Kortizol

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Kortizol
Cortisol2.svgCortisol-3D-balls.png
Općenito
Hemijski spoj Kortizol
Druga imena IUPAC ime: 11β,17α,21-Trihidroksipregn-4-ene-3,20-dion
Molekularna formula C21H30O5
CAS registarski broj 50-23-7
Osobine1
Molarna masa 362,460 g/mol
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Kortizol je steroidni hormon, u klasi glukokortikoidnih hormona. Kada se koristi kao lijek, poznat je pod nazivom hidrokortizon.

Proizvodi se kod mnogih životinja, uglavnom u zona fasciculata kori nadbubrežne žlijezde.[1]Proizvodi se i u drugim tkivima, ali u manjim količinama.[2]

Kortizol se oslobađa u dnevnim ciklusima, a otpuštanje se povećava kao odgovor na stres i nisku razinu koncentracije glukoze u krvi. Djeluje na povećanje šećera u krvi, putem glikogeneze, suzbijanje imunskog sistema i pomaganje u metabolizmu masti, proteina i ugljukohidrata.[3] Pomaže i u formiranju kostiju.[4]

Biosinteza[uredi | uredi izvor]

Steroidogeneza, sa kortizolom na desnoj strani.
[5]

Kortizol se sintetizira iz holesterola. Sinteza se odvija u strukturi zvanoj zona fasciculata kore nadbubrežne žlijezde. (Naziv kortizol izveden je iz korteksa.) Dok kora nadbubrežne žlijezde također proizvodi aldosteron (u zona glomerulosa) i neke spolne hormone (u zona reticularis), kortizol je njegova glavna izlučevina kod ljudi i nekoliko drugih vrsta. (Međutim, kod goveda se nivo kortikosterona može približiti [6] ili premašiti razine kortizola.). Srž nadbubrežne žlijezde je ispod kore i uglavnom izlučuje adrenalinske kateholamin]]e (npr. epinefrin) i noradrenalin (norepinefrin), stimulacijomom simpatičkog nervnog sistema.

Sinteza kortizola u nadbubrežnoj žlijezdi stimulira prednji režanj hipofize putem ACTH; proizvodnju ACTH-a zauzvrat potiče CRH kojeg oslobađa hipotalamus. ACTH povećava koncentraciju holesterola u unutrašnjoj mitohondrijskoj membrani, akutnom regulacijom steroidogenih regulatornih proteina. Također stimulira glavni korak koji ograničava brzinu u sintezi kortizola, u kojem se holesterol pretvara u pregnenolon i katalizira citohromom P450SCC (enzim cijepanja bočnog lanca).[7]

Metabolizam[uredi | uredi izvor]

Kortizol se metabolizira sistemom 11-beta hidroksisteroid- dehidrogenaze (11-beta HSD), koja se sastoji od dva enzima: 11-beta HSD1 i 11-beta HSD2.

  • 11-beta HSD1 koristi kofaktor NADPH, za pretvaranje biološki inertnog kortizona u biološki aktivni kortizol.
  • 11-beta HSD2 koristi kofaktor NAD + za pretvaranje kortizola u kortizon.

Sveukupno, neto efekat je da 11-beta HSD1 služi za povećanje lokalnih koncentracija biološki aktivnog kortizola u datom tkivu; 11-beta HSD2 služi za smanjenje lokalnih koncentracija biološki aktivnog kortizola.

Kortizol se također metabolizira u 5-alfa tetrahidrokortizol (5-alfa THF) i 5-beta tetrahidrokortizol (5-beta THF), čije su reakcije katalizirane enzimima 5-alfa reduktaza i 5-beta-reduktaza. 5-beta reduktaza je i faktor koji ograničava brzinu u konverziji kortizona u tetrahidrokortizon.

Predloženo je da promjena u 11β-hidroksisteroid-dehidrogenazi tipa 1 | 11-beta HSD1 ima ulogu u patogenezi gojaznosti, hipertenzije i rezistenciji na inzulin, poznatoj kao metabolički sindrom.[8]

Promjena u kortikosteroidu 11-beta-dehidrogenaza izozim 2, uključena je u bolest zvanu esencijalna hipertenzija, za koju je poznato da vodi u sindrom očiglednog mineralokortikoidnog viška (SAME).

Imunski odgovor[uredi | uredi izvor]

Kortizol sprečava oslobađanje tvari u tijelu koje uzrokuju upalu. Koristi se za liječenje stanja koja proizlaze iz prekomjerne aktivnosti odgovora na antitijelo posredovano B-ćelijama. Primjeri uključuju upalne i reumatoidne bolesti, kao i alergije. Hidrokortizon niskog potencijala, dostupan u obliku lijekova bez recepta u nekim zemljama,a koristi se za liječenje problema kože poput osipa i ekcema.

Inhibira proizvodnju interleukina (IL) -12, interferona (IFN)-gama, IFN-alfa i faktora tumorske nekroze (TNF)-a, pomoću antigen-prezentirajućih ćelija(APC) i ćelija T-pomagača (Th) 1, ali regulira IL-4, IL-10 i IL-13 putem Th2 ćelija. To rezultira pomakom prema Th2 imunskkom odgovoru, a ne općenito imunosupresiji. Za aktiviranje stresnog sistema (i posljedično porast pomaka kortizola i Th2) koji se vidi tokom infekcije, vjeruje se da je zaštitni mehanizam koji sprečava prekomjerno aktiviranje upalnog odgovora .[9]

Kortizol može oslabiti aktivnost imunskog sistema. Sprečava proliferaciju T-ćelija čineći da interleukin-2, proizvođač T-ćelija ne reagira na interleukin-1 (IL-1) i ne može da proizvede faktor rasta T-ćelija (kortizol smanjuje ekspresiju receptora Interleukin 2 IL-2R na površini pomoćne T-ćelije što je neophodno za indukciju Th1 'ćelijskog' imunskog odgovora, pa favorizirajući pomak prema dominaciji Th2 i oslobađanju citokina, što rezultira dominacijom Th2 i favorizira imunski odgovor antitijela uzrokovanih 'humoralnim' B-ćelijama).[10] Cortisol also has a negative-feedback effect on interleukin-1.[11]

Iako je IL-1 koristan u borbi protiv nekih bolesti, endotoksične bakterije su stekle prednost prisiljavanjem hipotalamusa da poveća razinu kortizola (prisiljavajući na izlučivanje kortikotropin-osobađajućeg hormona, na taj način antagonizirajući IL-1). Supresorske ćelije nisu pogođene djelovanjem faktora koji modificira glukosteroidni odgovor,[12] tako da je efektivna zadana vrijednost imunskkih ćelija možda čak i veća od zadane vrijednosti za fiziološke procese (odražavajući preraspodjelu leukocita u limfnim čvorovima, koštanoj srži i koži). Brza primjena kortikosterona (endogenog agoniste receptora tipa I i II) ili RU28362 (agonist specifičnog tipa II) životinjama sa uklonjenom nadbubrežnom žlijezdom (adrenalektomija) izazvala je promjene u raspodjeli leukocita. Kortizol utiče na prirodne ćelije-ubice.[13]

Kortizol stimulira mnoge enzime bakra (često do 50% njihovog ukupnog potencijala), uključujući lizil-oksidazu, enzim koji umrežava kolagen i elastin. Za imunski odgovor posebno je dragocjena kortizolska stimulacija superoksid-dismutaze,[14]budući da tijelo, gotovo sigurno, koristi ovaj bakarski enzim kako bi dopustilo superoksidima da otruju bakterije.

Regulacija[uredi | uredi izvor]

Primarna kontrola kortizola je preko peptida hipofize, adrenokortikotropnog hormona (ACTH). ACTH vjerovatno kontrolira kortizol prateći kretanje kalcija unutar ciljnih čelija koje luče kortizol. Kada se aktivira, makrofagi počinju lučiti interlevkin-1 (IL-1), što sinergistički povećava ACTH sa CRH.[15] ACTH zauzvrat kontrolira hipotalamusni peptid, kortikotropin-oslobađajući hormon (CRH), koji je pod nervnom kontrolom. CRH djeluje sinergijski sa arginin vazopresinom, angiotenzinom II i epinefrinom. Zbog toga imunske ćelije ne gube čitavu bitku sa CRH, za sinergizam interleukina-1.[16] Kortizol ima efekte negativne povratne informacije na interleukin-1[17] što bi trebalo biti posebno korisno za bolesti koje stiču prednost prisiljavanjem hipotalamusa da luči previše CRH, poput endotoksinskih bakterija. Na imunosupresivne ćelije, GRMF ne utiče, tako da je efektivna postavljena vrijednost imunskih ćelija možda čak i veća od postavljene za psihološke procese. GRMF (koji se u referenci naziva GAF) prvenstveno pogađa jetru, a ne bubrege. Visoka srednja vrednost kalija, koji stimulira lučenje aldosterona in vitro, također stimulira lučenje kortizola iz zona fascicularis nadbubrežne žlijezde kod pasa;[18] za razliku od kortikosterona, u kojem kalij nema efekta. Kod ljudi, preopterećenje kalijem povećava ACTH i kortizol. To je sigurno uzrok zašto nedostatak kalija stvara smanjenje kortizola i zašto nedostatak kalija uzrokuje smanjenje konverzije 11-deoksikortizola u kortizol.[19] To vjerovatno doprinosi bolu kod reumatoidnog artritisa jer je u ćelijama oboljelih, kalija uvijek malo.[20]

Faktori koji općenito snižavaju razinu kortizola[uredi | uredi izvor]

  • Suplementacija magnezijem smanjuje nivo kortizola u serumu nakon aerobne vježbe, ali ne i u treningu otpornosti;
  • Masna kiselina omega 3, ovisno od doze (ali ne značajno) može smanjiti oslobađanje kortizola, pod utjecajem mentalnog stresa, suzbijanjem sinteze interleukina-1 i 6 i pojačavanjem sinteze interleukina-2, gdje prvi više stimulira oslobađanje CRH. S druge strane, masna kiselina omega 6 djeluje obrnuto u sintezi interleukina;
  • Muzička terapija u nekim situacijama može sniziti nivo kortizola.
  • Terapijska masaža;
  • Seksualni odnosi;
  • Smijeh i humoristično iskustvo;[21]
  • Fosfatidilserin dobijen iz soje u interakciji je s kortizolom, ali tačna doza još nije jasna;
  • Vitamin C može blago usporiti oslobađanje kortizola, kao odgovor na mentalni stresor.[22]
  • Crni čaj može ubrzati oporavak od stanja visokog kortizola.[23]

Faktori koji općenito povećavaju razinu kortizola[uredi | uredi izvor]

  • Kofein;
  • Nedostatak spavanje.
  • Intenzivno veliko ili produženo fizičko opterećenje podstiče otpuštanje kortizola kako bi se povećala glukoneogeneza i održavala glukoza u krvi.
  • Varijacija gena Val/Val del gen kod muškaraca , a Val/Met kod žena;
  • Hipoestrogenizam i suplementacija melatonina povećavaju nivo kortizola u postmenopauzi kod žena.
  • Stres je također povezan s visokim nivoom kortizola.
  • Teške traume ili stresni događaji mogu dugotrajno podizati razinu kortizola u krvi;
  • Potkožno masno tkivo regenerira kortizol iz kortizona.
  • Bolest anorexia nervosa može biti povezana sa povećanim nivoom kortizona.[24]
  • Serotoninski receptor 5HTR2C povezan je s povećanom proizvodnjom kortizola kod muškaraca .

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Scott E (2011-09-22). "Cortisol and Stress: How to Stay Healthy". About.com. Pristupljeno 2011-11-29.
  2. ^ Taves MD, Gomez-Sanchez CE, Soma KK (July 2011). "Extra-adrenal glucocorticoids and mineralocorticoids: evidence for local synthesis, regulation, and function". American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism. 301 (1): E11-24. doi:10.1152/ajpendo.00100.2011. PMC 3275156. PMID 21540450.
  3. ^ Hoehn K, Marieb EN (2010). Human Anatomy & Physiology. San Francisco: Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-60261-9.
  4. ^ Chyun YS, Kream BE, Raisz LG (February 1984). "Cortisol decreases bone formation by inhibiting periosteal cell proliferation". Endocrinology. 114 (2): 477–80. doi:10.1210/endo-114-2-477. PMID 6690287.
  5. ^ Häggström M, Richfield D (2014). "Diagram of the pathways of human steroidogenesis". WikiJournal of Medicine. 1 (1). doi:10.15347/wjm/2014.005. ISSN 2002-4436.
  6. ^ Willett LB, Erb RE (January 1972). "Short term changes in plasma corticoids in dairy cattle". Journal of Animal Science. 34 (1): 103–11. doi:10.2527/jas1972.341103x. PMID 5062063.
  7. ^ Margioris AN, Tsatsanis C (2011). "ACTH Action on the Adrenal". u Chrousos G (ured.). Adrenal physiology and diseases. Endotext.org.
  8. ^ Tomlinson JW, Walker EA, Bujalska IJ, Draper N, Lavery GG, Cooper MS, Hewison M, Stewart PM (October 2004). "11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1: a tissue-specific regulator of glucocorticoid response". Endocrine Reviews. 25 (5): 831–66. doi:10.1210/er.2003-0031. PMID 15466942.
  9. ^ Elenkov IJ (June 2004). "Glucocorticoids and the Th1/Th2 balance". Annals of the New York Academy of Sciences. 1024 (1): 138–46. Bibcode:2004NYASA1024..138E. doi:10.1196/annals.1321.010. PMID 15265778.
  10. ^ Palacios R, Sugawara I (January 1982). "Hydrocortisone abrogates proliferation of T cells in autologous mixed lymphocyte reaction by rendering the interleukin-2 Producer T cells unresponsive to interleukin-1 and unable to synthesize the T-cell growth factor". Scandinavian Journal of Immunology. 15 (1): 25–31. doi:10.1111/j.1365-3083.1982.tb00618.x. PMID 6461917.
  11. ^ Besedovsky HO, Del Rey A, Sorkin E (1986). "Integration of Activated Immune Cell Products in Immune Endocrine Feedback Circuits". u Oppenheim JJ, Jacobs DM (ured.). Leukocytes and Host Defense. Progress in Leukocyte Biology. 5. New York: Alan R. Liss. str. 200.
  12. ^ Fairchild SS, Shannon K, Kwan E, Mishell RI (February 1984). "T cell-derived glucosteroid response-modifying factor (GRMFT): a unique lymphokine made by normal T lymphocytes and a T cell hybridoma". Journal of Immunology. 132 (2): 821–7. PMID 6228602.
  13. ^ Mavoungou E, Bouyou-Akotet MK, Kremsner PG (February 2005). "Effects of prolactin and cortisol on natural killer (NK) cell surface expression and function of human natural cytotoxicity receptors (NKp46, NKp44 and NKp30)". Clinical and Experimental Immunology. 139 (2): 287–96. doi:10.1111/j.1365-2249.2004.02686.x. PMC 1809301. PMID 15654827.
  14. ^ Flohe L, Beckman R, Giertz H, Loschen G (1985). "Oxygen Centered Free Radicals as Mediators of Inflammation". u Sies H (ured.). Oxidative stress. London: Orlando. str. 405. ISBN 978-0-12-642760-8.
  15. ^ Davies E. Keyon, C.J.; Fraser, R. (1985) "The role of calcium ions in the mechanism of ACTH stimulation of cortisol synthesis." Steroids 45: 557.
  16. ^ Dvorak, M.; "Plasma 17-Hydroxycorticosteroid Levels in Healthy and Diarrheic Calves." British Veterinarian Journal 127: 372, 1971.
  17. ^ Besedovsky, H.O.; Del Rey, A.; Sorkin, E. (1984) "Integration of Activated Immune Cell Products in Immune Endocrine Feedback Circuits." p. 200 in Leukocytes and Host Defense Vol. 5 [Oppenheim, J.J.; Jacobs, D.M., eds]. Alan R. Liss, New York,
  18. ^ Mikosha, A.S.; Pushkarov, I.S.; Chelnakova, I.S.; Remennikov, G.Y.A. (1991) “Potassium Aided Regulation of Hormone Biosynthesis in Adrenals of Guinea Pigs Under Action of Dihydropyridines: Possible Mechanisms of Changes in Steroidogenesis Induced by 1,4, Dihydropyridines in Dispersed Adrenocorticytes.” Fiziol. [Kiev] 37: 60,.
  19. ^ Bauman K Muller J 1972 “Effect of potassium on the final status of aldosterone biosynthesis in the rat. I 18-hydroxylation and 18hydroxy dehydrogenation. II beta-hydroxylation.” Acta Endocrin. Copenh. 69; I 701-717, II 718-730.
  20. ^ LaCelle PL et al. (1964) “An investigation of total body potassium in patients with rheumatoid arthritis.” Proceedings of the Annual Meeting of the American Rheumatism Association, Arthritis and Rheumatism 7; 321.
  21. ^ http://www.fasebj.org/cgi/content/meeting_abstract/22/1_MeetingAbstracts/946.11, Cortisol and Catecholamine stress hormone decrease is associated with the behavior of perceptual anticipation of mirthful laughter | authors= Berk et al. (2010): The FASEB Journal22 (1): 946.11.
  22. ^ Vitamin C: Stress Buster Psychology today
  23. ^ Dvorak, M.; "Plasma 17-Hydroxycorticosteroid Levels in Healthy and Diarrheic Calves." British Veterinarian Journal 127: 372, 1971.
  24. ^ https://web.archive.org/web/20090228141554/http://www.ajcn.org/cgi/content/abstract/ajcn.2008.26958v1

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]