Steroidy — definicja, budowa, hormony steroidowe i zastosowania
Steroidy: definicja, budowa i rola hormonów (estrogen, testosteron, progesteron, wit. D3). Zastosowania medyczne, wpływ na organizm i adaptacja do stresu środowiskowego.
Steroid jest związkiem organicznym, naturalnym lub syntetycznym, którego trzonem strukturalnym jest tzw. jądro steroidowe — cztery skondensowane pierścienie cykloalkanowe (układ cyclopentanoperhydrophenanthrene). Rośliny, zwierzęta i grzyby wytwarzają setki różnych naturalnych sterydów o odmiennych funkcjach biologicznych i właściwościach fizykochemicznych.
Budowa i klasyfikacja
Podstawowy szkielet steroidu składa się z trzech pierścieni cykloheksanowych i jednego cyklopentanu. Od tej podstawowej struktury powstają liczne pochodne przez modyfikacje takie jak utlenienia, redukcje, przyłączenia grup funkcyjnych czy skrócenia łańcuchów bocznych. W praktyce sterydy dzieli się na grupy ze względu na ich funkcję i pochodzenie, np. hormony płciowe (androgeny, estrogeny, progestageny), kortykosteroidy (glikokortykoidy i mineralokortykoidy), oraz inne pochodne jak witaminy secosteroidowe.
Hormony steroidowe — definicja i przykłady
Hormony sterydowe to steroidy działające jako przekaźniki chemiczne w organizmach. Naturalne hormony steroidowe powstają zazwyczaj z cholesterolu w komórkach nadnerczy i gonadach. Cholesterol jest obficie występującym steroidem w komórkach zwierzęcych i pełni ważną rolę w utrzymaniu struktury i płynności błon komórkowych.
Przykłady hormonów steroidowych obejmują:
- estrogen — grupa hormonów płciowych żeńskich, wpływa m.in. na rozwój cech płciowych i regulację cyklu menstruacyjnego,
- testosteron — główny androgen, odpowiada za rozwój cech płciowych męskich i anabolizm mięśniowy,
- progesteron — hormon płciowy odgrywający kluczową rolę w cyklu płciowym i utrzymaniu ciąży,
- Witamina D3 lub cholekalcyferol — secosteroid powstający z cholesterolu w skórze pod wpływem promieniowania UV, pełni rolę w metabolizmie wapnia i funkcjach układu kostnego.
Przegląd literatury wskazuje, że hormony kory nadnerczy odgrywają istotną rolę w przystosowaniu się do "ciągle zmieniających się sytuacji środowiskowych i awaryjnych", a także pomagają kręgowcom w ich pomyślnym przetrwaniu — stąd znaczenie kortykosteroidów w reakcjach na stres i homeostazę.
Biosynteza
Większość steroidów endogennych syntetyzowana jest z cholesterolu. Pierwszym krokiem jest przekształcenie cholesterolu do pregnenolonu, a następnie szeregi reakcji enzymatycznych (w tym oksydacje katalizowane przez enzymy z rodziny cytochromu P450) prowadzą do powstania różnych klas steroidów. Proces ten zachodzi głównie w mitochondriach i siateczce śródplazmatycznej gładkiej komórek gruczołów dokrewnych.
Mechanizm działania
Steroidy są zazwyczaj hydrofobowe i łatwo przechodzą przez błony komórkowe. Wiele hormonów steroidowych wiąże się z receptorami wewnątrzkomórkowymi (cytoplazmatycznymi lub jądrowymi). Kompleks hormon‑receptor przemieszcza się do jądra komórkowego i moduluje transkrypcję określonych genów, co prowadzi do długotrwałych zmian w funkcjach komórkowych. Niektóre sterydy działają też poprzez receptory błonowe i szybkie mechanizmy nongenomowe.
Zastosowania medyczne i preparaty syntetyczne
Steroidy syntetyczne są szeroko stosowane w medycynie. Prednizon jest przykładem syntetycznego glikokortykoidu używanego w leczeniu stanów zapalnych, chorób autoimmunologicznych oraz przy immunosupresji po przeszczepach. Inne zastosowania obejmują:
- leczenie niewydolności kory nadnerczy (terapia zastępcza),
- terapię hormonami płciowymi (np. w zaburzeniach reprodukcyjnych),
- stosowanie anabolicznych steroidów w niektórych chorobach wyniszczających (aczkolwiek ich nadużywanie w sporcie jest niebezpieczne i zabronione).
Działania niepożądane i ryzyko
Stosowanie steroidów, szczególnie w dawkach farmakologicznych i długotrwale, może powodować liczne skutki uboczne: zespół Cushinga (otyłość tułowia, zaokrąglenie twarzy), osteoporozę, nadciśnienie, zaburzenia gospodarki węglowodanowej (hiperglikemia), zwiększone ryzyko infekcji, zahamowanie osi podwzgórze‑przysadka‑nadnercza prowadzące do wtórnej niewydolności nadnerczy po nagłym odstawieniu. Anaboliczne steroidy niosą dodatkowe ryzyko kardiomiopatii, zmian w funkcjach wątroby i zaburzeń reprodukcyjnych.
Steroidy w przyrodzie i poza medycyną
Oprócz organizmów zwierzęcych sterydy występują w roślinach i grzybach, gdzie pełnią role sygnałów chemicznych, obronne lub strukturalne. Wykorzystuje się je także w przemyśle farmaceutycznym i biotechnologii jako substraty do syntezy leków oraz w badaniach nad mechanizmami regulacji genów.
Podsumowanie: Steroidy to szeroka grupa związków oparta na czteropierścieniowym szkielecie, obejmująca zarówno ważne hormony endogenne (np. estrogen, testosteron, progesteron, Witamina D3), jak i leki syntetyczne (Prednizon). Mają kluczowe znaczenie biologiczne, ale ich stosowanie wymaga świadomości korzyści i potencjalnych zagrożeń.
Dystrybucja w organizmach żywych
- Prokariota: w prątkach istnieją szlaki, które mogą być źródłem steroidów we wszystkich wyższych formach życia.
- Grzyby
- Rośliny
- Zwierzęta
Zastosowanie medyczne
Niektóre hormony steroidowe to sterydy anaboliczne (AAS). Od odkrycia i syntezy testosteronu w 1930 roku, AAS zostały wykorzystane przez lekarzy do wielu celów, z różnym skutkiem, w tym:
- Stymulacja szpiku kostnego: Przez dziesięciolecia AAS były ostoją terapii niedokrwistości hipoplastycznych spowodowanych białaczką lub niewydolnością nerek, zwłaszcza niedokrwistości aplastycznej. AAS zostały w dużej mierze zastąpione w tej pracy przez syntetyczne hormony białkowe, które stymulują wzrost prekursorów komórek krwi.
- Stymulacja wzrostu: AAS może być stosowany przez endokrynologów dziecięcych w leczeniu dzieci z niewydolnością wzrostu. Jednak dostępność syntetycznego hormonu wzrostu, który ma mniej skutków ubocznych, sprawia, że jest to leczenie drugorzędne.
- Stymulacja apetytu i zachowania i zwiększenia masy mięśniowej: AAS zostały podane do ludzi z przewlekłymi chorobami wyniszczającymi, takich jak rak i AIDS.
- Zastępczy preparat hormonalny dla mężczyzn z niskim poziomem testosteronu; skuteczny również w poprawie libido u starszych mężczyzn.
- Stymulacja beztłuszczowej masy ciała i zapobieganie utracie masy kostnej u starszych mężczyzn, jak wskazują niektóre badania. Jednak w badaniu kontrolowanym placebo z 2006 r., dotyczącym suplementacji testosteronem w małych dawkach u starszych mężczyzn z niskim poziomem testosteronu, nie stwierdzono korzyści w zakresie składu ciała, wydolności fizycznej, wrażliwości na insulinę czy jakości życia.
- Indukcja męskiego dojrzewania płciowego: Androgeny są podawane wielu chłopcom zaniepokojonym ekstremalnym opóźnieniem dojrzewania płciowego. Testosteron jest obecnie prawie jedynym androgenem stosowanym w tym celu i wykazano, że zwiększa wzrost, wagę i masę beztłuszczową u chłopców z opóźnionym dojrzewaniem płciowym.
- dysforia płciowa, poprzez wytwarzanie drugorzędnych cech męskich, takich jak głębszy głos, zwiększona masa kostna i mięśniowa, owłosienie twarzy i powiększenie łechtaczki u mężczyzn transpłciowych, wśród kobiet lub tych, którzy rozwijają żeńskie drugorzędne cechy płciowe, ale chcą być raczej odczytywani jako mężczyźni lub wyglądać bardziej dwuznacznie, jak pewna liczba osób transpłciowych nie-binarnych, zarówno interseksualnych, jak i dyadycznych, a także mężczyzn interseksualnych nie-transseksualnych z dysforią.
- W małych dawkach jako składnik hormonalnej terapii zastępczej dla kobiet po menopauzie i transgender, na przykład w celu zwiększenia energii, dobrego samopoczucia, libido i jakości życia, jak również w celu zmniejszenia uderzeń gorąca. Zazwyczaj w tym celu stosuje się testosteron, chociaż stosuje się również metylotestosteron.
- Leczenie osteoporozy u kobiet po menopauzie. Chociaż zostały one wcześniej zatwierdzone do tego wskazania, AAS widział bardzo mało wykorzystania w tym celu z powodu ich wirylizacji skutki uboczne.
- Leczenie raka piersi u kobiet, chociaż obecnie są one rzadko stosowane w tym celu ze względu na wirylizujące efekty uboczne.
- Antykoncepcja męska, w postaci enantanu testosteronu; możliwość stosowania w niedalekiej przyszłości jako bezpieczny, niezawodny i odwracalny środek antykoncepcyjny dla mężczyzn.
Nadużycia
Niektóre sterydy anaboliczne, takie jak testosteron, są używane, aby pomóc uczynić mięśnie silniejsze. Takie sterydy są stosowane w celu poprawy wydajności osoby, ale są one czasami nadużywane i nadużywane przez sportowców. Stopa nadużywania sterydów wzrosła znacznie na początku 21 wieku, na całym świecie. Nadużywanie sterydów anabolicznych może mieć zły wpływ na organizm człowieka. Mogą one okaleczyć lub zabić. Organizacje sportowe regulują teraz ich stosowanie.
Powiązane strony
- Doping w sporcie
- Gruczoł nadnerczowy
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest steryd?
O: Steryd to związek organiczny, naturalny lub wytworzony przez człowieka, który ma w swojej strukturze cztery pierścienie cykloalkanowe.
P: Gdzie można znaleźć naturalne sterydy?
O: Rośliny, zwierzęta i grzyby wytwarzają setki różnych naturalnych steroidów.
P: Czym są hormony steroidowe?
O: Hormony steroidowe to steroidy, które działają jak hormony w organizmie.
P: W jaki sposób powstają naturalne hormony steroidowe?
Naturalne hormony steroidowe są zwykle wytwarzane z cholesterolu w nadnerczach i gonadach.
P: Jakie jest znaczenie cholesterolu w komórkach zwierzęcych?
O: Cholesterol jest ważnym steroidem w komórkach zwierzęcych, ponieważ jest niezbędny dla błon komórkowych.
P: Czy może Pan podać przykłady hormonów steroidowych?
O: Przykłady hormonów steroidowych obejmują estrogen, testosteron, progesteron, witaminę D3 lub cholekalcyferol.
P: Co to jest prednizon i w jakim celu się go stosuje?
O: Prednizon jest ważnym lekiem steroidowym wytwarzanym przez człowieka, stosowanym w leczeniu stanów zapalnych.
Przeszukaj encyklopedię