Antinksciu zieves hormonai

Antinksčiai yra poriniai virš inkstų esantys organai, sveriantys apie 4

gramus. Juos sudaro žievinė ir šerdinė dalys. Žievės pagrindą sudaro

ląstelės, kurių citoplazmoje yra lipoidinių grūdelių. Šerdinėje dalyje yra

chromafininių ląstelių, kurių gali būti ir kitose organizmo vietose. Tai

sudaro chromafininę sistemą.

Antinksčių žievė susiformavo iš mezoderminio liaukinio audinio, o šerdinė

dalis, kaip ir simpatinė nervų sistema – iš ektoderminių ląstelių.

Antinksčių dalys sintetina ir išskiria įvairius hormonus ir katecholaminus.

Struktūra. Antinksčių žievė sudaryta iš trijų ląstelių sričių:

paviršinės, arba kamuolinės (15%), vidurinės, arba pluoštinės (78%), ir

vidinės, arba tinklinės (7%). Nors antinksčių žievė sintetina daug įvairių

steroidų, kurių kristalinių formų yra išskirta daugiau kaip 50, bet tik

nedaugeliui jų būdingas biologinis aktyvumas. Atsižvelgiant į savybes ir

vyraujantį aktyvumą, skiriamos trys steroidų klasės: gliukokartikoidai,

mineralkortikoidai ir lytiai hormonai.

Antinksčių žievės hormonai yra ciklinės struktūros junginiai, kurių

pagrindas – steranas (ciklopentanperhidrofenantrenas). Šią struktūrą sudaro

trys kondensuotieji cikloheksano (A, B, C) ir vienas D ciklopentano ciklai:

[pic]

Stearanas (ciklopentanperhidrofenantrenas)

Steranas turi šešis kampinius asimetrinius anglies atomus, todėl gali

turėti 26=64 stereoizomerus. Įtraukiant į sterano strukūrą papildomus

pakaitus, galimų stereoizomerų skaičius dar padidėja.

A ir B, B ir C, C ir D sandūra gali būti cis- arba trans- formos.

Gamtiniuose steroiduose tarp ciklų B ir C visada yra trans- sandūra. Ciklai

A ir B gali turėti tiek trans-, tiek ir cis- sandūrą. Erdvėje šešianariai

ciklai įgyja stabilesnę kėdės transformaciją. Vandenilio atomų ir pakaitų

padėtis apačioje ar virš ciklo plokštumos žymima atitinkamai α ar β. Pvz.2

Pvz. 2 Steroidų erdvinė struktūra

Steroidai yra skirstomi, atsižvelgiant į angliavandenilio radikalo ilgį

prie C-17 (1 lentelė). Steroidinių hormonų pavadinimai priklauso nuo –CH3

grupių skaičiaus. Jei yra viena –CH3 grupė, vadinami estranu (18C), jei dvi

– androstanu (19C), o jei abi metilo grupės ir dvianglis fragmentas prie C

– 17 – pregnanu (21C). Tam tikrų steroidų įprastiniai ir cheminiai

pavadinimai nurodyti 2 lentelėje.

1 lentelė. Steroidų klasifikacija, atsižvelgiant į angliavandenilio

| |s | | |

| |e | | |

|H |0 |Androstanas |Vyriškieji lytiniai|

|26CH3 | | | |

2 lentelė. Tam tikrų steroidų įprastiniai ir cheminiai pavadinimai

|Įprastinis pavadinimas |Cheminis pavadinimas |

|Androstano dariniai |

|Androstendionas |4-androsten-3,17-dionas |

|Dehidroepiandrosteronas |3β-hidroksi-5-androsten-17-onas |

|(DEA) |3α-hidroksi-5β-androstan-17-onas |

|Etiocholanolonas |17β-hidroksi-4-androsten-3-onas |

|Testosteronas | |

|Estrano dariniai |

|Estradiolis |1,3,5(10)-estratrien-3,17β-diolis |

|Estriolis |1,3,5(10)-estratrien-3,16α17β-triolis |

|Estronas |3-hidroksi-1,3,5(10)-estratrien-17-onas |

|Pregnano dariniai |

|Aldosteronas |11β,21-dihidroksi-3,20-diokso-4-pregnen-18-alis |

|Kortikosteronas |11β,21-dihidroksi-4-pregnen-3,20-dionas |

|Kortizolis
|11β,17α,21-trihidroksi-4-pregnen-3,20-dionas |

|Kortizonas |17α,21-dihidroksi-4-pregnen-3,11,20-trionas |

|11-deoksikortikosteronas |21-hidroksi-4-pregnen-3,20-dionas |

|(DOK) |17,21-dihidroksi-4-pregnen-3,20-dionas |

|11-deoksikortizolis |9α-fluor-11β,17α,21-trihidroksipregnan-1,4-dien3,20-dio|

|Deksametazonas |nas |

|9α-fluorkortizolis |9α-fluor-16α-metil-11β,17α,21-trihidroksipregnan-4-en-3|

|Prednizolonas |,20-dionas |

|Prednizonas |11β,17α,21-trihidroksipregnan-1,4-dien-3,20-dionas |

|Pregnandiolis |17α,21-dihidroksipregnan-1,4-dien-3,11,20-trionas |

|Pregnantriolis |5β-pregnan-3α,20α-diolis |

|Pregnenolonas |5β-pregnan-3α,17α,20α-triolis |

|Progesteronas |3β-hidroksi-5-pregnen-20-onas |

| |4-pregnen-3,20-dionas |

|Cholestano dariniai |

|Cholesterolis |5-cholesten-3β-olis |

Gliukokortikoidai ir mineralkortikodai yra pregnano, androgenai –

androstano, o estrogenai – estrano dariniai:

Pregnanas Androstanas

Estranas

Antinksčių žievės hormonams nebūdingas absoliutus veikimo savitumas,

pvz., gliukokortikoidai veikia kaip silpni mineralkartikoidai,

mineralkartikoidams būdingas tam tikras gliukokartikoidinis aktyvumas. Jie

veikia per plazmos ar branduolių receptorius. Po to šie receptoriaus –

hormono kompleksai jungiasi su specialiomis DNR sritimis ir reguoliuoja

genų ekspresiją. Kinta tam tikrų baltymų sintezės greitis bei metaboliniai

procesai ląstelėse. Antinksčių žievės hormonai vykdo svarbias, dažnai su

organizmo gyvybe susijusias funkcijas.

Gliukokartikoidai – steroidai, kurių struktūroje yra 21 anglies atomas.

Nors jiems būdingas įvairus biologinis poveikis, bet svarbiausias –

gliukoneogenezės skatinimas. Pagrindinis žmogaus kartikoidas yra

kortizolis, sintetinamaspluoštinės srities ląastelėse.

Kortikosteronassintetinamas pluoštinių ir tinklinių ląastelių srityse:

Kortizolis Kortizonas

Kortikosteronas 11-deoksikortizolis

(hidrokortizonas)

Mineralkartikoidai taip pat yra C-21 steroidai. Aktyviausias šios klasės

hormonas yra aldoteronas, kuris susidaro tik kamuolinių ląstelių srityje.

Jis skatina Na+ sulaikymą, o K+ ir H+ išskyrimą pro inkstus su šlapimu.

Aldosteronas

Pluoštinės ir tinklinės antinksčių žievės srities ląstelėse susidaro

androgenų pirmtakas dehidroepiandrosteronas ir silpnas androgenas –

androsteronas. Aktyvesni androgenai susidaro ne antinksčių žievėje, o

periferiniuose audiniuose. Esant steroidogenazės fermentų nepakankamam

aktyvumui, jie yra androgenų patologinis šaltinis.

Normaliai antinksčių žievėje susidaro nedideli estrogenų kiekiai.

Sergant tam tikrais antinksčių navikais, jų biosintezė gali sustiprėti.

Po menopauzės pagrindiniai pirmtakai tampa antinksčių žievės androgenai:

Dehidroepiandrosteronas Δ4-

androsten-3,17-dionas

Steroidų apykaita. Žmogaus antinksčių žievė išskiria per parą 10-30 mg

kortizolio, 2 – 4 mg kortikosterono ir apie 300 – 400 µg aldosterono.

Antinksčių žievės steroidiniai hormonai sintetinami iš cholesterolio,

kurio daugiausia patenka iš kraujo, bet nedidelis jų kiekis sintetinamas

vietoje iš acetil –CoA per tarpinius junginius mevalonatą ir skvaleną.

Tik nerviniame audinyje cholesterolio yra daugiau negu antinksčių

žievėje.

Didesnė antinksčiuose esančio cholesterolio dalis, esterifikuota su

ilgagrandėmis polinesočiomis riebalų rūgštimis, kaupiama lipidinių

lašelių citoplazmoje. Tarp žmogaus organų antinksčių žievė turi

daugiausia askorbo rūgšties (400 – 500 mg/100g šviežio audinio).

Skatinant antinksčius kortikotropinu (AKTH) arba cAMP, aktyvinama

esterazė, o susidaręs laisvas cholesterolis pernešamas į mitochondrijas,

kur fermentas citochromas P450 atskelia šoninę grandinę, susidaro

pregnenolonas. Šoninės grandinės atskėlimo metu vyksta dvi hidroksilinimo

reakcijos. Iš pradžių prie C22, o vėliau – prie C20. Po to atskeliama

šoninė grandinė izokaprono aldehido pavidalu ir susidaro C21 steroidas.

(Pvz.3 ir pvz.4).

Žinduolių organizme visi steroidiniai hormonai sintetinami iš

cholesterolio. Tarpinis junginys yra pregnenolonas. Šis procesas vyksta

antinksčių žievės ląstelių endoplazminiame tinkle. Svarbiausios

steroidogenezei yra hidroksilazės, katalizuojančios reakcijas, kuriose

dalyvauja O2 ir NADPH. Tam tikrų biosintezės etapų metu dalyvauja

dehidrogenazės, izomerazė irliazė.

Antinksčių žievės ląstelėms būdingas tam tikras steroidogenezės

proceso savitumas, pvz., 18-hidroksilazė ir
ehidrogenazė – fermentai, būtini aldosterono biosintezei, randami tik

kamuolinės srities ląstelėse, todėl tik jos ir sintetiną šį

mineralkortikoidą. Pvz.5 pavaizduoti trijų pagrindinių antinksčių

steroidų klasių biosintezė.

Pvz.3 Antinskčių žievės steroidinių hormonų biosintezės reguliavimas

(AKTH – kortikotropinas, MTL – mažo tankio lipoproteinai, HMG – CoA

hidroksimetilglutaril – CoA reduktazė)

Pvz.4 (Steroidinų hormonų pirmtako pregnenolono biosintezė)

Cholesterolis

Pvz.5. Gliukokartikoidų, mineralkartikoidų ir lytinių hormonų biosintezė

antinksčių žievėje (3β-OH-SD-3β-hidroksisteroido dehidorgenazė)

Cholesterolis

Pregnenolonas 17α-

hidroksipregnenolonas Dehidroepiandroosteronas

Progesteronas 17α-

hidroksiprogesteronas Δ4-androsten-3,17-

dionas

11-deoksikortikosteronas 11-

deoksikortizolis

Kortikosteronas

Kortizolis

Aldosteronas

Kortizolio biosintezė. Kortizolis sintetinamas antinksčių žievės

pluoštinės srities dalies ląstelėse. Jo biosintezės metu dalyvauja trys

hidroksilazės, katalizuojančios iš eilės C – 17, C – 21, ir C – 11

hidroksilinimą. Pirmosios dvi reakcijos vyksta labai greitai, o C – 11

hidroksilinimas – lėtai. Lygaus endoplazminio tinklo fermentas 17α –

hidroksilazė gali hidroksilinti progesteroną (susidaro 17α –

hidroksiprogesteronas), bet dar aktyviau ji hidroksilina pregnenoloną

(susidaro 17α – hidroksipregnenolonas). Po to, katalizuojant lygaus

endoplazminio tinklo fermentui 21 – hidroksilazei, hidroksilinamas C – 21

17 – hidroksiprogesterono molekulėje, kuris virsta 11 – deoksikortizoliu.

Šis, katalizuojant mitochondrijų 11 – β hidroksilazei, paverčiamas pačiu

aktyviausiu gliukokartikoidu – kortizoliu. Gliukokartikoidų biosintezės

atskiros reakcijos vyksta skirtinguose ląatelės skyriuose, t.y. vyksta

biosintezės tarpinių produktų pernaša į mitochondrijas ir atgal į

citozolį. (Pvz.6)

Pvz.6. Gliukokartikoidų biosintezė tam tikruose ląstelės skyriuose:

1. C20-22 liazė; 2. 3β- hidroksisteroidų dehidrogenazė ir Δ5,4 –

izomerazė; 3. 17α –hidroksilazė;

4. 21 – hidroksilazė 5. 11α – hidroksilazė; biosintezės produktai iš

mitochondrijų pernešami į endoplazminį tinklą ir atgal.

Kortizolio biosintezę iš cholesterolio reguliuoja kortikotropinas,

kurio išsiskyrimą ir proopiomelanokortino skatina kortikoliberinas

grįštamuoju neigiamu ryšiu. Kai padidėja kortizolio koncentracija

kraujyje, sumažėja kortikoliberino bei kortikotropino sekrecijos.

Sumažėjus laisvo kortizolio koncentracijai, skatinama kortikoliberino

sekrecija iš pagumburio. Be to, kortikotropinas, skatindamas

cholesterolio šoninės grandinės atskėlimą antinksčiuose, didina bendrą

steroidogenezės greitį, nes aktyvinama reakcija yra ribojanti.

Kortizolio sekrecija priklauso nuo kortikotropino, kurio išsiskyrimą

reguliuoja kortikoliberinas, o jie tarpusavyje susiję neigiamu

grįžtamuoju ryšiu. (Pvz.7)

Kortizolio koncentracijos sumažėjimas žemiau normos aktyvina

sistemą, ir pagumburis pradeda išskirti kortikoliberiną. Jis aktyvina

kortikotropino išsiskyrimą iš pirmtako proopiomelanokortino.

Kortikotropinas antinksčių žievėje greitina cholesterolio šoninės

grandinės atskėlimą. Ši riboja steroidogenezės greitį.

Kai laisvo kortizolio koncentracija kraujyje pasiekia normalią

koncentraciją, pagumburis pradeda mažiau išskirti kortikoliberino, tai

sumažina kortikotropino ir atitinkamai kortizolio koncentracijas. Šis

mechanizmas garantuoja greitą kortizolio koncentracijos reguliavimą

kraujyje. Kortikotropino poveikis antinksčių žievei gali būti

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.

Matomi 1381 žodžiai iš 4580 žodžių.

Panašūs įrašai