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Synthese und Funktion der Steroidhormone
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Biochemie und Synthese der Steroidhormone und deren Produktion
Ausgehend von einem gemeinsamen Vorläuferhormon (Pregnenolon), das durch die P450scc (cholesterol side chain cleavage) aus Cholesterin gebildet wird, werden Mineralokortikoide, Glukokortikoide und Androgene gebildet. Die Bildung von Pregnenolon ist der geschwindigkeitsbestimmende Reaktionsschritt [Abb. Steroidbiosynthese].
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Aus 17-Hydroxypregnenolon und 17-Hydroxyprogesteron entstehen in der Nebenniere Dehydroepiandrosteron und Androstendion. Diese Androgene können in den Genitalorganen dann zu Testosteron, Dihydrotestosteron, Estriol und Estradiol umgewandelt werden. Die Androgene aus der Nebenniere erlangen nur bei Enzymdefekten der Steroidsynthese (adrenogenitales Syndrom) oder beim metastasierten Prostatakarzinom eine klinische Bedeutung.
Regulation der Glukokortikoide
Corticotropin-releasing Hormon (CRH):
Das Corticotropin-releasing Hormon (CRH) ist ein Hypothalamushormon aus 41 Aminosäuren, das über die Blutbahn zum Hypophysenvorderlappen transportiert wird und dort die Freisetzung von ACTH (Adrenocorticotropes Hormon) stimuliert.
Adrenocorticotropes Hormon (ACTH):
Entsteht durch Proteinspaltung aus Pro-Opiomelanocortin (POMC), dabei entsteht auch β-Lipotropin (β-LPH), α-Melanozyten-stimulierendes Hormon (α-MSH), β-Melanozyten-stimulierendes Hormon (β-MSH), β-Endorphin und met-Enkephalin.
ACTH führt zur Freisetzung von Kortison, umgekehrt verhindert Kortison die Freisetzung von ACTH (negative Rückkopplung). ACTH führt in geringem Maße auch zur Freisetzung von Androgenen. Folgende Substanzen stimulieren (neben CRH) ebenfalls die ACTH-Freisetzung: Vasopressin, Oxytocin, Adrenalin, Angiotensin II, vasoaktives intestinales Peptid (VIP), Serotonin, Gastrin-releasing Peptid, atrialer natriuretischer Faktor (ANF) und γ-Aminobuttersäure (GABA).
Molekularer Wirkmechanismus von Kortison:
Glukokortikoide diffundieren passiv in die Zelle und binden an die nukleären Steroidrezeptorproteine. Die aktivierten Steroidrezeptoren binden an spezifische DNA-Sequenzen (steroid response elements, SRE) und beeinflussen die Genexpression. Neben dem nukleären Mechanismus beeinflussen Glukokortikoide direkt (ohne Umweg über die Proteinbiosynthese) die Freisetzung von ACTH, die Prostaglandinsynthese, den Kalziumeinstrom in die Zelle und Membranrezeptoren der Signaltransduktion.
Wirkungen von Glukokortikoiden
Stoffwechsel:
Steigerung der Glukoneogenese und Lipolyse, Erhöhung von Blutzucker und Blutfette, Umverteilung des Speicherfettes.
Elektrolyte:
Mineralkortikoide Wirkung: Retention von Natrium, Verlust von Kalium, Erhöhung des Extrazellulärvolumens und des Blutdrucks, Kalziumausscheidung (Vitamin-D Antagonist).
Bewegungsapparat:
Osteoblastenhemmung, Osteoporose, Vit-D-Antagonist, Hypokalziämie, katabol, Myopathie, Muskelatrophie.
Blutsystem:
Lymphozytopenie, vermehrte neutrophile Granulozyten, Polyglobulie und Thrombozytose, erhöhte Thromboseneigung.
Immunsystem:
Lymphozytopenie, Hemmung chemotaktischer Faktoren: IL1, IL2, Makrophagen MIF,... Dies führt zu einer verminderten humoralen, zellulären und phagozytären Immunabwehr. Hemmung der frühen Entzündungsreaktion (Ödem, Fibrin, Kapillardilatation und Permeabilitätssteigerung, Migration) und der späten Entzündungsreaktion (Kapillar- und Fibroblastenproliferation).
Haut und Glukokortikoide:
Atrophie, Gefäßfragilität, Teleangiektasien, Steroidakne, Striae rubrae.
ZNS und Auge und Glukokortikoide:
Euphorisierend, jedoch auch dysphorische Reaktion möglich. Gesteigerte Erregbarkeit. Steroidkatarakt.
Aldosteron
Entscheidender Stimulus für die Aldosteronausschüttung ist das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS).
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Literatur
Benninghoff, A. (1993): Makroskopische Anatomie, Embryologie und Histologie des Menschen. 15. Auflage. München; Wien; Baltimore: Urban & Schwarzenberg.
English Version: Biochemistry and Mechanisms of Corticosteroids
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