Cortisol

Cortisol
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Nombre ( IUPAC) sistemático
(11β)-​11,​17,​21-​trihydroxypregn-​4-​ene-​3,​20-​dione
Identificadores
Número CAS 50-23-7
Código ATC H02AB09 (y otros)
PubChem 5754
DrugBank DB07886
ChemSpider 5551
UNII WI4X0X7BPJ
KEGG D00088
ChEBI 17650
Datos químicos
Fórmula C21 H30 O5 
Peso mol. 362,460
Datos clínicos
Cat. embarazo C
Estado legal -only ( EUA)
Vías de adm. Tabletas orales, intravenosa, tópica
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El cortisol (hidrocortisona) es una hormona esteroidea, o glucocorticoide, producida por la glándula suprarrenal.[2] Además, disminuye la formación ósea. Varias formas sintéticas de cortisol se usan para tratar una gran variedad de enfermedades diferentes.

En el ser humano, estudios cinéticos de la conversión del colesterol libre del plasma en cortisol han demostrado que, en esencia, todo el cortisol secretado deriva del colesterol circulante en condiciones basales y como resultado de la estimulación aguda con adrenocorticotropina ( ACTH).

Fisiología

Producción y secreción

El cortisol es secretado por la zona reticular y almacenado en la zona fascicular de la corteza suprarrenal, una de las dos partes de la glándula suprarrenal. Esta liberación está controlada por el hipotálamo, una parte del cerebro, en respuesta al estrés o a un nivel bajo de glucocorticoides en la sangre. La secreción de la hormona liberadora de corticotropina ( CRH) por parte del hipotálamo desencadena la secreción de la hipófisis de la hormona suprarrenal corticotropina ( ACTH); esta hormona es transportada por la sangre hasta la corteza suprarrenal, en la cual desencadena la secreción de glucocorticoides.

La secreción de cortisol está gobernada por el ritmo circadiano de la hormona adrenocorticotropa (ACTH); aumenta significativamente luego de despertar, debido a la necesidad de generar fuentes de energía (glucosa) luego de largas horas de sueño; aumenta significativamente también al atardecer, ya que esto nos produce cierto estrés. El cortisol se une a proteínas en el plasma sanguíneo, principalmente a la globulina fijadora de cortisol (CBG) y un 5% a la albúmina; el resto, entre 10 y 15% se encuentra circulando libre. Cuando la concentración del cortisol alcanza niveles de 20-30 µg/dL en la sangre, la CBG se encuentra saturada y los niveles de cortisol plasmáticos aumentan velozmente.[3]

La vida media del cortisol es de 60 - 90 minutos, aunque tiende a aumentar con la administración de hidrocortisona, en el hipertiroidismo, la insuficiencia hepática o en situaciones de estrés.

Principales funciones en el cuerpo

Las funciones principales de la hidrocortisona en el cuerpo son:

Sin embargo, uno de los efectos del cortisol es que disminuye la formación ósea. El cortisol (hidrocortisona) se usa para tratar varias dolencias y enfermedades como la enfermedad de Addison, enfermedades inflamatorias, reumáticas y alergias. La hidrocortisona de baja potencia, disponible sin receta en algunos países, se utiliza para tratar problemas de la piel tales como erupciones cutáneas y eczemas, entre otros.

La hidrocortisona previene la liberación en el cuerpo de sustancias que causan inflamación. Estimula la gluconeogénesis, la descomposición de las proteínas y las grasas para proporcionar metabolitos que pueden ser convertidos en glucosa en el hígado. Además, activa las vías antiestrés y antiinflamatorias.[4]

El cortisol, a diferencia de los otros esteroides suprarrenales, ejerce un control por realimentación negativa sobre la síntesis de ACTH al suprimir la transcripción del gen de la ACTH en la hipófisis y suprime la formación de la hormona liberadora de hormona adrenocorticotropa.

Pautas y ritmos de secreción

La cantidad de la hormona cortisol presente en la sangre está sometida a una variación diurna, con niveles más altos por la mañana (aproximadamente a las 8), y niveles más bajos entre las 12-4 horas de la noche, o 3–5 horas después de la aparición del sueño. La información sobre el ciclo luz/oscuridad se transmite desde la retina hasta el núcleo supraquiasmático del hipotálamo. Estas pautas no están presentes al nacer (las estimaciones de cuándo se inician varían entre dos semanas y nueve meses).[5]

Se han observado pautas diferentes de los niveles de cortisol sérico en relación con los niveles de ACTH anormal, con la depresión clínica, con el estrés psicológico y con factores de estrés fisiológico (tales como la hipoglucemia, enfermedades, fiebre, traumatismos, cirugía, miedo, dolor, esfuerzo físico, temperaturas extremas....). Los niveles de cortisol también pueden ser diferentes para las personas con autismo o síndrome de Asperger.[6] También hay variaciones individuales importantes, aunque una determinada persona tiende a tener ritmos coherentes.

Niveles normales (Cortisol basal)

Los siguientes datos son ejemplos de los niveles de cortisol al comienzo del día (teóricamente sobre las 9) de diferentes laboratorios u hospitales del mundo. Por tanto, coincide con una muestra aleatoria de un nivel de cortisol matutino.[7]

  • Australia:
    • Estado basal: 200-650 nmol/L (nanomoles/litro)
  • USA:
    • nivel de AM: 4.0-22.0 µg/dl (microgramos/decilitro)
    • nivel de PM: 3.0-17.0 µg/dl
  • UK:
    • Hospital 1: nivel de cortisol basal >150 nmol/L.
    • Hospital 2: rango de referencia del cortisol a las 9am 200-600 nmol/L.

Nota: si bien no se puede dar ningún factor de conversión directo para la correlación de µg/dl a nmol/L respecto a las estimaciones de cortisol en plasma o suero, una aproximación puede ser adquirida mediante la aplicación de un factor de 29,8, por lo que 10 µg/dl es muy parecido a 298 nmol/L.

Efectos

El cortisol es liberado en respuesta al estrés y actúa para restablecer la homeostasis. Sin embargo, la secreción prolongada de cortisol, que puede ser debida al estrés crónico o una secreción excesiva observada en el síndrome de Cushing, da lugar a importantes cambios fisiológicos.[8]

Insulina

El cortisol contrarresta la insulina, contribuyendo a la hiperglucemia a través de la estimulación de la gluconeogénesis hepática y la inhibición de la utilización periférica de la glucosa[11] El efecto permisivo de cortisol en la acción de la insulina en la glucogénesis hepática se observa en el cultivo de hepatocitos en el laboratorio, aunque el mecanismo es desconocido.

Colágeno

En ratas de laboratorio, la pérdida de colágeno inducida por el cortisol en la piel es diez veces mayor que en cualquier otro tejido.[15]

Secreción gástrica y renal

El cortisol estimula la secreción ácida gástrica.[18]

Sodio

El cortisol inhibe la pérdida de sodio a través del intestino delgado de los mamíferos.[21]

Potasio

La carga de sodio aumenta la intensidad de la excreción del potasio mediante el cortisol, de la misma forma que lo hace la corticosterona.[24]

Agua

El cortisol también actúa como una hormona antidiurética.[26]

Cobre

Es probable que el incremento de la disponibilidad de cobre con fines inmunológicos sea la razón de que muchas enzimas de cobre sean estimuladas hasta una extensión que suele ser el 50% de su potencial total por el cortisol.[31] Si el ácido α-aminoisobutírico es usado para transportar cobre a través de la pared celular, esta anomalía puede ser posiblemente explicada.

Sistema inmune

El cortisol puede debilitar la actividad del sistema inmune evitando la proliferación de células T. Para ello, vuelve a las T productoras de interleucina-2 insensibles a la interleucina-1 (IL-1) e incapaces de producir el factor de crecimiento de las células T.[35]

Metabolismo óseo

Baja la formación ósea, así que favorece el desarrollo de osteoporosis a largo plazo.[37]

Memoria

El cortisol coopera con la epinefrina (adrenalina) para crear recuerdos a corto plazo de acontecimientos emocionales; este es el mecanismo propuesto de almacenamiento de recuerdos “flashbulb”, y pueden originarse como un medio para recordar qué evitar en el futuro. Sin embargo, la exposición al cortisol a largo plazo acarrea daños en células del hipocampo,[38] que provocan un aprendizaje dañado.

Efectos adicionales

  • Incrementa la presión sanguínea incrementando la sensibilidad de la vasculatura a la epinefrina y la norepinefrina. En ausencia de cortisol, ocurre la vasodilatación generalizada.
  • Inhibe la secreción de la hormona liberadora de corticotropina ( CRH), causando la retroalimentación de la inhibición de la secreción de la ACTH (hormona adrenocorticotropina o corticotropina). Algunas investigaciones opinan que este sistema de retroalimentación normal puede volverse irregular cuando los animales están expuestos a estrés crónico.
  • Permite a los riñones producir orina hipotónica.
  • Desconecta el sistema reproductivo, resultando en un incremento de la probabilidad de un aborto no provocado y, en algunos casos, infertilidad temporal. La fertilidad vuelve después de que los niveles de cortisol se hayan reducido de nuevo a los niveles normales.[39]
  • Tiene efectos antiinflamatorios mediante la reducción de la secreción de histamina y estabilizando las membranas lisosomales. La estabilización de las membranas de los lisosomas previene de su ruptura, previniendo así el daño de los tejidos sanos.
  • Estimula la detoxificación hepática induciendo a la triptófano oxigenasa (para reducir los niveles de serotonina en el cerebro), glutamina sintetasa (reduce los niveles de glutamato y amoníaco en el cerebro), citocromo P-450 hemoproteina (moviliza el ácido araquidónico) y metalotioneínas (reduce los metales pesados en el cuerpo).
  • Además de los efectos causados por la unión del cortisol al receptor del glucocorticoide, por su similaridad molecular a la aldosterona, también se une al receptor del mineralcorticoide. La aldosterona y el cortisol tienen afinidad similar al receptor mineralcorticoide, sin embargo, los glucocorticoides circulan aproximadamente 100 veces más que el nivel de los mineralcorticoides. Existe una enzima en las dianas de los mineralcorticoides para prevenir la sobreestimulación de glucocorticoides y permitir la actividad selectiva de los mineralcorticoides. Esta enzima, la 11-β-hidorxiesteroide deshidrogenasa tipo II (Proteína: HSD11B2), cataliza la desactivación de glucocorticoides a 11-dehidro metabolitos.
  • Hay relaciones potenciales entre el cortisol, el apetito y la obesidad.[40]

Unión

La mayoría de sueros de cortisol (todos menos un 4%) están unidos a proteínas incluyendo a la globulina fijadora de cortisol ( CBG), y a la albúmina sérica. El cortisol libre solo está disponible para los receptores.

Regulación

El control primario del cortisol es el péptido de la glándula pituitaria, la hormona adrenocorticotrópica ( ACTH). La ACTH probablemente controla el cortisol controlando los movimientos de calcio dentro de las células diana de secreción de cortisol.[45]

Una media alta de potasio, que estimula la secreción de aldosterona in vitro, también estimula la secreción de cortisol de la zona fasciculada de las glándulas suprarrenales en perros;[50]

Factores que, generalmente, reducen los niveles de cortisol

  • La suplementación de magnesio reduce los niveles de cortisol sérico después del ejercicio aeróbico, pero no en entrenamiento de resistencia.[51]
  • Ácido graso omega 3, en una dosis de forma dependiente (pero no significativamente), puede reducir la liberación de cortisol influenciada por el estrés mental suprimiendo la síntesis de interleuquina-1 y 6 e intensificando la síntesis de interleuquina-2, donde el primero estimula más la liberación de CRH. Los ácidos grasos omega 6, por otro lado, actúan inversamente en la síntesis de interleuquina.
  • La terapia musical puede reducir los niveles de cortisol en algunas situaciones.
  • El masaje terapéutico.
  • Las relaciones sexuales.
  • La risa y la experiencia humorística.[52]
  • La fosfatidilserina derivada de la soja interactúa con el cortisol pero la dosis correcta todavía no está clara.[53]
  • La Vitamina C puede despuntar ligeramente la liberación de cortisol en respuesta a un estresante mental.[54]
  • El té negro puede acelerar la recuperación de una condición de cortisol alta.[56]

Factores que, generalmente, aumentan los niveles de cortisol

  • La cafeína.[57]
  • La falta de sueño.[58]
  • El ejercicio físico intenso (alto VO2 max.) o prolongado estimula la liberación de cortisol para aumentar la gluconeogénesis y mantener la glucosa en sangre.[60] puede ayudar a estabilizar la liberación de cortisol.
  • La variación Val/Val del gen BDNF en hombres, y la variación Val/Met en mujeres asociada con el aumento del cortisol salival en una situación estresante.
  • El hipoestrogenismo y suplementación de melatonina aumenta los niveles de cortisol postmenopausal en mujeres.
  • El estrés está asociado con altos niveles de cortisol.[61]
  • Traumas severos o eventos estresantes pueden elevar los niveles de cortisol en la sangre por periodos prolongados.[62]
  • El tejido adiposo subcutáneo regenera cortisol de cortisona.[63]
  • La anorexia nerviosa puede estar asociada con el incremento del nivel de cortisona.[64]
  • El receptor de la serotonina 5HTR2C está asociado con el aumento de la producción de cortisol en hombres.[65]
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