стероидные гормоны

СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ

группа физиологически активных веществ стероидной природы. По хим. строению и биол. действию разделяются на C₂₁-стероиды, обладающие скелетом прегнана (гестагены и кортикоиды), C₁₉-стероиды со скелетом андростана (андрогепы) и C₁₈-стероиды со скелетом эстрана (эстрогены). К ним относят также C₂₇-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-3-оновой группировки (C₂₁- и C₁₉-стерои-ды), ароматич. 3-гидроксицикла (C₁₈-стероиды) и сопряженной 7-ен-6-оновой группировки (C₂₇-стероиды).

Основной путь биосинтеза С. г. исходит из холестерина (формула I). В организме позвоночных холестерин серией последоват. ферментативных реакций 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 17β-ацетильной боковой цепи, приводят к C₁₉-стероидам. Наконец, ароматизация одного кольца и отщепление ангулярной метильной группы ведут к C₁₈-стероидам. Эта осн. линия биотрансформации С. г. сопровождается многочисл. дополнит. ферментативными превращениями, включающими окислительно-восстановит. реакции и изомеризацию. В результате этих реакций 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. функций, 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 функции 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. Таким образом, 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 C₂₇-стероид α-экдизон (формула 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 некоторых др. органах α-экдизон пре-вращ. в β-экдизон (экдистерон; в формуле 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 C₂₇-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.}

_{А. В. Камерницкий}