Eje hipotálamo-hipofisario-suprarrenal
El cascada fisiológica de producción de cortisol se desencadena en el sistema nervioso central y culmina en la periferia, específicamente en la corteza suprarrenal. Este proceso se puede dividir en varias etapas estrictamente secuenciales:
- En respuesta a estímulos desencadenantes, como infecciones agudas, traumatismos o una caída crítica en la concentración de glucosa en sangre, las estructuras del hipotálamo liberan al torrente sanguíneo un factor liberador específico: la corticotropina (CRH).
- La corticotropina llega a la adenohipófisis, estimulando a sus células para que sinteticen y secreten hormona adrenocorticotropa (ACTH).
- A su vez, la ACTH circulante actúa sobre los receptores de la corteza suprarrenal, activando directamente los procesos de síntesis y posterior secreción de cortisol.
Es importante señalar que el cortisol es una de las hormonas contrarrreguladoras. En el módulo de regulación hormonal del metabolismo, se considera el antagonista fisiológico más importante de la insulina, junto con la adrenalina, la somatotropina y las yodotironinas (hormonas tiroideas).
Mecanismo de retroalimentación negativa
Para evitar el agotamiento excesivo de los recursos energéticos del organismo y el efecto tóxico de concentraciones excesivas de glucocorticoides, el sistema de regulación cuenta con un mecanismo de autocontrol estricto. Tan pronto como el nivel de cortisol en la circulación sistémica aumenta significativamente, comienza a inhibir directamente la actividad de las glándulas endocrinas superiores.
Los niveles elevados de cortisol inhiben:
- La síntesis y liberación de corticotropina en las estructuras hipotalámicas.
- La secreción de ACTH por las células hipofisarias.
Gracias a este «freno» biológico, el perfil hormonal regresa suavemente a los valores normales una vez eliminado el estímulo estresante inicial.
Catabolismo y excreción de corticoesteroides
Las hormonas corticoesteroides que ya han cumplido su función sufren transformaciones químicas para su posterior eliminación del organismo. Los principales productos del catabolismo de los corticoesteroides (a excepción de compuestos como la aldosterona y la corticosterona) se transforman en 17-cetosteroides.
Para garantizar la solubilidad en agua y una excreción exitosa por la orina, estos metabolitos forman conjugados estables. La forma de eliminación consiste en complejos con los ácidos glucurónico y sulfúrico.
La evaluación de los niveles de 17-cetosteroides en la orina de 24 horas tiene una enorme importancia clínica, aunque la interpretación de los resultados depende del sexo del paciente:
- En los hombres, la excreción normal oscila entre 12 y 17 mg al día. De este volumen, aproximadamente dos tercios (2/3) corresponden a metabolitos de corticoesteroides de origen suprarrenal, y el tercio restante (1/3) procede de derivados de la testosterona sintetizados por los testículos.
- En las mujeres, los valores de referencia son notablemente más bajos: de 7 a 12 mg al día, y estos compuestos excretados son predominantemente de origen suprarrenal.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué enzimas participan en la biosíntesis de cortisol en la corteza suprarrenal?
En la biosíntesis de cortisol en la corteza suprarrenal participan enzimas de hidroxilación.
Enzimas clave de la vía de síntesis:
- 21-hidroxilasa: enzima principal cuyo defecto genético causa con mayor frecuencia un bloqueo en la vía de síntesis de cortisol.
- 11-beta-hidroxilasa: enzima cuya deficiencia es menos frecuente, pero que también provoca el bloqueo en la formación de cortisol y aldosterona.
¿A partir de qué precursor molecular se sintetiza el cortisol?
El precursor molecular para la síntesis de cortisol es el colesterol.
Las fuentes de esta sustancia de partida son los ésteres almacenados intracelularmente, así como los ésteres de colesterol transportados por las lipoproteínas de baja densidad (LDL). La conversión del precursor incluye varias etapas:
- Pregnenolona: se forma en las mitocondrias mediante la escisión de un fragmento de 6 átomos de carbono.
- Progesterona: se forma en el retículo endoplasmático.
- 11-desoxicortisol: se forma a partir de la progesterona a través de la 17-OH-progesterona y regresa a la mitocondria para su conversión final en cortisol.
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué factores estimulan la producción de cortisol?
La cascada fisiológica de secreción se desencadena potentemente ante la disminución de los niveles de glucosa en sangre, así como en situaciones agudas: traumatismos graves y procesos infecciosos.
¿En qué consiste la retroalimentación negativa en este sistema?
Una concentración elevada de cortisol en la sangre actúa como señal inhibitoria: suprime la secreción de corticotropina en el hipotálamo y de ACTH en la hipófisis, deteniendo una mayor estimulación de las glándulas suprarrenales.
¿En qué forma se eliminan del organismo los metabolitos de los corticoesteroides?
Se transforman en 17-cetosteroides y se excretan por la orina en forma hidrosoluble, como conjugados con los ácidos sulfúrico y glucurónico.
Qué más repasar sobre el tema
- Funciones de la insulina y el glucagón como hormonas clave del metabolismo energético
- Mecanismo de acción de las hormonas contrarrreguladoras (adrenalina, somatotropina, yodotironinas)
- Catabolismo de la aldosterona y la corticosterona
- Regulación hormonal del metabolismo bajo un ritmo de alimentación normal
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