Kortisol

Artikel ini bukan mengenai kortison.

Kortisol (bahasa Inggris: cortisol, hydrocortisone, 11beta,17alpha,21-trihydroxy-4-pregnene-3,20-dione) adalah hormon steroid dari golongan glukokortikoid yang diproduksi oleh sel di dalam zona fasikulata pada kelenjar adrenal^[1] sebagai respon terhadap stimulasi hormon ACTH yang disekresi oleh kelenjar hipofisis, juga merupakan hasil reaksi organik hidrogenasi pada gugus 11-keto^[2] molekul hormon kortison yang dikatalis oleh enzim 11β-hidroksisteroid dehidrogenase tipe 1 yang umumnya disekresi oleh jaringan adiposa. kelebihan hormon ini dalam darah menyebabkan sindrom cushing ^[3] Selain itu, hormon kortisol juga diproduksi oleh hati.^[4]

Kortisol

Nama sistematis (IUPAC)
(11β)-11,17,21-trihydroxypregn-4-ene-3,20-dione
Data klinis
Kat. kehamilan	C
Status hukum	Rx Only (U.S.) (excluding 1-2% strength topical)
Rute	Oral tablets, intravenously, topical
Pengenal
Nomor CAS	50-23-7
Kode ATC	H02AB09 (and others)
PubChem	CID 5754
ChemSpider	5551 Y
UNII	WI4X0X7BPJ Y
KEGG	D00088 N
ChEMBL	CHEMBL389621 Y
Data kimia
Rumus	C21H30O5
Massa mol.	362.460
SMILES	eMolecules & PubChem
InChI InChI=1S/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 Y Key:JYGXADMDTFJGBT-VWUMJDOOSA-N Y

Hormon ini bekerja dengan meningkatkan kadar gula darah melalui mekanisme glukoneogenesis, menekan kerja sistem imun, dan meningkatkan metabolisme lemak, protein, dan karbohidrat.^[5] Selain itu, hormon ini juga menghambat pembentukan tulang.^[6]

Hidroksikortison adalah nama lain dari kortisol yang digunakan dalam pengobatan. Hidroksikortison digunakan untuk mengobati kekurangan produksi kortisol di dalam tubuh.

Efek

Pengaruh pada metabolisme

Hormon kortisol, seperti hormon T3, memiliki efek metabolik terhadap beragam organ dan jaringan tubuh, termasuk sistem kardiovaskular, sistem saraf pusat, sistem renal dan sistem fetus.^[7] Pada prinsipnya, kortisol akan memantik lintasan anabolisme pada hati dan lintasan katabolisme pada jaringan otot dan adiposa guna meningkatkan rasio serum gula darah. Oleh karena itu, seperti hormon pertumbuhan, adrenalin dan glukagon, kortisol dikatakan memiliki sifat diabetogenik, khususnya karena hormon ini meningkatkan produksi glukosa oleh hati melalui metabolisme glukoneogenesis setelah menstimulasi pelepasan asam amino dari jaringan otot yang diperlukan bagi lintasan metabolisme tersebut, namun menghambat kinerja hormon insulin pada transporter GLUT4 yang disekresi sebagai respon meningkatnya rasio serum gula darah.^[8] Lebih lanjut, kortisol berperan sebagai stabilisator organel lisosom di dalam sel sehingga mencegah pelepasan enzim proteolitik.

Pada rongga tubuh dan peritoneum, kortisol menghambat proliferasi fibroblas dan sintesis senyawa interstitial seperti kolagen. Kelebihan glukokortikoid termasuk kortisol dapat mengakibatkan penipisan lapisan kulit dan jaringan ikat yang menopang pembuluh darah kapiler. Hal ini dapat membuat tubuh menjadi lebih rentan dan mudah cedera.

Pada jaringan tulang, kortisol meredam fungsi osteoblas hingga menurun pembentukan tulang yang baru. Oleh karena sifat umum glukokortikoid yang menurunkan penyerapan senyawa kalsium pada saluran pencernaan dan menurunkan reabsorsi kalsium pada renal ke dalam sistem kardiovaskular dengan sifat diuretik, secara keseluruhan kelebihan kortisol akan mengakibatkan osteoporosis.

Pada sistem kardiovaskular, kortisol diperlukan guna mempertahankan homeostasis tekanan darah dengan pemeliharaan fungsi miokardial dan respon pembuluh darah yang menjadi penghubung antara pembuluh nadi dan pembuluh darah kapiler terhadap pengaruh hormon jenis katekolamin dan angiotensin II.

Sedangkan pada sistem saraf pusat, kortisol dapat mengubah eksitasi neuron dan menginduksi apoptosis khususnya pada sel jaringan hipokampus. Hal ini dapat mempengaruhi perilaku dan aspek psikologis individunya, depresi merupakan hal yang sering dijumpai pada terapi hormon glukokortikoid. Dan penderita depresi tanpa terapi hormon glukokortikoid, juga sering menunjukkan peningkatan dan perubahan pola waktu sekresi kortisol yang diikutian dengan perubahan jam biologis.

Pada sistem renal, kortisol meningkatan laju filtrasi glomerular dengan meningkatkan aliran darah glomerular, dan ekskresi asam fosfat dengan menurunkan reabsoprsinya pada tubula proksimal. Konsentrasi hormon kortisol biasanya sekitar 100 kali lebih tinggi daripada hormon aldosteron, namun kortisol jarang berinteraksi dengan pencerap aldosteron, oleh karena kortisol dengan cepat akan bereaksi dengan enzim 11-beta hidroksisteroid dehidrogenase tipe 2 menjadi bentuk nonaktif yaitu hormon kortison di dalam tubula proksimal.^[9] Karena kortisol memiliki daya cerap yang sama kuat dengan hormon aldosteron, saat rasio kortisol jauh melebihi kadar 11β-HSD, hormon ini menghalangi aldosteron yang akan bereaksi dengan pencerapnya hingga menimbulkan efek diuretik. Hal ini dapat menjadi faktor pemicu simtoma tekanan darah tinggi yang dijumpai pada penderita sindrom Cushing.

Pada sistem fetus, kortisol berperan demi matangnya sistem saraf pusat, retina, kulit, saluran pencernaan dan paru, khususnya sangat penting dalam proses sintesis surfaktan alveolar yang berlangsung sepanjang minggu-minggu terakhir masa kandungan janin. Bayi dengan kelahiran prematur terkadang mendapatkan terapi glukokortikoid sebagai stimulasi agar terjadi sintesis surfaktan pada organ paru.

Pengaruh pada imunitas

Sebagai glukokortikoid, kortisol memiliki pengaruh yang sangat kuat terhadap respon peradangan dan sistem kekebalan. Kortisol menghambat konversi fosfatidil kolina menjadi asam arakidonat dengan menginduksi produksi lipokortin yang menghambat aktivitas fosfolipase A2. Tanpa asam arakidonat sebagai substrat, keberadaan enzim lipo-oksigenase tidak berarti dalam menghasilkan leukotriena

Kortisol juga menghambat produksi tromboksana dan prostaglandin saat terjadi radang dengan menghambat enzim sikloksigenase serta menghambat sekresi sitokina IL-1β hingga mengurangi jumlah kemotaksis leukosit yang dapat terjadi pada area infeksi, termasuk menurunkan tingkat proliferasi mastosit, neutrofil, eosinofil, sel T, sel B dan fibroblas. Secara umum sistem kekebalan humoral dan sistem kekebalan seluler akan menurun.

Sintesis dan pelepasan

Kortisol diproduksi di zona fasikulata pada kelenjar adrenal di dalam tubuh manusia. Zona fasikulata merupakan lapisan kedua dari ketiga lapisan korteks adrenal. Korteks adrenal merupakan lapisan paling luar dari kelenjar adrenal. Posisi kelenjar adrenal berada di atas ginjal dan menempel dengan ginjal. Produksi kortisol diatur oleh otak, tepatnya pada bagian hipotalamus. Sekresi corticotropin-releasing hormone (CRH) atau disebut juga kortikoliberin pada hipotalamus^[10] memicu sekresi hormon lain pada hipofisis anterior, yaitu adrenocorticotropic hormone (ACTH) atau disebut juga kortikotropin. Kortikotropin dilepas ke dalam pembuluh darah, dibawa ke seluruh tubuh termasuk kelenjar adrenal. Kortikotropin menstimulasi pelepasan hormon glukokortikoid, mineralokortikoid, dan hormon seks androgenik. Hormon glukokortikoid utama yang terbentuk dalam kelenjar adrenal adalah kortisol.

Kadar normal

Tabel di bawah ini adalah kadar normal untuk manusia. Kadar normal tersebut berbeda-beda pada tiap-tiap spesies. Kadar kortisol yang diuji dan rentang kadar kortisol normal yang seharusnya sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor lain, seperti umur dan jenis kelamin. Maka dari itu, hasil uji harus selalu dibandingkan dengan rentang kadar normal dari laboratorium yang mengeluarkan hasil tes tersebut.

Analisis darah

Rentang kadar normal kortisol bebas pada plasma darah

Waktu	Kadar minimal	Kadar maksimal	Satuan
Jam 9 pagi	140[11]	700[11]	nmol/L
	5[12]	25[12]	μg/dL
Tengah malam	80[11]	350[11]	nmol/L
	2.9[12]	13[12]	μg/dL

Dengan berat molekul 362.460 g/mol, perbandingan µg/dl dengan nmol/L adalah sekitar 27:6, sehingga 10 µg/dl kurang lebih sama dengan 276 nmol/L.

Analisis urin

Rentang kadar normal kortisol bebas pada analisis urin melalui urinoanalisis

Kadar minimal	Kadar maksimal	Satuan
28[13] or 30[14]	280[13] or 490[14]	nmol/24h
10[15] or 11[16]	100[15] or 176[16]	µg/24 h

Abnormalitas produksi kortisol

Abnormalitas produksi kortisol dibagi menjadi dua berdasarkan kadarnya:

• Hiperkortisolisme: Kadar kortisol dalam darah lebih dari kadar normal.
• Hipokortisolisme: Kadar kortisol dalam darah kurang dari kadar normal.

Kondisi diatas berhubungan dengan penyakit atau sindrom sebagai berikut:

• Hiperkortisolisme
  • Primer (sindrom Cushing)
  • Sekunder (tumor hipofisis atau tumor ektopik, penyakit Cushing, sindrom Pseudo-Cushing)
• Hipokortisolisme
  • Primer (penyakit Addison, penyakit Nelson)
  • Sekunder (tumor hipofisis, sindrom Sheehan)

Regulasi

Sekresi kortisol diatur terutama oleh hormon peptida kelenjar hipofisis anterior, yaitu adrenocorticotropic hormone (ACTH) atau disebut juga kortikotropin. ACTH mengatur sekresi kortisol kemungkinan dengan cara mengatur pergerakan kalsium ke dalam sel target yang mensekresi kortisol.^[17] Sekresi ACTH sendiri diatur oleh corticotropin-releasing hormone (CRH) atau disebut juga kortikoliberin, dimana sintesisnya diatur oleh rangsangan saraf pusat pada hipotalamus. CRH bekerja secara sinergis dengan hormon vasopresin arginin, angiotensin II, dan epinefrin.

Referensi

1. (Inggris) "Medical Biochemistry Page". Michael W. King. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2010-11-28. Diakses tanggal 2011-04-28.
2. (Inggris) "Cortisol vs. corticosterone". Theophilus Samuels. Diakses tanggal 2011-04-28.
3. (Inggris) "Cortisol Release From Adipose Tissue by 11β-Hydroxysteroid Dehydrogenase Type 1 in Humans". Endocrinology Unit, University of Edinburgh, Department of Public Health and Clinical Medicine, Umeå University Hospital, Department of Radiology, Royal Infirmary of Edinburgh, Oxford Centre for Diabetes, Endocrinology, and Metabolism and NIHR Oxford Biomedical Research Centre, University of Oxford, Liver Unit, Royal Infirmary of Edinburgh; Roland H. Stimson, Jonas Andersson, Ruth Andrew, Doris N. Redhead, Fredrik Karpe,4 Peter C. Hayes, Tommy Olsson, Brian R. Walker. Diakses tanggal 2011-04-28.
4. (Inggris) "Liver Is the Site of Splanchnic Cortisol Production in Obese Nondiabetic Humans". Division of Endocrinology, Diabetes, Metabolism, and Nutrition, Department of Radiology, Department of Laboratory Medicine and Pathology, Department of Surgery, Mayo Clinic College of Medicine, Global Pharmaceutical Research and Development, Abbott Laboratories; Rita Basu, Ananda Basu, Meagan Grudzien, Paul Jung, Peer Jacobson, Michael Johnson, Ravinder Singh, Michael Sarr, dan Robert A. Rizza1. Diakses tanggal 2011-04-28. In contrast, the liver produced both cortisol (22.7 ± 3.90 μg/min) and D3 cortisol (1.9 ± 0.4 μg/min)...
5. (Inggris)Hoehn K, Marieb EN (2010). Human Anatomy & Physiology. San Francisco: Benjamin Cummings.ISBN 0-321-60261-7.
6. (Inggris)Chyun YS, Kream BE, Raisz LG (1984). "Cortisol decreases bone formation by inhibiting periosteal cell proliferation". Endocrinology 114 (2): 477–80.doi:10.1210/endo-114-2-477. PMID 6690287.
7. (Inggris) Stephen Nussey; Saffron Whitehead (2001). Endocrinology: An Integrated Approach. St. George's Hospital Medical School, London, UK. BIOS Scientific Publishers Ltd. hlm. Chapter 4 The adrenal gland. ISBN 1-85996-252-1. Diakses tanggal 2011-04-28.
8. (Inggris) Stephen Nussey; Saffron Whitehead (2001). Endocrinology: An Integrated Approach. St. George's Hospital Medical School, London, UK. BIOS Scientific Publishers Ltd. hlm. Diagram showing the major actions of cortisol on metabolism. ISBN 1-85996-252-1. Diakses tanggal 2011-04-29.
9. (Inggris) Stephen Nussey; Saffron Whitehead (2001). Endocrinology: An Integrated Approach. St. George's Hospital Medical School, London, UK. BIOS Scientific Publishers Ltd. hlm. Cortisol and the aldosterone receptor in the kidney. ISBN 1-85996-252-1. Diakses tanggal 2011-04-28.
10. (Inggris)"You & Your Hormones: Cortisol". the Society for Endocrinology. Diarsipkan tanggal 2014-11-24. Diakses tanggal 2014-11-24.
11. (Inggris)Biochemistry Reference Ranges at Good Hope Hospital. Diakses tanggal 2009-11-8.
12. Diturunkan dari satuan molar, dengan massa molar 362 g/mol.
13. Diturunkan dari µg/24h, dengan masa molar 362.460 g/mol
14. (Inggris)Görges R, Knappe G, Gerl H, Ventz M, Stahl F (1999). "Diagnosis of Cushing's syndrome: re-evaluation of midnight plasma cortisol vs urinary free cortisol and low-dose dexamethasone suppression test in a large patient group". J. Endocrinol. Invest. 22 (4): 241–9. doi:10.1007/bf03343551. PMID 10342356.
15. (Inggris)MedlinePlus Encyclopedia Cortisol – urine
16. Diturunakan dari nmol/24h, dengan masa molar 362.460 g/mol
17. (Inggris)Davies E, Kenyon CJ, Fraser R (1985). "The role of calcium ions in the mechanism of ACTH stimulation of cortisol synthesis".Steroids 45 (6): 551–60. doi:10.1016/0039-128X(85)90019-4.PMID 3012830.