Steroidhormonestruktur, Synthese, Wirkmechanismus

Der Steroide Sie sind Substanzen, die von inneren Sekretionsdrüsen hergestellt werden und die direkt in den Kreislauf tasteten, was sie zu den Geweben führt, in denen sie ihre physiologischen Wirkungen ausüben. Sein generischer Name ergibt sich aus der Tatsache, einen Steroidkern in seiner Grundstruktur zu besitzen.

Cholesterin ist die Vorläufersorsubstanz, aus der alle Steroidhormone synthetisiert werden, die in Fortgestandene (zum Beispiel Progesteron), Östrogene (Stronation), Androgenens (Testosteron), Glucocorticoids (Cortisol), Mineralocorticoids (Aldosteron) und Vitamintikoiden (Aldosteron) und Vitamin (Vitamin) und Vitamins (Vitamin) unterteilt werden. 

Vergleich der Struktur eines Steroidhormons (Cortisol) mit einem Molekül der gleichen chemischen Natur (Vitamin D3) (Quelle: Der ursprüngliche Uploader war Palladius bei englischer Wikipedia. [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Obwohl die verschiedenen Steroidhormone unter ihnen molekulare Unterschiede aufweisen, die ihre unterschiedlichen funktionellen Eigenschaften verleihen, kann gesagt werden.

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Steroidstruktur

Steroide sind organische Verbindungen von sehr vielfältiger Natur, die gemeinsam als Vorläuferkern angesehen werden könnten, der aus der Fusion von drei Ringen von sechs Kohlenstoffatomen (Cyclohexan) und einem von fünf Kohlenstoffatomen (Cyclopentano) besteht.

Diese Struktur ist auch als "Cyclopentanoperhydrofenantreno" bekannt. Da die Ringe sich gegenseitig vereint haben, beträgt die gesamten Kohlenstoffatome, die es ausmachen, 17; Das natürliche Steroid jedoch.

Schema der vier Ringe der Cyclopentanoperhidrofenantreno Cycropic Struktur (Quelle: Neurotokeker [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Viele der natürlichen Steroidverbindungen haben auch eine oder mehrere Gruppen mit alkoholischer Funktion und erhalten daher den Namen der Sterole. Unter ihnen ist Cholesterin, das eine Alkoholfunktion in Kohlenstoff 3 und eine laterale Kohlenwasserstoffkette von 8 Kohlenstoffatomen mit Kohlenstoff -ATOM 17 hat; Atome, die von 20 bis 27 nummeriert sind.

Steroidstruktur. Modifiziertes Bild von Marcotolo/CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/2.5)

Zusätzlich zu diesen 17 Kohlenstoffen können Steroidhormone in ihrer Struktur 1, 2 oder 4 weitere dieser Atome besitzen, sodass drei Arten von Steroiden erkannt werden: C21, C19 und C18.

C21

C21 wie Progesteron- und Nebennieren -Kortikosteroide (Glukokortikoid und Mineralokortikoide) stammen aus "Schwangerschaft". Dies hat 21 Kohlenstoffatome, da bei 17 des Grundrings die beiden der Methylgruppen der Kohlenstoffe 13 und 10 zugesetzt werden und zwei Kohlenstoffe der Seitenkette, die an den C17 befestigt sind, ursprünglich im Cholesterin 8 Karbons waren.

C19

Der C19 entspricht Sexualhormonen mit androgener Aktivität und leitet sich aus dem „Androstano“ (19 Kohlenstoffatome) ab, der die Struktur ist, die übrig bleibt hydroxyl -a ketonische Gruppe.

C18

Die C18 -Steroide sind weibliche oder Östrogenhormone, die hauptsächlich in weiblichen Gonaden synthetisiert werden und deren herausragende Merkmal in Bezug auf die beiden anderen Arten von Steroiden das Fehlen des in letzteren vorhandenen Methyls in Position 10 ist.

Während der Synthese aus dem Cholesterin werden enzymatische Modifikationen erzeugt, die die Anzahl der Kohlenstoffe verändern und Dehydrierung und Hydroxilationen spezifischer Kohlenstruktur der Struktur fördern.

Synthese

Steroidhormon -produzierende Zellen befinden sich haupt.

Männliche sexuelle Gonaden sind für die Herstellung von Androgenen verantwortlich.

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Die Synthese aller Steroidhormone beginnt vom Cholesterinspiegel. Dieses Molekül kann durch Steroidhormone synthetisiert werden, die Zellen produzieren.

Synthese von Nebennierenhormonen (Quelle: Endokriner Arzt [CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)] über Wikimedia Commons)

- Synthese auf der Ebene der Nebennierenkortex

Drei Schichten werden im Nebennierenrinde unterschieden, der von außen als glomeruläre, faszikuläre bzw. retikuläre Bereiche bekannt ist.

In den glomerulären werden sie grundlegend mineralocortikoide (Aldosteron), in den faszikulären Glukokortikoiden wie Corticosteron und Cortisol sowie in den Retikulär -Androgenen wie Dehydroepiandonon und Androsten synthetisiert.

Glukokortikoidsynthese

Der erste Schritt in der Synthese erfolgt in den Mitochondrien und besteht in der Wirkung eines Enzyms namens Cholesterin -Demollase, das zur Superfamilie des Cytochroms P450 gehört und auch als "p450SCC" oder "CYP11A1" bekannt ist, das die Eliminierung von 6 des 6er des 6er -Jahres des 6. Kohlenstoffatome der an C17 befestigten Seitenkette.

Mit der Wirkung von Demolase wird Cholesterin (27 Kohlenstoffatome) zu einem Schwangeranolon, einer Verbindung mit 21 Kohlenstoffatomen und repräsentiert die erste der Steroide des Typs C21.

Das Schwangerneenolon bewegt sich zum glatten endoplasmatischen Retikulum, wo durch Wirkung des Enzyms 3β-Hydroxiesteroid-Dehydrogenase.

Durch die Wirkung der 21β-Hydroxylase, auch als „P450C21“ oder „CYP21A2“ bezeichnet, ist das Progesteron in Kohlenstoff 21 Hydroxyle und verwandelt sich in 11-Dexicorticosteron, das in die Mitochondrien zurückkehrt, und zu dem das Enzym 11β-Hydroxylase („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ („“ (““ (““ (““ (““ (“(“ (“(“ (“(“öde P450C11 ”oder„ CYP11B1 “) konvertiert in Corticosteron.

Eine weitere Syntheselinie in der Fascicular-Zone und die nicht in Corticosteron endet, sondern in Cortisol, wenn das Schwangeranolon oder Progesteron in Position 17 durch die 17α-Hydroxylase („p450c17“ oder „CYP17“ hydroxyliert ist und in 17-hydroxipnenolone konvertiert wird) oder 17-HydroxiprGesteron.

Das gleiche bereits erwähnte Enzym, Dehydrogenase von 3β-Hydroxiesteroiden, das Schwangerolon in Progesteron umwandelt, wandelt ebenfalls 17-Hydroxipnenolon in 17-HydroxiPrGesteron um.

Letzteres wird nacheinander durch die letzten beiden Enzyme der Straße getragen, die Corticosteron (21β-Hydroxylase und 11β-Hydroxylase) zu Desoxyxyxortisol bzw. Cortisol produzieren.

Glukokortikoidwirkung

Die wichtigsten Glukokortikoide, die in der Faszikulationszone des Nebennierenrinals produziert werden, sind Corticosteron und Cortisol. Beide Substanzen, insbesondere Cortisol, weisen ein breites Spektrum von Aktionen auf.

Was den Metabolismus betrifft, stimuliert Cortisol die Lipolyse und die Freisetzung von Fettsäuren, die in der Leber zur Bildung von Ketonkörpern mit niedriger Dichte (LDL) verwendet werden können; verringert die Glukosesammlung und Lipogenese im Fettgewebe und die Erfassung und Verwendung von Glukose im Muskel.

Es fördert auch den Proteinkatabolismus in der Peripherie: Im Steckergewebe, die Muskel- und die Knochenmatrix, die Aminosäuren freigesetzt wird, die in der Leber für die Synthese von Plasmaproteinen und zur Gluconeogenese verwendet werden können. Stimuliert zusätzlich die Darm -Glukose -Absorption, indem die Produktion von SGLT1 -Transportern erhöht wird.

Beschleunigen Sie die Darmabsorption der Glukose, die erweiterte Leberproduktion und eine verringerte Verwendung dieses Kohlenhydrats in Muskel- und Fettgewebe begünstigen eine Erhöhung der Plasmakelukosespiegel.

Das Blut begünstigt den Koagulationsprozess, stimuliert die Bildung von Neutrophilen und hemmt die von Eosinophilen, Basophilen, Monozyten und Lymphozyten t. Es hemmt auch die Befreiung von Entzündungsmediatoren wie Prostaglandinen, Interleukinen, Lymphocinen, Histamin und Serotoninin.

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Im Allgemeinen kann gesagt werden.

- Androgensynthese

Die androgene Synthese auf der Ebene der Nebennierenkortex liegt hauptsächlich auf der Ebene der retikulären Zone und aus 17-Hydroxipregneolon und 17-HydroxiprGesteron.

Das gleiche Enzym 17α-Hydroxylase, das die beiden frisch erwähnten Substanzen erzeugt, hat ebenfalls 17,20 LIASAA-Aktivität, die die beiden Kohlenstoff der Seitenkette des C17 unterdrückt und sie durch eine Ketogruppe ersetzt (= O).

Diese letzte Aktion reduziert die Anzahl der Kohlenstoffe und erzeugt Steroide vom Typ C19. Wenn die Wirkung auf dem 17-Hydroxipnenolon auftritt, ist das Ergebnis Dehydroepiandrosteron; Wenn im Gegenteil die betroffene Substanz HydroxiprGesteron ist, ist das Produkt das Androsten.

Beide Verbindungen sind Teil der sogenannten 17-Zosteroide, da sie eine Ketongruppe in Carbon 17 haben.

3β-Hydroxisteroid-Dehygenase konvertiert auch Dehydroepiandrosteron in Androsten.

Mineralocorticoid -Synthese (Aldosteron)

Der glomerulären Zone fehlt das Enzym 17α-Hydroxylase und kann die 17-Hydroxiesteroid-Vorläufer von Cortisol- und Sexualhormonen nicht synthetisieren. Es besitzt auch keine 11β-Hydroxylase.

Mineralocorticoid -Wirkungen

Das wichtigste Mineralocorticoid ist das synthetisierte Aldosteron im glomerulären Bereich des Nebennierenkortex, aber Glukokortikoide weisen auch eine Mineralocorticoidaktivität auf.

Die Aldosteron -Mineralocorticoidaktivität wird auf der Ebene des tubulären Epithels der distalen Nephronkörperflüssigkeiten entwickelt.

- Synthese männlicher Sexualsteroide in den Hoden

Der Androgen -Hodensynthese tritt auf Leydig -Zellenebene auf. Testosteron ist das wichtigste androgene Hormon, das in den Hoden produziert wird. Seine Synthese impliziert die anfängliche Produktion von Androstenediona, wie zuvor für die Synthese von Androgenen auf der Ebene des Nebennierenkortex beschrieben.

Androsteneciona wird durch Wirkung des Enzyms 17β-Hydroxiesteroid-Dehydrogenase in Testosteron umgewandelt, das die Ketongruppe von Carbon 17 durch eine Hydroxylgruppe (OH) ersetzt.

In einigen Geweben, die als Ziel für Testosteron dienen, wird dies durch eine 5α-Reduktase zu Dihydrotestosteron mit größerer androgener Leistung reduziert.

- Synthese von weiblichen Sexualsteroiden in den Eierstöcken

Diese Synthese tritt zyklisch mit den Veränderungen ein, die während des weiblichen sexuellen Zyklus auftreten. Die Synthese tritt im Follikel auf.

Östrogene werden in den körnigen Zellen des reifen Follikels synthetisiert. Der reife Follikel hat Zellen in seinem Teak.

Diese Hormone breiteten sich auf die benachbarten granulösen Zellen aus, die das Aromataseenzym haben, das sie auf der Stronation (E1) und 17β-Stradiol (E2) macht. Von beiden wird Striol synthetisiert.

Aktionen von Sexualsteroiden

Andogene und Östrogene haben als Hauptfunktion die Entwicklung männlicher bzw. weiblicher sexueller Charaktere. Andogene haben anabolische Wirkungen, die die Synthese von Strukturproteinen fördern, während Östrogene den Ossifikationsprozess bevorzugen.

Östrogene und Progesteron, die während des weiblichen Sexualzyklus freigesetzt werden.

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Wirkmechanismus

Wenn Sie den Speicher über den Mechanismus der Hormonwirkung aktualisieren müssen, wird empfohlen, das folgende Video zu visualisieren, bevor Sie fortfahren.

Der Wirkungsmechanismus von Steroidhormonen ist in allen ziemlich ähnlich. Im Fall lipophiler Verbindungen lösen sie sich ohne Schwierigkeiten in der Lipidmembran auf und durchdringen das Zytoplasma ihrer weißen Zellen, die spezifische zytoplasmatische Rezeptoren für das Hormon haben, auf das sie reagieren müssen.

Sobald der Hormon-Empfänger-Komplex gebildet ist Andere Sekundärantwort -Gene.

Das Endergebnis ist die Förderung des Transkripts und der Synthese von RNA -Boten, die in die Ribosomen des rauen endoplasmatischen Retikulums übersetzt werden.

Aldosteron als Beispiel

Aldosteronmolekül

Die Wirkung des Aldosterons wird hauptsächlich auf der Ebene des letzten Teils des distalen Rohrs und in den Sammelkanälen ausgeübt, wo das Hormon die Reabsorption von Na+ und die Sekretion von k fördert+.

In der Luminalmembran der wichtigsten tubulären Zellen dieser Region gibt es Epithelkanäle von Na+ und K+ Kanälen des englischen Typs (vom Englischen Nieren -Außenmedullary -Kaliumkanal).

Die basolaterale Membran verfügt. Diese Aktivität hält die intrazelluläre Konzentration von Na+ sehr niedrig und begünstigt die Erzeugung eines Konzentrationsgradienten für dieses Ion zwischen dem Licht des Tubulus und der Zelle.

Dieser Gradient ermöglicht es dem Na+, sich durch den Epithelkanal in Richtung der Zelle zu bewegen, und wenn der Na+ allein für jedes Ion, das sich bewegt. Das heißt.

Diese Negativität des Lichts begünstigt den Ausgang von k+, der sich durch seine größere Konzentration in der Zelle bewegt, und die Negativität des Lichts wird in Richtung des Lichts des Tubulus ausgetauscht, das schließlich ausgeschieden werden soll. Es ist diese Na+ -Resorptionsaktivität und Sekretion von K+, die durch die Wirkung des Aldosterons reguliert wird.

Das im Blut vorhandene Aldosteron und frei von der glomerulären Zone als Reaktion auf die Wirkung von Angiotensin II oder auf Hyperkaliämie durchdringt die Hauptzellen und verbindet seinen intracitoplasmatischen Rezeptor.

Dieser Komplex erreicht den Kern und fördert die Transkription der Gene, deren Expression die Synthese und Aktivität der Na+/K+-Pumpen, der Na+-Pithelkanäle und der ROMK -Kanäle von K+sowie anderen Proteinen erhöht. Antwort, dass Na+ im Organismus beibehalten wird und die Erhöhung der Harnausscheidung von k+.

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