Cortisol
| Cortisol | ||
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| Représentation moléculaire du cortisol. | ||
| Identification | ||
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| Nom UICPA | (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-one | |
| NoCAS | ||
| NoECHA | 100.000.019 | |
| NoCE | 200-020-1 | |
| Code ATC | A01,A07,C05,D07,D07,D07,D07,D07,H02,S01,S01,S02 | |
| DrugBank | DB00741 | |
| PubChem | 25113440 | |
| ChEBI | 17650 | |
| SMILES | ||
| InChI | ||
| Propriétés chimiques | ||
| Formule | C21H30O5[Isomères] |
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| Masse molaire[1] | 362,459 9 ± 0,020 4g/mol C 69,59 %, H 8,34 %, O 22,07 %, |
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| Propriétés physiques | ||
| T°fusion | 220°C[2] | |
| Solubilité | 320mg·l-1(eau,25°C)[2] | |
| Précautions | ||
| SIMDUT[3] | ||
 D2A, |
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| Écotoxicologie | ||
| DL50 | 500mg·kg-1(souris,s.c.) 150mg·kg-1(rat,i.p.) 449mg·kg-1(rat,s.c.)[2] |
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| LogP | 1,61[2] | |
| Unités duSIetCNTP,sauf indication contraire. | ||
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Lecortisol(ouhydrocortisone) est unehormonestéroïde (corticostéroïdeetglucocorticoïde) sécrétée par la zone fasciculée ducortex(la partie externe) de laglande surrénaleà partir ducholestérol,sous la dépendance de l'ACTHhypophysaire.Cette dernière est connue pour être une hormone dustressphysique ou émotionnel[4].Ses fonctions ou actions principales sont:
- l'augmentation de laglycémiepar le biais de lanéoglucogenèse;
- l'inhibition de certaines réponses du système immunitaire;
- la régulation du métabolisme des lipides, protéines et glucides;
- régulation ducycle circadien(en complément de lamélatonine)[5].
D'un point de vue pathologique, l'hypersécrétion de cortisol – ou hypercortisolisme chronique – définit lesyndrome de Cushing,tandis qu'à l'opposé un déficit en cortisol – ou hypocortisolisme – est l'une des formes de l'insuffisance surrénalienne.
Différentes formes de corticostéroïdes synthétiques, apparentés au cortisol, sont utilisées pour le traitement médicamenteux de plusieurs maladies.
Métabolisme
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Le cortisol est synthétisé à partir ducholestéroldans lazone fasciculéedu cortex de laglande surrénale.Son excrétion est régulée au niveau de l'hypothalamusqui stimule l'hypophysepar laCorticotropin-releasinghormone(CRH). L'hypophyse sécrète alors l'hormone corticotrope ouACTHqui stimule la glande surrénale. Le cortisol est alors excrété. Le cortisol a également un effet de rétrocontrôle inhibiteur sur l'hypothalamus et l'hypophyse et inhibe laCRHet l'ACTH.
Dans la corticosurrénale, le cholestérol est métabolisé enprégnénolonepar lecytochrome P450sccmitochondrial.Il passe ensuite successivement par les stades:
- 17- Alpha -hydroxyprégnénolonegrâce auCYPc17;
- 17- Alpha -hydroxyprogestéronegrâce au3-bêta-HSD(en);
- cortisol grâce successivement aux CYP c21 puis c11b.
Dans lesang,le cortisol est en grande partie (environ 90 %) lié aux protéines (essentiellement à la CBG pourCortisolBinding Globulinoutranscortine), mais seules les molécules non liées ont une action sur l'organisme. Ces deux formes sont en équilibre.
La11β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 1permettrait de transformer la cortisone inactive en cortisol actif. Cetteenzymesemble donc jouer un rôle dans la régulation de son métabolisme[6].
La destruction (catabolisme) du cortisol se fait au niveau du foie (5β-reductase et5α-reductase) et du rein (par la11β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 2,transformant le cortisol encortisone). Ce catabolisme peut être perturbé dans certaines maladies graves, conduisant à un hypercortiscisme[7].
Action physiologique
[modifier|modifier le code]Véritable initiateur et régulateur métabolique, cettehormonede lacorticosurrénalestimule l'augmentation duglucosesanguin; elle permet donc de libérer de l'énergieà partir des réserves de l'organisme.
Effet sur le métabolisme glucidoprotéique
[modifier|modifier le code]- Il stimule la dégradation protéique et graisseuse dans la plupart des tissus (excepté au niveau du système nerveux).
- Le cortisol agit sur le métabolisme glucidique et larégulation de la glycémie,en augmentant la synthèse de glucose par le foie (néoglucogenèse). Il augmente aussi la dégradation des lipides.
- Au niveau de l'eau et des électrolytes, il a un effetminéralocorticoïdemodéré (hypokaliémiantethypernatrémiant) et permet l'augmentation de la filtration glomérulaire (actiondiurétique).
- Une actionminéralocorticoïdeforte avec rétention d'eau apparait à des doses thérapeutiques (corticoïdes médicamenteux) bien supérieures aux normes physiologiques.
- Il augmente également la synthèse d'enzymes spécifiques comme lapyruvate déshydrogénase,la phosphoénolpyruvate carboxykinase, la fructose-1,6-biphosphatase et la glucose-6-phosphatase.
Effet sur le squelette
[modifier|modifier le code]- Effetcatabolisantà dose pharmacologique: ostéoporose.
- Action directe: inhibe l'activité ostéoblastique.
- Action indirecte: diminution de l'absorption intestinale decalciumet augmente son élimination au niveau du rein.
Conséquences:
- chez l'enfant, ralentissement de la croissance descartilageset de la formation de l'os;
- chez l'adulte,ostéoporose.
Effets cardiovasculaires
[modifier|modifier le code]Le cortisol augmente la sensibilité des fibres musculaires lisses vasculaires aux agents hypertenseurs:catécholaminesetangiotensine II.Il stimule la synthèse des catécholamines et inhibe leur dégradation par l'enzyme COMT. Le cortisol diminue l'efficacité des agents vasodilatateurs (tel que leNO) sur l'endothélium.
Effets hématologiques
[modifier|modifier le code]Il entraîne la diminution des lymphocytes circulants, la stimulation de l'érythropoïèse,et l'augmentation desneutrophileset desplaquettes.Cette diminution fut d'abord attribuée à une suppression immunitaire, mais il a été démontré que cette diminution est plutôt liée à une redistribution desleucocytesvers la périphérie: lesnodules lymphatiques,la peau et la moelle épinière (Cohen, 1972; Cox & Ford, 1982; Dhabhar & McEwen, 1996; Dhabhar et Dhabhar; Fauci, 1975; Fauci et Dale, 1974; Fauci et Dale, 1975; Yuet al.1974).
Effets cutanés
[modifier|modifier le code]Le cortisol entraîne un retard de cicatrisation des plaies. Par la stimulation de synthèse des enzymes de dégradation de lamatrice extracellulairetelles que lesmétalloprotéinaseset l'inhibition des gènes codants lescollagènes,l'hypercortisolisme chroniquea également un effet de dégradation du derme, caractérisé par une diminution des propriétés mécaniques de la peau (diminution de l'épaisseur du tissu conjonctif sous-jacent).
Effets sur le rein
[modifier|modifier le code]Le cortisol a une action minéralocorticoïde par fixation sur lerécepteur de l'aldostérone.Cette action est empêchée par l'enzyme11β-hydroxystéroïde déshydrogénase de type 2(11βHSD2) rénale qui métabolise le cortisol en cortisone inactive. Dans le cas où la cortisolémie est élevée, l'action minéralocorticoïde s'exprime avec des états hypertensionnels et hypokaliémiques.
Effets anti-inflammatoires
[modifier|modifier le code]Son actionanti-inflammatoireetimmunosuppressiveest à la base de son emploi thérapeutique: le cortisol naturel a donné naissance à une classe de médicaments connue sous l'appellation decorticostéroïdes ou corticoïdes de synthèse.Il agit au niveau sanguin en favorisant le retour des lymphocytes et des polynucléaires éosinophiles dans les organes immunitaires (rate,moëlle osseuse,ganglions lymphatiques) et en accroissant le nombre de polynucléaires neutrophiles circulants (démargination). Au niveau cellulaire, il agit au niveau deslymphocytes TetBen favorisant leurapoptoseet en diminuant leur sécrétion decytokineset d'interleukines(inhibition du facteurNF-kappaB). Il diminue la production de facteurs chimiques de l'inflammation:prostaglandinesetleucotriènes(en inhibant laphospholipase A2(PLA2) par le biais d'une augmentation de lalipocortine),sérotonine,histamineet enzymes lysosomiales.
Les états de stress chronique accompagnés d'une sécrétion élevée et continue de cortisol peuvent faire apparaître des immunodéficiences avec infections. L'exposition de l'organisme aux POPs (polluants organiques persistants) s'accompagne d'une augmentation de la production de cortisol, avec des risques pour lefœtusquand il y est exposé.
Chez le fœtus
[modifier|modifier le code]Chez tous les mammifères, le cortisol contrôle divers processus hormonaux durant le développement du fœtus. Il contribue au maintien des fonctions vitales et normales du corps durant les périodes de stress. Le cortisol assure également la maturation des poumons du fœtus[8].Il a été récemment montré que certainspolluants organiques persistants(POPs) tels que lesPCBmodifient, chez l'embryon, aux concentrations trouvées dans notre nourriture (dans le poisson par exemple), la synthèse du cortisol ainsi que d'hormones sexuelles, ce qui peut être nuisible à la santé du futur adolescent et adulte[9].Chez l'animal de laboratoire, l'exposition fœtale aux PCB — mais aussi durant l'allaitement — modifie le taux sanguin de cortisol des fœtus, et affectent plus tard l'adulte (risque accru de diabète et maladies cardiovasculaires notamment). Néanmoins, il semble exister des processus de synergies encore très mal compris[9].
Rôle et importance en chronobiologie
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La sécrétion de cortisol, comme celle de lamélatonine,suit unrythmenycthéméral, dont le synchroniseur environnemental est le cycle jour-nuit oulumière-obscurité.Ainsi, les gens isolés de la lumière ou de tout repère temporel de l'environnement voient leurs rythmes circadiens dériver (leurhorloge internen'est plus recalée sur les24hdu cycle jour-nuit) et ils connaissent destroubles du sommeilet unesomnolencediurne. Des troubles similaires (y compris dans le rythme de production de la mélatonine et du cortisol) existent chez la plupart des personnes totalementaveugles,même s'ils vivent dans une société normale et ont eu accès à de nombreux indices temporels[5].
Les sécrétions de CRH, d’ACTH et de cortisol suivent toutes un rythme circadien. La sécrétion de cortisol est à son maximum, appelé «acrophase», entre 6 heures et8hdu matin, puis elle diminue pour être presque nulle en milieu de nuit, avant de réaugmenter pour atteindre un nouveau pic le lendemain matin. C'est la raison pour laquelle le dosage du cortisol plasmatique se réalise le matin vers8h.Lanéoglucogenèsequ'il induit est de nature à nourrir lecerveauau début du jour, et cela même si l'apport récent de nourriture n'a pas été suffisant.
Le rythme circadien de sécrétion du cortisol est indépendant des horaires dusommeil.Cependant, une perturbation de son cycle circadien est observable chez lestravailleurs de nuit.Enfin, une variation de la courbe du cortisol a pu être observée dans le cadrecircannuel:acrophaseen été,batyphaseen hiver.
Chez l'adulte, la sécrétion de la mélatonine augmente quand celle de cortisol diminue. Chez des personnes souffrant de troubles du sommeil, l'administration de mélatonine exogène au crépuscule avance de quelques heures l'horloge circadienne[10].Le vieillissement entraine une diminution de la production de mélatonine et un décalage (retard) du pic de mélatonine, alors que la production de cortisol augmente et que son pic se produit plus tôt dans la nuit[10].Chez des insomniaques, schizophrènes et patients déprimés dont la production de mélatonine est faible et retardée, l'administration de mélatonine à libération prolongée en soirée peut remédier à une production précoce de cortisol (avec amélioration de la qualité du sommeil, de la pression sanguine, et du métabolisme et de l'humeur)[10].
Maladies liées au cortisol
[modifier|modifier le code]De nombreuses maladies sont associées à une dérégulation de la sécrétion de cortisol. L'hypercortisolisme (ou hypercorticisme) chronique caractérise les différentes formes dusyndrome de Cushing(comprenant différentes formes et origines pathologiques distinctes) et l'hypocortisolisme primaire (oumaladie d'Addison), l'hypocortisolisme secondaire (dû à une insuffisance d'ACTHhypophysaire).
Par ailleurs, il a été observé que les gensdéprimésproduiraient trop de cortisol et ceux qui sont enépuisement professionnelpas assez[11].
Certaines de ces maladies peuvent même être guéries par lachronopharmacologie.
Divers
[modifier|modifier le code]L'hydrocortisone fait partie de la liste des médicaments essentiels de l'Organisation mondiale de la santé(liste mise à jour en avril 2013)[12].
Notes et références
[modifier|modifier le code]- Masse molaire calculée d’après«Atomic weights of the elements 2007», surchem.qmul.ac.uk.
- (en)«Cortisol», surChemIDplus,consulté le 8 juillet 2009.
- «Dihydrocortisone» dans la base de données de produits chimiquesReptoxde laCSST(organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009.
- Handbook of Hormones. Comparative Endocrinology for Basic and Clinical.Yoshinao Katsu, Michael E.Baker. Research Academic Press, 2021.(ISBN978-0-12-820649-2)
- (en)R. L. Sack, A. J. Lewy, M. L. Blood, L. D. Keith et H. Nakagawa, « Circadian rhythm abnormalities in totally blind people: incidence and clinical significance »Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism,Vol. 75, 1992, p. 127-134,DOI10.1210/jc.75.1.127.
- (en)J. W. Tomlinson, E. A. Walker, I. J. Bujalskaet al.,« 11Beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1: a tissue-specific regulator of glucocorticoid response »,Endocr Rev,no25, 2004,p.831-866.
- (en)E. Boonen, H. Vervenne, P. Meerssemanet al.,« Reduced cortisol metabolism during critical illness »,N. Engl. J. Med.,no368, 2013,p.1477-1488.
- Roger Smith, «Le déclenchement de l'accouchement»,Pour la Science,,p.199(lire en ligne).
- (en)« Persistent organic pollutants affect the stress hormone cortisol »,Norwegian School of Veterinary Sciencele 28 décembre 2010[lire en ligne].
- (en)N. Zisape, R. Tarrasch, M. Laudon, « The relationship between melatonin and cortisol rhythms: clinical implications of melatonin therapy »,Drug Development Research,numéro spécial:New Drug Targets for Depression and Anxiety PartI:Focus on Monoamines,Volume 65,no3, pages 119–125, juillet 2005; mis en ligne le 21 novembre 2005DOI10.1002/ddr.20014[lire en ligne].
- source:http://age-des-possibles /-Burnout,5-.
- « WHO Model List of Essential Medicines, 18th list »,avril 2013.
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Articles connexes
[modifier|modifier le code]Liens externes
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- Ressources relatives à la santé:
- Notices dans des dictionnaires ou encyclopédies généralistes:
