Esteroide

Os esteroides conteñen o esqueleto do esterano ou un derivado del. Xeralmente presentan grupos metilo nos carbonos C-10 e C-13. No carbono C-17 pode haber unha cadea hidrocarbonada (alquilo)^[3]. Ademais pode variar a configuración da cadea lateral e poden ter outros grupos metilo ou outros grupos funcionais, como o grupo hidroxilo no C-3 característico dos esterois ou grupos carbonilo (C=O).

Dentro dos lípidos os esteroides considéranse lípidos insaponificables, xa que non conteñen ácidos graxos (coa excepción dos ésteres do colesterol). Están moi relacionados cos terpenos. Os esteroides poden clasificarse atendendo a diversos criterios.

Clasificación taxonómica/funcional

Principais categorías de esteroides:

• Esteroides animais
  • Esteroides de insectos
    • Ecdisteroides como a ecdisterona ou a ecdisona.
  • Esteroides de vertebrados
    • Hormonas esteroides
      • Os esteroides sexuais son un grupo de hormonas sexuais que producen a diferenciación sexual ou axudan á función reprodutiva. Inclúen os andróxenos, estróxenos, e proxestáxenos.
      • Os corticosteroides inclúen os glicocorticoides e mineralocorticoides. Os glicocorticoides regulan moitos aspectos do metabolismo e a función inmunitaria, e os mineralocorticoides axudan a manter o volume sanguíneo e o control renal da eliminación de electrólitos. A maioría dos esteroides de uso médico son corticosteroides.
      • Os esteroides anabólicos son un tipo de esteroides que interaccionan cos receptores dos andróxenos para incrementar a formación de músculo e óso. Hai esteroides anabólicos naturais e sintéticos.
    • Colesterol, que modula a fluidez das membranas da célula e é o principal constituínte dos depósitos nas paredes dos vasos sanguíneos implicadas na aterosclerose.
• Esteroides de plantas
  • Fitosterois
  • Brassinosteroides
• Esteroides de fungos
  • Ergosterol

Clasificación estrutural

Tamén se poden clasificar os esteroides pola súa estrutura química. Baséanse todos no esqueleto do esterano^[4]. Os principais son:

Os esteroides comprenden o estróxeno, cortisol, proxesterona, e testosterona entre outros. O estróxeno e a proxesterona prodúcense fundamentalmente no ovario e na placenta durante o embarazo, e a testosterona nos testículos. A testosterona tamén se pode converter en estróxeno para regular a subministración de cada un deles, tanto no corpo das mulleres coma no dos homes. Certas neuronas e células da glía do sistema nervioso central expresan os encimas que se precisan para a síntese local do neuroesteroide pregnano, tanto na síntese de novo coma doutras fontes. O paso limitante da actividade de síntese de esteroides é a conversión do colesterol en pregnenolona, que ocorre dentro da mitocondria.^[5]

O metabolismo de esteroides é o conxunto de reaccións químicas no organismo que os producen, modifican, e consomen. Estas vías metabólicas inclúen:

• Biosíntese de esteroides. Fabricación de esteroides a partir de precursores máis simples.
• Esteroidoxénese. Interconversión de diferentes tipos de esteroides.
• Degradación de esteroides.

Biosíntese de esteroides

Nesta vía anabólica orixínanse os esteroides a partir de precursores simples, o que se realiza de diferentes formas segundo a especie ou grupo de seres vivos, o que fai desta vía un obxectivo común no uso de antibióticos e outros fármacos antiinfecciosos. Ademais, o metabolismo dos esteroides humano é a diana dos medicamentos que diminúen o nivel de colesterol como as estatinas.

Nos humanos a biosíntese empeza na vía do mevalonato, co acetil-CoA como molécula básica, que forma pirofosfato de dimetilalilo e pirofosfato de isopentenilo.^[6] Nos seguintes pasos, o pirofosfato de dimetilalilo e o pirofosfato de isopentenilo forman lanosterol, o primeiro esteroide. As seguintes modificacións pertencen xa á subseguinte esteroidoxénese.

A vía do mevalonato

A vía do mevalonato ou vía da hidroximetilglutaril-CoA redutase comeza e remata co pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP) e o pirofosfato de isopentenilo (IPP).

Regulación e retroalimentación

Varios encimas chave poden activarse por regulación da transcrición do ADN coa activación do SREBP (Sterol Regulatory Element-Binding Protein-1 and -2, proteínas 1 e 2 de unión ao elemento regulatorio do esterol). Este sensor intracelular detecta os niveis baixos de colesterol e estimula a produción endóxena pola vía da hidroximetilglutaril-CoA redutase, e o incremento da absorción celular de lipoproteínas mediante o receptor de membrana para as LDL (lipoproteínas de baixa densidade). A regulación desta vía tamén se consegue controlando os graos de tradución do ARNm, degradación da redutase e fosforilación.

Farmacoloxía

Certos medicamentos alteran a vía do mevalonato:

• Estatinas (usadas na hipercolesterolemia).
• Bisfosfonatos (usados no tratamento de varias doenzas dexenerativas dos ósos).

Plantas e bacterias

En plantas, protozoos Apicomplexa (como o plasmodio da malaria) e bacterias, utilízase unha vía alternativa á do mevalonato, que usa piruvato e gliceraldehido 3-fosfato como substratos.^[7][8]

Do pirofosfato de dimetilalilo ao lanosterol

O pirofosfato de isopentenilo e o pirofosfato de dimetilalilo doan unidades de isopreno, que se ensamblan e modifican para formar terpenos e isoprenoides,^[8] que son unha gran clase de lípidos entre os que están os carotenoides, uns dos principais produtos naturais das plantas.^[9]

Agora as unidades de isopreno únense para formar escualeno e despois sofren un pregamento e forman aneis para orixinar o lanosterol.^[10] O lanosterol pode despois converterse noutros esteroides como o colesterol e ergosterol.^[10][11]

Esteroidoxénese

A esteroidoxénese é o proceso biolóxico polo cal os esteroides se xeran a partir do colesterol e transfórmanse noutros esteroides. As vías metabólicas da esteroidoxénese difiren entre as especies. As vías da esteroidoxénese humana móstranse na figura.Entre os produtos orixinados na esteroidoxénese están:

• andróxenos
  • testosterona
• estróxenos e proxesterona
• corticoides
  • cortisol
  • aldosterona

Eliminación

Os esteroides oxídanse principalmente por acción dos encimas citocromo P450 oxidases, como a CYP3A4. Estas reaccións encimáticas introducen osíxeno nos aneis do esteroide e permiten que outros encimas rompan a estrutura dos aneis, para formar ácidos biliares como produtos finais.^[12] Estes ácidos biliares poden despois ser eliminados pola bile segregada no fígado.^[13] A expresión deste xene da oxidase pode ser regulada (aumentada) polo sensor de esteroides PXR cando hai unha concentración sanguínea alta de esteroides.^[14]

Outros artigos

• Esteroide anabólico
• Lípidos
• Citocromo P450

Ligazóns externas

• Nomenclatura dos esteroides do Queen Mary - Universidade de Londres.
• Esteroidoxénese.