Esteroide

Este artículo trata sobre la familia de compuestos químicos policíclicos. Para los medicamentos, que también se utilizan como sustancias que mejoran el rendimiento, consulte Esteroide anabólico . Para la revista científica, consulte Steroids (revista) . Para el EP Death Grips, vea Steroids (Crouching Tiger Hidden Gabber Megamix) .

Cualquier compuesto orgánico que tenga esterano como estructura central.

Estructura del colestano , un esteroide con 27 átomos de carbono. Su sistema de anillo central (ABCD), compuesto por 17 átomos de carbono, se muestra con letras de anillo aprobadas por la IUPAC y numeración de átomos. ^{[1] : 1785f}

Un esteroide es un compuesto orgánico biológicamente activo con cuatro anillos dispuestos en una configuración molecular específica . Los esteroides tienen dos funciones biológicas principales: como componentes importantes de las membranas celulares que alteran la fluidez de la membrana ; y como moléculas de señalización . Cientos de esteroides se encuentran en plantas , animales y hongos . Todos los esteroides se fabrican en células de los esteroles lanosterol ( opistocontes ) o cicloartenol (plantas). El lanosterol y el cicloartenol se derivan de la ciclacióndel triterpeno escualeno . ^[2]

La estructura del núcleo de esteroides se compone típicamente de diecisiete átomos de carbono , unidos en cuatro anillos " fusionados ": tres anillos de ciclohexano de seis miembros (anillos A, B y C en la primera ilustración) y un anillo de ciclopentano de cinco miembros (el anillo D) . Los esteroides varían según los grupos funcionales unidos a este núcleo de cuatro anillos y según el estado de oxidación de los anillos. Los esteroles son formas de esteroides con un grupo hidroxi en la posición tres y un esqueleto derivado del colestano . ^{[1] : 1785f [3]}Los esteroides también pueden modificarse de forma más radical, por ejemplo, mediante cambios en la estructura del anillo, por ejemplo, cortando uno de los anillos. El anillo de corte B produce secosteroides, uno de los cuales es la vitamina D ₃ .

Los ejemplos incluyen el colesterol lipídico , las hormonas sexuales estradiol y testosterona , ^{[4] : 10-19} y el fármaco antiinflamatorio dexametasona . ^[5]

Representación de pelota y palo

5α-dihidroprogesterona (5α-DHP), un esteroide. Se ilustra la forma de los cuatro anillos de la mayoría de los esteroides (átomos de carbono en negro, oxígenos en rojo e hidrógenos en gris). La "losa" no polar de hidrocarburo en el medio (gris, negro) y los grupos polares en los extremos opuestos (rojo) son características comunes de los esteroides naturales. 5α-DHP es una hormona esteroidea endógena y un intermedio biosintético .

Nomenclatura

Véase también: Gonane y Sterane

Un gonane (núcleo de esteroides)

5α esteroides y 5ß estereoisómeros ^{[1] : 1786f}

Gonano , también conocido como Steran o ciclopentanoperhidrofenantreno, el esteroide más simple y el núcleo de todos los esteroides y esteroles, ^{[6] [7]} se compone de diecisiete de carbono átomos en enlaces carbono-carbono que forman cuatro anillos fusionados en una forma tridimensional . Los tres anillos de ciclohexano (A, B y C en la primera ilustración) forman el esqueleto de un derivado perhidro del fenantreno . El anillo D tiene una estructura de ciclopentano . Cuando los dos grupos metilo y las ocho cadenas laterales de carbono(en C-17, como se muestra para el colesterol) están presentes, se dice que el esteroide tiene un marco de colestano. Las dos formas estereoisoméricas 5α y 5β comunes de esteroides existen debido a diferencias en el lado del sistema de anillos principalmente plano donde se une el átomo de hidrógeno (H) en el carbono-5, lo que da como resultado un cambio en la conformación del anillo A del esteroide. La isomerización en la cadena lateral C-21 produce una serie paralela de compuestos, denominados isosteroides. ^[8]

Ejemplos de estructuras de esteroides son:

• Testosterona , la principal hormona sexual masculina y un esteroide anabólico.

• Ácido cólico , un ácido biliar , que muestra el ácido carboxílico y grupos hidroxilo adicionales a menudo presentes

• La dexametasona , un sintético corticosteroide drogas

• Lanosterol , el precursor biosintético de los esteroides animales. El número de carbonos (30) indica su clasificación triterpenoide .

• Progesterona , una hormona esteroide que interviene en el ciclo menstrual femenino, el embarazo y la embriogénesis.

• Medrogestona , una droga sintética con efectos similares a la progesterona.

• β-sitosterol , una planta o fitosterol , con una cadena lateral de hidrocarburo completamente ramificada en C-17 y un grupo hidroxilo en C-3

Además de las escisiones del anillo (escisiones), las expansiones y contracciones (escisión y reconexión a anillos más grandes o más pequeños), todas las variaciones en la estructura del enlace carbono-carbono, los esteroides también pueden variar:

• en las órdenes de fianza dentro de los anillos,
• en el número de grupos metilo unidos al anillo (y, cuando está presente, en la cadena lateral prominente en C17),
• en los grupos funcionales unidos a los anillos y la cadena lateral, y
• en la configuración de grupos unidos a los anillos y la cadena. ^{[4] : 2–9}

Por ejemplo, los esteroles como el colesterol y el lanosterol tienen un grupo hidroxilo unido en la posición C-3, mientras que la testosterona y la progesterona tienen un carbonilo (sustituyente oxo) en C-3; de estos, el lanosterol solo tiene dos grupos metilo en C-4 y el colesterol (con un doble enlace C-5 a C-6) difiere de la testosterona y la progesterona (que tienen un doble enlace C-4 a C-5).

Colesterol , un esterol animal prototípico . Este precursor biosintético de lípidos estructurales y esteroides clave . [1] : 1785f

5α- colestano , un núcleo de esteroides común

Distribución y función de las especies

Esta sección necesita la atención de un experto en farmacología . El problema específico es: examinar esta sección y la siguiente (y en todas partes), y eliminar las redundancias del contenido enumerado, y garantizar la obtención del contenido enumerado que permanece en cualquier sección. WikiProject Pharmacology puede ayudar a reclutar a un experto. ( Marzo de 2017 )

En eucariotas , los esteroides se encuentran en hongos, animales y plantas.

Esteroides fúngicos

Los esteroides fúngicos incluyen los ergosteroles , que participan en el mantenimiento de la integridad de la membrana celular fúngica. Varios fármacos antimicóticos , como la anfotericina B y los antifúngicos azoles , utilizan esta información para matar hongos patógenos . ^[9] Los hongos pueden alterar su contenido de ergosterol (por ejemplo, a través de mutaciones de pérdida de función en las enzimas ERG3 o ERG6 , que inducen el agotamiento del ergosterol, o mutaciones que disminuyen el contenido de ergosterol) para desarrollar resistencia a fármacos que se dirigen al ergosterol. ^{[10] El} ergosterol es análogo al colesterol.que se encuentran en las membranas celulares de los animales (incluidos los humanos), o los fitoesteroles que se encuentran en las membranas celulares de las plantas. ^[10] Todos los hongos contienen grandes cantidades de ergosterol, en el rango de decenas a cientos de miligramos por 100 gramos de peso seco. ^{[10] El} oxígeno es necesario para la síntesis de ergosterol en hongos. ^{[10] El} ergosterol es responsable del contenido de vitamina D que se encuentra en los hongos; El ergosterol se convierte químicamente en provitamina D2 por exposición a la luz ultravioleta . ^{[10] La} provitamina D2 forma espontáneamente vitamina D2. ^[10]Sin embargo, no todos los hongos utilizan ergosterol en sus membranas celulares; por ejemplo, la especie de hongos patógenos Pneumocystis jirovecii no lo hace, lo que tiene importantes implicaciones clínicas (dado el mecanismo de acción de muchos fármacos antifúngicos). ^[10] Usando el hongo Saccharomyces cerevisiae como ejemplo, otros esteroides importantes incluyen ergosta ‐ 5,7,22,24 (28) ‐tetraen ‐ 3β ‐ ol , zymosterol y lanosterol . ^[10] S. cerevisiae utiliza 5,6-dihidroergosterol en lugar de ergosterol en su membrana celular. ^[10]

Esteroides animales

Los esteroides animales incluyen compuestos de origen de vertebrados e insectos , estos últimos incluyen ecdisteroides como la ecdisterona (que controla la muda en algunas especies). Los ejemplos de vertebrados incluyen las hormonas esteroides y el colesterol; este último es un componente estructural de las membranas celulares que ayuda a determinar la fluidez de las membranas celulares y es un componente principal de la placa (implicada en la aterosclerosis ). Las hormonas esteroides incluyen:

• Hormonas sexuales , que influyen en las diferencias sexuales y apoyan la reproducción . Estos incluyen andrógenos , estrógenos y progestágenos .
• Corticosteroides , incluidos la mayoría de los esteroides sintéticos, con clases de productos naturales como los glucocorticoides (que regulan muchos aspectos del metabolismo y la función inmunitaria ) y los mineralocorticoides (que ayudan a mantener el volumen sanguíneo y controlan la excreción renal de electrolitos ).
• Esteroides anabólicos , naturales y sintéticos, que interactúan con los receptores de andrógenos para aumentar la síntesis muscular y ósea. En el uso popular, el término "esteroides" a menudo se refiere a los esteroides anabólicos.

Esteroides vegetales

Los esteroides vegetales incluyen alcaloides esteroides encontrados en Solanaceae ^[11] y Melanthiaceae (especialmente el género Veratrum ), ^[12] glucósidos cardíacos , ^[13] los fitoesteroles y brasinoesteroides (que incluyen varias hormonas vegetales).

Procariotas

En procariotas , existen vías biosintéticas para el marco esteroide tetracíclico (por ejemplo, en micobacterias ) ^[14] - donde se conjetura su origen en eucariotas ^[15] - y el marco hopanoide triterpinoide pentacíclico más común . ^[dieciséis]

Tipos

Por función

Esta sección necesita ampliarse con: Esta lista no trata sobre los esteroides lipídicos. También sería beneficioso una explicación más detallada de la función. Puede ayudar agregando más . ( Enero de 2019 )

Las principales clases de hormonas esteroides , con miembros destacados y ejemplos de funciones relacionadas, son: ^{[ cita requerida ]}

• Corticoesteroides :
  • Glucocorticoides :
    • Cortisol , un glucocorticoide cuyas funciones incluyen la inmunosupresión.
  • Mineralocorticoides :
    • Aldosterona , un mineralocorticoide que ayuda a regular la presión arterial a través del equilibrio de agua y electrolitos.
• Esteroides sexuales :
  • Progestágenos :
    • Progesterona , que regula los cambios cíclicos en el endometrio del útero y mantiene un embarazo.
  • Andrógenos :
    • Testosterona , que contribuye al desarrollo y mantenimiento de las características sexuales secundarias masculinas.
  • Estrógenos :
    • Estradiol , que contribuye al desarrollo y mantenimiento de las características sexuales secundarias femeninas.

Las clases adicionales de esteroides incluyen:

• Neuroesteroides como DHEA y alopregnanolona
• Agentes bloqueadores neuromusculares aminoesteroides como el bromuro de pancuronio

Además de la siguiente clase de secosteroides (esteroides de anillo abierto):

• Formas de vitamina D como ergocalciferol , colecalciferol y calcitriol

Por estructura

Sistema de anillo intacto

Esta sección necesita ampliarse con: una discusión más completa de este tipo estructural más prominente. Puede ayudar agregando más . ( Marzo de 2017 )

Los esteroides se pueden clasificar según su composición química. ^[17] Un ejemplo de cómo MeSH realiza esta clasificación está disponible en el catálogo MeSH de Wikipedia . Ejemplos de esta clasificación incluyen:

Colecalciferol (vitamina D ₃ ), un ejemplo de un secoesteroide 9,10-

Ciclopamina , un ejemplo de un homosteroide complejo C-nor-D

Clase	Ejemplo	Número de átomos de carbono
Colestanos	Colesterol	27
Cholanes	Ácido cólico	24
Pregnanes	Progesterona	21
Androstanes	Testosterona	19
Estranes	Estradiol	18

El gonano (núcleo de esteroides) es la molécula de hidrocarburo tetracíclico de 17 carbonos sin cadenas laterales de alquilo . ^[18]

Anillos cortados, contraídos y expandidos

Los secosteroides (del latín seco , "cortar") son una subclase de compuestos esteroides que resultan, biosintética o conceptualmente, de la escisión (escisión) de los anillos esteroides parentales (generalmente uno de los cuatro). Las principales subclases de secosteroides se definen por los átomos de carbono de los esteroides donde ha tenido lugar esta escisión. Por ejemplo, la secosteroide prototípico colecalciferol , vitamina D 3 (que se muestra), es en la subclase 9,10 secosteroide y deriva de la escisión de átomos de carbono C-9 y C-10 de la B-anillo esteroide; Los 5,6-secosteroides y los 13,14-esteroides son similares. ^[19]

Los noesteroides ( nor- , L. norma ; "normal" en química, que indica eliminación de carbono) ^[20] y los homosteroides (homo-, homos griego ; "mismo", que indica adición de carbono) son subclases estructurales de esteroides formados a partir de pasos biosintéticos. El primero implica reacciones enzimáticas de expansión-contracción del anillo , y el último se logra ( biomiméticamente ) o (con mayor frecuencia) mediante cierres de anillo de precursores acíclicos con más (o menos) átomos en el anillo que el marco esteroide original. ^[21]

Las combinaciones de estas alteraciones de anillo son conocidas en la naturaleza. Por ejemplo, las ovejas que pastan en lirio de maíz ingieren ciclopamina (mostrada) y veratramina , dos de una subfamilia de esteroides donde los anillos C y D se contraen y expanden respectivamente a través de una migración biosintética del átomo C-13 original. La ingestión de estos homosteroides C-nor-D da como resultado defectos de nacimiento en los corderos: ciclopía por ciclopamina y deformidad de las patas por veratramina. ^[22] Las cianobacterioesponjas de Okinawa excretan otro homosteroide C-nor-D (nakiterpiosina) . por ejemplo, Terpios hoshinota, lo que provoca la mortalidad de los corales por la enfermedad del coral negro. ^[23] Los esteroides de tipo nakiterpiosina son activos contra la vía de señalización que involucra a las proteínas suavizadas y hedgehog , una vía que es hiperactiva en varios cánceres. ^{[ cita requerida ]}

Importancia biológica

Los esteroides y sus metabolitos a menudo funcionan como moléculas de señalización (los ejemplos más notables son las hormonas esteroides), y los esteroides y los fosfolípidos son componentes de las membranas celulares . ^[24] Los esteroides como el colesterol disminuyen la fluidez de la membrana . ^{[25] Al} igual que los lípidos , los esteroides son depósitos de energía altamente concentrados. Sin embargo, no suelen ser fuentes de energía; en los mamíferos, normalmente se metabolizan y excretan.

Los esteroides juegan un papel fundamental en una serie de trastornos, incluidas las malignidades como el cáncer de próstata , donde la producción de esteroides dentro y fuera del tumor promueve la agresividad de las células cancerosas. ^[26]

Biosíntesis y metabolismo

Simplificación del final de la vía de síntesis de esteroides, donde los intermedios pirofosfato de isopentenilo (PP o IPP) y pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP) forman pirofosfato de geranilo (GPP), escualeno y lanosterol (el primer esteroide de la vía)

Los cientos de esteroides que se encuentran en animales, hongos y plantas están hechos de lanosterol (en animales y hongos; vea los ejemplos anteriores) o cicloartenol (en plantas). El lanosterol y el cicloartenol se derivan de la ciclación del escualeno triterpenoide . ^[2]

La biosíntesis de esteroides es una vía anabólica que produce esteroides a partir de precursores simples. En los animales se sigue una vía biosintética única (en comparación con muchos otros organismos ), lo que hace que la vía sea un objetivo común para los antibióticos y otros fármacos antiinfecciosos. El metabolismo de los esteroides en los seres humanos también es el objetivo de los medicamentos para reducir el colesterol, como las estatinas.

En los seres humanos y otros animales, la biosíntesis de esteroides sigue la vía del mevalonato, que utiliza acetil-CoA como componentes básicos para el pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP) y el pirofosfato de isopentenilo (IPP). ^{[27] [se necesita una mejor fuente ]} En los pasos siguientes, DMAPP e IPP se unen para formar pirofosfato de geranilo (GPP), que sintetiza el esteroide lanosterol. Las modificaciones de lanosterol en otros esteroides se clasifican como transformaciones de esteroidogénesis. ^[28]

Vía del mevalonato

Vía del mevalonato

Artículo principal: vía del mevalonato

La vía del mevalonato (también llamada vía de la HMG-CoA reductasa) comienza con acetil-CoA y termina con pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP) y pirofosfato de isopentenilo (IPP).

DMAPP e IPP donan unidades de isopreno , que se ensamblan y modifican para formar terpenos e isoprenoides ^[29] (una gran clase de lípidos, que incluyen los carotenoides y forman la clase más grande de productos naturales de plantas . ^[30] Aquí, las unidades de isopreno son se unen para producir escualeno y se pliegan en un conjunto de anillos para producir lanosterol . ^{[31] El} lanosterol se puede convertir en otros esteroides, como el colesterol y el ergosterol . ^{[31] [32]}

Dos clases de fármacos se dirigen a la vía del mevalonato : las estatinas (como la rosuvastatina ), que se utilizan para reducir los niveles elevados de colesterol , ^[33] y los bifosfonatos (como el zoledronato ), que se utilizan para tratar una serie de enfermedades degenerativas de los huesos. ^[34]

Esteroidogénesis

Esteroidogénesis humana, con las principales clases de hormonas esteroides, esteroides individuales y vías enzimáticas . ^[35] Los cambios en la estructura molecular de un precursor se destacan en blanco.

Ver también: enzima esteroidogénica

La esteroidogénesis es el proceso biológico mediante el cual los esteroides se generan a partir del colesterol y se transforman en otros esteroides. ^[36] Las vías de la esteroidogénesis difieren entre las especies. Las clases principales de hormonas esteroides, como se señaló anteriormente (con sus miembros y funciones prominentes), son el progestágeno , los corticosteroides (corticoides), los andrógenos y los estrógenos . ^{[37] [ cita requerida ]} La esteroidogénesis humana de estas clases ocurre en varios lugares:

• Los progestágenos son los precursores de todos los demás esteroides humanos, y todos los tejidos humanos que producen esteroides primero deben convertir el colesterol en pregnenolona . Esta conversión es el paso limitante de la síntesis de esteroides, que ocurre dentro de la mitocondria del tejido respectivo. ^{[38] [37] [se necesita una mejor fuente ]}
• El cortisol, la corticosterona, la aldosterona y la testosterona se producen en la corteza suprarrenal . ^{[37] [ cita requerida ]}
• El estradiol, la estrona y la progesterona se producen principalmente en el ovario , el estriol en la placenta durante el embarazo y la testosterona principalmente en los testículos (algo de testosterona también se produce en la corteza suprarrenal). ^{[37] [ cita requerida ]}
• El estradiol se convierte a partir de testosterona directamente (en los hombres), o mediante la vía primaria DHEA - androstenediona - estrona y, en segundo lugar, a través de la testosterona (en las mujeres). ^{[37] [ cita requerida ]}
• Se ha demostrado que las células estromales producen esteroides en respuesta a la señalización producida por las células de cáncer de próstata privadas de andrógenos . ^{[39] [se necesita una mejor fuente ]}
• Algunas neuronas y glía del sistema nervioso central (SNC) expresan las enzimas necesarias para la síntesis local de pregnenolona, ​​progesterona, DHEA y DHEAS, de novo o de fuentes periféricas. ^{[37] [ cita requerida ]}

• v
• t
• mi

Tasas de producción, tasas de secreción, tasas de eliminación y niveles en sangre de las principales hormonas sexuales

Sexo	Hormona sexual	Fase reproductiva	Tasa de producción de sangre	Tasa de secreción gonadal	Tasa de aclaramiento metabólico	Rango de referencia (niveles séricos)
						Unidades SI	No SI unidades
Hombres	Androstenediona	-	2,8 mg / día	1,6 mg / día	2200 L / día	2.8–7.3 nmol / L	80-210 ng / dL
	Testosterona	-	6,5 mg / día	6,2 mg / día	950 L / día	6,9 a 34,7 nmol / L	200–1000 ng / dL
	Estrona	-	150 μg / día	110 μg / día	2050 L / día	37 a 250 pmol / L	10 a 70 pg / ml
	Estradiol	-	60 μg / día	50 μg / día	1600 L / día	<37 a 210 pmol / L	10 a 57 pg / ml
	Sulfato de estrona	-	80 μg / día	Insignificante	167 L / día	600-2500 pmol / L	200–900 pg / mL
Mujer	Androstenediona	-	3,2 mg / día	2,8 mg / día	2000 L / día	3,1-12,2 nmol / L	89–350 ng / dL
	Testosterona	-	190 μg / día	60 μg / día	500 L / día	0,7–2,8 nmol / L	20 a 81 ng / dl
	Estrona	Fase folicular	110 μg / día	80 μg / día	2200 L / día	110 a 400 pmol / L	30-110 pg / mL
		Fase lútea	260 μg / día	150 μg / día	2200 L / día	310–660 pmol / L	80-180 pg / ml
		Post menopausia	40 μg / día	Insignificante	1610 L / día	22 a 230 pmol / L	6 a 60 pg / ml
	Estradiol	Fase folicular	90 μg / día	80 μg / día	1200 L / día	<37–360 pmol / L	10 a 98 pg / ml
		Fase lútea	250 μg / día	240 μg / día	1200 L / día	699-1250 pmol / L	190–341 pg / mL
		Post menopausia	6 μg / día	Insignificante	910 L / día	<37-140 pmol / L	10 a 38 pg / ml
	Sulfato de estrona	Fase folicular	100 μg / día	Insignificante	146 L / día	700–3600 pmol / L	250-1300 pg / mL
		Fase lútea	180 μg / día	Insignificante	146 L / día	1100–7300 pmol / L	400 a 2600 pg / ml
	Progesterona	Fase folicular	2 mg / día	1,7 mg / día	2100 L / día	0.3-3 nmol / L	0,1 a 0,9 ng / ml
		Fase lútea	25 mg / día	24 mg / día	2100 L / día	19–45 nmol / L	6–14 ng / ml
Notas y fuentes Notas: "La concentración de un esteroide en la circulación está determinada por la velocidad a la que se secreta por las glándulas, la velocidad del metabolismo de los precursores o prehormonas en el esteroide y la velocidad a la que los tejidos lo extraen y metabolizan. La tasa de secreción de un esteroide se refiere a la secreción total del compuesto de una glándula por unidad de tiempo. Las tasas de secreción se han evaluado tomando muestras del efluente venoso de una glándula a lo largo del tiempo y restando la concentración de hormonas venosas arteriales y periféricas. La tasa de aclaramiento metabólico de un esteroide se define como el volumen de sangre que ha sido completamente aclarado de la hormona por unidad de tiempo. la tasa de producciónde una hormona esteroidea se refiere a la entrada en la sangre del compuesto de todas las fuentes posibles, incluida la secreción de las glándulas y la conversión de prohormonas en el esteroide de interés. En el estado estacionario, la cantidad de hormona que ingresa a la sangre de todas las fuentes será igual a la velocidad a la que se elimina (tasa de eliminación metabólica) multiplicada por la concentración sanguínea (tasa de producción = tasa de eliminación metabólica × concentración). Si hay poca contribución del metabolismo de las prohormonas al grupo circulante de esteroides, entonces la tasa de producción se aproximará a la tasa de secreción ". Fuentes: consulte la plantilla.

Vías alternativas

En plantas y bacterias, la vía del no mevalonato utiliza piruvato y gliceraldehído 3-fosfato como sustratos. ^{[29] [40]}

Durante las enfermedades, se pueden utilizar vías que de otro modo no serían significativas en humanos sanos. Por ejemplo, en una forma de hiperplasia suprarrenal congénita, una deficiencia en la vía enzimática de la 21-hidroxilasa conduce a un exceso de 17α-hidroxiprogesterona (17-OHP); este exceso patológico de 17-OHP a su vez puede convertirse en dihidrotestosterona (DHT, un potente andrógeno) a través, entre otros, de 17,20 liasa (un miembro de la familia de enzimas del citocromo P450 ), 5α-reductasa y 3α-hidroxiesteroide deshidrogenasa . ^[41]

Catabolismo y excreción

Los esteroides se oxidan principalmente por las enzimas oxidasa del citocromo P450 , como CYP3A4 . Estas reacciones introducen oxígeno en el anillo de esteroides, lo que permite que otras enzimas descompongan el colesterol en ácidos biliares. ^[42] Estos ácidos pueden luego eliminarse por secreción del hígado en la bilis . ^[43] La expresión del gen de la oxidasa puede ser regulada positivamente por el sensor de esteroides PXR cuando hay una alta concentración de esteroides en sangre. ^[44] Las hormonas esteroides, que carecen de la cadena lateral de colesterol y ácidos biliares, suelen hidroxilarse en varias posiciones del anillo ooxidado en la posición 17 , conjugado con sulfato o ácido glucurónico y excretado en la orina. ^[45]

Aislamiento, determinación de estructura y métodos de análisis

El aislamiento de esteroides , según el contexto, es el aislamiento de la materia química necesaria para la elucidación de la estructura química, la química de derivación o degradación, las pruebas biológicas y otras necesidades de investigación (generalmente miligramos a gramos, pero a menudo más ^[46] o el aislamiento de "cantidades analíticas "de la sustancia de interés (donde la atención se centra en identificar y cuantificar la sustancia (por ejemplo, en tejido o fluido biológico). La cantidad aislada depende del método analítico, pero generalmente es menos de un microgramo. ^{[47] [ página necesario ]} Los métodos de aislamiento para lograr las dos escalas de producto son distintos, pero incluyen extracción , precipitación,adsorción , cromatografía y cristalización . En ambos casos, la sustancia aislada se purifica hasta homogeneidad química; Los métodos combinados de separación y análisis, como LC-MS , se eligen para que sean "ortogonales", logrando sus separaciones en función de distintos modos de interacción entre la sustancia y la matriz de aislamiento, para detectar una sola especie en la muestra pura. La determinación de la estructura se refiere a los métodos para determinar la estructura química de un esteroide puro aislado, utilizando una variedad en evolución de métodos químicos y físicos que han incluido la RMN y la cristalografía de moléculas pequeñas . ^{[4] : 10–19} Métodos de análisisse superponen ambas áreas anteriores, enfatizando los métodos analíticos para determinar si un esteroide está presente en una mezcla y determinar su cantidad. ^[47]

Síntesis química

El catabolismo microbiano de las cadenas laterales de fitosterol produce esteroides C-19, esteroides C-22 y 17-cetoesteroides (es decir, precursores de hormonas adrenocorticales y anticonceptivos ). ^{[48] [49] [50]} La adición y modificación de grupos funcionales es clave cuando se produce la amplia variedad de medicamentos disponibles dentro de esta clasificación química. Estas modificaciones se realizan utilizando técnicas convencionales de síntesis orgánica y / o biotransformación . ^{[51] [52]}

Precursores

Semisíntesis

La semisíntesis de esteroides a menudo comienza a partir de precursores tales como el colesterol , ^[50] fitosteroles , ^[49] o sapogeninas . ^[53] Los esfuerzos de Syntex , una empresa involucrada en el comercio mexicano de barbasco , utilizaron Dioscorea mexicana para producir la sapogenina diosgenina en los primeros días de la industria farmacéutica de esteroides sintéticos . ^[46]

Síntesis total

Algunas hormonas esteroides se obtienen económicamente sólo por síntesis total a partir de productos petroquímicos (por ejemplo, 13- alquil esteroides). ^[50] Por ejemplo, el Norgestrel farmacéutico comienza con Methoxy -1- tetralone , un petroquímico derivado del fenol .

Premios de investigación

Se han otorgado varios premios Nobel por la investigación de esteroides, que incluyen:

• 1927 ( Química ) Heinrich Otto Wieland - Constitución de ácidos biliares y esteroles y su conexión con las vitaminas ^[54]
• 1928 (Química) Adolf Otto Reinhold Windaus - Constitución de esteroles y su conexión con las vitaminas ^[55]
• 1939 (Química) Adolf Butenandt y Leopold Ruzicka - Aislamiento y estudios estructurales de hormonas sexuales esteroides y estudios relacionados sobre terpenos superiores ^[56]
• 1950 ( Fisiología o Medicina ) Edward Calvin Kendall , Tadeus Reichstein y Philip Hench - Estructura y efectos biológicos de las hormonas suprarrenales ^[57]
• 1965 (Química) Robert Burns Woodward - En parte, para la síntesis de colesterol, cortisona y lanosterol ^[58]
• 1969 (Química) Derek Barton y Odd Hassel - Desarrollo del concepto de conformación en química, enfatizando el núcleo de esteroides ^[59]
• 1975 (Química) Vladimir Prelog - En parte, por desarrollar métodos para determinar el curso estereoquímico de la biosíntesis del colesterol a partir del ácido mevalónico a través del escualeno ^[60]

Ver también

• Glándula suprarrenal
• Batracotoxina
• Lista de abreviaturas de esteroides
• Lista de esteroides
• Receptor de esteroides de membrana
• Feromona
• Transporte inverso de colesterol
• Inhibidor de la esteroidogénesis
• Proteína reguladora aguda esteroidogénica
• Enzima esteroidogénica

Referencias

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