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Cortisol

El cortisol es una hormona esteroide , de la clase de hormonas glucocorticoides y una hormona del estrés . Cuando se utiliza como medicamento, se conoce como hidrocortisona .

Se produce en muchos animales, principalmente por la zona fasciculata de la corteza suprarrenal en la glándula suprarrenal . [1] Se produce en otros tejidos en menores cantidades. [2] Se libera con un ciclo diurno y su liberación aumenta en respuesta al estrés y la baja concentración de glucosa en sangre . [1] Su función es aumentar el azúcar en la sangre a través de la gluconeogénesis , suprimir el sistema inmunológico y ayudar en el metabolismo de las grasas , las proteínas y los carbohidratos . [3] También disminuye la formación de hueso. [4] Muchas de estas funciones se llevan a cabo mediante la unión del cortisol a los receptores de glucocorticoides o mineralocorticoides dentro de la célula, que luego se unen al ADN para afectar la expresión genética. [ 15]

Efectos en la salud

Respuesta metabólica

Metabolismo de la glucosa

El cortisol desempeña un papel crucial en la regulación del metabolismo de la glucosa y promueve la gluconeogénesis ( síntesis de glucosa ) y la glucogénesis ( síntesis de glucógeno ) en el hígado y la glucogenólisis (descomposición del glucógeno ) en el músculo esquelético. [1] También aumenta los niveles de glucosa en sangre al reducir la absorción de glucosa en los músculos y el tejido adiposo , disminuir la síntesis de proteínas y aumentar la descomposición de las grasas en ácidos grasos (lipólisis). Todos estos pasos metabólicos tienen el efecto neto de aumentar los niveles de glucosa en sangre, que alimentan el cerebro y otros tejidos durante la respuesta de lucha o huida. El cortisol también es responsable de liberar aminoácidos del músculo, proporcionando un sustrato para la gluconeogénesis . [1] Su impacto es complejo y diverso. [6]

En general, el cortisol estimula la gluconeogénesis (la síntesis de glucosa "nueva" a partir de fuentes distintas de los carbohidratos, que se produce principalmente en el hígado , pero también en los riñones y el intestino delgado en determinadas circunstancias). El efecto neto es un aumento de la concentración de glucosa en sangre, complementado además por una disminución de la sensibilidad del tejido periférico a la insulina , impidiendo así que este tejido tome la glucosa de la sangre. El cortisol tiene un efecto permisivo sobre las acciones de las hormonas que aumentan la producción de glucosa, como el glucagón y la adrenalina . [7]

El cortisol también desempeña un papel importante, aunque indirecto, en la glucogenólisis hepática y muscular (la descomposición del glucógeno en glucosa-1-fosfato y glucosa), que se produce como resultado de la acción del glucagón y la adrenalina. Además, el cortisol facilita la activación de la glucógeno fosforilasa , necesaria para que la adrenalina tenga efecto sobre la glucogenólisis. [8] [9]

Es paradójico que el cortisol promueva no sólo la gluconeogénesis (biosíntesis de moléculas de glucosa) en el hígado, sino también la glucogénesis ( polimerización de moléculas de glucosa en glucógeno ): por lo tanto, es mejor pensar que el cortisol estimula el recambio de glucosa/glucógeno en el hígado. [10] Esto contrasta con el efecto del cortisol en el músculo esquelético, donde la glucogenólisis (descomposición del glucógeno en moléculas de glucosa) se promueve indirectamente a través de las catecolaminas . [11] De esta manera, el cortisol y las catecolaminas trabajan sinérgicamente para promover la descomposición del glucógeno muscular en glucosa para su uso en el tejido muscular. [12]

Metabolismo de proteínas y lípidos.

Los niveles elevados de cortisol, si se prolongan, pueden provocar proteólisis (descomposición de proteínas) y atrofia muscular. [13] El motivo de la proteólisis es proporcionar al tejido relevante una materia prima para la gluconeogénesis; ver aminoácidos glucogénicos . [7] Los efectos del cortisol sobre el metabolismo de los lípidos son más complicados ya que la lipogénesis se observa en pacientes con niveles elevados crónicos de glucocorticoides circulantes (es decir, cortisol), [7] aunque un aumento agudo del cortisol circulante promueve la lipólisis . [14] La explicación habitual para explicar esta aparente discrepancia es que la concentración elevada de glucosa en sangre (a través de la acción del cortisol) estimulará la liberación de insulina . La insulina estimula la lipogénesis, por lo que esto es una consecuencia indirecta del aumento de la concentración de cortisol en la sangre, pero sólo ocurrirá durante un período de tiempo más largo.

Respuesta inmune

El cortisol previene la liberación de sustancias en el cuerpo que causan inflamación . Se utiliza para tratar afecciones resultantes de la hiperactividad de la respuesta de anticuerpos mediada por células B. Los ejemplos incluyen enfermedades inflamatorias y reumatoides , así como alergias . La hidrocortisona tópica en dosis bajas , disponible como medicamento sin receta en algunos países, se usa para tratar problemas de la piel como erupciones cutáneas y eccema .

El cortisol inhibe la producción de interleucina 12 (IL-12), interferón gamma (IFN-gamma), IFN-alfa y factor de necrosis tumoral alfa (TNF-alfa) por las células presentadoras de antígenos (APC) y las células T colaboradoras (células Th1). , pero regula positivamente la interleucina 4 , la interleucina 10 y la interleucina 13 por las células Th2. Esto da como resultado un cambio hacia una respuesta inmune Th2 en lugar de una inmunosupresión general. Se cree que la activación del sistema de estrés (y el aumento resultante en el cortisol y el cambio Th2) que se observa durante una infección es un mecanismo protector que previene una sobreactivación de la respuesta inflamatoria. [15]

El cortisol puede debilitar la actividad del sistema inmunológico . Previene la proliferación de células T al hacer que las células T productoras de interleucina-2 no respondan a la interleucina-1 y sean incapaces de producir el factor de crecimiento de células T IL-2. El cortisol regula negativamente la expresión del receptor de IL2 IL-2R en la superficie de las células T colaboradoras, que es necesario para inducir una respuesta inmune "celular" Th1, favoreciendo así un cambio hacia la dominancia Th2 y la liberación de las citocinas enumeradas anteriormente, lo que resulta en en la dominancia Th2 y favorece la respuesta inmune de anticuerpos mediada por células B "humorales". [dieciséis]

El cortisol también tiene un efecto de retroalimentación negativa sobre la IL-1. [17] La ​​forma en que funciona esta retroalimentación negativa es que un factor de estrés inmunológico hace que las células inmunes periféricas liberen IL-1 y otras citocinas como IL-6 y TNF-alfa. Estas citocinas estimulan el hipotálamo y hacen que libere la hormona liberadora de corticotropina (CRH). La CRH a su vez estimula, entre otras cosas, la producción de la hormona adrenocorticotrópica (ACTH) en la glándula suprarrenal, que (entre otras cosas) aumenta la producción de cortisol. Luego, el cortisol cierra el círculo ya que inhibe la producción de TNF-alfa en las células inmunes y las hace menos receptivas a la IL-1. [18]

A través de este sistema, mientras el factor estresante inmunológico sea pequeño, la respuesta se regulará al nivel correcto. Como un termostato que controla un calentador, el hipotálamo usa cortisol para apagar el calor una vez que la producción de cortisol coincide con el estrés inducido en el sistema inmunológico. Pero en una infección grave o en una situación en la que el sistema inmunológico está demasiado sensibilizado a un antígeno (como en las reacciones alérgicas ) o hay una avalancha masiva de antígenos (como puede suceder con las bacterias endotóxicas ), es posible que nunca se alcance el punto de ajuste correcto. . Además, debido a la regulación negativa de la inmunidad Th1 por parte del cortisol y otras moléculas de señalización , ciertos tipos de infección (en particular, Mycobacterium tuberculosis ) pueden engañar al cuerpo para que quede atrapado en el modo de ataque equivocado, utilizando una respuesta humoral mediada por anticuerpos cuando se produce una respuesta celular. necesario.

Los linfocitos incluyen los linfocitos de células B, que son las células productoras de anticuerpos del cuerpo y, por lo tanto, son los principales agentes de la inmunidad humoral . Una mayor cantidad de linfocitos en los ganglios linfáticos, la médula ósea y la piel significa que el cuerpo está aumentando su respuesta inmune humoral. Los linfocitos de células B liberan anticuerpos en el torrente sanguíneo. Estos anticuerpos reducen la infección a través de tres vías principales: neutralización, opsonización y activación del complemento . Los anticuerpos neutralizan los patógenos uniéndose a las proteínas que se adhieren a la superficie, evitando que los patógenos se unan a las células huésped. En la opsonización, los anticuerpos se unen al patógeno y crean un objetivo para que las células inmunes fagocíticas lo encuentren y se adhieran, lo que les permite destruir el patógeno más fácilmente. Finalmente, los anticuerpos también pueden activar moléculas del complemento que pueden combinarse de diversas formas para promover la opsonización o incluso actuar directamente para lisar una bacteria. Hay muchos tipos diferentes de anticuerpos y su producción es muy compleja e involucra varios tipos de linfocitos, pero en general los linfocitos y otras células que regulan y producen anticuerpos migrarán a los ganglios linfáticos para ayudar en la liberación de estos anticuerpos al torrente sanguíneo. [19]

La administración rápida de corticosterona (el agonista endógeno de los receptores tipo I y tipo II) o RU28362 (un agonista específico del receptor tipo II) a animales adrenalectomizados indujo cambios en la distribución de leucocitos.

Por otro lado, están las células asesinas naturales ; Estas células tienen la capacidad de acabar con amenazas de mayor tamaño, como bacterias, parásitos y células tumorales. Un estudio separado [20] encontró que el cortisol desarmó efectivamente a las células asesinas naturales, regulando a la baja la expresión de sus receptores naturales de citotoxicidad. Curiosamente, la prolactina tiene el efecto contrario. Aumenta la expresión de los receptores de citotoxicidad en las células asesinas naturales, aumentando su potencia de fuego. [ cita necesaria ]

El cortisol estimula muchas enzimas cúpricas (a menudo hasta el 50% de su potencial total), incluida la lisil oxidasa , una enzima que entrecruza el colágeno y la elastina . Especialmente valiosa para la respuesta inmune es la estimulación de la superóxido dismutasa por parte del cortisol , [21] ya que es casi seguro que el cuerpo utiliza esta enzima de cobre para permitir que los superóxidos envenenen las bacterias.

Se sabe que algunos virus, como la influenza y el SARS-CoV-1 y el SARS-CoV-2, suprimen la secreción de hormonas del estrés para evitar la respuesta inmune del organismo, evitando así la protección inmune del organismo. Estos virus suprimen el cortisol al producir una proteína que imita la hormona ACTH humana pero que es incompleta y no tiene actividad hormonal. La ACTH es una hormona que estimula la glándula suprarrenal para que produzca cortisol y otras hormonas esteroides. Sin embargo, el organismo produce anticuerpos contra esta proteína viral, y esos anticuerpos también matan a la hormona ACTH humana, lo que conduce a la supresión de la función de la glándula suprarrenal. Esta supresión suprarrenal es una forma que tiene un virus de evadir la detección y eliminación inmunitaria. [22] [23] [24] Esta estrategia viral puede tener graves consecuencias para el huésped (el ser humano infectado por el virus), ya que el cortisol es esencial para regular diversos procesos fisiológicos, como el metabolismo, la presión arterial, la inflamación y el sistema inmunológico. respuesta. La falta de cortisol puede provocar una afección llamada insuficiencia suprarrenal, que puede provocar síntomas como fatiga, pérdida de peso, presión arterial baja, náuseas, vómitos y dolor abdominal. La insuficiencia suprarrenal también puede afectar la capacidad del huésped para afrontar el estrés y las infecciones, ya que el cortisol ayuda a movilizar fuentes de energía, aumentar la frecuencia cardíaca y regular negativamente los procesos metabólicos no esenciales durante el estrés. Por lo tanto, al suprimir la producción de cortisol, algunos virus pueden escapar del sistema inmunológico y debilitar la salud y la resistencia generales del huésped. [25] [23] [24]

Otros efectos

Metabolismo

Glucosa

El cortisol contrarresta la insulina , contribuye a la hiperglucemia estimulando la gluconeogénesis e inhibe el uso periférico de la glucosa ( resistencia a la insulina ) [26] al disminuir la translocación de los transportadores de glucosa (especialmente GLUT4 ) a la membrana celular. [1] [27] El cortisol también aumenta la síntesis de glucógeno (glucogénesis) en el hígado, almacenando glucosa en una forma fácilmente accesible. [28] El efecto permisivo del cortisol sobre la acción de la insulina en la glucogénesis hepática se observa en cultivos de hepatocitos en el laboratorio, aunque se desconoce el mecanismo para esto.

Hueso y colágeno

El cortisol reduce la formación ósea, [4] favoreciendo el desarrollo a largo plazo de la osteoporosis (enfermedad ósea progresiva). El mecanismo detrás de esto es doble: el cortisol estimula la producción de RANKL por parte de los osteoblastos , lo que estimula, mediante la unión a los receptores de RANK , la actividad de los osteoclastos (células responsables de la resorción de calcio del hueso) y también inhibe la producción de osteoprotegerina (OPG), que actúa como un receptor señuelo y captura algo de RANKL antes de que pueda activar los osteoclastos a través de RANK. [7] En otras palabras, cuando RANKL se une a OPG, no se produce ninguna respuesta a diferencia de la unión a RANK que conduce a la activación de los osteoclastos.

Transporta potasio fuera de las células a cambio de una cantidad igual de iones de sodio (ver arriba). [29] Esto puede desencadenar la hiperpotasemia del shock metabólico debido a la cirugía. El cortisol también reduce la absorción de calcio en el intestino. [30] El cortisol regula negativamente la síntesis de colágeno . [31]

Aminoácidos

El cortisol aumenta los aminoácidos libres en el suero al inhibir la formación de colágeno, disminuir la absorción de aminoácidos por los músculos e inhibir la síntesis de proteínas. [32] El cortisol (como opticortinol) puede inhibir inversamente las células precursoras de IgA en los intestinos de los terneros. [33] El cortisol también inhibe la IgA en el suero, al igual que la IgM ; sin embargo, no se ha demostrado que inhiba la IgE . [34]

equilibrio de electrolitos

El cortisol aumenta la tasa de filtración glomerular [35] y el flujo de plasma renal desde los riñones, aumentando así la excreción de fosfato [36] [37] , además de aumentar la retención de sodio y agua y la excreción de potasio al actuar sobre los receptores de mineralocorticoides . También aumenta la absorción de sodio y agua y la excreción de potasio en los intestinos. [38]

Sodio

El cortisol promueve la absorción de sodio a través del intestino delgado de los mamíferos. [39] Sin embargo, el agotamiento de sodio no afecta los niveles de cortisol [40] , por lo que el cortisol no se puede utilizar para regular el sodio sérico. El propósito original del cortisol puede haber sido el transporte de sodio. Esta hipótesis está respaldada por el hecho de que los peces de agua dulce usan cortisol para estimular el ingreso de sodio, mientras que los peces de agua salada tienen un sistema basado en cortisol para expulsar el exceso de sodio. [41]

Potasio

Una carga de sodio aumenta la intensa excreción de potasio por el cortisol. La corticosterona es comparable al cortisol en este caso. [42] Para que el potasio salga de la célula, el cortisol mueve una cantidad igual de iones de sodio hacia el interior de la célula. [29] Esto debería hacer que la regulación del pH sea mucho más fácil (a diferencia de la situación normal de deficiencia de potasio, en la que dos iones de sodio entran por cada tres iones de potasio que salen, más cerca del efecto de la desoxicorticosterona ).

Estómago y riñones

El cortisol estimula la secreción de ácido gástrico. [43] El único efecto directo del cortisol sobre la excreción de iones de hidrógeno de los riñones es estimular la excreción de iones de amonio desactivando la enzima glutaminasa renal. [44]

Memoria

El cortisol trabaja con la adrenalina (epinefrina) para crear recuerdos de eventos emocionales a corto plazo; Este es el mecanismo propuesto para el almacenamiento de memorias flash , y puede originarse como un medio para recordar qué evitar en el futuro. [45] Sin embargo, la exposición prolongada al cortisol daña las células del hipocampo ; [46] este daño resulta en un aprendizaje deficiente.

Ciclos diurnos

Cambio en el ciclo de cortisol plasmático (mcg/dL) durante 24 horas

Los ciclos diurnos de los niveles de cortisol se encuentran en los humanos. [8]

Estrés

El estrés sostenido puede provocar niveles elevados de cortisol circulante (considerado como una de las más importantes de las varias "hormonas del estrés"). [47]

Efectos durante el embarazo

Durante el embarazo humano, el aumento de la producción fetal de cortisol entre las semanas 30 y 32 inicia la producción de surfactante pulmonar fetal para promover la maduración de los pulmones. En fetos de cordero, los glucocorticoides (principalmente cortisol) aumentan aproximadamente después del día 130, y el surfactante pulmonar aumenta considerablemente, en respuesta, alrededor del día 135, [48] y aunque el cortisol fetal de cordero es principalmente de origen materno durante los primeros 122 días, el 88% o más es de origen fetal al día 136 de gestación. [49] Aunque el momento en que se eleva la concentración de cortisol fetal en ovejas puede variar un poco, tiene un promedio de aproximadamente 11,8 días antes del inicio del parto. [50] En varias especies de ganado (por ejemplo, ganado vacuno, ovino, caprino y porcino), el aumento de cortisol fetal al final de la gestación desencadena el inicio del parto al eliminar el bloqueo de progesterona de la dilatación cervical y la contracción del miometrio . Los mecanismos que producen este efecto sobre la progesterona difieren entre especies. En las ovejas, donde la placenta produce suficiente progesterona para mantener el embarazo después del día 70 de gestación, [51] [52] el aumento de cortisol fetal preparto induce la conversión enzimática placentaria de progesterona en estrógeno. (El nivel elevado de estrógeno estimula la secreción de prostaglandinas y el desarrollo del receptor de oxitocina ).

La exposición de los fetos al cortisol durante la gestación puede tener diversos resultados en el desarrollo, incluidas alteraciones en los patrones de crecimiento prenatal y posnatal. En los titíes , una especie de primates del Nuevo Mundo, las hembras preñadas tienen niveles variables de cortisol durante la gestación, tanto dentro como entre hembras. Los bebés nacidos de madres con cortisol gestacional alto durante el primer trimestre del embarazo tuvieron tasas de crecimiento en los índices de masa corporal más bajas que los bebés nacidos de madres con cortisol gestacional bajo (aproximadamente un 20% menos). Sin embargo, las tasas de crecimiento posnatal en estos bebés con alto cortisol fueron más rápidas que las de los bebés con bajo cortisol más tarde en los períodos posnatales, y la recuperación completa del crecimiento se había producido a los 540 días de edad. Estos resultados sugieren que la exposición gestacional al cortisol en fetos tiene importantes efectos potenciales de programación fetal sobre el crecimiento pre y posnatal en primates. [53]

Síntesis y liberación.

El cortisol es producido en el cuerpo humano por la glándula suprarrenal en la zona fasciculata, la segunda de las tres capas que componen la corteza suprarrenal . [1] La corteza forma la "corteza" externa de cada glándula suprarrenal, situada encima de los riñones. La liberación de cortisol está controlada por el hipotálamo, una parte del cerebro. La secreción de la hormona liberadora de corticotropina por el hipotálamo hace que las células de la hipófisis anterior vecina secreten otra hormona, la hormona adrenocorticotrópica (ACTH), hacia el sistema vascular, a través del cual la sangre la transporta hasta la corteza suprarrenal. [1] La ACTH estimula la síntesis de cortisol y otros glucocorticoides, aldosterona mineralocorticoide y dehidroepiandrosterona . [1]

Pruebas de individuos

Los valores normales indicados en las siguientes tablas corresponden a humanos (los niveles normales varían entre especies). Los niveles de cortisol medidos y, por lo tanto, los rangos de referencia, dependen del tipo de muestra, el método analítico utilizado y factores como la edad y el sexo. Por lo tanto, los resultados de las pruebas siempre deben interpretarse utilizando el rango de referencia del laboratorio que produjo el resultado. [54] [55] [56] Los niveles de cortisol de un individuo se pueden detectar en la sangre, el suero, la orina, la saliva y el sudor. [57]

Utilizando el peso molecular de 362,460 g/mol, el factor de conversión de µg/dL a nmol/L es aproximadamente 27,6; [61] [62] por lo tanto, 10 µg/dL son aproximadamente 276 nmol/L.

El cortisol sigue un ritmo circadiano , y para medir con precisión los niveles de cortisol es mejor realizar pruebas cuatro veces al día a través de la saliva. Un individuo puede tener cortisol total normal pero tener un nivel más bajo de lo normal durante un determinado período del día y un nivel más alto de lo normal durante un período diferente. Por tanto, algunos estudiosos cuestionan la utilidad clínica de la medición del cortisol. [67] [68] [69] [70]

El cortisol es lipófilo y se transporta unido a la transcortina (también conocida como globulina fijadora de corticosteroides (CBG)) y a la albúmina , mientras que sólo una pequeña parte del cortisol sérico total está libre y tiene actividad biológica. [71] Esta unión del cortisol a la transcortina se logra a través de interacciones hidrofóbicas en las que el cortisol se une en una proporción de 1:1. [72] Los análisis de cortisol sérico miden el cortisol total y sus resultados pueden ser engañosos para pacientes con concentraciones alteradas de proteínas séricas. La prueba de cortisol salival evita este problema porque sólo el cortisol libre puede atravesar la barrera sangre-saliva . [73] [74] [75] [76] Las partículas de transcortina son demasiado grandes para atravesar esta barrera, [77] que consiste en capas de células epiteliales de la mucosa oral y las glándulas salivales. [78]

Los inmunoensayos automatizados carecen de especificidad y muestran una reactividad cruzada significativa debido a interacciones con análogos estructurales del cortisol, y muestran diferencias entre los ensayos. La cromatografía líquida-espectrometría de masas en tándem (LC-MS/MS) puede mejorar la especificidad y la sensibilidad. [79]

Trastornos de la producción de cortisol.

Algunos trastornos médicos están relacionados con la producción anormal de cortisol, como:

Regulación

El control principal del cortisol es el péptido de la glándula pituitaria , ACTH, que probablemente controla el cortisol controlando el movimiento del calcio hacia las células diana secretoras de cortisol. [83] La ACTH, a su vez, está controlada por el péptido hipotalámico, la hormona liberadora de corticotropina (CRH), que está bajo control nervioso. La CRH actúa sinérgicamente con la arginina vasopresina , la angiotensina II y la epinefrina . [84] (En los cerdos, que no producen arginina vasopresina, la lisina vasopresina actúa sinérgicamente con la CRH. [85] )

Cuando los macrófagos activados comienzan a secretar IL-1, que sinérgicamente con la CRH aumenta la ACTH, [17] las células T también secretan factor modificador de la respuesta a los glucosteroides (GRMF), así como IL-1; Ambos aumentan la cantidad de cortisol necesaria para inhibir casi todas las células inmunes. [86] Las células inmunes asumen entonces su propia regulación, pero con un punto de ajuste de cortisol más alto. Sin embargo, el aumento de cortisol en los terneros con diarrea es mínimo en comparación con los terneros sanos y disminuye con el tiempo. [87] Las células no pierden toda su capacidad de lucha o huida debido al sinergismo de la interleucina-1 con la CRH. El cortisol incluso tiene un efecto de retroalimentación negativa sobre la interleucina-1 [17] , especialmente útil para tratar enfermedades que obligan al hipotálamo a secretar demasiada CRH, como las causadas por bacterias endotóxicas. Las células inmunes supresoras no se ven afectadas por GRMF, [86] por lo que el punto de ajuste efectivo de las células inmunes puede ser incluso mayor que el punto de ajuste de los procesos fisiológicos. GRMF afecta principalmente al hígado (más que a los riñones) para algunos procesos fisiológicos. [88]

Los medios con alto contenido de potasio (que estimulan la secreción de aldosterona in vitro ) también estimulan la secreción de cortisol de la zona fasciculada de las glándulas suprarrenales caninas [89] [90] , a diferencia de la corticosterona, sobre la cual el potasio no tiene ningún efecto. [91]

La carga de potasio también aumenta la ACTH y el cortisol en humanos. [92] Esta es probablemente la razón por la cual la deficiencia de potasio hace que el cortisol disminuya (como se mencionó) y provoca una disminución en la conversión de 11-desoxicortisol en cortisol. [93] Esto también puede tener un papel en el dolor de la artritis reumatoide; El potasio celular siempre es bajo en la AR. [94]

También se ha demostrado que la presencia de ácido ascórbico, particularmente en dosis altas, media la respuesta al estrés psicológico y acelera la disminución de los niveles de cortisol circulante en el cuerpo después del estrés. Esto se puede evidenciar a través de una disminución de la presión arterial sistólica y diastólica y una disminución de los niveles de cortisol salival después del tratamiento con ácido ascórbico. [95]

Factores que aumentan los niveles de cortisol.

Bioquímica

Biosíntesis

Esteroidogénesis , que muestra cortisol a la derecha [102]

El cortisol se sintetiza a partir del colesterol . La síntesis tiene lugar en la zona fasciculada de la corteza suprarrenal . (El nombre cortisol se deriva de la corteza). Si bien la corteza suprarrenal también produce aldosterona (en la zona glomerulosa) y algunas hormonas sexuales (en la zona reticular), el cortisol es su principal secreción en los humanos y en varias otras especies. (Sin embargo, en el ganado, los niveles de corticosterona pueden acercarse a [103] o exceder [8] niveles de cortisol). La médula de la glándula suprarrenal se encuentra debajo de la corteza y secreta principalmente las catecolaminas adrenalina (epinefrina) y noradrenalina (norepinefrina) bajo estimulación simpática.

La síntesis de cortisol en la glándula suprarrenal es estimulada por el lóbulo anterior de la glándula pituitaria con ACTH; La producción de ACTH, a su vez, es estimulada por la CRH, que es liberada por el hipotálamo. La ACTH aumenta la concentración de colesterol en la membrana mitocondrial interna, mediante la regulación de la proteína reguladora aguda esteroidogénica. También estimula el principal paso limitante de la síntesis de cortisol, en el que el colesterol se convierte en pregnenolona y es catalizado por el citocromo P450SCC ( enzima de escisión de cadena lateral ). [104]

Metabolismo

11beta-hidroxiesteroide deshidrogenasas

El cortisol se metaboliza reversiblemente a cortisona [105] mediante el sistema 11-beta hidroxiesteroide deshidrogenasa (11-beta HSD), que consta de dos enzimas: 11-beta HSD1 y 11-beta HSD2 . El metabolismo del cortisol a cortisona implica la oxidación del grupo hidroxilo en la posición 11-beta. [106]

En general, el efecto neto es que 11-beta HSD1 sirve para aumentar las concentraciones locales de cortisol biológicamente activo en un tejido determinado; 11-beta HSD2 sirve para disminuir las concentraciones locales de cortisol biológicamente activo. Si está presente hexosa-6-fosfato deshidrogenasa (H6PDH), el equilibrio puede favorecer la actividad de 11-beta HSD1. H6PDH regenera NADPH, que aumenta la actividad de 11-beta HSD1 y disminuye la actividad de 11-beta HSD2. [107]

Se ha sugerido que una alteración en 11-beta HSD1 desempeña un papel en la patogénesis de la obesidad , la hipertensión y la resistencia a la insulina conocida como síndrome metabólico . [108]

Una alteración en 11-beta HSD2 se ha implicado en la hipertensión esencial y se sabe que conduce al síndrome de exceso aparente de mineralocorticoides (SAME).

Reductasas de anillo A (5alfa y 5beta-reductasas)

El cortisol también se metaboliza irreversiblemente en 5-alfa tetrahidrocortisol (5-alfa THF) y 5-beta tetrahidrocortisol (5-beta THF), reacciones en las que la 5-alfa reductasa y la 5-beta-reductasa son los factores limitantes de la velocidad , respectivamente. La 5-beta reductasa también es el factor limitante de la velocidad de conversión de cortisona en tetrahidrocortisona .

Citocromo P450, familia 3, subfamilia A monooxigenasas

El cortisol también se metaboliza irreversiblemente en 6β-hidroxicortisol por las monooxigenasas del citocromo p450-3A, principalmente CYP3A4 . [109] [110] [105] [111] Los medicamentos que inducen CYP3A4 pueden acelerar la eliminación de cortisol. [112]

Química

El cortisol es un corticosteroide natural del embarazo y también se conoce como 11β,17α,21-trihidroxipregn-4-eno-3,20-diona .

animales

En los animales, el cortisol se utiliza a menudo como indicador de estrés y se puede medir en la sangre, [113] saliva, [113] orina, [114] cabello, [115] y heces. [115] [116]

Ver también

Referencias

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