El cortisol (hidrocortisona) es una hormona esteroidea, o glucocorticoide, producida por la glándula suprarrenal.1 Se libera como respuesta al estrés y a un nivel bajo de glucocorticoides en la sangre. Sus funciones principales son incrementar el nivel de azúcar en la sangre a través de la gluconeogénesis, suprimir el sistema inmunológico y ayudar al metabolismo de grasas, proteínas, y carbohidratos Además, disminuye la form
ación ósea. Varias formas sintéticas de cortisol se usan para tratar una gran variedad de enfermedades diferentes.
En el hombre, 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-
El cortisol es digerido por la zona fasciculada 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 (lo cual se debe a un factor evolutivo, relacionado con la época de las cavernas). 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 g/dL en la sangre, la CBG se encuentra saturada y los niveles de cortisol plasmáticos aumentan velozmente.
La vida media del cortisol es de 60 - 90 minutos, aunque tie
nde 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:
Metabolismo de hidratos de carbono, proteínas y grasas (acción glucocorticoide).
Homeostasis del agua y los electrólitos (acción mineralcorticoide).
Incrementar el nivel de azúcar en la sangre a través de la gluconeogénesis.
Suprimir la acción del sistema inmunitario.
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 suprar
renales, 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.
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 glucosa9 con la disminución de la translocación de transportadores de glucosa a la membrana celular, especialmente el GLUT4. Sin embargo, el cortisol aumenta la síntesis de glucógeno (glucogénesis) en el hígado.
El efecto permisivo de cortisol en la acción de la in
sulina en la glucogénesis hepática se observa en el cultivo de hepatocitos en el laboratorio, aunque el mecanismo es desconocido.
Colágeno
En ratas de laboratorio, el cortisol inducido por la pérdida de colágeno en la piel es diez veces mayor que en cualquier otro tejido.El cortisol (como opticortinol) puede inhibir inversamente las células precursoras de IgA en el intestino de los terneros. El cortisol también inhibe el IgA en suero, como lo hace la IgM, pero no está demostrado que inhiba la IgE.
Secreción gástrica y renal
El cortisol estimula la secreción ácida gástrica.16 Su único efecto directo sobre la excreción del ion hidrógeno de los riñones es la estimulación de la excreción del ion amonio mediante la inactivación de la enzima glutaminasa renal.La secreción de cloruro neta en los intestinos es disminuida inversamente por el cortisol in vitro (metilprednisolona).
Sodio
El cortisol inhibe la pérdida de sodio a través del intestino delgado de los mamíferos.El agotamiento del sodio, sin embargo, no afec
ta al cortisol, por lo que el cortisol no puede ser usado para regular el suero sódico. Originariamente, el objetivo del cortisol puede haber sido transportar sodio; esta hipótesis se soporta en el hecho de que los peces de agua dulce utilizan el cortisol para estimular el sodio hacia el interior, mientras que los peces de agua salada tienen un sistema basado en el cortisol para expulsar el exceso de sodio.
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. Para que el potasio salga de la célula, el cortisol hace entrar un número igual de iones sodio. Como podemos ver, esto debería hacer que la regulación del pH fuese mucho más simple, al contrario que en la situación normal de falta de potasio donde aproximadamente 2 iones sodio entran por cada 3 iones potasio que salen, que es más cercano al efecto de la desoxicorticosterona. Sin embargo, el cortisol sistemáticamente causa la alcalosis del suero, mientras que en una deficiencia de pH no ca
mbia. Quizás este puede ser el objetivo de llevar el pH del suero a un valor óptimo para algunas de las enzimas inmunológicas durante las infecciones en los momentos en los que el cortisol disminuye. La pérdida directa de potasio en los riñones también es bloqueada mediante el descenso de la concentración de cortisol (9-α-fluorhidrocortisona).
Agua
El cortisol también actúa como una hormona antidiurética.19 La mitad de la diuresis intestinal es controlada así. En los perros, la diuresis de los riñones es controlada igualmente por el cortisol y el descenso de la excreción de agua sobre el descenso de cortisol (dexametasona) es debido probablemente a la estimulación inversa de la hormona antidiurética (ADH o arginina vasopresina), cuya estimulación no es anulada mediante la carga de agua. Los humanos y otros animales también usan este mecanismo.
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.Esto incluye a la lisil oxidasa, una enzima que se usa para el “cross-linking” del colágeno y la elastina.La estimulación de la superóxido dismutasa por el cortisol es particularmente valiosa para el sistema inmunológico, ya que esta enzima de cobre es usada por el cuerpo para permitir que el superóxido envenene las bacterias.
El cortisol causa un descenso de 4 o 5 veces en la concentración de metalotioneínas, una proteína de almacenamiento de cobre en ratones (sin embargo los roedores no sintetizan el cortisol por sí mismos). Ésta puede existir para proporcionar más cobre en la síntesis de ceruloplasmina o para liberar el cobre molecular. El cortisol tiene un efecto opuesto sobre el ácido α-aminoisobutírico que sobre otros aminoácidos. 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. El cortisol también tiene un efecto negativo sobre la interleucina-1. La IL-1 debe de ser especialmente útil para combatir algunas enfermedades; sin embargo, las endotoxinas bacterianas han conseguido ventaja forzando al hipotálamo a incrementar los niveles de cortisol mediante la secreción de la hormona CRH, en este caso antagonizando la IL-1. Las células supresoras no son afectadas por el factor modificador de la respuesta glucoesteroide GRMF,34 así
que el punto efectivo para las células inmunes puede ser incluso más alto que el punto de procesos psicológicos. Esto refleja la redistribución de los leucocitos hacia ganglios linfáticos, médula ósea y piel. La administración aguda de corticosterona (el receptor agonista endógeno de los tipos I y II) o RU28362 (un receptor agonista de tipo II específico) sobre animales con adrenalina induce cambios en la distribución de los leucocitos. Las células NK (Natural Killer) no son afectadas por el cortisol.
Metabolismo óseo
Baja la formación ósea, así que favorece el desarrollo de osteoporosis a largo plazo. El cortisol saca el potasio de las células a cambio de un número igual de iones sodio com
o se ha mencionado antes. Esto puede causar un gran problema con la hiperpotasemia del shock metabólico debido a cirugía, ya que el cortisol reduce la absorción de calcio en el intestino.
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,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.
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.
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.
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 i
nterleuquina-2, donde el primero estimula más la liberación de CRH. Los ácidos grasos omega 6, por otro lado, actuan 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.
La fosfatidilserina derivada de la soya interactúa con el cortisol pero la dosis correcta todavía no está clara.
La Vitamina C puede despuntar ligeramente la liberación de cortisol en respuesta a un estresante mental.
El té negro puede acelerar la recuperación de una condición de cortisol alta.
Factores generalmente aumenta los niveles de cortisona
La cafeína.
La falta de sueño.
El ejercicio físico intenso (alto VO2 max.) o prolongado estimula la liberación de cortisol para aumentar la gluconeogénesis y mantener la glucosa en sangre.
Una nutrición adecuada y alto nivel de condicionamiento60 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.
Traumas severos o eventos estresantes pueden elevar los niveles de cortisol en la sangre por periodos prolongados.
El tejido adiposo subcutáneo regenera cortisol de cortisona.
La anorexia nerviosa puede estar asociada con el incremento del nivel de cortisona.
El receptor de la serotonina 5HTR2C esta asociado con el aumento de la producción de cortisol en hombres.
