Hormony steroidowe (płciowe) - budowa, przykłady i funkcje biologiczne.

1.Co to są hormony steroidowe?

Hormony steroidowe (zwane też hormonami sterydowymi) to grupa hormonów o zbliżonej budowie opartej na pierścieniu węglowodorowym cholesterolu o różnorodnych funkcjach biologicznych.
Steroidy są małocząsteczkowymi hormonami, które bez trudu przenikają przez błonę komórkową i dla których receptory znajdują się w jądrze komórek, na które oddziałują.
Hormony steroidowe wytwarzane są z cholesterolu w gruczołach płciowych żeńskich i męskich oraz korze nadnerczy.

2.Podział hormonów steroidowych.




3.Hormony płciowe - ogólna charakterystyka.

„Hormony płciowe” - estrogeny, progesteron i androgeny - to specjalna kategoria steroidów, wydzielanych przez gonady (jajniki, jądra), chociaż ich niewielkie ilości wydzielają również nadnercza.

4.Estrogeny:

a. Co to są estrogeny?
Estrogeny są to hormony płciowe żeńskie ( tzw. Hormony pęcherzykowe, rujotwórcze) wytwarzane głównie przez pęcherzyki jajnikowe, w mniejszej mierze przez korę nadnerczy.
Hormony te wpływają na rozwój wtórnych cech płciowych żeńskich i przygotowują ruję.
Mimo, że najważniejszą rolę odgrywają w organizmie kobiet, są też niezbędne dla mężczyzn - ich niedobór w jądrach może powodować bezpłodność.

Najważniejszymi aktywnie czynnymi estrogenami są :
*estradiol

*estron
*estriol
Właściwym i najbardziej aktywnym hormonem płciowym żeńskim jest estradiol.
Estron ma działanie kilkakrotnie słabsze od estradiolu, estriol około stukrotnie słabsze od estronu.
Estrogeny te pojawiają się w moczu kobiet w największych ilościach w fazie owulacyjnej, w znacznie mniejszym stopniu - w okresie tworzenia się ciałka żółtego oraz w ilościach ok. dziesięciokrotnie niższych w porównaniu z fazą owulacyjną - w fazie postmenstruacyjnej.

b. Budowa estrogenów.
Estrogeny są hormonami o budowie sterydowej.
Wzory estrogenów wywodzą się od estranu, węglowodoru sterydowego o jednym podstawniku metylowym.
Związki te charakteryzuje obecność pierścienia aromatycznego (pierścień Ą), grupy hydroksylowej przy C₃
i układu ketonowego lub dodatkowej grupy hydroksylowej przy C_17, ewentualnie - jeszcze trzeciej grupy OH przy C_16.

Wśród estrogenów wyróżniamy:

Podstawniki przy :
---------------	C3	C16	C17
Estron	-OH	-	=O
Estradiol	-OH	-	-OH
Estriol	-OH	-OH	-OH

Struktura estranu:


Struktura estronu :



Struktura estradiolu :


Struktura estriolu :











c. Funkcje biologiczne żeńskich hormonów płciowych:

Estrogeny wpływają na wiele cech i funkcji organizmu, szczególnie kobiecego.

• W zakresie budowy ciała są odpowiedzialne za:
  

• kształtowanie się żeńskich narządów płciowych i piersi w czasie rozwoju płodowego i po urodzeniu (I i II-rzędowe cechy płciowe),

• rozwój II -rzędowych cech płciowych kobiecych (m. in. budowa ciała, typ owłosienia),

• kształtowanie się psychiki i popędu płciowego (IV-rzędowe cechy płciowe).
  

• W zakresie procesów biochemicznych są odpowiedzialne za:

• Regulację cyklu miesiączkowego. Szczególną rolę odgrywają w pierwszej fazie cyklu, w której stymulują rozrost błony śluzowej macicy i przygotowują ją do implantacji zarodka

• gospodarkę lipidową - zwiększają poziom "dobrego" cholesterolu HDL, a obniżają poziom "złego" cholesterolu LDL; zwiększają też wydalanie cholesterolu z żółcią; zwiększają poziom α-lipoprotein i fosfolipidów

• gospodarkę wapniową - zwiększają odkładanie wapnia w kościach, zapobiegając osteoporozie; stymulują wzrost kości i chrząstek

• zwiększanie przyswajania białek;

• zwiększanie syntezy białek endogennych, np. białek wiążących hormony tarczycy i hormonów nadnerczy, a także pobudzają syntezę fibrynogenu, ceruloplazminy i angiotensynogenu.

• zwiększanie krzepliwości krwi;

• przyrost i zwiększenie pobudliwości mięśni gładkich (macicy i jajowodów).

• przyrost komórek endometrium i nabłonka piersi, co jest powodem rakotwórczego działania estrogenów

Niedobór estrogenów jest powszechny u kobiet po menopauzie, ponieważ ich jajniki przestają syntetyzować te hormony. Niedobory występują też u młodych kobiet i są przyczyną licznych chorób metabolicznych.

Nadmiar estrogenów występuje w schorzeniach związanych z nadmierną ich produkcją (np. nowotwory jajników) oraz podczas przyjmowania zbyt dużych dawek leków zawierających te hormony.


5.Progesteron.

a. Co to jest progesteron?
Progesteron (luteina) - steroidowy żeński hormon płciowy wytwarzany przez ciałko żółte jajnika ,korę nadnerczy i w drugiej połowie ciąży - przez łożysko. Najważniejszy hormon wydzielany przez gonady.
Progesteron jest ważnym metabolitem w biosyntezie pozostałych hormonów sterydowych.

*W warunkach fizjologicznych progesteron jest wytwarzany w zluteinizowanych komórkach ziarnistych ciałka żółtego jajnika, w zespólni kosmków łożyska od około 14-18 tygodnia ciąży, w warstwie pasmowatej i siatkowatej kory nadnerczy oraz w ośrodkowym układzie nerwowym. Ciałko żółte jajnika wytwarza progesteron w drugiej fazie cyklu płciowego w ilościach wzrastających od około 5 do 55 mg na dobę w 20-22 dniu cyklu i zmniejszających się do 27 dnia cyklu. Wydzielanie progesteronu przez ciałko żółte odbywa się pulsacyjnie.

*Wydzielanie progesteronu wzrasta po owulacji, co

• przygotowuje błonę śluzową macicy na przyjęcie zapłodnionego jaja

• hamuje skurcze macicy

• wstrzymuje dojrzewanie pęcherzyków Graafa.

b. Budowa progesteronu.
Ze względu na budowę chemiczną progesteron jest również pochodną pregnanu. Związek ten charakteryzuje się obecnością grupy ketonowej przy C₃, acetylu przy C₁₇ i wiązaniem podwójnym Δ⁴ .

Struktura pregnanu:


Struktura progesteronu:


Progesteron ulega w organizmie uwodorowaniu i jest wydalany z moczem w postaci nasyconego alkoholu - pregnandiolu.


c. Funkcje progesteronu.
W organizmie kobiety progesteron działa poprzez specyficzne receptory zlokalizowane m.in. w macicy, gruczołach sutkowych, OUN (ośrodkowy układ nerwowy) i przysadce mózgowej. Ludzki receptor dla progesteronu występuje jako dwie izoformy: PR-A i PR-B. PR-A może pełnić rolę zarówno inhibitora, jak i aktywatora transkrypcji, co tym samym umożliwia różne działania tkankowe.

Najważniejsze efekty oddziaływania progesteronu na narząd rodny to:

• ułatwianie owulacji, poprzez dokonywanie proteolizy ściany pęcherzyka Graafa;

• sekrecyjna przemiana endometrium, umożliwiająca implantację zapłodnionego jaja;

• hamowanie nadmiernego rozrostu endometrium pod wpływem działania estrogenów;

• cykliczne zmiany w nabłonku jajowodów, szyjki macicy i pochwy.

Progesteron jest hormonem niezbędnym do utrzymania ciąży przez cały okres jej trwania:

• hamuje odpowiedź immunologiczną matki na antygeny płodu,

• jest substratem do produkcji gliko- i mineralokortykoidów płodu,

• hamuje poród, znosi samoistną czynność skurczową ciężarnej macicy.

• zmniejsza kurczliwość mięśniówki macicy

• pobudza błonę śluzową jajowodów i macicy do wydzielania substancji odżywczych

• przygotowuje gruczoł sutkowy do laktacji

• zmniejsza wrażliwość macicy na oksytocynę i syntezę receptorów

• hamuje powstawanie prostaglandyn

• zatrzymuje wodę - obrzęki

• spadek poziomu progesteronu - wahania nastroju, depresja poporodowa

• rozszerza żyły - wolniejszy przepływ krwi - sprzyja powstawaniu żylaków

• przebarwienia skóry (ostuda)

6. Co to są androgeny?

Androgeny produkowane są w komórkach śródmiąższowych jąder. Hormony te wpływają na rozwój męskich narządów płciowych i kształtowanie się drugorzędowych cech płciowych.
Najważniejszym androgenem ze względu na funkcje biologiczne jest testosteron. i w mniejszym stopniu produkty jego przemiany np. androsteron i dihydrotestosteron (DHT)

Wśród androgenów wyróżniamy :

Podstawniki przy
--------------------------------------------------	C3	C17
Testosteron	=O	-OH
androsteron	-OH	=O
Dehydro-epi-androsteron (Δ^5)	-OH	=O
Androstendion	=O	=O
11-hydroksytestosteron (-OH przy C11)	=O	-OH

7. Testosteron.

a. Co to jest testosteron?
Jest produkowany przez komórki śródmiąższowe Leydiga w jądrach pod wpływem lutropiny, a także w niewielkich ilościach przez korę nadnerczy, jajniki i łożysko.
We krwi tylko niewielka część testosteronu występuje w postaci wolnej oraz związanej z albuminami, reszta jest związana z białkiem transportowym SHBG (sex hormone binding globuline).

b. Budowa testosteronu
Strukturalnie testosteron wywodzi się od androstanu i charakteryzuje się obecnością tlenu przy C₃, hydroksylu przy C₁₇ oraz wiązaniem podwójnym Δ⁴ .

Struktura androstanu:



Struktura testosteronu:

c. Funkcje testosteronu.

• kształtowanie płci i cech płciowych w życiu płodowym (jego niedobór, brak, lub wada receptorów u płodu z kariotypem XY powoduje wady rozwojowe takie jak: spodziectwo, obojnactwo rzekome męskie, szczególnym przypadkiem jest zespół niewrażliwości na androgeny)^[2]

• wpływa na spermatogenezę,

• wykształcanie się wtórnych cech płciowych (budowa ciała, głos, typ owłosienia, zarost twarzy itp.),

• wpływ anaboliczny poprzez pobudzenie syntezy białek (w bardzo niewielkim stopniu powoduje także zwiększenie masy mięśniowej^[3] itp.),

• może zwiększać poziom libido (przy długotrwałym stosowaniu efekt ten zanika),

• ukierunkowuje popęd płciowy ku płci żeńskiej,

• przyspiesza zakończenie wzrostu kości długich,

• pobudza rozwój gruczołu krokowego, zwiększa jego objętość, silnie pobudza rozwój raka prostaty (z tego względu stosowanie testosteronu jako leku powinno być pod regularną kontrolą poziomu PSA)

• zwiększa poziom cholesterolu we krwi (zatem teoretycznie zwiększa ryzyko miażdżycy tętnic) - w przeciwieństwie do estrogenów, które zmniejszają poziom cholesterolu we krwi, może podnosić ciśnienie krwi

• kształtuje sferę emocjonalną poprzez ukształtowanie takich cech jak zdecydowanie, śmiałość, pewność, odwaga, niezależność, ale też skłonność do ryzyka, w zależności od rozwoju emocjonalnego może powodować wybuchowość, agresję.

8. Androsteron.

a. Co to jest androsteron?
Androsteron to męski hormon płciowy steroidowy należący do androgenów.
Odpowiada częściowo za rozwój gruczołów rozrodczych i potowych, mutację głosu i owłosienie u mężczyzn. Jest to produkt przemiany testosteronu, o podobnym, lecz słabszym działaniu fizjologicznym.
Wykryty w moczu samców i rzadziej samic. Androsteron był pierwszym androgenem wyodrębnionym w stanie krystalicznym w 1931 przez A. Butenandta.
Jest męskim odpowiednikiem estriolu.

b. Budowa androsteronu.

---