El cortisol cumple con la función biológica más importante, puesto que regula multitud de procesos que garantizan la homeostasis metabólica y permite la adaptación a las situaciones de estrés. El cortisol se segrega en pulsos cuya frecuencia y magnitud dependen de la ACTH. Su producción alcanza el máximo por la mañana y el mínimo cerca de medianoche (ritmo circadiano del cortisol). En la sangre, la mayor parte del cortisol se une a la transcortina (cortisol binding globulin: CBG) –una proteína transportadora perteneciente al grupo de las globulinas α2– y una pequeña parte a la albúmina. En condiciones fisiológicas, el 90–95 % del cortisol está unido a proteínas, mientras que la parte restante representa lo que se conoce como cortisol libre. Solo el cortisol libre puede producir efectos biológicos: se difunde con facilidad al interior de las células objetivo, donde después de unirse al receptor citoplasmático, crea un complejo que se introduce en el núcleo celular.
Actividad molecular del cortisol:
1) regula y activa la transcripción de algunos genes y se encarga de las modificaciones postraduccionales
2) estabiliza las membranas biológicas (lisosomas y mitocondrias)
3) "aprueba" la actividad de otros factores biológicos (p. ej. facilita la actividad presora de la noradrenalina).
La actividad metabólica del cortisol afecta al metabolismo de los hidratos de carbono, las proteínas y las grasas (gracias a su unión al receptor de glucocorticoides) y al hidroelectrolítico (unión al receptor de mineralocorticoides).
Influencia de los GCS sobre el metabolismo de los hidratos de carbono:
1) estimulan la gluconeogénesis en el hígado y facilitan la gluconeogénesis estimulada por la catecolamina y el glucagón
2) intensifican la síntesis de glucógeno en el hígado, lo que permite producir reservas de glucosa de fácil acceso para los momentos de esfuerzo físico o periodos largos entre comidas
3) reducen el consumo de glucosa en los tejidos periféricos muscular, adiposo, linfático y conectivo.
Como resultado, incrementa la reserva de glucosa utilizada por distintos órganos, que principalmente es necesaria en los procesos metabólicos del sistema nervioso central (SNC), los riñones y los eritrocitos. De todos los derivados sintéticos del cortisol, la triamcinolona es el único que no incrementa la concentración de glucosa en sangre, ya que estimula la síntesis de glucógeno en el hígado de una forma mucho más intensa que los demás GCS.
El exceso de cortisol puede inducir una diabetes esteroidea.
Influencia de los GCS sobre el metabolismo de las proteínas:
1) estimulan la descomposición de proteínas en los tejidos periféricos (principalmente en los músculos) y liberan los aminoácidos aprovechados en la gluconeogénesis
2) estimulan la síntesis de proteínas en el hígado.
El exceso de cortisol provoca atrofia muscular y la formación de estrías en la piel.
Influencia de los GCS sobre el metabolismo de las grasas:
1) estimulan la descomposición de las grasas y la liberación de glicerol y ácidos grasos
2) participan de forma indirecta en el desarrollo de la obesidad –sobre todo la central– debido a que estimulan el apetito e influyen en el metabolismo de la glucosa.
Influencia de los GCS sobre el metabolismo hidroelectrolítico:
1) incrementan la reabsorción de Na+ y agua en los túbulos renales, reducen la secreción de sodio por parte de las glándulas salivares, sudoríparas y secretoras del tubo digestivo e intensifican la excreción de potasio, aunque en bastante menor medida que los MCS
2) aumentan la filtración glomerular.
Influencia de los GCS en el sistema inmune:
1) aumentan la apoptosis de los linfocitos T
2) inhiben la migración leucocitaria
3) reducen la producción de citocinas proinflamatorias (p. ej. de TNF), quimiocinas, moléculas de adhesión y otros mediadores inflamatorios
4) inhiben la actividad de la fosfolipasa A2, una enzima clave en la producción de prostaglandina
5) aumentan la expresión de muchos genes de actividad antiinflamatoria, incluida la anexina 1 (antes conocida como lipocortina 1)
6) inhiben la proliferación de linfocitos T y B.
Todos estos efectos permiten conservar la homeostasis y los procesos fisiológicos de crecimiento. Además, garantizan una cicatrización de heridas adecuada.
Actividad en los órganos Los GCS también ejercen influencia sobre la función de muchos órganos. En el CNS, determinan el contenido adecuado de agua en el compartimento celular gracias a la estabilización de las membranas celulares. Influyen positivamente en la capacidad de concentración y en las funciones cognitivas. En el sistema cardiovascular, los GCS regulan la expresión de los receptores adrenérgicos. En los riñones, intensifican la filtración glomerular y la excreción de calcio, fosfatos y potasio. En el estómago, el exceso de cortisol retrasa la renovación celular de las mucosas, por lo que trastorna su resistencia a los factores perjudiciales, especialmente al exceso de HCl. También reduce la producción de mucosa protectora, inhibiendo así la síntesis de prostaglandinas. La disfunción de las glándulas sexuales inherente al exceso de cortisol depende de la inhibición de la secreción de gonadotropinas. En los hombres también depende directamente de la inhibición de la secreción de testosterona. La hipercortisolemia puede reducir la secreción de TSH y desembocar en un hipotiroidismo secundario.
Con fines terapéuticos, se han sintetizado derivados del cortisol con una estructura química ligeramente modificada. De este modo, es posible intensificar la acción de los glucocorticoides y limitar la retención de sodio y agua. Así, se ha obtenido una serie de GCS con tendencia limitada a inducir edemas, pero con una actividad catabólica incrementada que produce atrofia muscular y cutánea, estrías en la piel, diátesis hemorrágica y osteoporosis. Solo los GCS que contienen el grupo 11-OH (hidrocortisona, prednisolona, metilprednisolona, dexametasona, triamcinolona, ciclesonida) pueden producir efectos biológicos en el organismo. Los compuestos que contienen el grupo 11-CO (p. ej. la prednisona) tienen que someterse a una conversión a derivados de 11-OH para alcanzar la actividad biológica. Los derivados sintéticos del cortisol aplicados en dosis superiores a las fisiológicas poseen un amplio espectro de aplicación en la medicina, principalmente gracias a su actividad antiinflamatoria e inmunosupresora.