Endokrinologie Nebennierenrinde (NNR) Eine Zusammenstellung der pathophysiologischen, pathobiochemischen, pathologischen und klinischen Grundlagen im Bereich Endokrinologie für das 3. und 4. Studienjahr der Medizin an der Universität Zürich Autoren: Prof. G.A. Spinas , Prof. Ph. U. Heitz Darstellung und Programmierung: Dr. med. N. Lüthi Basierend auf der MEGRU-Lernumgebung Endokrinologie: www.megru.unizh.ch/j3/module/endokrinologie/ Dieses Skript wurde direkt aus der WWW-Lernumgebung generiert und dient als ergänzende Informationsquelle und kann respektive will die e-Learning-Umgebung keinesfalls ersetzen. Links zu PatientInnen-Dossiers, Animationen, MC-Fragen usw. sind nicht mehr aktiv. Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Infos zum Kapitel NNR Lernziele, geschätzter Zeitaufwand, Dossiers und MCFragen zum Kapitel Nebennierenrinde (NNR) Lernziele: Nach Durcharbeiten dieses Kapitels.... ...kennen die Studierenden die 3 von der NNR produzierten Steroidhormonklassen sowie die wichtigsten Effekte der Gluko- und Mineralokortikoide. ...beschreiben die Studierenden die physiologischen Regulationsmechanismen der Gluko- und Mineralokortikoidproduktion. ...nennen die Studierenden die nachfolgend aufgeführten Erkrankungen, die zu einer Unter- oder Überfunktion der Nebenniere führen: - Cushing-Syndrom - Hyperaldosteronismus (Conn-Syndrom) - adrenogenitales Syndrom - Hypokortisolismus - Aldosteronmangel Dabei kennen die Studierenden die wichtigsten Ursachen der Krankheit, deren Leitsymptome sowie die Prinzipien der Diagnostik und Therapie. Erwähnt im "Swiss Catalogue of Learning Objectives for Undergraduate Medical Training" sind: Cushing-Syndrom Level 1 und 2 Conn-Syndrom Level 1 Nebennierenrindeninsuffizienz Level 1 Hyperaldosteronismus Level 1 Zeitaufwand für dieses Kapitel: 3 - 5h. Web-Ressourcen: Der Interaktive Histologie-Atlas von Prof. Groscurth bietet einen sehr guten Überblick über die Histologie. (Verfügbar via VAM). Seite 2 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Anatomische Grundlagen Anatomischer Überblick der Nebennierenrinde Topographie Die Nebenniere liegt retroperitoneal auf bezw. medial des oberen Nierenpoles, ist umgeben von einer fibrösen Kapsel und besteht aus Nebennierenrinde (NNR) und Nebennierenmark (NNM). Blutversorgung der Nebennierenrinde (mod. nach Greenspan) Die Nebennierenrinde macht beim Erwachsenen 90% des Gesamtgewichtes der Nebenniere aus Embryologische Entwicklung der Nebennierenrinde ab 2. Schwangerschaftsmonat ist die NNR funktionstüchtig (unter ACTH-Kontrolle) von diesem Zeitpunkt an besteht die NNR aus: fetaler Zone: v.a. Produktion von Dehydroepiandrosteron (DHEA); bildet sich postnatal zurück definitiver Zone: postnatal entwickelt sich daraus die definitive NNR Seite 3 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Histologie und Hormonsynthese der NNR Histologisch besteht die Nebennierenrinde aus drei Zonen, die verschiedene Hormone produzieren und unterschiedliche Enzymmuster aufweisen: Äussere Zone = zona glomerulosa (a) Produktion von Mineralokortikoiden: Aldosteron, Deoxykortikosteron (DOC). Enzymmuster: 17α-Hydroxylase fehlt → zona glomerulosa produziert kein Kortisol und keine Sexualsteroide. Innere Zone = zona fasciculata (b) und zona reticularis (c). Bilden zusammen eine funktionelle Einheit. Produktion von Glukokortikoiden und Androgenen: Kortisol, Kortikosteron, DHEA, DHEA - Sulfat, wenig Östrogene. Enzymmuster: 18-Hydroxylase und 18-OHDehydrogenase fehlen. Keine Konversion des Deoxykortikosterons zu Aldosteron möglich → zona fasciculata und zona reticularis produzieren kein Aldosteron. Übersichtsbild zweier normaler Nebennieren mit schmaler Rinde (Breite ca. 1 mm). Gewicht beider Nebennieren: 10 g. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 3.Auflage, 2003 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. Geringgradige Rindenhyperplasie einer Nebenniere bei ACTH-abhängiger Überproduktion von Glukokortikoiden. Hyperplasie vor allem der zona fasciculata und reticularis Seite 4 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Physiologische Grundlagen Seite 5 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Synthese der NNR-Hormone Synthese der NNR-Hormone NNR produziert Steroide, die gemäss ihrer Hauptwirkung in 3 Gruppen unterteilt werden: o Glukokortikoide o Mineralokortikoide (Aldosteron) o Sexualsteroide (Androgene) die meisten an der Steroidsynthese beteiligten Enzyme gehören zu den Zytochrom P450-Oxygenasen Produktionsort und Regulation der verschiedenen Hormone werden durch unterschiedliche Enzymmuster der inneren bzw. äusseren Zone der NNR bestimmt Ausgangsprodukt aller Steroide ist Cholesterin, das aus folgenden Quellen stammt: Plasma-Lipoproteine (Hauptquelle); Synthese aus Azetat in der NNR; Hydrolyse von Cholesterin-Estern; freies Cholesterin (kleiner Anteil) aus NNR der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Steroidsynthese ist die Umwandlung von Cholesterin zu Pregnenolon diese Reaktion erfolgt in den Mitochondrien durch ein P450-Enzym (P450scc; Hydroxylase/Desmolase), das durch ACTH induziert wird. Seite 6 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Übersicht über die Steroidhormonsynthese Enzyme: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Hydroxylase/Desmolase (P450 scc) 3β-OH-Dehydrogenase/Δ5Δ4-Isomerase 17α-Hydroxylase C17-20-Desmolase 21-Hydroxylase 11β-Hydroxylase 18-Hydroxylase; 18-OH-Dehydrogenase, 18-Aldehyd-Synthetase Seite 7 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klassifikation der NNR-Hormone Glukokortikoide Kortisol Kortikosteron 11-Deoxykortisol → Synthese im glatten endoplasmatischen Retikulum und in Mitochondrien. Mineralokortikoide Aldosteron 11-Deoxykortikosteron (DOC) → in hohen Konzentrationen besitzt auch Kortisol mineralokortikoide Wirkung, die jedoch durch die 11β-Hydroxysteroiddehydrogenase in der Niere inaktiviert wird (verhindern eines Mineralokortikoidexzesses). Androgene Dehydroepiandrosteron (DHEA) DHEA-Sulfat (Hauptsekretionsprodukt) Androstendion → diese Moleküle haben nur eine leicht androgene Wirkung; werden z.T. peripher zu Testosteron und Dihydrotestosteron konvertiert, welche eine stärkere androgene Wirkung haben. Seite 8 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Transport der NNR-Hormone Transportproteine im Plasma für Kortisol für den Transport im Plasma ist Kortisol zu 75% an Corticosteroid-Binding Globuline (CBG) gebunden 15% an Albumin gebunden 10% ungebunden Protein-gebundenes Kortisol dient als Pool (kontinuierliche Freisetzung)für die Aufrechterhaltung gleichmässiger Plasmakonzentrationen CBG (Corticosteroid-binding globulin): produziert in Leber (MW 50’000), bindet Kortisol mit hoher Affinität die Bindungskapazität von CBG wird durch andere endogene Steroide und synthetische Glukokortikoide (ausser Prednisolon) nicht beeinflusst Erhöhte CBG-Konzentration Erniedrigte CBG-Konzentration Zustände mit Hyperöstrogenämie: Schwangerschaft, Antikonzeption Hyperthyreose Diabetes mellitus → totales Plasmakortisol erhöht familiärer CBG-Mangel Hypothyreose Proteinmangelzustände: Leberzirrhose, nephrotisches Syndrom → totales Plasmakortisol erniedrigt Albumin schwache Affinität für Kortisol synthetische Glukokortikoide (z.B. Dexamethason) werden stark an Albumin gebunden Transportproteine im Plasma für Mineralokortikoide Aldosteron schwach an CBG gebunden Hauptanteil an Albumin gebunden freier Anteil 30-50% DOC zu 80-90% an CBG gebunden, ca. 5% ungebunden Transportproteine im Plasma für Androgene Androstendion, DHEA und DHEA-Sulfat werden schwach an Albumin gebunden Testosteron bindet stark an Sex Hormone-Binding Globuline (SHBG) Seite 9 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Metabolismus der NNR-Hormone Übersicht über den Metabolismus der NNR-Hormone die lipophilen Steroidhormone werden in der Leber durch Konjugation zu wasserlöslichen Metaboliten konvertiert und über die Niere ausgeschieden. eine Ausnahme bilden Androgene, die in der Peripherie zu Testosteron und Dihydrotestosteron (DHT) konvertiert werden, welche eine stärkere androgene Wirkung haben. die Metaboliten von Testosteron und DHT werden ebenfalls konjugiert. Metabolismus von Kortisol Metabolismus von Aldosteron Veränderungen des Kortisolmetabolismus und der Kortisolausscheidung veränderter Kortisolmetabolismus bei chronischen Lebererkrankungen, Hypothyreose, Medikamente, welche hepato-mikrosomale Enzymsysteme induzieren (Phenytoin, Barbiturate, Rifampicin). verminderte Kortisolausscheidung bei Hungerzuständen (Anorexia nervosa) Schwangerschaft und Östrogentherapie (erhöhte CBG- und KortisolKonzentrationen). freie Kortisolkonzentration im Plasma in der Regel nicht verändert Seite 10 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Regulation der NNR-Funktion Allgemeine Bemerkungen zu der NNR-Hormonproduktion die Hormonproduktion der NNR wird grundsätzlich durch 2 Mechanismen reguliert: o ACTH reguliert die Hormonproduktion der inneren Zone o das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) reguliert Na+-/K+Plasmaspiegel und ACTH regulieren die Hormonproduktion der äusseren Zone. Regulation der Hormonproduktion in der zona fasciculata und zona reticularis Effekte von ACTH auf innere Zone der NNR ACTH bindet an Zellmembranrezeptoren und aktiviert die Adenylzyklase: Stimulation des geschwindigkeitsbestimmenden Schrittes der Steroidsynthese (Cholesterin → Pregnenolon): vermehrte Bindung von Cholesterin an P450scc Stimulation der Cholesterin-Esterase: Zunahme des freien Cholesterins vermehrte Aufnahme von LDL-Lipoproteinen → Stimulation der Hormonsynthese innert Minuten Siehe auch Regulation der ACTH-Sekretion im Kapitel Hypothalamus und Hypophyse Seite 11 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Regulation der Hormonproduktion in der zona glomerulosa die zwei wichtigsten Sekretionsreize für Aldosteron sind: Angiotensin II und Hyperkaliämie Regulation der Aldosteronsekretion A I Angiotensin I ACE Angiotensin-converting Enzyme BD Blutdruck IVV Intravasales Volumen IGZ Juxtaglomeruläre Zelle Seite 12 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Glukokortikoide Biologische Wirkungen der NNR-Hormone Glukokortikoide wirken über zytosolische Hormonrezeptoren Glukokortikoidrezeptoren haben strukturelle Verwandtschaft mit Schilddrüsenhormon-, Östrogen- und Aldosteron-Rezeptoren Hormon-Rezeptorkomplex bindet an spezifische DNA-Bindungsdomänen im Zellkern → mRNA→ Protein → zellspezifische stimulatorische/inhibitorische Effekte (vgl. Zellkernrezeptoren) Glukokortikoide binden mit gleicher Affinität an Mineralokortikoidrezeptor Spezifität der Mineralokortikoidwirkung liegt in der Expression der 11βHydroxysteroid-Dehydrogenase (inaktiviert Glukokortikoide) in den klassischen mineralokortikoid-sensitiven Geweben (Niere) Expression der 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase in anderen Geweben schützt diese vor exzessiver Glukokortikoidwirkung Neben den Rezeptor-vermittelten Effekten wirken Glukokortikoide noch über andere, z.T. unbekannte Mechanismen → z.B. «fast-feedback»-Hemmung des ACTHs (innert Minuten) Relative Wirkstärken von Kortikosteroiden (verglichen mit Kortisol) Kortisol Kortikosteron Aldosteron Deoxykortikosteron Kortison Prednisolon 9α-Fluorokortisol Dexamethason Glukokort. Aktivität 1.0 0.3 0.3 0.2 0.7 4 10 25 Mineralokort. Aktivität 1.0 15 3000 100 1.0 0.8 125 0 Biologische Wirkung Glukokortikoide hemmen generell die DNA-Synthese in den meisten Geweben (ausser in der Leber!) wird ebenfalls die RNA- und Proteinsynthese gehemmt Glukokortikoide stimulieren den Proteinkatabolismus: o liefert Substrate für den Intermediärstoffwechsel o führt zum Abbau von Knochen, Bindegewebe, Muskel etc Seite 13 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Wirkungen der Glukokortikoide Effekte auf den Stoffwechsel Physiologische Effekte •↑ Glukoneogenese (PhosphoenolpyruvatCarboxykinase, Glukose-6-Phosphatase) Effekte bei Hormonüberschuss • Muskelschwäche und Muskelschwund (katabole Stoffwechsellage •↑ Glykogensynthese (Glykogensynthetase) • Hyperglykämie, verminderte Glukosetoleranz Effekte bei Hormonmangel • Appetitlosigkeit • Gewichtsverlust • Hypoglykämie (v.a. bei Kindern) •↑ glukoneogenetischer Effekt von Glukagon und Katecholaminen (permissive Wirkung) • Hyperinsulinämie, Insulinresistenz •↑ Substratangebot aus Peripherie (Glukose, Laktat, Aminosäuren) •↓ periphere Glukoseaufnahme in Muskel/Fettgew. • zentral-betonte Adipositas (↑Appetit, ↑Insulin): Fettablagerungen v.a. im Gesicht (Mondgesicht), Hals (Büffelnacken), Stamm und Abdomen (Stammfettsucht) •↑ Lipolyse: Freisetzung von Glyzerin und FFS Effekte auf den Bindegewebe-, Knochen- und Kalzium-Stoffwechsel Physiologische Effekte • Hemmung der Fibroblastenaktivität: ↓ Kollagen/Bindegewebe Effekte bei Hormonüberschuss • dünne, brüchige Haut, schlechte Wundheilung • ↓ Knochenaufbau/ ↑ Osteolyse (↑ Osteoklasten) • rot-violette Striae (v.a. abdominal) • ↓ intestinale Kalziumabsorption • Gefässwandschwäche (Ekchymosen/Hämatome) • ↑ renale Kalzium- und Phosphatausscheidung • Osteoporose: Ermüdungs- und Kompressionsfrakturen Effekte bei Hormonmangel • ev. Hyperkalzämie • Nierensteine/Nierenkoliken wegen Hyperkalziurie Effekte auf Entzündungsmechanismen und Immunsystem Physiologische Effekte • ↓ Migration von Entzündungszellen Effekte bei Hormonüberschuss • Verminderte Infektabwehr → Erhöhte Anfälligkeit für Infektionen • ↓ Prostaglandin-, Leukotrien- und Thromboxansynthese (Hemmung der Phospholipase A2) • ↓ Phagozytoseaktivität der Neutrophilen • ↓ Fibroblastenproliferation → antiinflammatorisch • ↓ Lymphozytenzahlen (va. CD4+-Lyc) • verändernderte Lymphozytenfunktionen: Hemmung der Interleukinproduktion, verändertes Antigen - Antikörper - processing → immunsuppressiv Seite 14 von 53 Effekte bei Hormonmangel Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Effekte auf das kardiovaskuläre und renale System Physiologische Effekte • ↑ cardiac output Effekte bei Hormonüberschuss • Hypertonie Effekte bei Hormonmangel • Hypotonie mit orthostatischer Dysregulation • ↑ peripherer Gefässwiderstand (permissive Wirkung für Katecholamine und Expression von adrenergen Rezeptoren) • Na+-Retention, Hypokaliämie, Alkalose • ev. Synkopen/Schock • prärenales Nierenversagen (hypotone Dehydratation) • mineralokortikoide Effekte • Hyponatriämie, Hyperkaliämie, ev. Azidose • Erhöhung der GFR (↑ cardiac output) Effekte auf das zentrale Nervenssystem Physiologische Effekte Effekte bei Hormonüberschuss Effekte bei Hormonmangel • physiologische Funktion im ZNS weitgehend • endokrines Psychosyndrom: Aggressivität, • chronische Schwäche und Ermüdbarkeit unklar Erregtheit, Depression, Psychosen (reversibel) • Verwirrungszustände, Psychosen • Veränderungen der Kognitiven Funktionen, Appetit- Libido- und Schlafstörungen Effekte auf das endokrine System Physiologische Effekte • Hemmung der Gonadotropinsekretion Effekte bei Hormonüberschuss • Männer: verminderte Libido und Impotenz Effekte bei Hormonmangel • Frauen: ↓ Pubesbehaarung (↓ Androgensekretion), Amenorrhoe • Hemmung der TSH-Sekretion und T4 → T3- • Frauen: Hirsutismus, Akne, seborrhoische konversion (keine Hypo- /Hyperthyreose) Haut, Amenorrhoe, Infertilität (Androgenüberschuss) Weitere Effekte (Haut, Blutbildung) Physiologische Effekte • Hautveränderungen (α-MSH) Effekte bei Hormonüberschuss • Hyperpigmentierung der Haut (v.a. bei ektoper ACTH-Sekretion) • Stimulation der Erythropoese • Granulozytose, Eosinopenie, Lymphopenie • Einfluss auf Halbwertszeit und Turnover der Granulozyten Effekte bei Hormonmangel • generalisierte Hyperpigmentation von Haut (besonders Brustwarzen, Nagelbett, frische Narben) und Schleimhäuten (→ Leitsymptom bei primärer NNR-Insuffizienz> • Anämie, Neutropenie, Eosinophilie, Lymphozytose • Abdominalschmerzen, Nausea, Emesis, Diarrhoe Seite 15 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Mineralokortikoide Die Hauptwirkungen der Mineralokortikoide Aufrechterhaltung der Na+/K+-Konzentration und des Extrazellulärvolumens Aktivierung der Na+/K+-ATPase (via Zellkernrezeptoren) in bestimmten Geweben (distaler Nierentubulus, Sammelrohr, Schweiss- und Speicheldrüsen, Darmmukosa und andere Epithelien) Synthese/Aktivierung von Na+-Kanälen in der apikalen Zellmembran (↑Na+-Einstrom in die Zelle) Mineralokortikoide führen zu einer Erhöhung der Na+-Resorption in der Niere, aber auch in anderen Organen (Speicheldrüsen, Kolon etc.). Die vermehrte Na+-Resorption resultiert in einer Erniedrigung der Na+-Konzentration in den jeweiligen Sekreten (Urin, Schweiss, Stuhl) Aldosteronwirkung an der Niere Seite 16 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Androgene Biologische Effekte der Androgene androgene Wirkung der NNR-Androgene (Androstendion, DHEA, DHEA-Sulfat) ist gering (periphere Konversion zu Testosteron und Dihydrotestosteron [DHT]). Wirkung beim Mann Androgene der NNR (bzw. ihre peripher konvertierten Produkte) machen nur 5% der gesamten Androgenproduktion beim Mann aus 95% der Androgene werden als Testosteron im Hoden produziert (Leydig-Zellen) Wirkungen des Testosterons: siehe Kapitel «Testes» Wirkung bei der Frau Androgenüberschuss bei Frauen - z.B. bei M. Cushing, Nebennierenhyperplasie - führt zu Hirsutismus, Akne und Virilisierungserscheinungen Seite 17 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Erkrankungen der NNR Seite 18 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Überproduktion von Glukokortikoiden: CushingSyndrom Erkrankungen mit Überproduktion von Glukokortikoiden: Cushing-Syndrom Chronischer Glukokortikoidexzess führt zum klinischen Bild, das unter dem Begriff «Cushing-Syndrom» zusammengefasst wird Als Morbus Cushing bezeichnet man das durch eine zentrale ACTH-Überproduktion (HVLAdenom, CRH-Übersekretion) verursachte Krankheitsbild. Ursachen des Cushing-Syndroms ACTH-abhängig HVL-Adenom häufigste (70%) Ursache des endogenen Cushing-Syndroms sind ACTH-produzierende Adenome der Hypophyse Seitliches Magnetresonanzbild des Schädels mit deutlich sichtbarem Hypophysentumor (Pfeil). Transnasosphenoidal eröffnete Hypophyse mit Adenom. Seite 19 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Deutliche mikronoduläre Hyperplasie der Rinde einer Nebenniere bei ACTHabhängiger Überproduktion von Glukokortikoiden. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 2.Auflage, 2001 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. CRH-Überproduktion Überproduktion von CRH im Hypothalamus mit Hyperplasie der kortikotrophen Zellen des HVL (selten) Ektope ACTH-/CRH-Produktion (paraneoplastisches Syndrom) ca. 15% aller endogenen Cushing-Syndrome ektopische Produktion von ACTH oder CRH durch: kleinzelliges Bronchuskarzinom (50%), neuroendokrine Tumoren, Pankreasinselzellkarzinom, Thymom, medulläres Schilddrüsenkarzinom Seite 20 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz ACTH-unabhängig Iatrogenes Cushing-Syndrom häufigste Ursache eines Cushing-Syndroms überhaupt Glukokortikoidüberschuss durch chronische Therapie mit Steroiden (meist Prednison) bei entzündlichen Krankheiten (Asthma bronchiale, chronische Polyarthritis). Patientin mit iatrogenem Cushing-Syndrom aufgrund einer jahrelangen Behandlung mit Prednison: o Vollmondgesicht o Stammfettsucht o striae rubrae o Hautulzera Seite 21 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Nebennieren-Neoplasie (Adenom, Karzinom) für ca. 15% aller endogenen Cushing-Syndrome verantwortlich v.a. Adenome der NNR, selten Karzinome Computertomogramm des Abdomens mit markiertem Nebennierentumor rechts. Nebennierenrindenadenom mit weitgehend erhaltener Nebennierenrinde. Nebennierenrindenadenom mit Glukokortikoidproduktion, welche zum Cushing-Syndrom führte. Nebennierenrindenkarzinom mit Glukokortikoidproduktion. Seite 22 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Idiopathische bilaterale Nebennierenrinden-Hyperplasie meist familiär Pathophysiologische Auswirkungen eines Hyperkortisolismus M. Cushing die Folgen einer Überproduktion von ACTH sind: o aufgehobene zirkadiane Rhythmik der Kortisolsekretion o Feedbackhemmung von ACTH durch Kortisol aufgehoben o Suppression der hypothalamischen CRH-Sekretion o Androgenüberschuss (da NNR-Androgene von ACTH abhängig): DHEA-, DHEA-Sulfat- und Androstendion-Konzentrationen ↑ o beidseitige NNR-Hyperplasie Deutliche Hyperplasie einer Nebenniere bei Hyperkortisolismus (Gewicht der Nebenniere 9.5 g). Deutliche mikronoduläre Hyperplasie der Rinde einer Nebenniere bei ACTHabhängiger Überproduktion von Glukokortikoiden. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 2.Auflage, 2001 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. o ev. Hemmung der übrigen HVL-Funktion: verminderte Gonadotropin-, TSHund GH-Sekretion Seite 23 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Ektope ACTH-Produktion führt zu einer aufgehobenen zirkadianen Rhythmik der Kortisolsekretion und zu einer fehlenden Feedbackhemmung der ektopen ACTH-Produktion beidseitigen NNR-Hyperplasie Iatrogenes Cushing-Syndrom chronische hochdosierte exogene Glukokortikoidtherapie führt zu einer Suppression der CRH- und ACTH-Sekretion NNR-Atrophie (bei Absetzen der Therapie → Zeichen des Kortisolmangels) NNR-Neoplasien (Adenom, Karzinom) sind charakterisiert durch: autonome Sekretion von Kortisol und Androgenen (letztere v.a. bei Karzinomen) Suppression der CRH- und ACTH-Sekretion Atrophie der nicht-neoplastischen NNR-Bezirke Seite 24 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Ursachen des Cushing-Syndroms Seite 25 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klinik des Cushing-Syndroms Körperliche Veränderung bei einer Patientin mit zentralem Cushing-Syndrom ← Stammfettsucht Vollmondgesicht Striae rubrae abdominales Atrophie der Arm- und Beinmuskulatur Symptome des Kortikoidüberschusses: Vergleiche dazu Wirkung der Glukokortikoide. Seite 26 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Diagnostik beim Cushing-Syndrom Laborbefunde Morgenkortisol ↑ fehlende Kortisol-Tagesrhythmik (kein Abfall des Kortisolspiegels nachmittags) nicht oder nur unvollständige Supprimierbarkeit der Kortisolproduktion nach Gabe von Dexamethason erhöhte Ausscheidung von freiem Kortisol im 24h-Urin ausserdem können vorhanden sein: o Hypokaliämie mit metabolischer Alkalose o Granulozytose, Eosinopenie o diabetische Stoffwechsellage Bildgebende Verfahren MRI der Hypophysenregion bei Verdacht auf M. Cushing Seitliches Magnetresonanzbild des Schädels mit deutlich sichtbarem Hypophysentumor (Pfeil). ev. CT/Sonografie der Nebennieren bei Verdacht auf NN-Tumor Computertomogramm des Abdomens mit markiertem Nebennierentumor rechts. ev. NNR-Szintigrafie mit markiertem Cholesterin Seite 27 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Therapie des Hyperkortisolismus M. Cushing transsphenoidale Tumorexstirpation, ev. Hemihypophysektomie ev. Radiotherapie bilaterale Adrenalektomie, falls Hypophysenoperation erfolglos Hemmung der Kortisolproduktion mittels Adrenostatika (Aminoglutethimid, Metyrapon, Mitotan, Ketokonazol) Ektope ACTH-Produktion Entfernung des verantwortlichen Tumors bei inoperablem Tumor bzw. Metastasierung: Blockierung der Kortisolsynthese mittels Adrenostatika (palliativ) bei starker Hypokaliämie: ev. Spironolacton ultima ratio: bilaterale Adrenalektomie NNR-Tumoren einseitige Adrenalektomie (v.a. bei NNR-Adenom erfolgreich) bei NNR-Karzinom mit Metastasen: zusätzlich Adrenostatika Seite 28 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Überproduktion von Mineralokortikoiden: Hyperaldosteronismus Erkrankungen mit Überproduktion von Mineralokortikoiden: Hyperaldosteronismus Allgemeines Mineralokortikoidüberschuss durch Überproduktion von Aldosteron führt zu Symptomen, die unter dem Begriff Hyperaldosteronismus zusammengefasst werden Ursachen des Hyperaldosteronismus Primärer Hyperaldosteronismus (Conn-Syndrom) Aldosteronüberproduktion der NNR ohne Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteronsystems (RAAS) o Aldosteron-produzierendes NNR-Adenom (75%) Nebennierenrindenadenom mit gelber Schnittfläche: primärer Hyperaldosteronismus. (vgl. nächste Abb.). Histologischer Übersichtsschnitt durch ein Nebennierenrindenadenom mit primärem Hyperaldosteronismus. Seite 29 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Bei starker mikroskopischer Vergrösserung erkennt man die mit Lipidvakuolen gefüllten Tumorzellen. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 2.Auflage, 2001 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. o o NNR-Karzinom (selten) bilaterale NNR-Hyperplasie (sog. idiopathischer Hyperaldosteronismus): meist idiopathisch, selten familiär Sekundärer Hyperaldosteronismus Aldosteronüberproduktion durch chronische Aktivierung des Renin-AngiotensinAldosteronsystems (RAAS) o renaler Natriumverlust: Diuretika, renale tubuläre Azidose (RTA) o extrarenaler Natriumverlust: Diarrhoe, Laxantienabusus, Erbrechen, übermässiges Schwitzen o Herzinsuffizienz, nephrotisches Syndrom, Leberzirrhose mit Aszites o Nierenarterienstenose (renovaskuläre Hypertonie) Seite 30 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Pathophysiologische Auswirkung eines Hyperaldosteronismus Primärer Hyperaldosteronismus Aldosteronüberschuss → Natrium-, Flüssigkeitsretention und K+-Verlust nach einiger Zeit: steady-state durch «Natrium-Escape-Phänomen» → Natriumretention normalisiert sich wieder, während Kaliumverlust und Hypertonie persistieren chronisches Stadium: erhöhter peripherer Widerstand (erhöhte Sensitivität für Katecholamine), normaler cardiac output Sekundärer Hyperaldosteronismus Hyponatriämie (Ödemerkrankungen, Natriumverlust) oder renovaskuläre Hypertonie stimulieren die Renin-Sekretion → Aktivierung des RAAS mit übermässiger Aldosteronproduktion Seite 31 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klinik des Hyperaldosteronismus Primärer Hyperaldosteronismus klinisches Leitsymptom: hypokaliämische Hypertonie (meist Zufallsbefund) sonst eher oligosymptomatisches Zustandsbild oft gesteigerter Durst und Polyurie, Nykturie metabolische Alkalose erhöhtes Blutvolumen, Hyperhydratation (meist keine Ödeme) ev. Muskelschwäche und Parästhesien (Kaliummangel) ev. EKG-Veränderungen (hohe spitze T-Wellen) und Rhythmusstörungen Sekundärer Hyperaldosteronismus Befunde wie beim primären Hyperaldosteronismus meist keine Hypertonie (ausser bei renovaskulärer Hypertonie) Diagnostik bei Hyperaldosteronismus bei der Diagnose eines Hyperaldosteronismus, die aufgrund einer typischen Laborkonstellation gestellt wird, muss beachtet werden: Diuretika und Aldosteronantagonisten 3 Wochen vor Messung absetzen vermeiden von kaliumreicher Ernährung Kaliumkonzentration im Plasma korreliert direkt mit der Natriumaufnahme natriumarme Ernährung reduziert renale Kaliumsekretion und kann Hypokaliämie korrigieren natriumreiche Ernährung steigert renale Kaliumsekretion Labor Differentialdiagnose primärer/sekundärer Hyperaldosteronismus [K+] im Plasma [Na+] im Plasma Gesamteiweiss/HKT K+-/Aldosteronausscheidung im Urin [Aldosteron] im Plasma [Renin] im Plasma Primärer Hyperaldosteronismus ↓ ↑ ↓ (Hyperhydration) ↑ ↑ ↓/↓↓ Sekundärer Hyperaldosteronismus ↓ (ev. -) -/↓ (↑ falls Hypertonie) ↓ (Hyperhydration) ↑ ↑ ↑ Bildgebende Verfahren Zur Lokalisationsdiagnostik werden CT und/oder Szintigraphie der NNR (CholesterinSzintigraphie) angewendet. Seite 32 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Therapie des Hyperaldosteronismus NNR-Adenom: operative Tumorentfernung bei NNR-Hyperplasie: Aldosteronantagonisten (Spironolacton), ev. andere antihypertensive Medikamente Seite 33 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Überproduktion von Androgenen Ursachen von Androgen-Überschuss androgenproduzierende NNR-Tumoren (Adenome, Karzinome) Grosses Nebennierenrinden-Adenom (Operationspräparat) mit intakter Tumorkapsel. Der Tumor produzierte vor allem DHEA. Histologisches Bild eines Nebennierenrinden-Adenoms mit teilweise deutlicher Zell- und Kernpolymorphie. Enzymhistochemische Reaktion für 3Beta-OH - Dehydrogenase/Δ 4-5 Isomerase: das Enzym fehlt im Tumorgewebe links, ist aber in der restlichen Nebennierenrinde vorhanden (braun/schwarzes Reaktionsprodukt). Das Fehlen des Enzyms hat die Steroidsynthese in Richtung Androgene umgepolt. Enzymhistochemische Reaktion für die 3Beta-OH - Dehydrogenase in einer normalen Nebennierenrinde. Das braun/schwarze Reaktionsprodukt ist vor allem in der zona fasciculata konzentriert, deutlich weniger Reaktionsprodukt findet sich dagegen in der zona glomerulosa (oben, links). M. Cushing kongenitale NNR-Hyperplasie bei Defekten der Steroidproduktion: adrenogenitales Syndrom Seite 34 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klinik bei Androgen-Überschuss Manifestiert sich als Virilisierung bei Frauen: tiefe Stimmlage, vermehrter Muskelansatz Hirsutismus, männlicher Behaarungstyp, Stirnglatze Klitorishypertrophie Amenorrhoe 42-jährige Patientin mit Maskulinisierung: zurückgesetzter Haaransatz und Bartwuchs bei Nebennierenrindenadenom mit Produktion von Androgenen. Vergleich dazu Pathologie-Bilder im Unterkapitel "Ursachen" Diagnostik bei Hyperandrogenismus DHEA, DHEA-Sulfat im Plasma ↑ Testosteron im Plasma ↑ Therapie bei Androgen-Überschuss Adrenalektomie, bzw. Tumorexstirpation M. Cushing: s. bei Klinik medikamentös: o Testosteronrezeptorantagonisten o (ev. Östrogene: erhöhen SHBG-Konzentration → mehr gebundenes Testosteron) Seite 35 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Adrenogenitales Syndrom Erkrankungen mit NNR-Überfunktion: Adrenogenitales Syndrom Kongenitaler Defekt der Steroidproduktion, der zu einer vermehrten Androgensekretion führt (ausser bei seltenen Defekten) Ursachen des adrenogenitalen Syndroms Defekte in der Glukokortikoidbiosynthese der NNR (meist Punktmutationen): 21-Hydroxylasemangel (am häufigsten) 11β-Hydroxylasemangel u.a. Pathogenese des adrenogenitalen Syndroms Blockade des Kortisolsyntheseweges → Anstieg der Steroide und Vorläufer, die vor dem Enzymdefekt liegen Kortisolmangel → fehlender Feedback → ACTH ↑ → NNR-Hyperplasie Vermehrte Produktion von Androgenen und ihren Vorläufermolekülen (Progesteron, 17-OH-Progesteron) Aldosteronproduktion kann ebenfalls betroffen sein: Mangel an Mineralokortikoiden führt zum sog. «Salzverlustsyndrom» Bei bestimmten Defekten (11β-Hydroxylase-Mangel, 17α-Hydroxylase-Mangel) kommt es zur Überproduktion von DOC (mit mineralokortikoiden Eigenschaften) und somit zu einem Mineralokortikoidexzess Abb: Pathogenese des adrenogenitalen Syndroms Seite 36 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz OP-Präparat einer schweren Rindenhyperplasie einer Nebenniere bei 21-Hydroxylasemangel. Mikroskopischer Ausschnitt aus der hyperplastischen Nebennierenrinde bei 21Hydroxylasemangel: die Architektur der Nebennierenrinde ist gestört und es finden sich Cholesterinablagerungen rechts im Bild. Klinik des adrenogenitalen Syndroms je nach Defekt mehr oder weniger ausgeprägte Virilisierung Klitorishypertrophie, intersexuelles Genitale Pseudopubertas praecox bei beiden Geschlechtern zunehmende Virilisierung bei Mädchen ev. Salzverlustsyndrom: Trinkschwäche und Apathie beim Säugling, Hyponatriämie, Hyperkaliämie, metabolische Azidose ev. Mineralokortikoidüberschuss (bei DOC-Überproduktion) Diagnostik beim adrenogenitalen Syndrom pränatale Diagnostik mit Chorionzottenbiopsie 17-OH-Progesteronkonzentration ↑ Androgene ↑ (verschiedene Muster) Therapie des adrenogenitalen Syndroms Substitution mit Hydrokortison bei Salzverlust zusätzlich Fludrokortison (mit mineralokortikoider Wirkung) Seite 37 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Glukokortikoidmangel: Hypokortisolismus Erkrankungen mit Glukokortikoidmangel: Hypokortisolismus Fehlende adrenale Produktion von Glukokortikoiden führt zu Symptomen, die unter dem Begriff Hypokortisolismus oder NNR-Insuffizienz zusammengefasst werden Ursachen von Hypokortisolismus: Primäre NNRInsuffizienz (M. Addison) → fehlende Glukokortikoidproduktion der NNR wegen Zerstörung der hormonproduzierenden Zellen Autoimmune Zerstörung der NNR (ca. 75% der Fälle) lymphozytäre Infiltrate, Fibrose und Atrophie der NNR häufig assoziiert mit anderen endokrinen Ausfällen: Diabetes mellitus Typ 1, autoimmune Schilddrüsenerkrankungen etc. Autoantikörper gegen Enzyme der Steroidbiosynthese (21β-Hydroxylase, P450scc, 17α-Hydroxylase) und gegen noch nicht näher identifizierte Antigene von NNRZellen Chronische Nebennierenrindeninsuffizienz bei chronischer lymphozytärer Adrenalitis: Gesamtgewicht der beiden Nebennieren 2 g. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 2.Auflage, 2001 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. Seite 38 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Mikroskopisch ist die Struktur der Nebennierenrinde bei chronischer lymphozytärer Adrenalitis kaum mehr zu erkennen. Copyright-Hinweis Aus Böcker, W.; Denk, H.; Heitz, Ph.U.; (Hrsg.) Pathologie, 2.Auflage, 2001 Urban & Fischer Verlag, München, Jena. Mit freundlicher Genehmigung des Verlages. Vaskuläre Ursachen beidseitige Thrombose der v. adrenalis Nebenniereninfarkt bei Septikämie (z.B. Meningokokkensepsis) Nebennierenblutung unter Antikoagulantien Akute Nebennierenrindeninsuffizienz bei Meningokokken-Sepsis (WaterhouseFriderichsen-Syndrom): Petechiale Hautblutungen bei akut ablaufender disseminierter intravasaler Gerinnung. Nekrotische und eingeblutete Nebennieren bei Meningokokken-Sepsis. Seite 39 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Histologisches Bild der teils nekrotischen und eingebluteten Nebennierenrinde. Infektionen Zerstörung des NNR-Gewebes durch: o Tuberkulose Tuberkulose einer Nebenniere mit chronischer Nebennierenrindenisuffizienz. Verkalkte Nebennieren im konventionellen Röntgenbild des Abdomens bei TBC der Nebennieren. Seite 40 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Chronische granulomatöse Entzündung der Nebenniere bei Organtuberkulose und mit chronischer Nebennierenrindeninsuffzienz. Pilzinfektionen (Histoplasmose) Stark vergrösserte Nebenniere mit ausgedehnten Nekrosen bei Histoplasmose. Mikroskopisch in der Übersichtsaufnahme ausgedehnte Nekrosezonen bei Histoplasmose. Starke mikroskopische Vergrösserung mit Histoplasmen in Zytoplasma von Makrophagen. o opportunistische Infekte bei AIDS (z.B. CMV) Seite 41 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Malignome Metastasen in NNR: Bronchus-Ca, Kolon-Ca, Mamma-Ca Zwei Nebennieren mit ausgedehnten Metastasen eines Bronchuskarzinoms. Non-Hodgkin-/Hodgkin-Lymphom der NNR Seite 42 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Adrenoleukodystrophie Dysfunktion der NNR und Demyelinisation im ZNS verursacht durch Akkumulation von langen Fettsäuren (very long chain fatty acids, VLCFA) in NNR, ZNS und anderen Geweben aufgrund eines Defektes in der Steroidogenese (Xchromosomal). Adrenoleukodystr ophie der Nebennierenrinde; H+E, 200x. Adrenoleukodystr ophie der Nebennierenrinde; H+E, 400x. Familiärer Glukokortikoidmangel fehlende Ansprechbarkeit der NNR auf ACTH (z.B. defekter ACTH-Rezeptor) Kortisol-Resistenz (selten) fehlende bzw. defekte Glukokortikoidrezeptoren an den Zielgeweben o → sekundär: Hypersekretion von ACTH, Kortisol, Mineralokortikoiden und Androgenen Seite 43 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Ursachen von Hypokortisolismus: Sekundäre NNRInsuffizienz → fehlendes ACTH bzw. fehlende Stimulierbarkeit der NNR durch ACTH Chronische Glukokortikoidtherapie Suppression der Hypothalamus-Hypophysen-NNR-Achse Mangelnde ACTH-Sekretion / ACTH-Ausfall durch Hypophysentumoren, nach Hypophysenoperationen Seite 44 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Pathophysiologische Auswirkungen des Hypokortisolismus Primäre NNR-Insuffizienz Erst ein Gewebeverlust von mehr als 90% beider NNR führt zu Symptomen der NNRInsuffizienz (grosse Reserve) die NNR-Insuffizienz kann akut auftreten (Addison-Krise) oder sich chronisch manifestieren o akute NNR-Insuffizienz auslösbar durch Stressereignisse bei primärer NNRInsuffizienz (keine Stressantwort), oder durch Blutung/Infarkt in die NNR (primäre akute NNR-Insuffizienz) o chronische NNR-Insuffizienz: bei progressivem Zerfall der NNR (durch z.B. Infektion) ist die basale Kortisolsekretion anfangs noch normal (jedoch fehlende Stressantwort) Kortisolmangel führt zu: Allgemeinsymptomen (Ermüdbarkeit, Muskelschwäche, Appetitlosigkeit), Hypotonie, Hyponatriämie und Hypoglykämie (siehe Tabelle: "Wirkungen der Glukokortikoide") Mineralokortikoidmangel bedeutet Natriumverlust, Kaliumretention und kann zu Dehydratation, Hypotonie, Hyponatriämie, Hyperkaliämie und Azidose führen erniedrigtes Plasmakortisol führt wegen des fehlenden negativen Feedbacks zum Anstieg der ACTH-Konzentration (Pigmentierung der Haut). Primäre NNR-Insuffizienz Sekundäre NNR-Insuffizienz Seite 45 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Sekundäre NNR-Insuffizienz wird hervorgerufen durch exogene Glukokortikoide (am häufigsten) → Suppression der ACTH-Sekretion, oder durch einen endogenen ACTH-Mangel → Atrophie der zonae fasciculata und reticularis mit verminderter Kortisolproduktion fehlende Stressantwort (Auslösung einer Addisonkrise möglich) Mineralokortikoidproduktion ist nicht betroffen (kein Aldosteronmangel) Seite 46 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klinik der NNR-Insuffizienz Primäre (chronische) NNR-Insuffizienz Symptome des Kortisolmangels: siehe Tabelle "Wirkungen der Glukokortikoide" Sekundäre NNR-Insuffizienz Meist chronische Manifestation selten: Addisonkrise (z.B. fehlende Dosissteigerung der Glukokortikoide bei Stressereignissen, Operationen) keine Hyperpigmentation, eher cushingoides Aussehen kein Mineralokortikoidmangel (kein Natriumverlust, keine Hyperkaliämie) Dominanz der Symptome der Grunderkrankung (z.B. Asthma, Polyarthritis) Akute NNR-Insuffizienz (Addisonkrise) schlechter Allgemeinzustand, Fieber Hypotonie bis Schock Übelkeit, Erbrechen und Durchfälle (zunehmende Dehydrierung) ev. abdominale Beschwerde, Unruhe, Verwirrtheit, Apathie Hyperpigmentierung bei primärer NNR-Insuffizienz ← Hyperpigmentierung der Mundschleimhaut Hyperpigmentierung der Handlinien Hyperpigmentierung der Mamille Seite 47 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Diagnostik bei NNR-Insuffizienz Primäre (chronische) NNR-Insuffizienz Kortisol ↓ (morgens gemessen) ACTH ↑↑ (hyperpigmentierte Haut, Schleimhaut, Handlinien....) Plasmarenin ↑, Aldosteron ↓ (Mineralokortikoidmangel) Hyponatriämie, Hyperkaliämie, EKG-Veränderungen, Eosinophilie Sekundäre NNR-Insuffizienz Kortisol ↓ ACTH ↓(blasse Haut) Elektrolyte meist normal (kein Mineralokortikoidmangel) Akute NNR-Insuffizienz (Addison-Krise) Kortisol ↓ (in akuten Stresssituationen sonst immer hoch) ACTH ↑ (ausser bei sekundärer NNR-Insuffizienz) prärenales Nierenversagen: Kreatinin ↑, Harnstoff ↑ metabolische Azidose, Hypoglykämie Therapie der NNR-Insuffizienz Primäre/sekundäre NNR-Insuffizienz Substitution mit Hydrokortison (20-30 mg/Tag) zusätzlich Fluorokortison (Mineralokortikoid) bei primärer nicht aber bei sekundärer NNR-Insuffizienz Ausstellen eines «Addison-Ausweises», zusammen mit Notfallampulle Kortison auf Patient Glukokortikoiddosis verdoppeln bei schweren Erkrankungen und Operationen, körperlicher Schwerstarbeit, Stress, Reisen Akute NNR-Insuffizienz Hydrokortison i.v. (100-200 mg/Tag) Flüssigkeitsersatz (NaCl), Schockbekämpfung, ev. weitere intensivmedizinische Massnahmen Seite 48 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Aldosteronmangel: Hypoaldosteronismus Erkrankungen mit Aldosteronmangel: Hypoaldosteronismus Erkrankungen mit verminderter Aldosteronproduktion und Zustandsbild des Mineralokortikoidmangels Ursachen des Hypoaldosteronismus Isolierter Hypoaldosteronismus Primär (sog. hyperreninämischer Hypoaldosteronismus) Defekte der Aldosteronbiosynthese (z.B. 18-Hydroxylasemangel) Sekundär (sog. hyporeninämischer Hypoaldosteronismus) primärer Reninmangel wahrscheinlich direkte Schädigung des juxtaglomerulären Apparates oder defekte Stimulation bei autonomer Neuropathie Vorkommen bei Diabetes mellitus, interstitieller Nephritis, Analgetikanephropathie (Phenazetin) Kombiniert mit anderen Störungen alle Formen der primären NNR-Insuffizienz (akut/chronisch) manche Formen des adrenogenitalen Syndroms Therapie mit Adrenostatika, chronische Heparintherapie Seite 49 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Klinik des Hypoaldosteronismus Primärer Hypoaldosteronismus Salzverlustsyndrom im Neugeborenenalter orthostatische Hypotonie, metabolische Azidose kein Kortisol- und Androgenmangel Sekundärer Hypoaldosteronismus Leitsymptom: Hyperkaliämie bei normaler Nierenfunktion (Ausschluss eines schweren Nierenversagens/Azidose) anamnestisch Nierenerkrankung kein Kortisol- und Androgenmangel Diagnostik bei Hypoaldosteronismus Labor: Primärer Hypoaldosteronismus [K+] im Plasma [Na+] im Plasma [Aldosteron] im Plasma [Renin] im Plasma ↑ ↓ ↓ ↑↑ Sekundärer Hypoaldosteronismus ↑ ↓ ↓ ↓ Pseudohypoaldosteronismus ↑ ↓ normal/↑ ↑ Differenzialdiagnose: Pseudohypoaldosteronismus Ursache: Aldosteron-Rezeptor-Defekt angeboren o Salzverlustsyndrom: (Nieren, Speichel- und Schweissdrüsen, Darm), führt zu metabolischer Azidose transitorisch im Rahmen von Nierenerkrankungen (Pyelonephritis) Therapie des Hypoaldosteronismus echter Hypoaldosteronismus Substitution mit Mineralokortikoiden Pseudohypoaldosteronismus Elektrolytausgleich, Kaliumrestriktion, Natriumsupplementierung, ev. Hydrochlorthiazid Seite 50 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Infos zum Kapitel NNR.............................................................................................................. 2 Lernziele, geschätzter Zeitaufwand, Dossiers und MC-Fragen zum Kapitel Nebennierenrinde (NNR) ................................................................................................... 2 Anatomische Grundlagen ........................................................................................................... 3 Anatomischer Überblick der Nebennierenrinde ................................................................. 3 Topographie ................................................................................................................... 3 Blutversorgung der Nebennierenrinde ........................................................................... 3 Embryologische Entwicklung der Nebennierenrinde ........................................................ 3 Histologie und Hormonsynthese der NNR......................................................................... 4 Physiologische Grundlagen ........................................................................................................ 5 Synthese der NNR-Hormone .................................................................................................. 6 Synthese der NNR-Hormone ............................................................................................. 6 Klassifikation der NNR-Hormone ..................................................................................... 8 Transport der NNR-Hormone ................................................................................................ 9 Transportproteine im Plasma für Kortisol .......................................................................... 9 Transportproteine im Plasma für Mineralokortikoide ........................................................ 9 Transportproteine im Plasma für Androgene ..................................................................... 9 Metabolismus der NNR-Hormone ........................................................................................ 10 Übersicht über den Metabolismus der NNR-Hormone .................................................... 10 Veränderungen des Kortisolmetabolismus und der Kortisolausscheidung ...................... 10 Regulation der NNR-Funktion ............................................................................................. 11 Allgemeine Bemerkungen zu der NNR-Hormonproduktion ........................................... 11 Regulation der Hormonproduktion in der zona fasciculata und zona reticularis ............. 11 Regulation der Hormonproduktion in der zona glomerulosa ........................................... 12 Glukokortikoide .................................................................................................................... 13 Biologische Wirkungen der NNR-Hormone .................................................................... 13 Relative Wirkstärken von Kortikosteroiden (verglichen mit Kortisol) ............................ 13 Biologische Wirkung........................................................................................................ 13 Wirkungen der Glukokortikoide ...................................................................................... 14 Effekte auf den Stoffwechsel ....................................................................................... 14 Effekte auf den Bindegewebe-, Knochen- und Kalzium-Stoffwechsel ....................... 14 Effekte auf Entzündungsmechanismen und Immunsystem ......................................... 14 Effekte auf das kardiovaskuläre und renale System ..................................................... 15 Effekte auf das zentrale Nervenssystem....................................................................... 15 Effekte auf das endokrine System ................................................................................ 15 Weitere Effekte (Haut, Blutbildung) ............................................................................ 15 Mineralokortikoide ............................................................................................................... 16 Die Hauptwirkungen der Mineralokortikoide .................................................................. 16 Androgene ............................................................................................................................ 17 Biologische Effekte der Androgene ................................................................................. 17 Wirkung beim Mann .................................................................................................... 17 Wirkung bei der Frau ................................................................................................... 17 Erkrankungen der NNR ............................................................................................................ 18 Überproduktion von Glukokortikoiden: Cushing-Syndrom ................................................. 19 Erkrankungen mit Überproduktion von Glukokortikoiden: Cushing-Syndrom .............. 19 Ursachen des Cushing-Syndroms..................................................................................... 19 ACTH-abhängig ........................................................................................................... 19 ACTH-unabhängig ....................................................................................................... 21 Pathophysiologische Auswirkungen eines Hyperkortisolismus ...................................... 23 M. Cushing ................................................................................................................... 23 Seite 51 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Ektope ACTH-Produktion............................................................................................ 24 Iatrogenes Cushing-Syndrom ....................................................................................... 24 NNR-Neoplasien (Adenom, Karzinom) ....................................................................... 24 Ursachen des Cushing-Syndroms................................................................................. 25 Klinik des Cushing-Syndroms ......................................................................................... 26 Diagnostik beim Cushing-Syndrom ................................................................................. 27 Laborbefunde ............................................................................................................... 27 Bildgebende Verfahren ................................................................................................ 27 Therapie des Hyperkortisolismus ..................................................................................... 28 M. Cushing ................................................................................................................... 28 Ektope ACTH-Produktion............................................................................................ 28 NNR-Tumoren ............................................................................................................. 28 Überproduktion von Mineralokortikoiden: Hyperaldosteronismus ..................................... 29 Erkrankungen mit Überproduktion von Mineralokortikoiden: Hyperaldosteronismus ... 29 Allgemeines .................................................................................................................. 29 Ursachen des Hyperaldosteronismus ............................................................................... 29 Primärer Hyperaldosteronismus (Conn-Syndrom)....................................................... 29 Sekundärer Hyperaldosteronismus ............................................................................... 30 Pathophysiologische Auswirkung eines Hyperaldosteronismus ...................................... 31 Primärer Hyperaldosteronismus ................................................................................... 31 Sekundärer Hyperaldosteronismus ............................................................................... 31 Klinik des Hyperaldosteronismus .................................................................................... 32 Primärer Hyperaldosteronismus ................................................................................... 32 Sekundärer Hyperaldosteronismus ............................................................................... 32 Diagnostik bei Hyperaldosteronismus ............................................................................. 32 Labor ............................................................................................................................ 32 Bildgebende Verfahren ................................................................................................ 32 Therapie des Hyperaldosteronismus ................................................................................ 33 Überproduktion von Androgenen ......................................................................................... 34 Ursachen von Androgen-Überschuss ............................................................................... 34 Klinik bei Androgen-Überschuss ..................................................................................... 35 Diagnostik bei Hyperandrogenismus ............................................................................... 35 Therapie bei Androgen-Überschuss ................................................................................. 35 Adrenogenitales Syndrom .................................................................................................... 36 Erkrankungen mit NNR-Überfunktion: Adrenogenitales Syndrom................................. 36 Ursachen des adrenogenitalen Syndroms ......................................................................... 36 Pathogenese des adrenogenitalen Syndroms .................................................................... 36 Klinik des adrenogenitalen Syndroms.............................................................................. 37 Diagnostik beim adrenogenitalen Syndrom ..................................................................... 37 Therapie des adrenogenitalen Syndroms.......................................................................... 37 Glukokortikoidmangel: Hypokortisolismus.......................................................................... 38 Erkrankungen mit Glukokortikoidmangel: Hypokortisolismus ....................................... 38 Ursachen von Hypokortisolismus: Primäre NNR-Insuffizienz (M. Addison) ................. 38 Autoimmune Zerstörung der NNR (ca. 75% der Fälle) ............................................... 38 Vaskuläre Ursachen...................................................................................................... 39 Infektionen ................................................................................................................... 40 Malignome ................................................................................................................... 42 Adrenoleukodystrophie ................................................................................................ 43 Familiärer Glukokortikoidmangel ................................................................................ 43 Kortisol-Resistenz (selten) ........................................................................................... 43 Ursachen von Hypokortisolismus: Sekundäre NNR-Insuffizienz ................................... 44 Seite 52 von 53 Nebennierenrinde (NNR) ©2004 Prof. G. A. Spinas, Prof. Ph. U. Heitz Chronische Glukokortikoidtherapie ............................................................................. 44 Mangelnde ACTH-Sekretion / ACTH-Ausfall ............................................................ 44 Pathophysiologische Auswirkungen des Hypokortisolismus .......................................... 45 Primäre NNR-Insuffizienz ........................................................................................... 45 Sekundäre NNR-Insuffizienz ....................................................................................... 46 Klinik der NNR-Insuffizienz ............................................................................................ 47 Primäre (chronische) NNR-Insuffizienz ...................................................................... 47 Sekundäre NNR-Insuffizienz ....................................................................................... 47 Akute NNR-Insuffizienz (Addisonkrise) ..................................................................... 47 Diagnostik bei NNR-Insuffizienz..................................................................................... 48 Primäre (chronische) NNR-Insuffizienz ...................................................................... 48 Sekundäre NNR-Insuffizienz ....................................................................................... 48 Akute NNR-Insuffizienz (Addison-Krise) ................................................................... 48 Therapie der NNR-Insuffizienz ........................................................................................ 48 Primäre/sekundäre NNR-Insuffizienz .......................................................................... 48 Akute NNR-Insuffizienz .............................................................................................. 48 Aldosteronmangel: Hypoaldosteronismus ........................................................................... 49 Erkrankungen mit Aldosteronmangel: Hypoaldosteronismus ......................................... 49 Ursachen des Hypoaldosteronismus................................................................................. 49 Isolierter Hypoaldosteronismus.................................................................................... 49 Kombiniert mit anderen Störungen .............................................................................. 49 Klinik des Hypoaldosteronismus ..................................................................................... 50 Primärer Hypoaldosteronismus .................................................................................... 50 Sekundärer Hypoaldosteronismus ................................................................................ 50 Diagnostik bei Hypoaldosteronismus............................................................................... 50 Labor: ........................................................................................................................... 50 Differenzialdiagnose: Pseudohypoaldosteronismus ..................................................... 50 Therapie des Hypoaldosteronismus ................................................................................. 50 echter Hypoaldosteronismus ........................................................................................ 50 Pseudohypoaldosteronismus ........................................................................................ 50 Seite 53 von 53