Hormon steroidowy - Steroid hormone

Hormon steroidowy
Klasa leków
Estradiol.svg
Estradiol , ważny hormon steroidowy estrogenu zarówno u kobiet, jak iu mężczyzn.
Identyfikatory klas
Synonimy Steryd nadnerczy; Steryd gonadalny
Posługiwać się Różny
Cel biologiczny Receptory hormonów steroidowych
Klasa chemiczna Sterydowy ; Niesteroidowy
W Wikidanych

Hormonów steroidowych jest steroid , który działa jako hormonu . Hormony steroidowe można podzielić na dwie klasy: kortykosteroidy (zwykle wytwarzane w korze nadnerczy , stąd kortyko- ) i steroidy płciowe (zwykle wytwarzane w gonadach lub łożysku ). W ramach tych dwóch klas znajduje się pięć typów, w zależności od receptorów, z którymi się wiążą: glukokortykoidy i mineralokortykosteroidy (oba kortykosteroidy) oraz androgeny , estrogeny i progestageny (sterydy płciowe). Pochodne witaminy D są szóstym, blisko spokrewnionym układem hormonalnym z homologicznymi receptorami. Mają one pewne cechy prawdziwych steroidów jako ligandy receptorów .

Hormony steroidowe pomagają kontrolować metabolizm , stany zapalne , funkcje odpornościowe , równowagę soli i wody , rozwój cech płciowych oraz odporność na urazy i choroby. Termin steryd opisuje zarówno hormony wytwarzane przez organizm, jak i sztucznie wytwarzane leki, które powielają działanie naturalnie występujących steroidów.

Synteza

Dalsze informacje: Steroidogeneza
Steroidogeneza z enzymami i półproduktami.

Naturalne hormony steroidowe są zazwyczaj syntetyzowane z cholesterolu w gonadach i nadnerczach . Te formy hormonów to lipidy . Mogą przechodzić przez błonę komórkową, ponieważ są rozpuszczalne w tłuszczach, a następnie wiązać się z receptorami hormonów steroidowych (które mogą być jądrowe lub cytozolowe w zależności od hormonu steroidowego), aby wywołać zmiany w komórce. Hormony steroidowe są zazwyczaj przenoszone we krwi, związane ze specyficznymi białkami nośnikowymi , takimi jak globulina wiążąca hormony płciowe lub globulina wiążąca kortykosteroidy . Dalsze przemiany i katabolizm zachodzą w wątrobie, w innych tkankach „obwodowych” oraz w tkankach docelowych.

Wskaźniki produkcji, wskaźniki wydzielania, wskaźniki klirensu i poziomy głównych hormonów płciowych we krwi
Seks Hormon płciowy
Faza reprodukcyjna
Tempo produkcji krwi
Szybkość wydzielania gonad
Wskaźnik klirensu metabolicznego		 Zakres referencyjny (poziomy w surowicy)
Jednostki SI Nie- SI jednostek
Mężczyźni Androstendion
–
 2,8 mg/dzień 1,6 mg/dzień 2200 l/dzień 2,8-7,3 nmol/L 80–210 ng/dL
Testosteron
–
 6,5 mg/dzień 6,2 mg/dzień 950 l/dzień 6,9–34,7 nmol/l 200–1000 ng/dL
Estrone
–
 150 μg/dzień 110 μg/dzień 2050 l/dzień 37–250 pmol/l 10–70 pg/ml
Estradiol
–
 60 μg/dzień 50 μg/dzień 1600 l/dzień <37–210 pmol/l 10–57 pg/ml
Siarczan estronu
–
 80 μg/dzień Nieistotny 167 l/dzień 600–2500 pmol/l 200–900 pg/ml
Kobiety Androstendion
–
 3,2 mg/dzień 2,8 mg/dzień 2000 l/dzień 3,1–12,2 nmol/l 89–350 ng/dL
Testosteron
–
 190 μg/dzień 60 μg/dzień 500 l/dzień 0,7–2,8 nmol/l 20–81 ng/dL
Estrone Faza folikularna 110 μg/dzień 80 μg/dzień 2200 l/dzień 110–400 pmol/l 30–110 pg/ml
Faza lutealna 260 μg/dzień 150 μg/dzień 2200 l/dzień 310–660 pmol/l 80–180 pg/ml
Po menopauzie 40 μg/dzień Nieistotny 1610 l/dzień 22–230 pmol/l 6–60 pg/ml
Estradiol Faza folikularna 90 μg/dzień 80 μg/dzień 1200 l/dzień <37–360 pmol/l 10-98 pg/ml
Faza lutealna 250 μg/dzień 240 μg/dzień 1200 l/dzień 699–1250 pmol/l 190–341 pg/ml
Po menopauzie 6 μg/dzień Nieistotny 910 l/dzień <37–140 pmol/l 10-38 pg/ml
Siarczan estronu Faza folikularna 100 μg/dzień Nieistotny 146 l/dzień 700–3600 pmol/l 250–1300 pg/ml
Faza lutealna 180 μg/dzień Nieistotny 146 l/dzień 1100–7300 pmol/l 400–2600 pg/ml
Progesteron Faza folikularna 2 mg/dzień 1,7 mg/dzień 2100 l/dzień 0,3–3 nmol/l 0,1–0,9 ng/ml
Faza lutealna 25 mg/dzień 24 mg/dzień 2100 l/dzień 19–45 nmol/l 6–14 ng/ml
Uwagi i źródła
Uwagi: „ Stężenie steroidu w krążeniu zależy od szybkości, z jaką jest on wydzielany z gruczołów, szybkości metabolizmu prekursora lub prehormonów do steroidu oraz szybkości, z jaką jest on ekstrahowany przez tkanki i metabolizowany. Szybkość wydzielania steroidu odnosi się do całkowitego wydzielania związku z gruczołu w jednostce czasu. Szybkość wydzielania oszacowano przez pobieranie próbek żylnych z gruczołu w czasie i odjęcie stężenia hormonów w tętnicach i żyłach obwodowych. Szybkość klirensu metabolicznego steroidu definiuje się jako objętość krwi, która została całkowicie oczyszczona z hormonu w jednostce czasu. Szybkość produkcji hormonu steroidowego odnosi się do wejścia do krwi związku ze wszystkich możliwych źródeł, w tym wydzielania z gruczołów i konwersji prohormony do sterydu będącego przedmiotem zainteresowania. W stanie stacjonarnym ilość hormonu wchodzącego do krwi ze wszystkich źródeł będzie równa tempu, w jakim jest cl ucha (wskaźnik klirensu metabolicznego) pomnożony przez stężenie we krwi (wskaźnik produkcji = tempo klirensu metabolicznego × stężenie). Jeśli jest niewielki udział metabolizmu prohormonów w krążącej puli sterydów, to tempo produkcji będzie zbliżone do tempa wydzielania." Źródła: patrz szablon.

Sterydy syntetyczne i sterole

Wymyślono również wiele syntetycznych sterydów i steroli. Większość z nich to steroidy, ale niektóre cząsteczki niesteroidowe mogą wchodzić w interakcje z receptorami steroidowymi ze względu na podobieństwo kształtu. Niektóre sterydy syntetyczne są słabsze lub silniejsze niż sterydy naturalne, których receptory aktywują.

Kilka przykładów syntetycznych hormonów steroidowych:

Niektórzy antagoniści sterydów:

Transport

Hipoteza wolnego hormonu 2

Hormony steroidowe są transportowane przez krew poprzez wiązanie się z białkami nośnikowymi – białkami surowicy, które je wiążą i zwiększają rozpuszczalność hormonów w wodzie. Niektóre przykłady to globulina wiążąca hormony płciowe (SHBG), globulina wiążąca kortykosteroidy i albumina . Większość badań mówi, że hormony mogą wpływać na komórki tylko wtedy, gdy nie są one związane z białkami surowicy. Aby być aktywnym, hormony steroidowe muszą uwolnić się od swoich białek rozpuszczających krew i albo wiązać się z receptorami zewnątrzkomórkowymi, albo biernie przechodzić przez błonę komórkową i wiązać się z receptorami jądrowymi . Ten pomysł jest znany jako hipoteza wolnego hormonu. Ten pomysł pokazano na rysunku 1 po prawej.

Pokazuje to możliwy szlak, przez który hormony steroidowe są endocytozowane i wpływają na komórki poprzez szlak genomowy.

Jedno z badań wykazało, że te kompleksy steroid-nośnik są wiązane przez megalinę , receptor błonowy, a następnie są przenoszone do komórek poprzez endocytozę . Jednym z możliwych szlaków jest to, że po wejściu do komórki kompleksy te są przenoszone do lizosomu, gdzie białko nośnikowe ulega degradacji, a hormon steroidowy jest uwalniany do cytoplazmy komórki docelowej. Hormon podąża następnie genomową ścieżką działania. Ten proces pokazano na rysunku 2 po prawej. Rola endocytozy w transporcie hormonów steroidowych nie jest dobrze poznana i jest przedmiotem dalszych badań.

Aby hormony steroidowe mogły przejść przez dwuwarstwę lipidową komórek, muszą pokonać bariery energetyczne, które uniemożliwią im wejście lub wyjście z błony. Energia swobodna Gibbsa jest tutaj ważną koncepcją. Te hormony, które wszystkie pochodzą z cholesterolu, mają hydrofilowe grupy funkcyjne na obu końcach i hydrofobowe szkielety węglowe. Kiedy hormony steroidowe wchodzą do błon, bariery wolnej energii istnieją, gdy grupy funkcyjne wchodzą do hydrofobowego wnętrza błony, ale energetycznie korzystne jest, aby hydrofobowy rdzeń tych hormonów wchodził do dwuwarstw lipidowych. Te bariery energetyczne i studnie są odwrócone dla hormonów wychodzących z błon. Hormony steroidowe łatwo wchodzą i wychodzą z błony w warunkach fizjologicznych. Wykazano eksperymentalnie, że przenikają przez błony z prędkością około 20 μm/s, w zależności od hormonu.

Chociaż energetycznie bardziej korzystne jest, aby hormony znajdowały się w błonie niż w ECF lub ICF, w rzeczywistości opuszczają one błonę po wejściu do niej. Jest to ważna uwaga, ponieważ cholesterol – prekursor wszystkich hormonów steroidowych – nie opuszcza błony, gdy już się w niej osadzi. Różnica między cholesterolem a tymi hormonami polega na tym, że cholesterol znajduje się w znacznie większej ujemnej energii swobodnej Gibba, gdy znajduje się wewnątrz błony, w porównaniu z tymi hormonami. Dzieje się tak, ponieważ ogon alifatyczny na cholesterolu ma bardzo korzystną interakcję z wnętrzem dwuwarstw lipidowych.

Mechanizmy działania i efekty

Istnieje wiele różnych mechanizmów, poprzez które hormony steroidowe wpływają na komórki docelowe. Wszystkie te różne szlaki można sklasyfikować jako mające albo efekt genomowy, albo efekt niegenomowy. Szlaki genomowe są powolne i powodują zmianę poziomów transkrypcji niektórych białek w komórce; szlaki niegenomowe są znacznie szybsze.

Ścieżki genomowe

Pierwszymi zidentyfikowanymi mechanizmami działania hormonów steroidowych były efekty genomowe. W tej ścieżce wolne hormony najpierw przechodzą przez błonę komórkową, ponieważ są rozpuszczalne w tłuszczach. W cytoplazmie steroid może, ale nie musi podlegać zmianom za pośrednictwem enzymów, takim jak redukcja, hydroksylacja lub aromatyzacja. Następnie steryd wiąże się ze specyficznym receptorem hormonu steroidowego , znanym również jako receptor jądrowy , który jest dużą metaloproteiną. Po związaniu steroidów wiele rodzajów receptorów steroidowych ulega dimeryzacji : dwie podjednostki receptora łączą się, tworząc jedną funkcjonalną jednostkę wiążącą DNA , która może wejść do jądra komórkowego. W jądrze kompleks steroid-ligand receptora wiąże się z określonymi sekwencjami DNA i indukuje transkrypcję genów docelowych .

Ścieżki niegenomowe

Ponieważ szlaki niegenomowe obejmują dowolny mechanizm, który nie jest efektem genomowym, istnieją różne szlaki niegenomowe. Jednak we wszystkich tych szlakach pośredniczy pewien rodzaj receptora hormonu steroidowego znajdującego się w błonie komórkowej. Wykazano, że hormony steroidowe mają wpływ na kanały jonowe, transportery, receptory sprzężone z białkiem G (GPCR) i płynność błon. Spośród nich najpowszechniejsze są białka połączone z GPCR. Aby uzyskać więcej informacji na temat tych białek i szlaków, odwiedź stronę dotyczącą receptorów hormonów steroidowych .

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki