Processi biochimici nella sintesi degli ormoni steroidei

Alessina111
di Alessina111
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Scopri i processi biochimici della sintesi degli ormoni steroidei, dall'azione dell'ACTH alla trasformazione del colesterolo in pregnenolone. Approfondisci il ruolo degli enzimi e le vie metaboliche nella produzione di androgeni ed estrogeni, con focus sui meccanismi di attivazione.

Concetti Chiave

  • La zona fascicolata della corteccia surrenale produce glucocorticoidi, come il cortisolo, stimolata dall'ACTH.
  • La zona reticolare produce androgeni a 19C, mentre gli androgeni delle gonadi sono stimolati da LH e FSH.
  • Il colesterolo viene trasformato in pregnenolone (21C) nei mitocondri, passando attraverso una reazione catalizzata da una monossigenasi.
  • Il pregnenolone si converte in progesterone, da cui derivano glucocorticoidi e mineralcorticoidi, o si riduce a androgeni ed estrogeni.
  • L'aldosterone, il principale mineralcorticoide, è prodotto nella zona glomerulare e richiede diverse reazioni enzimatiche, inclusa l'ossidazione del progesterone.

Indice

  1. Produzione di glucocorticoidi e androgeni
  2. Meccanismo di azione degli ormoni
  3. Conversione del colesterolo in pregnenolone
  4. Conversione del pregnolone in progesterone
  5. Produzione di aldosterone

Produzione di glucocorticoidi e androgeni

• Zona fascicolata: produce Glucocorticoidi a 21C (es. cortisolo) stimolata da ACTH.

• Zona reticolare: produce Androgeni a 19C ed è stimolata da ACTH.
Gli androgeni delle gonadi sono, invece stimolati da sono stimolate da LH/FSH (Androgeni (testosterone)/estrogeni). Questi vengono processati dalle ghiandole sessuali per produrre Estrogeni a 18C. La sintesi parte dal Colesterolo (C27) che viene trasformato in Pregnenolone (C21) dallo stimolo ACTH. Dal pregnenolone si forma il Progesterone.

Meccanismo di azione degli ormoni

ACTH, LH e FSH e Angiotensina II attivano le ghiandole con meccanismo GPCR-PKA, dopodiché possiamo avere effetti acuti o cronici, cioè si ha una risposta lenta o veloce: Effetti Acuti (secondi o minuti): la PKA fosforila la proteina StAR (proteina regolatrice della steroideigenesi acuta). La StAR favorisce l’ingresso del colesterolo dal citosol ai mitocondri della zona corticale della surrenale. Nel mitocondrio troviamo l'enzima desmolasi, cruciale per la sintesi degli ormoni steroidei. Effetti Cronici (ore o giorni): lo stimolo attiva la trascrizione dei geni per gli enzimi che sintetizzano gli ormoni steroidei. In particolare, la PKA fosforila CREB che entra nel nucleo e attiva i geni.

Conversione del colesterolo in pregnenolone

1) Viene rimossa una catena laterale di 6 atomi di carbonio dal colesterolo per trasformarlo in pregnenolone (21C). Questa è la tappa limitante. Questa tappa avviene nei mitocondri grazie e rappresenta una prima idrossilazione sul C20 e C22. Viene catalizzata da una monossigenasi (con citocromo P-450), che utilizza O2 e NADPH. Il distacco della catena a 6C avviene invece mediante una desmolasi, che formerà il pregnolone. A questo punto il pregnenolone potrà conservare i suoi 21C e formare progesterone, da cui deriveranno glucocorticoidi e mineralcorticoidi, oppure ridursi a 19C per formare androgeni, e a 18C per dare estrogeni.

Conversione del pregnolone in progesterone

2) Il pregnolone viene convertito in progesterone dall’enzima 3β‑idrossisteroide deidrogenasi tramite l’ossidazione dell'ossidrile al C3 a cheto gruppo, formando il Pregnen-5-ene-3,20-dione. Dopodiché il doppio legame tra C5 e C6 viene trasferito al C4, formando il Progesterone. Dal progesterone a 21C, deriveranno glucocorticoidi e mineralcorticoidi che mantengono 21C, oppure ridursi a 19C per formare androgeni, e a 18C per dare estrogeni.

Produzione di aldosterone

Il principale Mineralcorticoide è l'aldosterone, prodotto nella zona glomerulare della corteccia surrenale, sotto stimolo di Angiotensina II e III.

1) La 21 idrossilasi catalizza una prima ossidazione nel C21 del progesterone, che quindi perde un idrogeno del gruppo metilico per legare un ossidrile e formare -CH2-OH, dando deossicorticosterone

2) Successivamente al C11 la 11-beta-idrossilasi catalizza l'aggiunta di un OH-, formando

corticosterone

3) A questo punto subentra la 18 idrossilasi per aggiungere un ulteriore OH- al C18 e formare 18-idrossicorticosterone

4) Infine avviene una reazione di ossigenazione, che tramite la 18-idrossisteroide-deidrogenasi rimuove acqua dal C18 per aggiungere un O, formando aldosterone.

L’aldosterone può esistere in una forma aldeidica o semiacetalica.

Domande da interrogazione

  1. Quali sono le principali funzioni della zona fascicolata e della zona reticolare della corteccia surrenale?

    2. La zona fascicolata produce glucocorticoidi, come il cortisolo, stimolata da ACTH, mentre la zona reticolare produce androgeni a 19C, anch'essi stimolati da ACTH.

  2. Come avviene la sintesi degli ormoni steroidei a partire dal colesterolo?

    3. La sintesi inizia con la trasformazione del colesterolo (C27) in pregnenolone (C21) grazie all'ACTH. Il pregnenolone può poi essere convertito in progesterone o in androgeni ed estrogeni, a seconda del percorso metabolico.

  3. Qual è il meccanismo d'azione degli ormoni come ACTH, LH e FSH?

    4. Questi ormoni attivano le ghiandole attraverso un meccanismo GPCR-PKA, generando effetti acuti (rapidi) e cronici (lenti) sulla sintesi degli ormoni steroidei, influenzando sia la fosforilazione di proteine che la trascrizione genica.

  4. Qual è il processo di produzione dell'aldosterone nella corteccia surrenale?

    5. L'aldosterone è prodotto nella zona glomerulare attraverso una serie di reazioni enzimatiche che coinvolgono la 21-idrossilasi, la 11-beta-idrossilasi e la 18-idrossilasi, partendo dal progesterone e passando attraverso vari intermedi fino a formare l'aldosterone.

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