Come funziona il cortisolo nellorganismo

Ormone glucocorticoide naturale umano

Questo articolo riguarda l'ormone naturale. Per il farmaco, vedere Idrocortisone.

Da non confondere con il cortisone, un metabolita del cortisolo, con un nome, una biosintesi e una funzione simili.

Nomi
Nome IUPAC 11β,17α,21-Triidrossipregn-4-ene-3,20-dione
Nome IUPAC sistematico (1 R ,3a S ,3b S ,9a R ,9b S ,11a S )-1,10-Diidrossi-1-(idrossiacetil)-9a,11a-dimetil-1,2,3,3a,3b,4,5,8,9,9a,9b,10,11,11a-tetradecahydro-7 H -cyclopenta[ a ]fenanthen-7-one
Identificatori
Numero CAS
3D modello (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard	100.000.019
KEGG
PubChemCID
UNII
CompTox Dashboard (EPA)
InChI InChI=1S/C21H30O5/c1-19-7-5-13(23)9-12(19)3-4-14-15-6-8-21(26,17(25)11-22)20(15,15,) 2)10-16(24)18(14)19/h9,14-16,18,22,24,26H,3-8,10-11H2,1-2H3/t14-,15-,16-,18+,19-,20-,21-/m0/s1 Chiave: JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N
SORRISI O=C4\C=C2/[C@]([C@H]1[C@@H](O)C[C@@]3([C@@](O)(C(=O)CO)CC[C@H]3[C@@H]1CC2)C)(C)CC4
Proprietà
Formula chimica	C 21 H 30 O 5
Massa molare	362,460 g/mol
Salvo diversa indicazione, i dati sono forniti per i materiali nel loro stato standard (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). Riferimenti Infobox

Composto chimico

Cortisolo è un ormone steroideo della classe dei glucocorticoidi e un ormone dello stress. Se usato come farmaco, è noto come idrocortisone.

È prodotto in molti animali, principalmente dalla zona fascicolata della corteccia surrenale in una ghiandola surrenale. ^[1] In altri tessuti, è prodotto in quantità inferiori. ^[2] Con un ciclo diurno, il cortisolo viene rilasciato e aumenta in risposta allo stress e a una bassa concentrazione di glucosio nel sangue. ^[1] Funziona per aumentare la glicemia attraverso la gluconeogenesi, sopprimere il sistema immunitario e aiutare nel metabolismo delle calorie. ^[3] Diminuisce anche la formazione ossea. ^[4] Queste funzioni dichiarate sono svolte dal legame del cortisolo ai recettori dei glucocorticoidi o dei mineralcorticoidi all'interno di una cellula, che poi si legano al DNA per influenzare l'espressione genica. ^{[1] [5]}

Effetti sulla salute

Risposta metabolica

Metabolismo del glucosio

Il cortisolo svolge un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo del glucosio e promuove la gluconeogenesi (sintesi del glucosio) e la glicogenesi (sintesi del glicogeno) nel fegato e la glicogenolisi (scomposizione del glicogeno) nel muscolo scheletrico. Aumenta anche i livelli di glucosio nel sangue riducendo l'assorbimento di glucosio nel muscolo e nel tessuto adiposo, diminuendo la sintesi proteica e aumentando la degradazione dei grassi in acidi grassi (lipolisi). Tutti questi passaggi metabolici hanno l'effetto netto di aumentare i livelli di glucosio nel sangue, che alimentano il cervello e altri tessuti durante la risposta di lotta o fuga. Il cortisolo è anche responsabile del rilascio di aminoacidi dai muscoli, fornendo un substrato per la gluconeogenesi. ^[1] Il suo impatto è complesso e diversificato. ^[6]

In generale, il cortisolo stimola la gluconeogenesi (la sintesi di "nuovo" glucosio da fonti non glucidiche, che avviene principalmente nel fegato, ma anche nei reni e nell'intestino tenue in determinate circostanze). L'effetto netto è un aumento della concentrazione di glucosio nel sangue, ulteriormente integrato da una diminuzione della sensibilità del tessuto periferico all'insulina, impedendo così a questo tessuto di prelevare il glucosio dal sangue. Il cortisolo ha un effetto permissivo sulle azioni degli ormoni che aumentano la produzione di glucosio, come come il glucagone e l'adrenalina. ^[7]

Il cortisolo svolge anche un ruolo importante, ma indiretto, nella glicogenolisi epatica e muscolare (la scomposizione del glicogeno in glucosio-1-fosfato e glucosio) che si verifica a seguito dell'azione del glucagone e dell'adrenalina. Inoltre, il cortisolo facilita l'attivazione della glicogeno fosforilasi, necessaria affinché l'adrenalina abbia un effetto sulla glicogenolisi. ^{[8] [9]}

È paradossale che il cortisolo promuova non solo la gluconeogenesi (biosintesi delle molecole di glucosio) nel fegato, ma anche la glicogenesi (polimerizzazione delle molecole di glucosio in glicogeno): il cortisolo è quindi meglio pensato come stimolante del turnover glucosio/glicogeno nel fegato. ^[10] Ciò è in contrasto con l'effetto del cortisolo nel muscolo scheletrico, dove la glicogenolisi (scomposizione del glicogeno in molecole di glucosio) è promossa indirettamente attraverso le catecolamine. ^[11] In questo modo, il cortisolo e le catecolamine lavorano in sinergia per promuovere la scomposizione del glicogeno muscolare in glucosio da utilizzare nel tessuto muscolare. ^[12]

Livelli

elevati di cortisolo, se prolungati, possono portare alla proteolisi (rottura delle proteine) e all'atrofia muscolare. ^[13] La ragione della proteolisi è quella di fornire al tessuto interessato una materia prima per la gluconeogenesi; vedi aminoacidi glucogenici. ^[7] Gli effetti del cortisolo sul metabolismo dei lipidi sono più complicati poiché la lipogenesi è osservata in pazienti con disturbi cronici, aumento dei livelli di glucocorticoidi circolanti (cioè cortisolo), ^[7] sebbene un aumento acuto del cortisolo circolante promuova la lipolisi. ^[14] La spiegazione usuale per spiegare questa apparente discrepanza è che il L'aumento della concentrazione di glucosio nel sangue (attraverso l'azione del cortisolo) stimolerà il rilascio di insulina. L'insulina stimola la lipogenesi, quindi questa è una conseguenza indiretta dell'aumento della concentrazione di cortisolo nel sangue, ma si verificherà solo su una scala temporale più lunga.

Risposta immunitaria

Il cortisolo impedisce il rilascio di sostanze nell'organismo che causano l'infiammazione. È usato per trattare le condizioni derivanti dall'iperattività della risposta anticorpale mediata dalle cellule B. Gli esempi includono malattie infiammatorie e reumatoidi, nonché allergie. L'idrocortisone topico a basso dosaggio, disponibile come medicinale senza prescrizione medica in alcuni paesi, è usato per trattare problemi della pelle come eruzioni cutanee ed eczemi.

Il cortisolo inibisce la produzione di interleuchina 12 (IL-12), interferone gamma (IFN-gamma), IFN-alfa e fattore di necrosi tumorale alfa (TNF-alfa) da parte delle cellule presentanti l'antigene (APC) e delle cellule T helper (cellule Th1), ma sovraregola l'interleuchina 4, l'interleuchina 10 e l'interleuchina 13 da parte delle cellule Th2. Ciò si traduce in uno spostamento verso una risposta immunitaria Th2 piuttosto che un'immunosoppressione generale. Si ritiene che l'attivazione del sistema di stress (e il conseguente aumento del cortisolo e dello spostamento Th2) osservata durante un'infezione sia un meccanismo protettivo che impedisce un'iperattivazione della risposta infiammatoria. ^[15]

Il cortisolo può indebolire l'attività del sistema immunitario. Previene la proliferazione delle cellule T rendendo le cellule T produttrici di interleuchina-2 non sensibili all'interleuchina-1 e incapaci di produrre il fattore di crescita delle cellule T IL-2. Il cortisolo sottoregola l'espressione del recettore IL2 IL-2R sulla superficie della cellula T helper, necessaria per indurre una risposta immunitaria "cellulare" Th1, favorendo così uno spostamento verso la dominanza Th2 e il rilascio delle citochine sopra elencate che si traduce in dominanza Th2 e favorisce la risposta immunitaria mediata da cellule B 'umorali'. ^[16]

Il cortisolo ha anche un effetto di feedback negativo sull'IL-1. ^[17] Il modo in cui funziona questo feedback negativo è che un fattore di stress immunitario fa sì che le cellule immunitarie periferiche rilascino IL-1 e altre citochine come IL-6 e TNF-alfa. Queste citochine stimolano l'ipotalamo, inducendolo a rilasciare l'ormone di rilascio della corticotropina (CRH). Il CRH a sua volta stimola la produzione dell'ormone adrenocorticotropo (ACTH) tra le altre cose nella ghiandola surrenale, che (tra le altre cose) aumenta la produzione di cortisolo. Il cortisolo quindi chiude il ciclo poiché inibisce la produzione di TNF-alfa nelle cellule immunitarie e le rende meno reattive all'IL-1. ^[18]

Attraverso questo sistema, finché un fattore di stress immunitario è piccolo, la risposta sarà regolata al livello corretto. Come un termostato che controlla un riscaldatore, l'ipotalamo utilizza il cortisolo per Spegni il fuoco una volta che la produzione di cortisolo corrisponde allo stress indotto sul sistema immunitario. Ma in un'infezione grave o in una situazione in cui il sistema immunitario è eccessivamente sensibilizzato a un antigene (come nelle reazioni allergiche) o c'è un massiccio flusso di antigeni (come può accadere con i batteri endotossici), il set point corretto potrebbe non essere mai raggiunto. Anche a causa della sottoregolazione dell'immunità Th1 da parte del cortisolo e di altre molecole di segnalazione, alcuni tipi di infezione (in particolare il Mycobacterium tuberculosis) possono indurre il corpo a rimanere bloccato nella modalità di attacco sbagliata, utilizzando una risposta umorale mediata da anticorpi quando è necessaria una risposta cellulare.

I linfociti includono i linfociti a cellule B che sono le cellule produttrici di anticorpi del corpo e sono quindi i principali agenti dell'immunità umorale. Un numero maggiore di linfociti nei linfonodi, nel midollo osseo e nella pelle significa che il corpo sta aumentando la sua risposta immunitaria umorale. I linfociti a cellule B rilasciano anticorpi nel flusso sanguigno. Questi anticorpi riducono l'infezione attraverso tre vie principali: neutralizzazione, opsonizzazione e attivazione del complemento. Gli anticorpi neutralizzano i patogeni legandosi alle proteine aderenti sulla superficie, impedendo ai patogeni di legarsi alle cellule ospiti. Nell'opsonizzazione, gli anticorpi si legano all'agente patogeno e creano un bersaglio per le cellule immunitarie fagocitiche da trovare e a cui aggrapparsi, consentendo loro di distruggere l'agente patogeno più facilmente. Infine, gli anticorpi possono anche attivare molecole del complemento, che possono combinarsi in vari modi per promuovere l'opsonizzazione o addirittura agire direttamente per lisare un batterio. Esistono molti tipi diversi di anticorpi e la loro produzione è molto complessa, coinvolgendo diversi tipi di linfociti, ma in generale i linfociti e altre cellule che regolano e producono anticorpi migreranno verso i linfonodi per favorire il rilascio di questi anticorpi nel flusso sanguigno. ^[19]

La rapida somministrazione di corticosterone (l'agonista endogeno del recettore di tipo I e di tipo II) o RU28362 (un agonista specifico del recettore di tipo II) agli animali surrenalictomizzati ha indotto cambiamenti nella distribuzione dei leucociti.

Dall'altro lato delle cose, ci sono le cellule natural killer; queste cellule hanno la capacità di abbattere minacce di dimensioni maggiori come batteri, parassiti e cellule tumorali. Uno studio separato ^[20] ha scoperto che il cortisolo ha efficacemente disarmato le cellule natural killer, sottoregolando l'espressione dei loro recettori naturali di citotossicità. La prolattina ha l'effetto opposto. Aumenta l'espressione dei recettori di citotossicità sulle cellule natural killer, aumentandone la potenza di fuoco. ^{[ citazione necessaria ]}

Il cortisolo stimola molti enzimi del rame (spesso fino al 50% del loro potenziale totale), tra cui la lisil ossidasi, un enzima che lega il collagene e l'elastina. Particolarmente prezioso La risposta immunitaria è la stimolazione del cortisolo della superossido dismutasi, ^[21] poiché questo enzima di rame è quasi certamente utilizzato dal corpo per consentire ai superossidi di avvelenare i batteri.

Alcuni virus, come l'influenza e il SARS-CoV-1 e SARS-CoV-2, sono noti per sopprimere la secrezione di ormoni dello stress per evitare la risposta immunitaria dell'organismo, evitando così la protezione immunitaria dell'organismo. Questi virus sopprimono il cortisolo producendo una proteina che imita l'ormone ACTH umano, ma è incompleta e non ha attività ormonale. L'ACTH è un ormone che stimola la ghiandola surrenale a produrre cortisolo e altri ormoni steroidei. Tuttavia, l'organismo produce anticorpi contro questa proteina virale e tali anticorpi uccidono anche l'ormone ACTH umano, che porta alla soppressione della funzione delle ghiandole surrenali. Tale soppressione surrenalica è un modo per un virus di eludere il rilevamento e l'eliminazione immunitaria. ^{[22] [23] [24]} Questa strategia virale può avere gravi conseguenze per l'ospite (l'essere umano infettato dal virus), poiché il cortisolo è essenziale per regolare vari processi fisiologici, come il metabolismo, la pressione sanguigna, l'infiammazione e la risposta immunitaria. Una mancanza di cortisolo può provocare una condizione chiamata insufficienza surrenalica, che può causare sintomi come affaticamento, perdita di peso, bassa pressione sanguigna, nausea, vomito e dolore addominale. L'insufficienza surrenalica può anche compromettere la capacità dell'ospite di far fronte allo stress e alle infezioni, poiché il cortisolo aiuta a mobilitare le fonti di energia, aumentare la frequenza cardiaca e sottoregolare i processi metabolici non essenziali durante lo stress. Pertanto, sopprimendo la produzione di cortisolo, alcuni virus possono sfuggire al sistema immunitario e indebolire la salute e la resilienza generale dell'ospite. ^{[25] [23] [24]}

Il

cortisolo contrasta l'insulina, contribuisce all'iperglicemia stimolando la gluconeogenesi e inibisce l'uso periferico del glucosio (insulino-resistenza) ^[26] diminuendo la traslocazione dei trasportatori del glucosio (soprattutto GLUT4) alla membrana cellulare. ^{[1] [27]} Il cortisolo aumenta anche la sintesi del glicogeno (glicogenesi) nel fegato, immagazzinando il glucosio in forma facilmente accessibile. ^[28]

Ossa e collagene

Il cortisolo riduce la formazione ossea, ^[4] favorendo lo sviluppo a lungo termine dell'osteoporosi (malattia ossea progressiva). Il meccanismo alla base di questo fenomeno è duplice: il cortisolo stimola la produzione di RANKL da parte degli osteoblasti che stimola, attraverso il legame con i recettori RANK, l'attività degli osteoclasti – cellule responsabile del riassorbimento del calcio dalle ossa e inibisce anche la produzione di osteoprotegerina (OPG) che agisce come un recettore esca e cattura un po' di RANKL prima che possa attivare gli osteoclasti attraverso RANK. ^[7] In altre parole, quando RANKL si lega all'OPG, non si verifica alcuna risposta al contrario del legame con RANK che porta all'attivazione degli osteoclasti.

Trasporta il potassio fuori dalle cellule in cambio di un numero uguale di ioni sodio (vedi sopra). ^[29] Questo può innescare l'iperkaliemia dello shock metabolico da chirurgia. Il cortisolo riduce anche l'assorbimento del calcio nell'intestino. ^[30] Il cortisolo sottoregola la sintesi del collagene. ^[31]

L'aminoacido

cortisolo aumenta gli amminoacidi liberi nel siero inibendo la formazione di collagene, diminuendo l'assorbimento di aminoacidi da parte dei muscoli e inibendo la sintesi proteica ^[32]. Il cortisolo (come l'ottifortinolo) può inibire inversamente le cellule precursori delle IgA nell'intestino dei vitelli. ^[33] Il cortisolo inibisce anche le IgA nel siero, così come le IgM; tuttavia, non è dimostrato che inibisca le IgE. ^[34]

Il cortisolo aumenta la velocità di filtrazione glomerulare, ^[35] e il flusso plasmatico renale dai reni, aumentando così l'escrezione di fosfato, ^{[36] [37],} oltre ad aumentare la ritenzione di sodio e acqua e l'escrezione di potassio agendo sui recettori dei mineralcorticoidi. Aumenta anche l'assorbimento di sodio e acqua e l'escrezione di potassio nell'intestino. ^[38]

Il cortisolo

di sodio

promuove l'assorbimento del sodio attraverso l'intestino tenue dei mammiferi. ^[39] La deplezione di sodio, tuttavia, non influisce sui livelli di cortisolo ^[40] quindi Il cortisolo non può essere utilizzato per regolare il sodio sierico. Lo scopo originale del cortisolo potrebbe essere stato il trasporto del sodio. Questa ipotesi è supportata dal fatto che i pesci d'acqua dolce usano il cortisolo per stimolare il sodio verso l'interno, mentre i pesci d'acqua salata hanno un sistema a base di cortisolo per espellere il sodio in eccesso. ^[41]

Il carico

di

potassio A di sodio aumenta l'intensa escrezione di potassio da parte del cortisolo. In questo caso, il corticosterone è paragonabile al cortisolo. ^[42] Affinché il potassio esca dalla cellula, il cortisolo sposta un numero uguale di ioni sodio nella cellula. ^[29] Questo dovrebbe rendere la regolazione del pH molto più semplice (a differenza della normale situazione di carenza di potassio, in cui due ioni sodio si muovono per ogni tre ioni potassio che si muovono, più vicino all'effetto desossicorticosterone).

Stomaco e reni Il

cortisolo stimola la secrezione acida gastrica. ^[43] L'unico effetto diretto del cortisolo sull'escrezione di ioni idrogeno dei reni è quello di stimolare l'escrezione di ioni ammonio disattivando l'enzima glutaminasi renale. ^[44]

Il

cortisolo lavora con l'adrenalina (epinefrina) per creare ricordi di eventi emotivi a breve termine; questo è il meccanismo proposto per la memorizzazione dei ricordi della lampadina flash e può avere origine come mezzo per ricordare cosa evitare in futuro. ^[45] Tuttavia, l'esposizione a lungo termine al cortisolo danneggia le cellule dell'ippocampo; ^[46] questo danno si traduce in un apprendimento compromesso.

I cicli diurni dei livelli di cortisolo si trovano nell'uomo. ^[8]

Stress

Lo stress prolungato può portare ad alti livelli di cortisolo circolante (considerato uno dei più importanti dei vari "ormoni dello stress"). ^[47]

Effetti durante la gravidanza

Durante la gravidanza umana, l'aumento della produzione fetale di cortisolo tra la 30a e la 32ª settimana avvia la produzione di tensioattivo polmonare polmonare fetale per promuovere la maturazione dei polmoni. Negli agnelli fetali, i glucocorticoidi (principalmente cortisolo) aumentano dopo circa il giorno 130, con il tensioattivo polmonare che aumenta notevolmente, in risposta, entro il giorno 135 ^{circa, [48]} e sebbene il cortisolo fetale di agnello sia per lo più di origine materna durante i primi 122 giorni, l'88% o più è di origine fetale entro il giorno 136 di gestazione. ^[49] Sebbene i tempi di aumento della concentrazione di cortisolo fetale negli ovini possano variare leggermente, in media sono circa 11,8 giorni prima dell'inizio del travaglio. ^[50] In diverse specie zootecniche (ad esempio bovini, ovini, caprini e suini), l'ondata di cortisolo fetale alla fine della gestazione innesca l'inizio del parto Rimozione del blocco del progesterone della dilatazione cervicale e della contrazione miometriale. I meccanismi che producono questo effetto sul progesterone differiscono tra le specie. Nelle pecore, dove il progesterone sufficiente per mantenere la gravidanza è prodotto dalla placenta dopo circa il 70° giorno di gestazione, ^{[51] [52]} il picco di cortisolo fetale prepartum induce la conversione enzimatica placentare del progesterone in estrogeni. (L'elevato livello di estrogeni stimola la secrezione di prostaglandine e lo sviluppo del recettore dell'ossitocina.)

L'esposizione dei feti al cortisolo durante la gestazione può avere una varietà di esiti di sviluppo, comprese le alterazioni dei modelli di crescita prenatale e postnatale. Negli uistitì, una specie di primati del Nuovo Mondo, le femmine gravide hanno livelli variabili di cortisolo durante la gestazione, sia all'interno che tra le femmine. Neonati nati da madri con cortisolo gestazionale alto durante il primo trimestre di La gravidanza ha avuto tassi di crescita più bassi negli indici di massa corporea rispetto ai neonati nati da madri con cortisolo gestazionale basso (circa il 20% in meno). Tuttavia, i tassi di crescita postnatale in questi neonati ad alto contenuto di cortisolo erano più rapidi rispetto ai neonati a basso contenuto di cortisolo più tardi nei periodi postnatali e il completo recupero della crescita si era verificato entro i 540 giorni di età. Questi risultati suggeriscono che l'esposizione gestazionale al cortisolo nei feti ha importanti potenziali effetti di programmazione fetale sulla crescita pre e postnatale nei primati. ^[53]

Vedi

anche: Faccia della luna L'aumento

dei livelli di cortisolo può portare a gonfiore e gonfiore del viso, creando un aspetto rotondo e gonfio, indicato come "viso al cortisolo". ^{[54] [55] [56]}

Sintesi e rilascio

Il cortisolo è prodotto nel corpo umano dalla zona fascicolata della ghiandola surrenale, la Secondo dei tre strati che compongono la corteccia surrenale. ^[1] Questa corteccia forma la "corteccia" esterna di ciascuna ghiandola surrenale, situata sopra i reni. Il rilascio di cortisolo è controllato dall'ipotalamo di un cervello. La secrezione dell'ormone di rilascio della corticotropina da parte dell'ipotalamo innesca le cellule dell'ipofisi anteriore vicina a secernere l'ormone adrenocorticotropo (ACTH) nel sistema vascolare, attraverso il quale il sangue lo trasporta alla corteccia surrenale. ^[1] L'ACTH stimola la sintesi del cortisolo e di altri glucocorticoidi, del mineralcorticoide aldosterone e del deidroepiandrosterone. ^[1]

I

valori normali indicati nelle tabelle seguenti si riferiscono all'uomo (i livelli normali variano da una specie all'altra). I livelli di cortisolo misurati, e quindi gli intervalli di riferimento, dipendono dal tipo di campione, dal metodo analitico utilizzato e da fattori quali l'età e il sesso. Pertanto, i risultati dei test devono sempre essere interpretati utilizzando l'intervallo di riferimento del laboratorio che ha prodotto il risultato. ^{[57] [58] [59]} I livelli di cortisolo di un individuo possono essere rilevati nel sangue, nel siero, nelle urine, nella saliva e nel sudore. ^[60]

Utilizzando il peso molecolare di 362,460 g/mole, il fattore di conversione da μg/dL a nmol/L è di circa 27,6; ^{[64] [65]} quindi, 10 μg/dL sono circa 276 nmol/L.

Il cortisolo segue un ritmo circadiano e per misurare con precisione i livelli di cortisolo è meglio eseguire il test quattro volte al giorno attraverso la saliva. Un individuo può avere cortisolo totale normale ma avere un livello più basso del normale durante un certo periodo della giornata e un livello più alto del normale durante un periodo diverso. Pertanto, alcuni studiosi mettono in dubbio l'utilità clinica della misurazione del cortisolo. ^{[70] [71] [72] [73]}

Il cortisolo è lipofilo e viene trasportato legato alla transcortina (nota anche come globulina legante i corticosteroidi (CBG)) e all'albumina, mentre solo una piccola parte del cortisolo sierico totale non è legato e ha attività biologica. ^[74] Questo legame del cortisolo alla transcortina è realizzato attraverso interazioni idrofobiche in cui il cortisolo si lega in un rapporto 1:1. ^[75] I dosaggi del cortisolo sierico misurano il cortisolo totale e i suoi risultati possono essere fuorvianti per i pazienti con concentrazioni sieriche alterate di proteine. Il test del cortisolo salivare evita questo problema perché solo il cortisolo libero può passare attraverso la barriera sangue-saliva. ^{[76] [77] [78] [79]} Le particelle di transcortina sono troppo grandi per passare attraverso questa barriera, ^[80] che è costituito da strati di cellule epiteliali della mucosa orale e delle ghiandole salivari. ^[81]

Il cortisolo può essere incorporato nei capelli dal sangue, dal sudore e dal sebo. Un segmento di 3 centimetri di capelli del cuoio capelluto può rappresentare 3 mesi di crescita dei capelli, sebbene i tassi di crescita possano variare in diverse regioni del cuoio capelluto. Il cortisolo nei capelli è un indicatore affidabile dell'esposizione cronica al cortisolo. ^[82]

I test immunologici automatizzati mancano di specificità e mostrano una significativa cross-reattività a causa delle interazioni con analoghi strutturali del cortisolo e mostrano differenze tra i test. La cromatografia liquida-spettrometria di massa tandem (LC-MS/MS) può migliorare la specificità e la sensibilità. ^[83]

Disturbi della produzione di cortisolo

Alcuni disturbi medici sono correlati alla produzione anormale di cortisolo, come ad esempio:

Regolazione

Il controllo primario del cortisolo è il peptide della ghiandola pituitaria, ACTH, che probabilmente controlla il cortisolo controllando il movimento del calcio nelle cellule bersaglio che secernono cortisolo. ^[87] L'ACTH è a sua volta controllato dal peptide ipotalamico ormone di rilascio della corticotropina (CRH), che è sotto controllo nervoso. Il CRH agisce in sinergia con arginina vasopressina, angiotensina II ed epinefrina. ^[88] (Nei suini, che non producono arginina vasopressina, la lisina vasopressina agisce sinergicamente con CRH. ^[89] )

Quando i macrofagi attivati iniziano a secernere IL-1, che sinergicamente con CRH aumenta l'ACTH, ^[17] le cellule T secernono anche il fattore modificante la risposta glucosteroidea (GRMF), così come IL-1; entrambi aumentano la quantità di cortisolo necessaria per inibire quasi tutte le cellule immunitarie. ^[90] Le cellule immunitarie assumono quindi la propria regolazione, ma a un setpoint di cortisolo più elevato. Le L'aumento del cortisolo nei vitelli diarroici è minimo rispetto ai vitelli sani, tuttavia, e diminuisce nel tempo. ^[91] Le cellule non perdono tutto il loro override di lotta o fuga a causa del sinergismo dell'interleuchina-1 con il CRH. Il cortisolo ha anche un effetto di feedback negativo sull'interleuchina-1 ^[17], particolarmente utile per trattare le malattie che costringono l'ipotalamo a secernere troppo CRH, come quelle causate da batteri endotossici. Le cellule immunitarie soppressori non sono influenzate dalla GRMF, ^[90] quindi il setpoint effettivo delle cellule immunitarie può essere anche superiore al setpoint per i processi fisiologici. La GRMF colpisce principalmente il fegato (piuttosto che i reni) per alcuni processi fisiologici. ^[92]

I mezzi ad alto contenuto di potassio (che stimolano la secrezione di aldosterone in vitro ) stimolano anche la secrezione di cortisolo dalla zona fascicolata delle ghiandole surrenali canine ^{[93] [94]} — a differenza del corticosterone, su cui il potassio non ha alcun effetto. ^[95]

Il carico di potassio aumenta anche l'ACTH e il cortisolo nell'uomo. ^[96] Questo è probabilmente il motivo per cui la carenza di potassio provoca il declino del cortisolo (come detto) e provoca una diminuzione della conversione dell'11-desossicortisolo in cortisolo. ^[97] Questo può anche avere un ruolo nel dolore da artrite reumatoide; il potassio cellulare è sempre basso in AR. ^[98]

La presenza di acido ascorbico, in particolare ad alte dosi, ha anche dimostrato di mediare la risposta allo stress psicologico e di accelerare la diminuzione dei livelli di cortisolo circolante nel corpo dopo lo stress. Ciò può essere evidenziato attraverso una diminuzione della pressione arteriosa sistolica e diastolica e una diminuzione dei livelli di cortisolo salivare dopo il trattamento con acido ascorbico. ^[99]

Fattori che aumentano il cortisolo

Il

cortisolo è sintetizzato dal colesterolo. La sintesi avviene nella zona fascicolata di una corteccia surrenalica. ^{[107] [108] [109]}

Il nome "cortisolo" deriva dalla parola "corteccia". Corteccia significa "lo strato esterno", un riferimento alla corteccia surrenale, la parte della ghiandola surrenale in cui viene prodotto il cortisolo. ^[110]

Mentre la corteccia surrenale negli esseri umani produce anche aldosterone nella zona glomerulosa e alcuni ormoni sessuali nella zona reticularis, il cortisolo è la sua principale secrezione negli esseri umani e in molte altre specie. ^[108] Nei bovini, i livelli di corticosterone possono avvicinarsi ^[111] o superare ^[8] i livelli di cortisolo. ^{[112] [113]} Nell'uomo, il midollo di La ghiandola surrenale si trova sotto la sua corteccia, secernendo principalmente le catecolamine adrenalina (epinefrina) e noradrenalina (noradrenalina) sotto stimolazione simpatica. ^[114]

La sintesi del cortisolo nella ghiandola surrenale è stimolata dal lobo anteriore della ghiandola pituitaria con ACTH; La produzione di ACTH è, a sua volta, stimolata dal CRH, che viene rilasciato dall'ipotalamo. L'ACTH aumenta la concentrazione di colesterolo nella membrana mitocondriale interna, attraverso la regolazione della proteina regolatrice acuta steroidogenica. Stimola anche la principale fase limitante della sintesi del cortisolo, in cui il colesterolo viene convertito in pregnenolone e catalizzato dal citocromo P450SCC (enzima di scissione della catena laterale). ^[115]

Metabolismo

11beta-idrossisteroide deidrogenasi

Il cortisolo viene metabolizzato in modo reversibile in cortisone ^[116] dall'11-beta sistema idrossisteroide deidrogenasi (11-beta HSD), costituito da due enzimi: 11-beta HSD1 e 11-beta HSD2. Il metabolismo del cortisolo in cortisone comporta l'ossidazione del gruppo ossidrile in posizione 11-beta. ^[117]

• L'11-beta HSD1 utilizza il cofattore NADPH per convertire il cortisone biologicamente inerte in cortisolo biologicamente attivo
• L'11-beta HSD2 utilizza il cofattore NAD+ per convertire il cortisolo in cortisone

Nel complesso, l'effetto netto è che l'11-beta HSD1 serve ad aumentare le concentrazioni locali di cortisolo biologicamente attivo in un dato tessuto; l'11-beta HSD2 serve a diminuire le concentrazioni locali di cortisolo biologicamente attivo. Se è presente l'esoso-6-fosfato deidrogenasi (H6PDH), l'equilibrio può favorire l'attività dell'11-beta HSD1. L'H6PDH rigenera il NADPH, che aumenta l'attività dell'11-beta HSD1 e diminuisce l'attività dell'11-beta HSD2. ^[118]

È stato suggerito che un'alterazione dell'11-beta HSD1 svolga un ruolo nella patogenesi dell'obesità, dell'ipertensione e dell'insulino-resistenza nota come sindrome metabolica. ^[119]

Un'alterazione dell'11-beta HSD2 è stata implicata nell'ipertensione essenziale ed è nota per portare alla sindrome da eccesso apparente di mineralcorticoidi (SAME).

Anello A reduttasi (5alfa- e 5beta-reduttasi)

Il cortisolo viene anche metabolizzato irreversibilmente in 5-alfa tetraidrocortisolo (5-alfa THF) e 5-beta tetraidrocortisolo (5-beta THF), reazioni per le quali la 5-alfa reduttasi e la 5-beta-reduttasi sono i fattori limitanti il tasso, rispettivamente. La 5-beta reduttasi è anche il fattore limitante nella conversione del cortisone in tetraidrocortisone. ^{[ citazione medica necessaria ]}

Viene metabolizzato anche il citocromo P450, famiglia 3, sottofamiglia A monoossigenasi

Il cortisolo irreversibilmente in 6β-idrossicortisolo da parte delle monoossigenasi del citocromo p450-3A, principalmente CYP3A4. ^{[120] [121] [116] [122]} I farmaci che inducono il CYP3A4 possono accelerare la clearance del cortisolo. ^[123]

Il

cortisolo è un corticosteroide presente in natura ed è anche noto come 11β,17α,21-triidrossipregn-4-ene-3,20-dione .

Animali

Negli animali, il cortisolo è spesso usato come indicatore di stress e può essere misurato nel sangue, ^[124] nella saliva, ^[124] nelle urine, ^[125] nei capelli, ^[126] e nelle feci. ^{[126] [127]}

Vedi anche

Riferimenti