Образуване (биосинтез) на стероидни хормони
У висшите животиснки видове, какъвто е човека (Homo sapiens recens), от холестерола се синтезират стероидните хормони. Синтезният път минава през прегненолон и прогестерон.
Прогестеронът (хормон на жълтото тяло) заема ключова позиция при синтезата на всички останали стероидни хормони. Затова, въпреки че по действие е женски полов хормон, той се намира навсякъде, където се синтезират стероидни хормони (например в кората на надбъбречните жлези), по-нататък се вижда, че синтезата на женските полови хормони (естроген и естрадиол) минава през мъжкия полов хормон тестостерон.
Превръщането на холестерола в прегненолон предвижда едно скъсяване на страничната верига в молекулата му на 17-то място с 6 въглеродни атома. Това става, като въглеродните атоми 20-ти и 22-ри се хидроксилират и след това връзката между тях се разкъсва окислително – отделя се алдехид на изокарпоновата киселина. По-нататък прегненолонът (който не притежава биологична активност) се окислява на 3-то място до една кетогрупа, а двойната връзка се премества от 5-то на 4-то място. Прогестеронът е вече хормон, а заедно с това и изходно съединение за синтезата на всички останали стероидни хормони.
Стероидните хормони могат да се разделят в три групи, според броя на въглеродните атоми в молекулата:
- стероидни хормони с 21 атома
- стероидни хормони 19 атома
- стероидни хормони 18 атома
Заслужава внимание един факт: това деление съвпада с биологичната класификация на тези хормони. 21 С-стероидните хормони (с изключение на прогестерона) се продуцират в кората на надбъбречните жлези и имат метаболитни регулаторни ефекти (кортикостероиди); 19 С-стероидните хормони са мъжките полови хормони, а 18 С-стероидните хормони са женските полови хормони. (Със „С“ се отбелязва въглеродните атоми, в строежа на молекулата)
Непосредствено от прогестерона се получават 21 С-стероидните хормони. Това става в кората на надбъбречните жлези, затова се наричат още кортикостероиди. Всички те имат като характерен белег запазени кето групи на 3-о и 20-о място и двойна връзка на 4-о място. Превръщането на прогестерона в кортикостероид се свежда до въвеждане на хидроксилни групи. Три места могат да се хидроксилират – 11-то, 17-то и 21-во!
Първото производно на прогестерона е 21-хидроксипрогестерон, наричан обикновено 11-дезоксикортикостерон. Хидроксилираният на 17-то място прогестерон – 17-алфа-хидроксипрогестерон не притежава все още биологична активност и може по-нататък в биологичната верига да бъде хидроксилиран на 21-во място.
Интересен е алдостеронът. Това е кортикостероид с мощен анаболен (изграждащ) ефект. Той е от групата на 17-дезоксикортикостероидите, а метиловата група е въглероден атом 18 е окисленадо алдехидна. Ето кратко експозе за алдостерона:
Проблемите, свързани с въздействието на алдостерона върху натрия, се отнасят и до калия. Освен това, той стимулира изхвърлянето на плазмен калий. Трябва да отбележим, че без наличие на алдостерон в урината се отделя много малко калий. Под въздействието на алдостерона изхвърлянето на калия се увеличава до 40-50 пъти! Бъбреците се подлагат на огромен стрес, тъй като са принудени да филтрират повишени количества! Съществува и проблемът с осмотичния дисбаланс между вътрешността на клетката и околната среда, което води до множество здравни проблеми.
Нека си припомним, че трябва да се поддържа равновесието и правилното съотношение между количествата на натрия и калия, за да се осигури правилно физиологично функциониране. Всяко нарушаване на този крехък баланс, предизвикано от намаляване или увеличаване на количествата на тези елементи в клетката, ще предизвика сериозни проблеми. И така, макар в много отношения алдостеронът да играе ролята на пазач, действието му може да предизвика и разруха и опустошение. Тук можем да кажем: избягвайте ситуации, при които се отделя този добронамерен, но много опасен хормон.
Надбъбречната жлеза съдържа малки количества стероидни хормони, но тя секретира всяка минута неколкократно по-големи количества от съдържащите се в нея. На ден се отделят от 15 до 30 мг хормони. Това говори за една наистина интензивна биосинтеза.
Натрупването на кортикостероидните хормони в организма води до неприятните последици на хормонална хиперфункция. Затова организмът ги екскретира (изнася), като предварителни ги метаболира (превръща) до биологично неактивни вещества: кето групата на 3-то място се редуцира до хидроксилна (в алфа позиция) и се хидрогенира двойната връзка ан 4-то място (водоротът на 5-то място обикновено е в бета, рядко в алфа позиция). Малка част от тези наситени биологично неактивни 3-ол производни се свързват с глюкуроновата киселина и се отделят с урината като глюкурониди.
По-голяма част губят въглеродните атоми и получават кето група на 17-то място – така се превръщат в 17-кетостероиди – биологично неактивни вещества. 17-кетостероидите се изнасят с урината или като глюкурониди или естерифицирани със сярната киселина. По количеството им в урината се съди за интензивността на биосинтезата на кортикостероидните хормони. Трябва да се има в предвид, че един от мъжките хормони, андростеронът, принадлежи към 17-кетостероидите. Впрочем, андростерон се получава при обезвреждането и на част от кортикостероидните хормони.
Стероидните хормони с 19 въглеродни атома са мъжките полови хормони. Техният генезис е от 17-хидроксипрогестерона, който като загуби окислително странична верига на 17-то място, се превръща в мъжки полов хормон андростен-3, 17-дион. От него, чрез хидрогениране на 17-то място се получава основният мъжки хормон – тестостерон.
Стероидните хормони с 18 въглеродни атома са женските полови хормони. Съществуват химични белези на тези хормони: загуба на 19-тия въглероден атом и превръщане на пръстена А в ароматен. На 3-то място винаги притежават хидроксилна група, която вече е фенолна (с киселинни свойства). Източник за биосинтезата се счита тестостеронът. метиловата група се отстранява, като след двойно окисление се превръща в алдехидна и се откъсва, като едновъглеродна атомна частица. Най-съществени женски полови хормони са естроген, 17-бета-естрадиол и 16-алфа, 17-бета-естриол.
