Circadian regulation of glucocorticoid secretion

Abstract

Glukokortikoidy jsou skupina steroidních hormonů, které jsou syntetizovány v nadledvinách. Vykonávají četné funkce související s metabolismem, imunitní odpovědí a ontogenezí. Glukokortikoidy účinkují jako výkonné molekuly hypothalamo-hypofýzo-nadledvinové (HPA) osy a jako takové je jejich hladina v krvi zvýšena po vystavení stresu. Bazální hladina glukokortikoidů také vykazuje nápadný denní rytmus svědčící o vlivu cirkadiánních hodin na regulaci HPA osy. Studie ukázaly, že na regulaci denní sekrece glukokortikoidů se kromě HPA osy podílí i další regulační mechanismy. Poruchy těchto regulačních mechanismů mohou vést k vážných patologiím. Tato práce popisuje podstatu rytmické povahy výlevu glukokortikoidů a mechanismy, kterými cirkadiánní hodiny uplatňují svůj vliv na zmíněný rytmus. Dále se práce stručně zaměřuje na vysvětlení povahy zpětné vazby glukokortikoidů na hodinový systém. Závěrem jsou shrnuty některé příklady úlohy abnormální sekrece glukokortikoidů v několika vybraných chorobách.

Glucocorticoids belong to a family of steroid hormones synthesized in the adrenal gland. They fulfill a variety of functions related to metabolism, immune response and ontogenesis. Glucocorticoids function as the end-effector of hypothalamic-pituitary-adrenal (HPA) axis and as such, their levels in blood are elevated after exposure to stressors. The basal levels of glucocorticoid also show a pronounced diurnal rhythm, suggesting involvement of the circadian clock in the regulation of HPA axis. Studies have shown that other regulatory mechanisms apart from the HPA axis are involved in regulation of diurnal glucocortioid secretion. The disturbances of the regulatory mechanisms may lead to serious pathological conditions. This thesis describes the rhythmic nature of glucocorticoid release and mechanisms by which the circadian clock exerts its influence over the rhythm. Thereafter, the feedback of glucocorticoids onto the clock system is briefly explained. Finally, some examples of a role of abnormal glucocorticoid secretion in selected pathologies are provided.