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Esteroides: Estructura, Función y Metabolismo, Lecture notes of Medicine

Este documento proporciona una descripción detallada de los esteroides, incluyendo su estructura, funciones, vías de producción, metabolismo y transporte. Se exploran los diferentes tipos de esteroides, sus receptores y su importancia en la regulación de diversas funciones corporales. El documento también aborda la relación entre los esteroides y el desarrollo de enfermedades como el síndrome de ovario poliquístico y la diabetes mellitus tipo 2.

Typology: Lecture notes

2024/2025

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Martes, 26 de enero de 2021 Ana Sofía Ríos Arango
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Esteroidonesis
La unidad folicular emerge y se vuelve sensible a las gonadotropinas cuando la mujer se vuelve fértil, en el periodo de la
menarquia. Este inicio indica la partida de la producción de los esteroides sexuales de manera cíclica. Se necesita el inicio
de la madurez del niño y la niña para que se aumente la sensibilidad del hipotálamo en cada uno, a través de la acción de
los esteroides sexuales y estableciendo la maduración hipotálamo-hipofisario-gonadal. Los esteroides sexuales van a ir
preparando el sistema endocrino y nervioso para la llegada de la pubertad.
¿Qué son los esteroides?
Son moléculas lipídicas presentes desde hace 2500 3500 x 106 años, cuando aparece la vida independiente en el mar
primigenio.
Funciones tempranas en la vida: probablemente similares a las del colesterol como estabilizador de la membrana o
modulando el medio interno a través de activación de moléculas en la superficie de la membrana. Las funciones
tempranas eran la de estabilizar la membrana bilipídica y así diferenciar el medio exterior y el interior, manteniendo el
proceso de la homeostasis.
Coevolucionaron independiente de sus correspondientes receptores nucleares, junto a un montón de otras moléculas
que se agruparon, dando origen a las grandes maquinarias moleculares que hoy vemos en los distintos seres vivos.
Influyeron sobre el ejercicio de las proteínas en la organización de los eucariotas para hacer unas determinaciones a
nivel molecular y hacer un señalamiento a nivel de los esteroides de los sitios de respuesta esteroidea del ADN.
Estas moléculas se adaptaron a muchas funciones vitales de los seres vivos, manteniendo la homeostasis, posibilitando
la respuesta al medio externo, así como la reproducción. Entre estas moléculas están las proteínas que tienen funciones
diversas para suplir las necesidades del organismo.
Todos los esteroides derivan del colesterol, lipogénicas e hidrofóbicas. Este
colesterol en niveles óptimos garantiza la dinámica de la membrana, y sus
funciones, además de poder entrar sin transportador por la membrana celular. Esta
entrada no aplica en el caso de la mitocondria.
Los esteroides requieren transportadores en el plasma ya que no son solubles en
agua, y son transportados por globulinas transportadoras (SBG, CBG), y la albúmina y prealbúmina. Las moléculas
biodisponibles son las formas libres.
No todos los esteroides son activos ya que algunos están en el estado de prehormonas (de baja acción) con poca
capacidad biológica, y a pesar de esto no deben ser despreciadas ya que algunas cumplen funciones importantes, como
ser precursores de esteroides activos.
Síntesis en órganos especializados: glándula adrenal, gónadas y placenta. Intervienen en funciones especializadas y de
regulación del medio ambiente interno; son los principales órganos de producción de esteroides a nivel interno.
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Martes, 26 de enero de 2021 Ana Sofía Ríos Arango

Esteroidogénesis

La unidad folicular emerge y se vuelve sensible a las gonadotropinas cuando la mujer se vuelve fértil, en el periodo de la menarquia. Este inicio indica la partida de la producción de los esteroides sexuales de manera cíclica. Se necesita el inicio de la madurez del niño y la niña para que se aumente la sensibilidad del hipotálamo en cada uno, a través de la acción de los esteroides sexuales y estableciendo la maduración hipotálamo-hipofisario-gonadal. Los esteroides sexuales van a ir preparando el sistema endocrino y nervioso para la llegada de la pubertad.

¿Qué son los esteroides?

  • Son moléculas lipídicas presentes desde hace 2500 – 35 00 x 10^6 años, cuando aparece la vida independiente en el mar primigenio.
  • Funciones tempranas en la vida: probablemente similares a las del colesterol como estabilizador de la membrana o modulando el medio interno a través de activación de moléculas en la superficie de la membrana. Las funciones tempranas eran la de estabilizar la membrana bilipídica y así diferenciar el medio exterior y el interior, manteniendo el proceso de la homeostasis.
  • Coevolucionaron independiente de sus correspondientes receptores nucleares, junto a un montón de otras moléculas que se agruparon, dando origen a las grandes maquinarias moleculares que hoy vemos en los distintos seres vivos. Influyeron sobre el ejercicio de las proteínas en la organización de los eucariotas para hacer unas determinaciones a nivel molecular y hacer un señalamiento a nivel de los esteroides de los sitios de respuesta esteroidea del ADN.
  • Estas moléculas se adaptaron a muchas funciones vitales de los seres vivos, manteniendo la homeostasis, posibilitando la respuesta al medio externo, así como la reproducción. Entre estas moléculas están las proteínas que tienen funciones diversas para suplir las necesidades del organismo.
  • Todos los esteroides derivan del colesterol , lipogénicas e hidrofóbicas. Este colesterol en niveles óptimos garantiza la dinámica de la membrana, y sus funciones, además de poder entrar sin transportador por la membrana celular. Esta entrada no aplica en el caso de la mitocondria.
  • Los esteroides requieren transportadores en el plasma ya que no son solubles en agua, y son transportados por globulinas transportadoras (SBG, CBG), y la albúmina y prealbúmina. Las moléculas biodisponibles son las formas libres.
  • No todos los esteroides son activos ya que algunos están en el estado de prehormonas (de baja acción) con poca capacidad biológica, y a pesar de esto no deben ser despreciadas ya que algunas cumplen funciones importantes, como ser precursores de esteroides activos.
  • Síntesis en órganos especializados: glándula adrenal, gónadas y placenta. Intervienen en funciones especializadas y de regulación del medio ambiente interno; son los principales órganos de producción de esteroides a nivel interno.
  • Otros órganos producen esteroides a modo de metabolitos como hormonas bioactivas o como medio de eliminación por conjugación: cerebro, piel (vitamina A), hígado, próstata y las células del sistema inmune (linfocitos, macrófagos).
  • Esteroidogénesis: a partir de ácido acético (2 C) y coenzima A se va a formar el escualeno, molécula que aparece en los seres humanos que tiene 30 carbonos abiertos y es un precursor importante de esteroides. Ya después el colesterol se forma por pérdida de carbonos y oxidación. El acetato y la CoA forman el acetil CoA y esto va generando unas estructuras primarias que con la participación de ATP van a llegar a la forma de escualeno, es decir, 30 carbonos, que pasa a lanosterol – 30 C cerrados (vegetales que sintetizan gran cantidad de esteroides) y luego a colesterol. Durante este proceso se da la partición de enlaces de carbono por oxidación y transporte de electrones.
  • Del colesterol se derivan algunas moléculas, que se generan sin el uso de ATP. Los progestágenos C21 de los que a su vez derivan glucocorticoides y mineralocorticoides , también con 21 carbonos. Si los progestágenos pierden 2 carbonos dan origen a los androstanos (C19), esteroides predominantes en el hombre, y la pérdida de otro carbono da origen a los estranos ( C18). Se mencionan los gonanos (C17) en la literatura, pero son más partícipes del desarrollo del metabolismo sexual.
  • La similaridad de los progestágenos con los glucocorticoides y los mineralocorticoides explica el síndrome de hipertensión premenstrual.
  • La enzima aromatasa es muy importante a nivel evolutivo y la poseen muchos animales que se encuentran antes en la escala filogenética a nosotros, y da cuenta es que el objetivo final de la producción de esteroides en toda la escala evolutiva es llegar a los estrógenos. Aromatiza, convierte el anillo de los esteroides previos a uno fenólico de triple enlace, que forma un anillo de tipo aromático.
  • La enzima 5 alfa reductasa se encarga de convertir testosterona a su forma más potente, la dihidrotestosterona, que tiene una capacidad biológica 100 veces mayor.

Transporte de los esteroides

1. El transporte de los C-27 se hace por LDL y HDL. 2. El transporte de C-21, C-19 y C-18 se hace en albúmina y en globulinas específicas (SHBG – CGB). En estas proteínas hay nichos en los que se acomodan los esteroides ya que son espacios lipofílicos. A la albúmina se une entre el 30 y el 80% de los esteroides, y a las globulinas específicas entre el 8 y el 78%. 3. El transporte aumenta durante el hipertiroidismo, la gestación y la administración de estrógenos. En la gestación la fracción libre de estrógenos disminuye por lo que la placenta se vuelve el “hipotálamo” que va a estar administrando el aumento o disminución de hormonas durante ese momento del embarazo. 4. El uso de corticosteroides, de andrógenos, de progestágenos, el IGF-1, la insulina y GH disminuyen los valores de globulinas transportadoras de esteroides. 5. La fracción libre es de 1 al 3% y se mide en ng/mL o pg/mL. Relación de transporte de los esteroides sexuales Esteroide Fracción libre (%) Unido a Albumina (%) Unido a SHBG (%) Estrógeno 1 30 69 Testosterona 1 30 69 DHEA 4 88 8 Androstenodiona 7 85 8 Dihidrotestosterona 1 71 28 - Fijación esteroide: Proteína es por Ley de Masas en equilibrio Fracción libre : Fracción fija.

  • SHBG inversamente al peso.
  • SHBG inversamente a Insulina e hiperinsulinemia (marcador resistencia Síndrome de Ovario Poliquístico).
  • P4: 2% libre, <1% ligado a SHBG, el 80% ligado a albúmina y 18% a CBP.
  • Bajo SHBG: predictivo Diabetes Mellitus tipo 2. Los esteroides entran libremente por la membrana celular , mientras que en la mitocondria necesitan transportadores SCP-2 y StAR. El colesterol llega a la célula por medio de lipoproteínas que se unen a receptores en la membrana de la célula, allí entra el colesterol, se une a otras moléculas de colesterol y espera para su entrada a la mitocondria por medio de transportadores SCP-2 y StAR. Dentro de la mitocondria se producirá uno de los precursores más importantes de esteroides conocida como la pregnenolona.
    • Receptor Intracelular + hsp 70/
    • Receptor membrana (tipo benzodiazepinico, GABA-A).

Folículo seleccionado Folículo ovulatorio Periodo potencial fértil

¿Dónde se sintetizan?

  • En el folículo dominante (folículo que va a ser ovulado) las células de la teca van a producir andrógenos y las células de la granulosa van a tomar esos andrógenos y a través de la enzima aromatasa pasa a ser estrógenos.
  • Las mujeres a partir de los andrógenos que viajan a distintos tejidos como el músculo o el tejido adiposo van a producir estrona, mientras que los hombres a partir de la testosterona que viaja a los tejidos vamos a producir dihidrotestosterona en cada uno de ellos. Los hombres también producimos estrógenos a partir de andrógenos precursores.
  • En el folículo también hay 5 alfa reductasa que transforma testosterona en dihidrotestosterona, lo cual va a permitir el desarrollo del folículo piloso en las mujeres, pero un exceso de esta causa acné e hirsutismo. Se presenta en pacientes con síndrome de ovario poliquístico (SOP).
  • Producción de P4:
    • Suprarrenal: Preovulatoria 1mg/d; pos-ovulatoria 20-30 mg/d. Una vez se implanta el huevo el día 21, la progesterona se aumenta de manera dramática por la presencia de una hormona luteotrópica (HCG) en el huevo. La HCG tiene un efecto de tipo LH y aparece por la presencia de la pequeña placenta o las vellosidades coriales en el proceso de implantación, que van a estimular en el ovario la producción de progesterona hasta la semana 8 o 9, cuando comience el intercambio lúteo-placentario.
    • Ovario fase folicular 1 - 3 pg/mL.
    • Cuerpo lúteo: 3-15 pg/mL. Solo en gestación sobrepasa los 15-20 pg/mL.

¿Cómo se metabolizan los esteroides?

  • El sitio principal de los esteroides es en el hígado y se da por unas enzimas llamadas citocromos en donde se transforman los esteroides tanto los esteroides tanto endógenos como exógenos, por lo que hay competencia por estas enzimas por parte de medicamentos y alimentos. Se pueden glucuronizar, sulfurizar (la hace más hidrosoluble por lo que puede excretarse en la bilis y absorbida en el intestino), fosforilar y metilar. El hígado es uno de los órganos más importantes, junto con el tejido graso, para la transformación periférica de andrógenos de tipo aromatasas, que

Relación de los esteroides con el citocromo P

Aquellas sustancias que compitan con el citocromo P450 pueden influir en todos los metabolitos que provienen de la síntesis de la hidrólisis bacteriana y a su vez de las hormonas tomadas. La rifampicina, las tetraciclinas, los antiepilépticos, los antirretrovirales modifican el citocromo P450. Así mismo el acetaminofén también tiene su efecto sobre la CP450.

  • Oxidasa de Cyt P450: la más importante.
  • Inducción de Cyt P450 o la glucuronización acelera metabolismo de EE y en menor forma de Progestágenos.
  • Disminución de concentración circulante de EE y progestágenos reduce potencialmente el efecto.
  • Medicamentos inductores: rifampicina, antiepilépticos, Licor de raíz St John, Antiretrovirales, antibióticos, ACETAMINOFÉN. Algunas progestinas y dónde se encuentran Progestinas Ejemplo Progesterona Progesterona natural Retroprogesterona Dihidrogesterona Derivados de la P4 Medrogesterona Derivados de la 17  OH P4 (Pregnanos) Ac. Medroxi-P4; Ac. Megestrol; Ac. Clormadinona; Ac.^ Ciproterona Derivados de la 17  OH norP4 (Norpregnanos) Caproato Gestonorona; Ac. Nomegestrol Derivados 19-NorP4 (Norpregnanos) Demegestona; Promegestona; Nesterona; Trimegestona Derivados 19-Nor Testosterona (Estranos) Noretisterona = Noretindrona; Ac. Noretisterona; Linestrenol; Ac. Etinodiol; Noretinodnel Derivados 19-Nortestosterona (Gonanos) Norgestrel; L-Norgestrel; Desogestrel; Etenogestrel; Gestodeno; Norgestimato; Dienogest Derivados de la Espironolactona Drospirenona Consumo de anticonceptivos orales Absorción EE y Progestágenos Metabolismo (primer paso) Conjugación con glucorónido y sulfato en el hígado y mucosa intestinal Sulfatos y glucoronidos del medicamento de base se excretan en la bilis y en el intestino delgado Intestino Grueso Hidrolisis bacteriana cliva conjugados de EE Circulación Enterohepática EE activo se reabsorbe del intestino grueso Metabolismo (recirculación) Conjugación del glucorónido y sulfato en hígado Sulfatos y Glucorónido del medicamento de base se excretan en la bilis y en el intestino delgado - Excreción