Cortisol

Cortisol, auch Hydrocortison (nicht zu verwechseln mit Cortison, der inaktivierten Form des Cortisol), ist ein Steroidhormon, das in der Zona fasciculata der Nebennierenrinde gebildet wird und zur Gruppe der Glucocorticoide gehört. Die Cortisolausschüttung wird durch Adrenocorticotropin (adrenocorticotropes Hormon, ACTH) aus dem Hypophysenvorderlappen stimuliert. Eine Überfunktion (Hypercortisolismus) führt zum klinischen Bild des Morbus Cushing, eine Unterfunktion (Hypocortisolismus) zum Morbus Addison.

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Biosynthese

Cortisol ist ein Steroidhormon der Nebennierenrinde. Es entsteht aus Cholesterol. Dabei findet zunächst in den Mitochondrien der Nebennierenrinde die Synthese von Pregnenolon statt, einer gemeinsamen Vorstufe von Glucocorticoiden (z. B. Cortisol), Mineralocorticoiden (z. B. Aldosteron), Androgenen (z. B. Testosteron) und Estrogenen (z. B. Estradiol). Das Enzym, welches die Bildung von Pregnenolon über die Zwischenverbindung 20α,20β-Dihydroxycholesterin katalysiert, heißt Cholesterindesmolase und ist eine Monooxygenase, die NADPH als Cofaktor benötigt. Bei dieser Sechs-Elektronen-Oxidation werden drei NADPH- und drei Sauerstoffmoleküle verbraucht. Diese Reaktion ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt der Cortisolbiosynthese.  

Pregnenolon verlässt das Mitochondrium und wird durch eine 3β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase in Progesteron umgewandelt. Im endoplasmatischen Reticulum wird dieses Progesteron durch das Enzym 17-Hydroxylase in 17α-Hydroxyprogesteron umgewandelt. Durch eine weitere Hydroxylierung unter Katalyse der 21-Hydroxylase entsteht 11-Desoxycortisol, welches dann wieder im Mitochondrium durch die 11-Hydroxylase in das Cortisol umgewandelt wird. Bei allen beschriebenen Enzymen handelt es sich um spezifische eisenhaltige Cytochrom P450-Enzyme. Defekte Hydroxylasen führen zum schweren Krankheitsbild adrenogenitales Syndrom.

Physiologische Wirkung

Cortisol besitzt ein sehr breites Wirkungsspektrum und hat im Stoffwechsel vor allem Effekte auf den Kohlenhydrathaushalt (Förderung der Glukoneogenese sowie der Glykogenolyse in der Leber), den Fettstoffwechsel (Förderung der lipolytischen Wirkung von Adrenalin und Noradrenalin) und den Proteinumsatz (katabol). Cortisol hat eine Aldosteron-ähnliche Wirkung und wird deshalb in Niere, Darm und einigen weiteren Geweben zu Cortison oxidiert, welches nicht an den Mineralcorticoid-Rezeptor bindet und daher keinen antidiuretischen Effekt besitzt, d. h. es behindert nicht die Ausscheidung giftiger Stoffe über den Harn. Bei einem Mangel an funktionstüchtigem Nebennierenrindengewebe wird Cortisol substituiert.

Cortisol ist für den Menschen und höhere Tiere lebensnotwendig. Es ist neben den Katecholaminen ein wichtiges Stresshormon. Das Cortisolsystem reagiert aber träger als das Katecholaminsystem. Die Nebennierenrindenproduktion an Cortisol wird durch die Hypophyse mit ihrem Hormon Adrenocorticotropin (ACTH) und noch eine Stufe höher durch den Hypothalamus durch seinen Corticotropin Releasing Factor (CRF) angeregt. Die Cortisolwerte im Blutserum liegen normal am Morgen bei 165-690 nmol/l (Cortisol total) bzw. bei 5-23 nmol/l (freies Cortisol) und weisen eine typische Schwankung im Tagesverlauf auf (zirkadiane Rhythmik). Der höchste Wert wird morgens kurz nach dem Aufwachen erreicht (Cortisol Awakening Response, CAR). Wegen der starken circadianen Schwankung ist die einmalige Messung von Cortisol nicht sinnvoll. Für die Überprüfung der Nebennierenrindenfunktion ist daher die Bestimmung eines Cortisoltagesprofils notwendig.

Pharmakologische Anwendung

Cortisol wirkt entzündungshemmend und immunsuppressiv. Hydrocortison, wie die synthetische Form von Cortisol in der Pharmakologie genannt wird, wird zur Immunsuppression oral eingenommen oder intravenös injiziert.

Zur entzündungshemmenden Wirkung (z.B. bei Ekzemen) wird Hydrocortison als Salbe auf die betroffenen Hautpartien aufgetragen. Bei Gelenkentzündungen (z.B. durch Gicht) kann der Wirkstoff auch in das entzündete Gelenk injiziert werden.

Handelsnamen

• Fenistil^® Hydrocort Creme und Spray
• Ebenol^®
• Soventol^® HydroCort
• Linola^® Akut 0,5%
• Munitren^® 0,5% Creme
• Systral^® Hydrocort 0,5% Creme

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