СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ
, группа
физиологически активных в-в стероидной природы. По хим. строению и биол. действию
разделяются на С21-стероиды, обладающие скелетом прегнана (гестагены и кортикоиды), С19-стероиды со скелетом андростана
(андрогепы) и С18-стероиды со скелетом эстрана (эстрогены).
К ним относят также С27-стероиды со скелетом холестана (экдистероиды,
или экдизоны) - гормоны линьки насекомых.
По номенклатуре ИЮПАК С.
г. наз. аналогично стероидам. Характерная особенность мн. природных С.
г.-наличие сопряженной 4-ен-З-оновой группировки (С21- и С19-стерои-ды),
ароматич. 3-гидроксицикла (С18-стероиды) и сопряженной 7-ен-6-оновой
группировки (С27-стероиды).
Осн. путь биосинтеза С.
г. исходит из холестерина (ф-ла I). В организме позвоночных холестерин серией
последоват. ферментативных р-ций окисления превращ. в прегненолон (II) или прогестерон
(III); последний - типичный представитель гестагенов. Дальнейшее гидроксилирование
направляется либо на С-17, начиная ветвь глюкокортикоидов, либо на С-21, приводя
далее к минералокортикоидам. Послед. биотрансформации гестагенов и кортикоидов,
связанные с деградацией 17b-ацетильной боковой цепи, приводят к С19-стероидам.
Наконец, ароматизация одного кольца и отщепление ангулярной метильной группы
ведут к С18-стероидам. Эта осн. линия биотрансформации С. г. сопровождается
многочисл. дополнит. ферментативными превращениями, включающими окислит.-восстановит.
р-ции и изомеризацию. В результате этих р-ций в организме позвоночных образуется
более 100 С. г. Ранее эти побочные продукты биосинтеза С. г. рассматривались
как биологически неактивные предшественники и метаболиты основных С. г., однако
недавно на примере андрогенов было показано, что
их образование обусловлено возрастными и половыми факторами и задано генетически.
В силу этого термин "метаболизм" в отношении С. г. предлагается
заменить на "биотрансформацию".
Число биол. ф-ций, регулируемых
С. г. в организме, очень велико. Помимо наиб. известных-регуляция беременности
(гестагены), углеводного (глюкокортикоиды) и водно-солевого (минералокортикоиды)
обмена, сперматогенеза (андро-гены) и овуляции (эстрогены), они вмешиваютя во
мн. др. стороны жизнедеятельности, обнаруживая новые ф-ции С. г. Многосторонность
действия С. г. легла в основу концепции биол. мультифункциональности С. г.,
рассматривающей это явление как результат взаимод. каждого С. г. с несколькими
различающимися по специфичности рецепторами.
Биосинтез С. г. в организме
происходит в органах, производящих гормоны (надпочечники, яичники, семенники
и др.), откуда они (обычно в виде комплексов с белками) разносятся током крови
к клеткам органов-мишеней, где вступают во взаимод. со специфич. белковыми (цитоплазматич.)
рецепторами, расположенными либо на клеточной мембране, либо в цитоплазме. С.
г. обратимо связываются с рецепторами за счет водородных связей и гидрофобных
взаимод., образуя стероид-рецепторные комплексы. Последние передают гормональный
сигнал, либо оставаясь на месте (мембранные рецепторы), либо проникая в ядро
клетки и вступая там во взаимод. с генами. Эффективность гормонального сигнала
определяется законом действующих масс, специфичностью и энергетикой стероид-рецепторного
взаимодействия. Помимо прямого действия С. г. могут препятствовать действию
др. гормонов, блокируя взаимод. последних с их рецепторами. Т. обр., С. г. вследствие
биотрансформации и мультифункциональности как бы образуют в организме широкую
сеть (или древо), каскадно исходящую из холестерина и регулирующую многочисл.
стороны гомеостаза и адаптации.
В организме насекомых наиб.
эффективный С27-стероид a-экдизон (ф-ла IV; R - Н, R' = ОН)
синтезируется из холестерина, поступающего с пищей, в разл. железах, иногда
-в эноцитах и перикардиальных клетках. В жировом теле, кишечнике, покровах и
нек-рых др. органах a-экдизон пре-вращ. в b-экдизон (экдистерон; в
ф-ле IV R = R' = ОН). Экдизоны стимулируют процесс линьки, индуцируя транскрипцию
в клетках линочных желез, участвуют в регуляции яйцепродукции у взрослого насекомого,
а также адаптации насекомых к меняющимся условиям обитания. Осн. пути инактивации
таких С. г.- выделение из организма в неизменном виде или превращение в дегидропроизводные,
сульфо-эфиры и гликозиды с дальнейшим выделением катаболитов. В последнее время
более 40 родственных С27-стероидам соед. выделены из растении (т.
наз. фитоэкдизоны).
Многосторонность биол.
действия С. г. затрудняет их мед. использование. Предпринятая в 50-х гг. попытка
использовать кортизон (один из кортикоидов) для лечения ревматоидного артрита
потерпела неудачу ввиду развития атрофии надпочечников и подавления иммунитета
при длит. применении. Осн. направление хим. модификации С. г.-поиск аналогов,
обладающих узким направленным спектром биол. действия. В силу жесткости хирального
скелета С. г. они являются также и объектом многочисл. стереохим. исследований.
О полном синтезе С. г. см. Эстрогены.
Лит.: Розен Б. В.,
Основы эндокринологии, 2 изд., М., 1984; Комиссарен-ко В. П., Минченко А. Г.,
Тронько Н. Д., Молекулярные механизмы действия стероидных гормонов, К., 1986;
Введение в теорию рецепторов, М., 1986; Сергеев П. В., Шимановский Н. Л., Рецепторы
физиологически активных веществ, М., 1987; Ковганко Н.В., Ахрем А. А., Стероиды
(экологические функции), Минск, 1990; Камерницкий А. В., Левина И. С., "Химико-фармацевтич.
ж.", 1991, № 10, с. 4-16; Steroid Hormones: a practical approach, ed.
by В. Green, R. E. Leake, Oxf., 1987; Hormones and the Fetus, ed. by J. R. Pasqualini,
F.A. Kind, v. 1-2, N. Y, 1986-1988; Kamernitzky A. V., в кн.: Frontier of bioorganic
chemistry and molecular biology, N.Y.-[a.o.], 1980, p. 261-63; Zeelen F. I.,
Medicinal chemistry of steroids, Elsevier, 1990. A.B. Камерницкий.
|