol and DHEA in development and psychopathology. Horm Behav. 2016;89:69-85. Doi: 10.1016/j.yhbeh.2016.11.018.

Lee M-J, Pramyothin P, Karastergiou K, Fried SK. Deconstructing the roles of glucocorticoids in adipose tissue biology and the development of central obesity. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease. 2014;1842(3):473-81. doi: 10.1016/j.bbadis.2013.05.029.

Kuo T, McQueen A, Chen T-C, Wang J-C. Regulation of glucose homeostasis by glucocorticoids. Adv Exp Med Biol. 2015;872:99-126. doi: 10.1007/978-1-4939-2895-8_5.

Lee RA, Harris CA, Wang JC. Glucocorticoid receptor and adipocyte biology. ucl Receptor Res. 2018;5:101373. doi: 10.32527/2018/101373.

Schury K, A. Koenig M, Isele D et al. Alterations of hair cortisol and dehydroepiandrosterone in mother-infant-dyads with maternal childhood maltreatment. BMC Psychiatry. 2017;17:213. doi: 10.1186/s12888-017-1367-2.

Yu C, Mayba O, Lee JV et al. Genome-wide analysis of glucocorticoid receptor binding regions in adipocytes reveal gene etwork involved in triglyceride homeostasis. PLoS ONE, 2010;5(12):e15188, doi: 10.1371/journal.pone.0015188.

Maninger , Wolkowitz OM, Reus VI, Epel ES, Mellon SH. Review eurobiological and europsychiatric effects of dehydroepiandrosterone (DHEA) and DHEA sulfate (DHEAS). Front euroendocrinol. 2009;30(1):65-91. doi: 10.1016/j.yfrne.2008.11.002.

Buford TW, Willoughby DS. Impact of DHEA(S) and cortisol on immune function in aging: a brief review. Appl. Physiol. utr. Metab. 2008;33(3):429-33. doi: 10.1139/H08-013.

Lam J, Shields G, Trainor B, Slavich G, Yonelinas A. Greater lifetime stress exposure predicts blunted cortisol but heightened DHEA responses to acute stress. Stress Health. 2019;35(1):15-26. doi: 10.1002/smi.2835.

Seunghyeon C, Park W, Kang W et al. The association between serum dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS) levels and job-related stress among female urses. Ann Occup Environ Med. 2019;31(1):e18. doi: 10.35371/aoem.2019.31.e18.

Qiao S, Li X, Zilioli S. Hair Measurements of Cortisol, DHEA, and DHEA to cortisol ratio as biomarkers of chronic stress among people living with HIV in China: Known-Group Validation. PLoS One. 2017;12(1):e0169827. doi: 10.1371/journal.pone.0169827.

Giordano R, Guaraldi F, Berardelli R et al. Glucose metabolism in patients with subclinical Cushing’s syndrome. Endocrine. 2012;41:415-23. doi: 10.1007/s12020-012-9628-9.

Woods C, Tomlinson JW. The dehydrogenase hypothesis. Adv Exp Med Biol. 2015;872:353-80. doi: 10.18632/oncotarget.22015.

Pickering RT, Lee M-J, Karastergiou K, Gower A, Fried SK. Depot dependent effects of dexamethasone on gene expression in human omental and abdominal subcutaneous adipose tissues from obese women. PLoS ONE. 2016;11(12). doi: 10.1371/journal.pone.0167337.

Pasquali R, Vicennati V, Cacciari M, Pagotto U. The hypothalamic‐pituitary‐adrenal axis activity in obesity and the metabolic syndrome. Ann Y Acad Sci. 2006;1083(1):111-28. doi: 10.1196/annals.1367.009.

Joseph JJ, Wang X, Diez Roux AV. Antecedent longitudinal changes in body mass index are associated with diurnal cortisol curve features: The multi-ethnic study of atherosclerosis. Metabolism. 2017;68:95-107. doi: 10.1016/j.metabol.2016.12.001.

Kazakou P, Kyriazopoulou V, Michalaki M et al. Activated hypothalamic pituitary adrenal axis in patients with metabolic syndrome. Horm Metab Res. 2012;44(11):839-44. doi: 10.1055/s-0032-1311632.

Champaneri S, Xu X, Carnethon MR et al. Diurnal salivary cortisol is associated with body mass index and waist circumference: the Multiethnic Study of Atherosclerosis. Obesity (Silver Spring). 2013;21(1):E56-63. doi: 10.1002/oby.20047.

Dube S, orby BJ, Pattan V et al. 11β-Hydroxysteroid dehydrogenase types 1 and 2 activity in subcutaneous adipose tissue in humans: implications in obesity and diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2015;100:E70-6. doi: 10.1210/jc.2014-3017.

Kahn SE, Cooper ME, Del Prato S. Pathophysiology and treatment of type 2 diabetes: perspectives on the past, present, and future. Lancet. 2014;383(9922):1068-83. doi: 10.1016/S0140-6736(13)62154-6.

Pasieka AM, Rafacho A. Impact of glucocorticoid excess on glucose tolerance: clinical and preclinical evidence. Metabolites. 2016;6(3):24. doi: 10.3390/metabo6030024.

Hackett R, Steptoe A, Kumari M. Association of diurnal patterns in salivary cortisol with type 2 diabetes in the Whitehall II Study. J Clin Endocr Metab. 2014;99(12):4625-31. doi: 10.1210/jc.2014-2459.

Clore JN, Thurby-Hay L. Glucocorticoid-induced hyperglycemia. Endocr Pract. 2009;15(5):469-74. doi: 10.4158/EP08331.RAR.

Kaur J. A Comprehensive review on metabolic syndrome. Cardiol Res Pract. 2014;2014:943162. doi: 10.1155/2014/943162. Epub 2014 Mar 11.

Rafacho A, Ortsäter H, adal A, Quesada I. Glucocorticoid treatment and endocrine pancreas function: implications for glucose homeostasis, insulin resistance and diabetes. J Endocrinol. 2014;223(3):R49-62. doi: 10.1530/JOE-14-0373.

Daimon M, Kamba A, Murakami Н et al. Dominance of the hypothalamus-pituitary-adrenal axis over the renin-angiotensin-aldosterone system is a risk factor for decreased insulin secretion. Sci Rep. 2017;7:11360. doi: 10.1038/s41598-017-10815-y.

Tirabassi G, Muscogiuri G, Colao A, Balercia G. Dysregulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis increases central body fat accumulation in males affected by diabetes mellitus and late-onset hypogonadism. Endocr Pract. 2016;22(4):427-33. doi: 10.4158/EP151064.OR.

Min L. Functional hypercortisolism, visceral obesity and metabolic syndrome. Endocr Pract. 2016;22(4): 506-8. doi: 10.4158/EP161197.CO.

Di Dalmazi G, Pasquali R, Beuschlein F, Reincke M. Subclinical hypercortisolism: a state, a syndrome, or a disease? Eur J Endocrinol. 2015;173(4):M61-71. doi: 10.1530/EJE-15-0272.

Chiodini I. Diagnosis and treatment of subclinical hypercortisolism. J Clin Endocr Metab. 2011;96(5):1223-36. doi: 10.1210/jc.2010-2722.

Kohara K. Sarcopenic obesity in aging population: current status and future directions for research. Endocrine. 2014;45:15-25. doi: 10.1007/s12020-013-9992-0.

Guilliams TG., Edwards L. Chronic Stress and the HPA Axis: clinical assessment and therapeutic considerations. The Standard. 2010;9(2).

Fernandez CJ, Chacko EC, Pappachan JM. Male Obesity-related secondary hypogonadism – pathophysiology, clinical implications and management. Eur Endocrinol. 2019;15(2):83-90. doi: 10.17925/EE.2019.15.2.83.

Schorr M, Lawson EA, Dichtel LE, Klibanski A, Miller KK. Cortisol measures across the weight spectrum. J Clin Endocrinol Metab. 2015;100(9):3313-21. doi: 10.1210/JC.2015-2078.

Bhaskaran K, Dos-Santos-Silva I, Leon D, Douglas J, Smeeth L. Association of BMI with overall and cause-specific mortality: A population-based cohort study of 3·6 million adults in the UK. Lancet Diabetes Endocrinol. 2018;6(12):944-53. doi 10.1016/S2213-8587(18)30288-2.

Izumida T, akamura Y, Ishikawa S. Impact of body mass index and metabolically unhealthy status on mortality in the Japanese general population: The JMS cohort study. PLoS One. 2019;14(11):e0224802. doi: 10.1371/journal.pone.0224802.

Cuevas-Ramos D, Lim D, Fleseriu M. Update on medical treatment for Cushing’s disease. Clin Diab Endocr. 2016;2:16. doi: 10.1186/s40842-016-0033-9.

FDA Drug Approvals and Databases Drugs@FDA/ Mifeprex (Mifepristone) Tablets. 2016. https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/nda/2016/020687Orig1s020TOC.cfm.

Katznelson L, Loriaux L, Feldman D et al. Global clinical response in Cushing’s syndrome patients treated with mifepristone. Clin Endocrinol (Oxf). 2014;80(4):562-9. doi: 10.1111/cen.12332.

Shen J, Sun M, Zhou B, Yan J. onconformity in the clinical practice guidelines for subclinical Cushing’s syndrome: which guidelines are trustworthy? Eur J Endocrinol. 2014;171:421-31. doi: 10.1530/EJE-14-0345.

Terzolo M, Bovio S, Pia A et al. Midnight serum cortisol as a marker of increased cardiovascular risk in patients with a clinically inapparent adrenal adenoma. Eur J Endocrinol. 2005;153:307-15. doiI: 10.1530/eje.1.01959.

Brossaud J, Ducint D, Corcuff J-B. Urinary glucocorticoid metabolites: biomarkers to classify adrenal incidentalomas? Clin Endocrinol (Oxf). 2016;84(2):236-43. doi: 10.1111/cen.12717.

Masserini B, Morelli V, Palmieri S et al. Lipid abnormalities in patients with adrenal incidentalomas: role of subclinical hypercortisolism and impaired glucose metabolism. J Endocrinol Invest. 2015;38:623-8. doi: 10.1007/s40618-014-0232-0.

Kumari M, Shipley M, Stafford M, Kivimaki M. Association of diurnal patterns in salivary cortisol with all-cause and cardiovascular mortality: Findings from the Whitehall II Study. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96(5):1478-85. doi: 10.1210/jc.2010-2137.

Lederbogen F, Hummel J, Krumm F. Flattened circadian cortisol rhythm in type 2 diabetes. Exp Clin Endocr Diab. 2011;119(9):573-5. doi: 10.1055/s-0031-1275288.

Adam EK, Quinn ME, Tavernier R. Diurnal cortisol slopes and mental and physical health outcomes: A systematic review and meta-analysis. Psychoneuroendocrinology. 2017;83:25-41. doi: 10.1016/j.psyneuen.2017.05.018.