Стероидные гормоны

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 стероидные гормоны наз. аналогично стероидам. Характерная особенность мн. природных стероидных гормонов -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 стероидных гормонов 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 стероидных гормонов сопровождается многочисл. дополнит. ферментативными превращениями, включающими окислит.-восстановит. р-ции и изомеризацию. В результате этих р-ций в организме позвоночных образуется более 100 стероидных гормонов. Ранее эти побочные продукты биосинтеза стероидных гормонов рассматривались как биологически неактивные предшественники и метаболиты основных стероидных гормонов, 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 стероидных гормонов предлагается заменить на "биотрансформацию".

Число биол. ф-ций, регулируемых стероидными гормонами 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 стероидных гормонов. Многосторонность действия стероидных гормонов легла в основу концепции биол. мультифункциональности стероидных гормонов, рассматривающей это явление как результат взаимод. каждого стероидного гормона с несколькими различающимися по специфичности рецепторами.

Биосинтез стероидных гормонов 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. Стероидные гормоны 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 стероидные гормоны могут препятствовать действию др. гормонов, блокируя взаимод. последних с их рецепторами. Т. обр., стероидные гормоны 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 стероидных гормонов- 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 стероидных гормонов 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 стероидных гормонов-поиск аналогов, обладающих узким направленным спектром биол. действия. В силу жесткости хирального скелета стероидных гормонов они являются также и объектом многочисл. стереохим. исследований. О полном синтезе стероидных гормонов 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.