Cortisol | ||
Molekulare Darstellung von Cortisol. | ||
Identifizierung | ||
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IUPAC-Name | (8S, 9S, 10R, 11S, 13S, 14S, 17R) -11,17-Dihydroxy-17- (2-hydroxyacetyl) -10,13-dimethyl-2,6,7,8,9,11,12; 14,15,16-Decahydro-1H-cyclopenta [a] phenanthren-3-on | |
N o CAS | ||
N o ECHA | 100.000.019 | |
N o EG | 200-020-1 | |
ATC-Code | A01 , A07 , C05 , D07 , D07 , D07 , D07 , D07 , H02 , S01 , S01 , S02 | |
DrugBank | DB00741 | |
PubChem | 25113440 | |
ChEBI | 17650 | |
LÄCHELN |
C1 [C @ H] 2 [C @ H] 3 [C @@ H] ([C @@] 4 (C (= CC (= O) CC4) CC3) C) [C @@ H] ( O) C [C @@] 2 ([C @] (C (CO) = O) (O) C1) C , |
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InChI |
InChI: InChI = 1 / C21H30O5 / c1-19-7-5-13 (23) 9-12 (19) 3-4-14-15-6-8-21 (26,17 (25) 11- 22) 20 (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 |
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Chemische Eigenschaften | ||
Brute Formel |
C 21 H 30 O 5 [Isomere] |
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Molmasse | 362,4599 ± 0,0204 g / mol C 69,59%, H 8,34%, O 22,07%, |
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Physikalische Eigenschaften | ||
T ° Fusion | 220 ° C. | |
Löslichkeit | 320 mg · l -1 ( Wasser , 25 ° C ) | |
Vorsichtsmaßnahmen | ||
WHMIS | ||
D2A, D2A : Sehr giftiges Material, das andere toxische Wirkungen verursacht. Offenlegung bei 0,1% gemäß Klassifizierungskriterien |
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Ökotoxikologie | ||
DL 50 |
500 mg · kg -1 (Maus, sc ) 150 mg · kg -1 (Ratte, ip ) 449 mg · kg -1 (Ratte, sc ) |
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LogP | 1,61 | |
Einheiten von SI und STP, sofern nicht anders angegeben. | ||
Das Cortisol (oder Hydro-Cortison ) ist ein Hormonsteroid ( Corticosteroid ), das von der Zona fasciculata-Region des Cortex (dem äußeren Teil) der Nebenniere als Reaktion auf die ACTH- Hypophyse aus Cholesterin ausgeschieden wird . Seine Hauptfunktionen oder Aktionen sind:
Aus pathologischer Sicht definiert die Hypersekretion von Cortisol - oder chronischer Hyperkortisolismus - das Cushing-Syndrom , während im Gegensatz dazu ein Mangel an Cortisol - oder Hypokortisolismus - eine der Formen der Nebenniereninsuffizienz ist .
Verschiedene Formen von synthetischen Kortikosteroiden, die mit Cortisol verwandt sind, werden zur medikamentösen Behandlung verschiedener Krankheiten verwendet.
Cortisol wird aus Cholesterin im faszikulierten Bereich und im retikulierten Bereich der Nebennierenrinde synthetisiert . Seine Ausscheidung wird auf der Ebene des Hypothalamus reguliert, der die Hypophyse durch das Corticotropin-Releasing- Hormon (CRH) stimuliert . Die Hypophyse sezerniert dann das kortikotrope Hormon oder ACTH, das die Nebenniere stimuliert. Cortisol wird dann ausgeschieden. Cortisol hat auch eine hemmende Rückkopplungswirkung auf den Hypothalamus und die Hypophyse und hemmt CRH und ACTH.
Im Blut ist Cortisol weitgehend (etwa 90%) an Proteine gebunden (hauptsächlich an CBG für Cortisol- bindendes Globulin oder Transcortin ), aber nur ungebundene Moleküle wirken auf den Körper. Diese beiden Formen sind im Gleichgewicht.
Die 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ 1 würde inaktives Cortison in aktives Cortisol umwandeln. Dieses Enzym scheint daher eine Rolle bei der Regulierung seines Stoffwechsels zu spielen.
Die Zerstörung ( Katabolismus ) von Cortisol erfolgt in der Leber (5β-Reduktase und 5α-Reduktase ) und der Niere (durch 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ 2 , die Cortisol in Cortison umwandelt ). Dieser Katabolismus kann bei einigen schweren Krankheiten gestört sein und zu Hyperkortiskismus führen.
Dieses Hormon der Nebennierenrinde ist ein wahrer Initiator und Stoffwechselregulator und stimuliert den Anstieg des Blutzuckers . es ermöglicht daher, Energie aus den körpereigenen Reserven freizusetzen.
Folgen :
Cortisol erhöht die Empfindlichkeit der glatten Gefäßmuskelfasern gegenüber Bluthochdruckmitteln: Katecholamine und Angiotensin II . Es stimuliert die Synthese von Katecholaminen und hemmt deren Abbau durch das Enzym COMT. Cortisol verringert die Wirksamkeit von Vasodilatatoren (wie NO ) auf das Endothel.
Es verursacht die Abnahme der zirkulierenden Lymphozyten, die Stimulierung der Erythropoese und die Zunahme der Neutrophilen und Blutplättchen . Diese Abnahme wurde ursprünglich auf die Unterdrückung des Immunsystems zurückgeführt, es wurde jedoch gezeigt, dass diese Abnahme eher mit einer Umverteilung der Leukozyten in die Peripherie zusammenhängt: Lymphknoten , Haut und Rückenmark (Cohen, 1972; Cox & Ford, 1982; Dhabhar & McEwen) 1996; Dhabhar und Dhabhar; Fauci 1975; Fauci und Dale 1974; Fauci und Dale 1975; Yu et al. 1974).
Cortisol führt zu einer verzögerten Wundheilung. Durch die Stimulierung der Synthese von Enzymen zum Abbau der extrazellulären Matrix wie Metalloproteinasen und die Hemmung der für Kollagene kodierenden Gene hat der chronische Hyperkortisolismus auch eine abbauende Wirkung auf die Dermis, die durch eine Abnahme der mechanischen Eigenschaften der Haut gekennzeichnet ist (Abnahme der Dicke von das darunter liegende Bindegewebe).
Cortisol hat eine Mineralocorticoid-Wirkung, indem es an den Aldosteronrezeptor bindet . Diese Wirkung wird durch das Nierenenzym 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase Typ 2 (11βHSD2) verhindert, das Cortisol zu inaktivem Cortison metabolisiert. In dem Fall, in dem die Cortisolämie hoch ist, wird die Mineralocorticoidwirkung mit hypertensiven und hypokaliämischen Zuständen ausgedrückt.
Seine entzündungshemmende und immunsuppressive Wirkung ist die Grundlage seiner therapeutischen Anwendung: Natürliches Cortisol hat zu einer Klasse von Arzneimitteln geführt, die unter dem Namen Corticosteroide oder synthetische Corticosteroide bekannt sind . Es wirkt im Blut, indem es die Rückkehr von Lymphozyten und Eosinophilen zu den Immunorganen ( Milz , Knochenmark , Lymphknoten ) fördert und die Anzahl der zirkulierenden polymorphkernigen Zellen erhöht (Demargination). Auf zellulärer Ebene wirkt es auf der Ebene der T- und B- Lymphozyten, indem es deren Apoptose fördert und die Sekretion von Zytokinen und Interleukinen verringert (Hemmung des NF-kappaB- Faktors ). Es verringert die Produktion chemischer Entzündungsfaktoren: Prostaglandine und Leukotriene (durch Hemmung der Phospholipase A2 (PLA2) durch Erhöhung des Lipocortins ), Serotonin , Histamin und lysosomale Enzyme.
Chronische Stresszustände, begleitet von einer hohen und kontinuierlichen Sekretion von Cortisol, können Immundefekte bei Infektionen entwickeln. Die Exposition des Körpers gegenüber POPs ( persistenten organischen Schadstoffen ) geht mit einer Zunahme der Cortisolproduktion einher, die für den Fötus ein Risiko darstellt, wenn er dieser ausgesetzt wird.
Bei allen Säugetieren steuert Cortisol verschiedene hormonelle Prozesse während der Entwicklung des Fötus. Es trägt zur Aufrechterhaltung lebenswichtiger und normaler Körperfunktionen in Stressphasen bei. Cortisol sorgt auch für die Reifung der fetalen Lunge. Kürzlich wurde gezeigt, dass bestimmte persistente organische Schadstoffe (POPs) wie PCB im Embryo bei den Konzentrationen in unserer Nahrung (z. B. in Fischen) die Synthese von Cortisol sowie von Sexualhormonen verändern, was möglich ist gesundheitsschädlich für zukünftige Jugendliche und Erwachsene sein. Bei Labortieren verändert die Exposition des Fötus gegenüber PCB - aber auch während des Stillens - den Cortisolspiegel im Blut bei Feten und betrifft später Erwachsene (insbesondere ein erhöhtes Risiko für Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen). Dennoch scheint es Synergieprozesse zu geben, die noch sehr wenig verstanden werden.
Die Sekretion von Cortisol folgt wie die von Melatonin einem nykthemeren Rhythmus , dessen Umweltsynchronisator der Tag-Nacht- oder Hell-Dunkel- Zyklus ist . Menschen, die von Licht oder anderen Zeitangaben in der Umgebung isoliert sind, sehen, wie ihre zirkadianen Rhythmen driften (ihre interne Uhr wird nicht mehr auf die 24 Stunden des Tag-Nacht-Zyklus zurückgesetzt), und sie leiden unter Schlafstörungen und einer Tagesmüdigkeit . Ähnliche Störungen (einschließlich der Melatonin- und Cortisol-Produktionsrate) treten bei den meisten Menschen auf, die völlig blind sind , obwohl sie in einer normalen Gesellschaft leben und Zugang zu vielen Zeitangaben hatten.
Die Sekrete von CRH, ACTH und Cortisol folgen einem zirkadianen Rhythmus. Die Cortisolsekretion ist zwischen 6 Uhr morgens und 8 Uhr morgens am höchsten und wird als "Peak- Akrophase " bezeichnet. Sie nimmt dann mitten in der Nacht auf fast Null ab, bevor sie wieder zunimmt, um am nächsten Morgen einen neuen Peak zu erreichen. Aus diesem Grund wird der Plasma-Cortisol-Assay morgens gegen 8 Uhr durchgeführt . Die Glukoneogenese , die es induziert, wird wahrscheinlich das Gehirn zu Beginn des Tages nähren , und dies auch dann, wenn die jüngste Nahrungsaufnahme nicht ausreichend war.
Der zirkadiane Rhythmus der Cortisolsekretion ist unabhängig von den Schlafplänen . Bei Nachtarbeitern ist jedoch eine Störung des Tageszyklus zu beobachten . Schließlich wird eine Variation in der Cortisol - Kurve wurde in den beobachteten circannualen Rahmen : Akrophase im Sommer, batyphase im Winter.
Bei Erwachsenen nimmt die Sekretion von Melatonin zu, wenn die von Cortisol abnimmt. Bei Menschen mit Schlafstörungen erhöht die Verabreichung von exogenem Melatonin in der Dämmerung die Tageszeit um einige Stunden. Das Altern verursacht eine Abnahme der Melatoninproduktion und eine Verzögerung (Verzögerung) des Melatoninpeaks, während die Cortisolproduktion zunimmt und sein Peak früher in der Nacht auftritt. Bei Schlaflosigkeit, Schizophrenen und depressiven Patienten, deren Melatoninproduktion niedrig und verzögert ist, kann die abendliche Verabreichung von Melatonin mit verlängerter Freisetzung am Abend eine frühe Cortisolproduktion beheben (mit Verbesserung der Schlafqualität, des Blutdrucks sowie des Stoffwechsels und der Stimmung).
Viele Krankheiten sind mit einer Deregulierung der Cortisolsekretion verbunden. Chronischer Hyperkortisolismus (oder Hyperkortizismus) charakterisiert die verschiedenen Formen des Cushing-Syndroms (bestehend aus verschiedenen Formen und unterschiedlichen pathologischen Ursprüngen) und des primären Hypokortisolismus (oder der Addison-Krankheit ), des sekundären Hypokortisolismus (aufgrund einer Hypophysen- ACTH- Insuffizienz ).
Darüber hinaus wurde beobachtet, dass depressive Menschen zu viel Cortisol produzieren und diejenigen, die ausgebrannt sind, nicht genug.
Einige dieser Krankheiten können sogar durch Chronopharmakologie geheilt werden .
Hydrocortison ist Teil der Liste der wichtigsten Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation (Liste aktualisiert im April 2013).