Steroidihormonien rakenne, synteesi, toimintamekanismi

Se Steroidihormonit Ne ovat sisäisten eritysrauhasten tekemiä aineita ja jotka polttavat suoraan verenkiertoon, mikä johtaa heidät kudoksiin, joissa ne käyttävät fysiologisia vaikutuksiaan. Sen yleinen nimi johtuu tosiasiasta, että steroidisydämet hallussaan sen perusrakenteessa.

Kolesteroli on prekursoriaine, josta kaikki steroidihormonit syntetisoidaan, jotka on ryhmitelty progestatiiviseksi (esimerkiksi progesteroni), estrogeeneihin (stronaatioon), androgeeneihin (testosteroni), glukokortikoideihin (kortisoliin), mineralokortikoideihin (aldosteroni) ja vitamiinin D -vitamiiniin. 

Steroidihormonin (kortisolin) rakenteen vertailu saman kemiallisen luonteen (D3 -vitamiini) molekyylin kanssa (lähde: alkuperäinen lähettäjä oli palladius englanniksi Wikipedia. [Julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Vaikka erilaiset steroidihormonit, muun muassa molekyylierot, jotka antavat niiden erilaiset funktionaaliset ominaisuudet, voidaan sanoa, että niillä on perusrakenne, joka on heille yhteinen ja jota edustaa syklopentanoperhydrofenantreno 17 hiiliatomia, joissa on 17 hiiliatomia.

[TOC]

Steroidirakenne

Steroidit ovat hyvin monimuotoisia orgaanisia yhdisteitä, joilla on yhteistä, mitä voitaisiin pitää progenitori -ytimenä, joka koostuu kuuden hiiliatomin (syklohexan) kolmen renkaan fuusiosta ja yhdestä viidestä hiiliatomista (syklopentano).

Tätä rakennetta tunnetaan myös nimellä "syklopentanoperhydrofenantreno". Kun renkaat ovat yhtenäisiä toisiaan, sen kokonaismääräiset hiiliatomit ovat 17; Kuitenkin useimmat luonnolliset steroidit.

Syklopentanoperhidrofenantreno -sykrooppisen rakenteen neljän renkaan kaavio

Monilla luonnollisista steroidiyhdisteistä on myös yksi tai useampi ryhmät, joilla on alkoholifunktio, ja siksi he saavat sterolien nimen. Niiden joukossa on kolesteroli, jolla on alkoholifunktio hiili 3: ssa ja lateraalisessa hiilivetyketjussa, jossa on 8 hiilihiilihiiliatomia 17; Atomit, jotka on numeroitu 20 - 27.

Steroidin rakenne. Marcotolo/cc By-S-S-S-S-S-S-S-S-S-SUVA (HTTPS: // CreativeCommons.Org/lisenssit/by-SA/2.5)

Näiden 17 hiilen lisäksi steroidihormoneja voi olla rakenteessaan 1, 2 tai 4 lisää näistä atomeista, joten steroidityypit tunnistetaan, nimittäin: C21, C19 ja C18.

C21

C21, kuten progesteroni ja lisämunuaisen kortikosteroidit (glukokortikoidit ja mineralokortikoidit), on johdettu "raskaanista". Tällä on 21 hiiliatomia, koska 17 perusrenkaan kohdalla lisätään kahta hiilihiilihiiliryhmää ja 10 ja kaksi hiiliketjusta kiinnitettynä C17: een, jotka alun perin kolesterolissa se oli 8 hiilyä.

C19

C19 vastaa sukupuolihormoneja, joilla on androgeeninen aktiivisuus ja johdetaan ”Androstano” (19 hiiliatomia), joka on rakenne, joka pysyy, kun rasani menettää C17: n sivuketjun kaksi hiilihiilyä, joka korvataan hydroksyylillä tai hydroksyyli -ketoniryhmä.

C18

C18 -steroidit ovat naispuolisia tai estrogeenihormoneja, jotka syntetisoidaan pääasiassa naisten sukurauhasissa ja joiden näkyvä ominaisuus suhteessa kahteen muuhun steroidiin on viimeksi mainitun metyylin puuttuminen, joka on sitoutunut hiileen 10 asemassa 10.

Kolesterolin synteesin aikana tuotetaan entsymaattisia modifikaatioita, jotka muuttavat hiilihiilien lukumäärää ja edistävät rakenteen spesifisten hiilien hydroksilaatioita ja hydroksilaatioita.

Synteesi

Steroidihormoni, joka tuottaa soluja.

Miesten seksuaaliset sukurauhaset ovat vastuussa jo mainittujen hormonien ja testosteronin sisältävien hormonien tuotannosta, kun taas kypsymisessä saavuttaneet munasarjojen follikkelit tuottavat progesteronia ja estrogeenia.

Voi palvella sinua: puolet minun: mikä on, perusta, valmistelu, käyttö

Kaikkien steroidihormonien synteesi alkaa kolesterolista. Tämä molekyyli voidaan syntetisoida steroidihormoneilla, jotka tuottavat soluja.

Lisämunuaishormonien synteesi (lähde: endokriininen lääkäri [CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/4.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

- Synteesi lisämunuaisen aivokuoren tasolla

Lisämunuaiskuoressa erotetaan kolme kerrosta, jotka tunnetaan ulkopuolelta vastaavasti glomerulaarisia, kiveksisiä ja retikulaarisia alueita.

Glomerularissa ne ovat pohjimmiltaan syntetisoituja mineralokortikoideja (aldosteroni), fascicular glukokortikoideissa, kuten kortikosteroonissa ja kortisolissa, sekä retikulaarisissa androgeeneissä, kuten dehydroepiandrosteronissa ja androsenissa.

Glukokortikoidisynteesi

Ensimmäinen askel synteesissä tapahtuu mitokondrioissa ja koostuu kolesterolemollas -nimisen entsyymin vaikutuksesta, joka kuuluu sytokromi P450: n superperheeseen ja joka tunnetaan myös nimellä "p450SCC" tai "CYP11A1", joka edistää 6: n 6: n eliminointia. C17: een kiinnitetyn sivuketjun hiiliatomit.

Demolaasin vaikutuksesta kolesterolista (27 hiiliatomista) tulee raskaanoloni, joka on yhdiste, jolla on 21 hiiliatomia ja edustaa ensimmäistä tyypin C21 steroideja.

Raskasneenoloni siirtyy sileään endoplasmiseen retikulumiin, jossa entsyymin 3p-hydroksiesteroididehydrogenaasin vaikutuksella.

21p-hydroksylaasin vaikutuksella, jota kutsutaan myös ”p450c21” tai “cyp21a2”, progesteroni on hydroksiyle hiilessä 21 ja muuttuu 11-deksikortikosterooniksi, joka palaa mitokondrioihin ja johon entsyymi 11p-hydroksylaasi (“” ”” ” P450C11 ”tai“ CYP11B1 ”) muuntaa kortikosteroniksi.

Toinen synteesiviiva fascicular-vyöhykkeellä ja joka ei päätä kortikosteroonissa, vaan kortisolissa tapahtuu, kun raskaanolonia tai progesteronia hydroksyloivat asennossa 17 17a-hydroksylaasilla (“P450C17” tai “CYP17”) ja muunnetaan 17-hydroxipnenoloneiksi) ja muuttuu 17-hydroxipnenoloneiksi) ja muunnetaan 17-hydroxipnenoloneiksi ja ” tai 17-hydroxiprgesteroni.

Sama jo mainittu entsyymi, 3p-hydroksiesteroidien dehydrogenaasi, joka muuntaa raskauden progesteroniksi, muuntaa myös 17-hydroksipnenolonia 17-hydroksiprgesteronissa.

Jälkimmäistä kuljetetaan peräkkäin, tien kahdella viimeisellä entsyymillä, jotka tuottavat kortikosteronia (21p-hydroksylaasi ja 11p-hydroksylaasi) deoksixyksikortisoliin ja kortisoliin, vastaavasti, vastaavasti.

Glukokortikoiditoimenpiteet

Tärkeimmät glukokortikoidit, jotka on tuotettu lisämunuaisen aivokuoren fascicular -vyöhykkeellä, ovat kortikosteroni ja kortisoli. Molemmilla aineilla, mutta erityisesti kortisolilla, on laaja spektri vaikutuksia, jotka vaikuttavat aineenvaihduntaan, vereen, puolustukseen ja haavan paranemiseen, luun mineralisaatioon, ruuansulatukseen, verenkiertoon ja keuhkoihin ja keuhkoihin.

Aineenvaihdunnan suhteen kortisoli stimuloi lipolyysiä ja rasvahappojen vapautumista, joita voidaan käyttää maksassa matalan densiteetin (LDL) ketonirunkojen muodostumiseen; vähentää glukoosin keräämistä ja lipogeneesiä rasvakudoksessa sekä glukoosin keräämistä ja käyttöä lihaksissa.

Se edistää myös proteiinikatabolismia perifeeriassa: liitinkudoksessa, lihaksessa ja luusatriisissa, joka vapautuu aminohappoihin, joita voidaan käyttää maksassa plasmaproteiinien synteesiin ja glukonogeneesiin. Lisäksi stimuloi suoliston glukoosin imeytymistä lisäämällä SGLT1 -kuljettajien tuotantoa.

Kiihdytä glukoosisuolen imeytymistä, lisätty maksantuotanto ja tämän hiilihydraatin vähentynyt käyttö lihaksissa ja rasvakudoksessa suosii plasman glukoositasojen nousua.

Veren suhteen kortisoli suosii hyytymisprosessia, stimuloi neutrofiilien muodostumista ja estää eosinofiilien, basofiilien, monosyyttien ja lymfosyyttien muodostumista T. Se estää myös tulehduksen välittäjien, kuten prostaglandiinien, interleupiinien, lymfosiinien, histamiinin ja serotoniinin, vapautumista.

Voi palvella sinua: kemioreseptori

Yleensä voidaan sanoa, että glukokortikoidit häiritsevät immuunivastetta, joten niitä voidaan käyttää terapeuttisesti niissä tapauksissa, joissa tämä vaste on liioiteltu tai sopimattomia, kuten autoimmuunisairauksien tapauksessa tai elinsiirtoissa hylkäämisen vähentämiseksi, hylkäämisen vähentämiseksi vähentäisi hyljintääksesi hyljinnän vähentämiseksi, hyljinnän vähentämiseksi vähentämään hyljintoa vähentämään hyljintääksesi hyljinnän tapauksessa.

- Androgeenisynteesi

Androgeeninen synteesi lisämunuaisen aivokuoren tasolla on pääasiassa retikulaarisen vyöhykkeen tasolla ja 17-hydroksipregneolonista ja 17-hydroxiprgesteronista.

Sama entsyymi 17a-hydroksylaasi, joka tuottaa kaksi vasta mainittua ainetta, on myös 17,20 liosa-aktiivisuus, joka tukahduttaa C17: n sivuketjun kaksi hiiliketjusta ja korvaa ne keto-ryhmällä (= o).

Tämä viimeinen toiminta vähentää hiilihiilien lukumäärää ja tuottaa tyypin C19 steroideja. Jos vaikutus tapahtuu 17 hydroksipnenolonissa, tulos on dehydroepiandrosteroni; Jos päinvastoin oleva aine on päinvastoin hydroksiprgesteronia, tuote on androsteni.

Molemmat yhdisteet ovat osa ns. 17 zosteroideja, koska niillä on ketoniryhmä hiilessä 17.

3p-hydroksasteroidi-dehygenaasi muuntaa myös dehydroepiandrosteronin androsteenina.

Mineralokortikoidisynteesi (aldosteroni)

Glomerulaarivyöhykkeellä puuttuu entsyymi 17a-hydroksylaasi, eikä se voi syntetisoida kortisolin ja sukupuolihormonien 17-hydroksiesteroidiesiasteita. Sillä ei myöskään ole 11p-hydroksylaasia, mutta entsyymi, jota kutsutaan aldosteronisynteesaksi, joka voi tuottaa peräkkäin kortikosteronia, 18-hydroksikoria ja aldosteronin mineralokortikoidia.

Mineralokortikoiditoimet

Tärkein mineralokortikoidi on syntetisoitu aldosteroni lisämunuaisen aivokuoren glomerulaarisella alueella, mutta glukokortikoideilla on myös mineralokortikoidiaktiivisuus.

Aldosteronin mineralokortikoidiaktiivisuus kehitetään distaalisen nefronikehon putkimaisen epiteelin tasolla.

- Miespuolisten sukupuolen steroidien synteesi kiveksissä

Androgeenin kiveksen synteesi tapahtuu Leydig -solujen tasolla. Testosteroni on kiveksissä tuotettu tärkein androgeeninen hormoni. Sen synteesi merkitsee Androstentenedionan alkuperäistä tuotantoa, kuten aikaisemmin on kuvattu androgeenien synteesille lisämunuaisen aivokuoren tasolla.

Androsteneciona muunnetaan testosteroniksi entsyymin 17β-hydroksesteroididehydrogenaasin vaikutuksella, joka korvaa hiili 17: n ketoniryhmän hydroksyyliryhmällä (OH).

Joissakin kudoksissa, jotka toimivat testosteronin tavoitteena, tämä vähenee 5a-reduktaasilla dihydrotestosteroniksi, suuremmalla androgeenisella voimalla.

- Naispuolisten sukupuolen steroidien synteesi munasarjoissa

Tämä synteesi tapahtuu syklisesti seuraavia muutoksia, jotka tapahtuvat naisen seksuaalikierron aikana. Synteesi tapahtuu follikkelissa, että kunkin kypsän syklin aikana munan vapauttamiseksi ja sitten vastaavan luteumin rungon tuottamiseksi.

Estrogeenit syntetisoidaan kypsän follikkelin rakeisissa soluissa. Kypsän follikkelin teakissa on soluja, jotka tuottavat androgeenejä, kuten androstenediona ja testosteroni.

Nämä hormonit levisivät naapurimaiden viljelyihin soluihin, joilla on aromataasientsyymit, jotka tekevät niistä stronaation (E1) ja 17p-stradioli (E2). Molemmilta striol syntetisoidaan.

Sukupuolen steroidien toimet

Andogeenien ja estrogeenien päätehtävänä on miesten ja naisten seksuaalisten hahmojen kehitys. Andogeeneillä on anabolisia vaikutuksia, jotka edistävät rakenneproteiinien synteesiä, kun taas estrogeenit suosivat luutumisprosessia.

Naisten seksuaalisen syklin aikana vapautuneet estrogeenit ja progesteroni on suunnattu.

Voi palvella sinua: Baja Kalifornian kasvisto ja eläimistö

Toimintamekanismi

Jos joudut päivittämään muistin hormonin toiminnan mekanismista, on suositeltavaa visualisoida seuraava video ennen jatkamista.

Steroidihormonien vaikutusmekanismi on melko samanlainen kaikissa. Lipofiilisten yhdisteiden tapauksessa ne liukenevat ilman vaikeuksia lipidikalvossa ja tunkeutuvat valkoisten solujen sytoplasmaan, joilla on spesifisiä sytoplasmisia reseptoreita hormonille, johon heidän on vastattava.

Kun hormoni-vastaanotinkompleksi on muodostettu, se ylittää ydinkalvon ja liittyy genomiin, transkriptiotekijän tapaan, jolla on vaste hormoniin (HRE) tai primaariseen vastegeeniin, jota sen säätelee, jota voit säädellä Muut toissijaiset vastegeenit.

Lopputulos on transkription edistäminen ja RNA -lähettilääjien synteesi, jotka käännetään karkean endoplasmisen retikulumin ribosomeiksi, jotka lopulta syntetisoivat hormonin aiheuttamia proteiineja.

Esimerkki aldosteroni

Aldosteronimolekyyli

Aldosteronin vaikutusta käytetään pääasiassa distaaliputken lopullisen osan tasolla ja keräyskanavissa, joissa hormoni edistää Na+: n imeytymistä ja K: n eritystä+.

Tämän alueen pääputkimaisten solujen luminaalikalvossa on englanninkielisen Na+: n ja K+ -kanavien epiteelikanavia (englannista Munuaisten ulompi medullaarinen kaliumkanava-A.

Basolateraalisessa kalvossa on Na+/K+ ATPASA -pumput, jotka vievät jatkuvasti Na+: ta solusta basolateraaliseen interstitiaaliseen tilaan ja tuovat K+: n solun sisäpuolelle. Tämä aktiivisuus pitää Na+: n solunsisäisen konsentraation erittäin alhaisen ja suosii konsentraatiogradientin luomista tälle ionille tubulan valon ja solun välillä.

Tämä gradientti antaa Na+: n siirtyä kohti solua epiteelikanavan läpi, ja kun Na+ kulkee yksin, jokaiselle siellä olevalle ionille on kompensoitunut negatiivinen kuorma, joka aiheuttaa tubuluksen valon muuttuvan interstitiumin suhteen interstitiumin suhteen. Toisin sanoen negatiivisella valolla syntyy transepiteliaalinen potentiaaliero.

Tämä valon negatiivisuus suosii K+: n poistumista, joka liikkuu sen suuremmalla konsentraatiolla solussa ja valon negatiivisuus erittyy kohti putken valoa, joka lopulta erittyy lopulta. Juuri tämä Na+ -resorptioaktiivisuus ja K+: n eritys säätelevät aldosteronin vaikutukset.

Veressä esiintyvä aldosteroni ja vapautuu glomerulaarivyöhykkeeltä vasteena angiotensiini II: n vaikutukselle tai hyperkalemiaan tunkeutuu pääsoluihin ja liittyy sen intraktoplasmiseen reseptoriin.

Tämä kompleksi saavuttaa ytimen ja edistää niiden geenien transkriptiota, joiden ekspressio lopulta lisää Na+/K+-pumppujen, Na+-epiteelikanavien ja K+: n romkikanavien sekä muiden proteiinien synteesiä ja aktiivisuutta, samoin kuin muita proteiineja enemmän. Vastaus, jolla on Na+: n pidättäminen organismissa ja K: n virtsan erittymisen lisääntyminen+.

Viitteet

1. Ganong WF: Lisämunuaisen medulla ja lisämunuaisen aivokuori, 25. ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Adrenokortikaaliset hormonit, sisään Lääketieteellisen fysiologian oppikirja , 13. ed, AC Guyton, Je Hall (toim.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Verrey F: Hormoni, sisään Physiologie des Menschen punkki patofysiologie, 31. ED, RF Schmidt et ai (toim.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Voigt K: endokriinijärjestelmä, julkaisussa: Physiologie, 6. painos; R Klinke et ai (toim.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Widmaier EP, Raph H ja Strang Kt: Naisten lisääntymisfysiologia Vanderin ihmisen fysiologiassa: Kehon toiminnan mekanismit, 13. ed; Ep Widmaier et ai (toim.). New York, McGraw-Hill, 2014.