Concetti Chiave
- La zona fascicolata della corteccia surrenale produce glucocorticoidi come il cortisolo, mentre la zona reticolare produce androgeni, entrambi stimolati da ACTH.
- Il meccanismo d'azione degli ormoni coinvolge la stimolazione delle ghiandole attraverso GPCR-PKA, causando effetti rapidi o lenti sulla sintesi ormonale.
- La conversione del colesterolo in pregnenolone rappresenta il passo cruciale nella sintesi degli ormoni steroidei, catalizzata da enzimi specifici nei mitocondri.
- Il pregnolone è convertito in progesterone tramite l'enzima 3β-idrossisteroide deidrogenasi, che è fondamentale per la produzione di glucocorticoidi e mineralcorticoidi.
- L'aldosterone, il principale mineralcorticoide, è prodotto nella zona glomerulare attraverso una serie di reazioni enzimatiche che trasformano il progesterone in 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
- Quali sono le principali zone della corteccia surrenale e i loro ormoni associati?
- Come avviene la conversione del colesterolo in pregnenolone?
- Qual è il ruolo della proteina StAR nella sintesi degli ormoni steroidei?
- Come si produce l'aldosterone e quali enzimi sono coinvolti?
La corteccia surrenale è composta da diverse zone: la zona fascicolata produce glucocorticoidi (es. cortisolo) stimolati da ACTH, mentre la zona reticolare produce androgeni (a 19C) anch'essi stimolati da ACTH. Gli androgeni delle gonadi sono stimolati da LH/FSH.
La conversione del colesterolo (C27) in pregnenolone (C21) avviene nei mitocondri, dove una monossigenasi catalizza la rimozione di una catena laterale di 6 atomi di carbonio. Questo processo è considerato la tappa limitante della sintesi ormonale.
La proteina StAR, fosforilata dalla PKA, facilita l'ingresso del colesterolo nei mitocondri della zona corticale della surrenale, dove avviene la sintesi degli ormoni steroidei. Questo processo può avere effetti acuti o cronici a seconda della stimolazione ormonale.
L'aldosterone è prodotto nella zona glomerulare della corteccia surrenale, sotto stimolo di Angiotensina II e III. La sua sintesi coinvolge diversi enzimi: la 21-idrossilasi, la 11-beta-idrossilasi e la 18-idrossilasi, che catalizzano le varie trasformazioni del progesterone fino alla formazione dell'aldosterone.
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