Стероидные гормоны¶
Стероидные гормоны — группа гормонов, молекулы которых построены на основе стеранового (циклопентанпергидрофенантренового) скелета, синтезируемых из холестерина и его производных. К ним относятся кортикостероиды, половые гормоны, а также кальцитриол. Они регулируют обмен веществ, водно-солевой баланс, репродуктивную функцию, рост и развитие, участвуют в адаптации организма к стрессу.
¶Химическая природа
Основу всех стероидных гормонов составляет четыре конденсированных кольца: три циклогексановых (A, B, C) и одно циклопентановое (D). Исходным соединением служит холестерин, который подвергается последовательному ферментативному превращению. В зависимости от числа атомов углерода выделяют C18- (эстрогены), C19- (андрогены) и C21-стероиды (кортикостероиды, прогестагены). Благодаря липофильности гормоны легко проникают через клеточные мембраны.
¶Классификация
По функции и месту синтеза выделяют несколько групп:
- Кортикостероиды — образуются в коре надпочечников: глюкокортикоиды (кортизол, кортикостерон) регулируют углеводный обмен и стрессовые реакции; минералокортикоиды (альдостерон) контролируют водно-солевой баланс.
- Половые гормоны — андрогены (тестостерон), эстрогены (эстрадиол, эстрон), прогестагены (прогестерон); синтезируются в половых железах, а также в коре надпочечников.
- Кальцитриол — активная форма витамина D, регулирующая обмен кальция и фосфора.
- Синтетические аналоги — глюкокортикоиды (преднизолон, дексаметазон), используемые в медицине.
¶Механизм действия
Стероидные гормоны действуют преимущественно через внутриклеточные (ядерные) рецепторы. Проникая в клетку, гормон связывается с рецептором в цитоплазме, комплекс перемещается в ядро и влияет на экспрессию генов, изменяя синтез белков. Это объясняет относительно медленное, но длительное действие по сравнению с пептидными гормонами. Часть эффектов реализуется через мембранные рецепторы и вторичные посредники.
¶Синтез и регуляция
Стероидогенез происходит в надпочечниках, гонадах и плаценте. Ключевые ферменты — цитохромы P450. Регуляция осуществляется гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой и гипоталамо-гипофизарно-гонадной системами: адренокортикотропный гормон (АКТГ) стимулирует продукцию кортикостероидов, лютеинизирующий и фолликулостимулирующий гормоны — синтез половых стероидов. Работает механизм отрицательной обратной связи: избыток гормона подавляет секрецию регулирующих факторов.
¶Биологическая роль
Стероидные гормоны обеспечивают:
- поддержание энергетического баланса и реакции на стресс;
- развитие и функционирование репродуктивной системы, формирование вторичных половых признаков;
- регуляцию артериального давления и электролитного обмена;
- влияние на иммунные реакции и воспаление;
- контроль роста костной ткани и минерального обмена.
¶Медицинское значение
В клинической практике применяются как природные, так и синтетические стероиды. Глюкокортикоиды используют при воспалительных, аллергических и аутоиммунных заболеваниях, при недостаточности надпочечников. Половые гормоны входят в состав гормональной контрацепции и заместительной терапии. Нарушения синтеза или обмена стероидов приводят к эндокринным заболеваниям: болезни Аддисона, синдрому Кушинга, врождённой дисфункции коры надпочечников.
Анаболические стероиды — синтетические аналоги тестостерона — применяются в медицине ограниченно, при тяжёлых состояниях, однако их немедицинское использование с целью наращивания мышечной массы запрещено законодательством многих стран, включая Россию, и связано с серьёзными побочными эффектами: поражением печени, нарушением гормонального фона, сердечно-сосудистыми осложнениями.
¶История изучения
Выделение и расшифровка структуры стероидных гормонов — результат работ XX века. В 1930-х годах были выделены эстрон, тестостерон, кортизон; за исследования стероидов присуждены Нобелевские премии (А. Бутенандт, А. Виндаус, Э. Кендалл, Т. Райхштейн, Ф. Хенч). В России значительный вклад в эндокринологию внесли исследования регуляции надпочечников и половых желёз.
¶Лабораторная диагностика
Уровень стероидных гормонов определяют методами иммуноферментного анализа, радиоиммунного анализа и масс-спектрометрии. Исследуют кровь, мочу и слюну. Оценка концентрации кортизола, альдостерона, тестостерона, эстрадиола и прогестерона позволяет диагностировать эндокринные нарушения и контролировать терапию.
Источники: учебники по биохимии и эндокринологии, справочные материалы по физиологии человека, научные обзоры по стероидогенезу.