The steroidní hormony Jsou to látky vytvářené žlázami s vnitřní sekrecí, které se vypouštějí přímo do oběhového proudu, který je vede do tkání, kde mají své fyziologické účinky. Jeho obecný název pochází ze skutečnosti, že má ve své základní struktuře steroidní jádro..
Cholesterol je prekurzorem látky, ze které se syntetizují všechny steroidní hormony, které jsou seskupeny do progestagenů (například progesteron), estrogenů (estron), androgenů (testosteron), glukokortikoidů (kortizol), mineralokortikoidů (aldosteron) a vitaminu D.
Ačkoli různé steroidní hormony představují molekulární rozdíly mezi nimi, což jim dává jejich různé funkční vlastnosti, lze říci, že mají základní strukturu, která je jim společná a kterou představuje cyklopentaneperhydrofenanthren se 17 atomy uhlíku.
Rejstřík článků
Steroidy jsou organické sloučeniny velmi rozmanité povahy, které mají společné to, co lze považovat za mateřské jádro skládající se z fúze tří kruhů se šesti atomy uhlíku (cyklohexany) a jedním z pěti atomů uhlíku (cyklopentan).
Tato struktura je také známá jako „cyklopentaneperhydrofenanthren“. Jelikož jsou kruhy vzájemně propojeny, celkový počet atomů uhlíku, které tvoří, je 17; Většina přírodních steroidů však má methylové skupiny na uhlících 13 a 10, což představuje uhlíky 18 a 19..
Mnoho přírodních steroidních sloučenin má také jednu nebo více skupin s alkoholovou funkcí v kruhové struktuře, a proto se jim říká steroly. Mezi nimi je cholesterol, který má alkoholovou funkci na uhlíku 3 a uhlovodíkový postranní řetězec s 8 atomy uhlíku připojený k uhlíku 17; atomy, které jsou očíslovány od 20 do 27.
Kromě těchto 17 uhlíků mohou mít steroidní hormony ve své struktuře 1, 2 nebo 4 více těchto atomů, pro které jsou rozpoznávány tři typy steroidů, a to: C21, C19 a C18.
C21, stejně jako progesteron a adrenální kortikosteroidy (glukokortikoidy a mineralokortikoidy), jsou odvozeny od „pregnanu“. Má 21 atomů uhlíku, protože k 17 bazickému kruhu jsou přidány dvě methylové skupiny uhlíků 13 a 10 a dva uhlíky postranního řetězce připojeného k C17, který původně v cholesterolu měl 8 uhlíků.
C19 odpovídají pohlavním hormonům s androgenní aktivitou a jsou odvozeny od „androstanu“ (19 atomů uhlíku), což je struktura, která zůstává, když pregnan ztratí dva uhlíky postranního řetězce C17, který je nahrazen hydroxylovou nebo ketonovou skupinou.
C18 steroidy jsou ženské hormony nebo estrogeny, které jsou syntetizovány hlavně v ženských pohlavních žlázách a jejichž vynikající vlastností, pokud jde o další dva typy steroidů, je nepřítomnost methylu přítomného v posledně uvedeném, připojeném k uhlíku v poloze 10.
Během syntézy z cholesterolu se produkují enzymatické modifikace, které mění počet uhlíků a podporují dehydrogenace a hydroxylace specifických uhlíků struktury..
Buňky, které produkují steroidní hormony, se nacházejí hlavně v kůře nadledvin, kde se produkují glukokortikoidy, jako je kortizol, mineralokortikoidy, jako je aldosteron, a mužské pohlavní hormony, jako je dehydroepiandrosteron a androstendion..
Mužské pohlavní pohlavní žlázy jsou zodpovědné za produkci androgenů, včetně výše uvedených hormonů a testosteronu, zatímco dozrávající ovariální folikuly produkují progesteron a estrogeny..
Syntéza všech steroidních hormonů začíná z cholesterolu. Tato molekula může být syntetizována buňkami, které produkují steroidní hormony, ale většinou je získávána těmito buňkami z lipoproteinů s nízkou hustotou (LDL) přítomných v cirkulující plazmě..
V kůře nadledvin se rozlišují tři vrstvy, zvenčí známé jako glomerulární, fascikulární a retikulární zóny..
V glomerulárních buňkách se mineralokortikoidy (aldosteron) syntetizují hlavně ve fascikulárních glukokortikoidech, jako je kortikosteron a kortizol, a v retikulárních androgenech, jako je dehydroepiandrosteron a androstendion..
První krok syntézy probíhá v mitochondriích a spočívá v působení enzymu zvaného cholesterol desmoláza, který patří do nadrodiny cytochromu P450 a je také známý jako „P450scc“ nebo „CYP11A1“, což podporuje eliminaci 6 atomů uhlíku. postranního řetězu připojeného k C17.
Působením desmolázy se cholesterol (27 atomů uhlíku) přeměňuje na pregnenolon, což je sloučenina s 21 atomy uhlíku a představuje první ze steroidů typu C21.
Pregnenolon přechází do hladkého endoplazmatického retikula, kde účinkem enzymu 3β-hydroxysteroid dehydrogenáza podléhá dehydrogenaci v hydroxylové skupině alkoholové skupiny uhlíku 3 a stává se progesteronem.
Díky působení 21β-hydroxylázy, nazývané také „P450C21“ nebo „CYP21A2“, je progesteron hydroxylován na uhlíku 21 a je transformován na 11-deoxykortikosteron, který se vrací do mitochondrií, a na který je použit enzym 11β-hydroxyláza („P450C11“). “Nebo„ CYP11B1 “) se převádí na kortikosteron.
Další linie syntézy ve fascikulární zóně, která končí nikoli kortikosteronem, ale kortizolem, nastává, když je pregnenolon nebo progesteron hydroxylován v poloze 17 17α-hydroxylázou („P450C17“ nebo „CYP17“) a přeměněn 17-hydroxypregnolon nebo 17-hydroxyprogesteron..
Stejný enzym, který již byl zmíněn, 3β-hydroxysteroid dehydrogenáza, která konvertuje pregnenolon na progesteron, také konvertuje 17-hydroxypregnolon na 17-hydroxyprogesteron..
Ten je nesen postupně dvěma posledními enzymy dráhy, která produkuje kortikosteron (21p-hydroxylázu a 11β-hydroxylázu) na deoxykortizol, respektive kortizol..
Hlavními glukokortikoidy produkovanými v zonální fascikulární kůře nadledvin jsou kortikosteron a kortizol. Obě látky, ale zejména kortizol, vykazují široké spektrum účinků, které ovlivňují metabolismus, krev, obranu a reakce na hojení ran, mineralizaci kostí, zažívací trakt, oběhový systém a plíce..
Pokud jde o metabolismus, kortizol stimuluje lipolýzu a uvolňování mastných kyselin, které mohou být použity v játrech pro tvorbu ketolátek a proteinů s nízkou hustotou (LDL); snižuje absorpci glukózy a lipogenezi v tukové tkáni a absorpci a využití glukózy ve svalech.
Podporuje také katabolismus bílkovin na periferii: v pojivové tkáni, svalech a kostech, čímž uvolňuje aminokyseliny, které mohou být použity v játrech pro syntézu plazmatických proteinů a pro glukoneogenezi. Dále stimuluje absorpci glukózy ve střevě zvýšením produkce transportérů SGLT1..
Zrychlená absorpce glukózy ve střevě, zvýšená produkce v játrech a snížené využití tohoto uhlohydrátu ve svalové a tukové tkáni podporuje zvýšení hladin glukózy v plazmě..
Pokud jde o krev, kortizol podporuje proces srážení, stimuluje tvorbu neutrofilních granulocytů a inhibuje tvorbu eozinofilů, bazofilů, monocytů a lymfocytů T. Rovněž inhibuje uvolňování zánětlivých mediátorů, jako jsou prostaglandiny, interleukiny, lymfokiny, histamin a serotonin.
Obecně lze říci, že glukokortikoidy interferují s imunitní odpovědí, a proto je lze terapeuticky použít v případech, kdy je tato reakce přehnaná nebo nevhodná, například v případě autoimunitních onemocnění nebo při transplantaci orgánů ke snížení odmítnutí.
Syntéza androgenu na úrovni kůry nadledvin probíhá hlavně na úrovni retikulární zóny a ze 17-hydroxypregnolonu a 17-hydroxyprogesteronu.
Stejný enzym 17α-hydroxylázy, který produkuje právě zmíněné dvě látky, má také aktivitu 17,20 lyázy, která odstraňuje dva uhlíky postranního řetězce C17 a nahrazuje je ketoskupinou (= O).
Tato poslední akce snižuje počet uhlíků o dva a produkuje steroidy typu C19. Pokud je účinek na 17-hydroxypregnolonu, výsledkem je dehydroepiandrosteron; pokud je naopak ovlivněnou látkou hydroxyprogesteron, bude produktem androstendion.
Obě sloučeniny jsou součástí takzvaných 17-ketosteroidů, protože mají ketonovou skupinu na uhlíku 17.
3β-hydroxysteroid dehydrogenáza také převádí dehydroepiandrosteron na androstendion, ale nejběžnější je, že první se převádí na dehydroepiandrosteron sulfát sulfokinázou, která je přítomna téměř výlučně v retikulární zóně.
Zona glomerularis postrádá enzym 17α-hydroxylázu a nedokáže syntetizovat prekurzory 17-hydroxysteroidů kortizolu a pohlavních hormonů. Také nemá 11β-hydroxylázu, ale má enzym zvaný aldosteron syntetáza, který může postupně produkovat kortikosteron, 18-hydroxykortikosteron a mineralokortikoid aldosteron..
Nejdůležitější mineralokortikoid je aldosteron syntetizovaný v zona glomerularis kůry nadledvin, ale glukokortikoidy také vykazují mineralokortikoidní aktivitu.
Mineralokortikoidní aktivita aldosteronu se vyvíjí na úrovni tubulárního epitelu distálního nefronu, kde podporuje sekreci sodíku (Na +) a draslíku (K +), čímž přispívá k zachování hladin těchto iontů v tělních tekutinách.
Testikulární androgenní syntéza probíhá na úrovni Leydigových buněk. Testosteron je hlavní androgenní hormon produkovaný ve varlatech. Jeho syntéza zahrnuje počáteční produkci androstendionu, jak již bylo popsáno pro syntézu androgenů na úrovni kůry nadledvin..
Androstendion se přeměňuje na testosteron působením enzymu 17β-hydroxysteroid dehydrogenázy, který nahrazuje ketonovou skupinu uhlíku 17 hydroxylovou skupinou (OH).
V některých tkáních, které slouží jako cíl pro testosteron, je redukován 5α-reduktázou na dihydrotestosteron s větší androgenní silou.
K této syntéze dochází cyklicky a doprovází změny, ke kterým dochází během ženského sexuálního cyklu. K syntéze dochází ve folikulu, který během každého cyklu dozrává, aby uvolnil vajíčko a poté vytvořil odpovídající žluté tělísko.
Estrogeny jsou syntetizovány v granulárních buňkách zralého folikulu. Zralý folikul má ve své tece buňky, které produkují androgeny, jako je androstendion a testosteron..
Tyto hormony difundují do sousedních buněk granulózy, které obsahují enzym aromatázy, který je převádí na estron (E1) a 17β-estradiol (E2). Z obou je syntetizován estriol.
Androgeny a estrogeny mají jako hlavní funkci vývoj mužských a ženských sexuálních charakteristik. Androgeny mají anabolické účinky podporující syntézu strukturních proteinů, zatímco estrogeny upřednostňují proces osifikace.
Estrogeny a progesteron uvolňované během ženského pohlavního cyklu jsou určeny k přípravě těla ženy na případné těhotenství v důsledku oplodnění zralého vajíčka uvolněného během ovulace..
Pokud si potřebujete osvěžit paměť o mechanismu působení hormonů, před pokračováním ve čtení se doporučuje podívat se na následující video.
Mechanismus účinku steroidních hormonů je u všech velmi podobný. V případě lipofilních sloučenin se bez problémů rozpouštějí v lipidové membráně a pronikají do cytoplazmy jejich cílových buněk, které mají specifické cytoplazmatické receptory pro hormon, na který musí reagovat..
Jakmile se vytvoří komplex hormon-receptor, prochází přes jadernou membránu a váže se v genomu způsobem transkripčního faktoru s prvkem hormonální odezvy (HRE) nebo genem primární odezvy, což zase může někdy regulovat jiné geny nazývá se sekundární odpověď.
Konečným výsledkem je podpora transkripce a syntéza messengerových RNA, které jsou translatovány v ribozomech hrubého endoplazmatického retikula, které nakonec syntetizují proteiny indukované hormonem..
Působení aldosteronu se uplatňuje hlavně na úrovni konečné části distální trubice a ve sběrných kanálech, kde hormon podporuje reabsorpci Na + a sekreci K+.
V luminální membráně hlavních tubulárních buněk této oblasti jsou epitelové Na + kanály a K + kanály typu „ROMK“. Renální vnější medulární draselný kanál).
Basolaterální membrána má Na + / K + ATPázové pumpy, které kontinuálně čerpají Na + z buňky do bazolaterálního intersticiálního prostoru a zavádějí K + do buňky. Tato aktivita udržuje intracelulární koncentraci Na + velmi nízkou a podporuje vytvoření koncentračního gradientu pro tento iont mezi lumen tubulu a buňkou..
Tento gradient umožňuje Na + pohybovat se k buňce epiteliálním kanálem, a protože Na + prochází samostatně, pro každý iont, který se tam pohybuje, zůstává nekompenzovaný záporný náboj, který způsobí, že se lumen tubulu stane negativním vzhledem k intersticiu. To znamená, že rozdíl transepithelial potenciál je vytvořen s negativním světlem.
Tato negativita světla upřednostňuje výstup K +, který se pohyboval jeho vyšší koncentrací v buňce, a negativita světla se vylučuje směrem k lumenu tubulu, aby se nakonec vyloučila. Právě tato reabsorpce Na + a sekreční aktivita K + jsou regulovány působením aldosteronu..
Aldosteron přítomný v krvi a uvolněný z zona glomerularis v reakci na působení angiotensinu II nebo na hyperkalemii, proniká do hlavních buněk a váže se na svůj intracytoplazmatický receptor.
Tento komplex zasahuje do jádra a podporuje transkripci genů, jejichž exprese nakonec zvýší syntézu a aktivitu Na + / K + pump, epitelových Na + kanálů a ROMK K + kanálů, jakož i dalších proteinů. Odezva, která bude mít celkový účinek na retenci Na + v těle a na zvýšení vylučování K.+.
Zatím žádné komentáře