Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

1 S T E R O I D Y Aleksander Kołodziejczyk Gdańsk 2013.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "1 S T E R O I D Y Aleksander Kołodziejczyk Gdańsk 2013."— Zapis prezentacji:

1 1 S T E R O I D Y Aleksander Kołodziejczyk Gdańsk 2013

2 2 S T E R O I D Y stanowią ważną grupę związków naturalnych pochodzenia zarówno roślinnego, zwierzęcego, jak i mikroorganicznego. Wspólną ich cechą jest czteropierścieniowy szkielet węglowy (sterydowy) wywodzący się od 1,2- cyklopentanoperhyrofenantrenu. fenantren1,2-cyklopentanoperhydrofenantrenszkielet węglowy cholesterolu Węglowodory zawierające szkielet węglowy 1,2- cyklopentanoperhydrofenantrenu nazywane są sterydami, a ich pochodne zawierające grupy funkcyjne noszą nazwę steroidów. Sterydy różnią się wzajemnym ułożeniem pierścieni A/B B/C i wielkością łańcuchów alifatycznych R 1, R 2 i R 3 przy 10, 13 i 17.

3 3 R1 R1 R 2 R3 R3 Przykłady A/B – cis (normalny) A/B – tras (allo) -CH 3 -Htestanandrostan -CH 3 -H estran -CH 3 -CH 2 CH 3 pregnanallopregnan-CH 3 -CH(CH 3 )CH 2 CH 2 CH 3 cholanallocholan -CH 3 -CH(CH 3 )(CH 2 ) 3 CH(CH 3 ) 2 koprostancholestan Łańcuchy boczne determinują grupy sterydów Stereochemia sterydów Pierścienie A i B, podobnie jak w dekalinie, mogą być ułożone w stosunku do siebie w sposób cis- lub trans-. cis-metylodekalina szkielet normalny (np. koprostanolu)

4 4 Sterydy typu cis- zostały zidentyfikowane jako pierwsze, dlatego nazwano je normalnymi, a trans- mają przedrostek allo, co oznacza inny. trans-metylodekalina szkielet allo (np. cholestrolu) Sterole, należą do najbardziej znanych steroidów. Są to pochodne sterydów zawierające grupę -OH, zwykle przy C3. Najpopularniejszym sterolem zwierzęcym jest cholesterol, w mikroorganizmach najczęściej spotykany jest ergosterol, a w świecie roślinnym obserwuje się ich dużą różnorodność. Grupa funkcyjna (podstawnik) w sterolach i innych steroidach może znajdować się pod płaszczyzną cząsteczki i wówczas, zgodnie z sugestią Fischera, są to izomery, zaś te, w których występuje nad płaszczyzną cząsteczki określane są jako izomery. cholestanol – przedstawiciel steroli

5 5 epi-cholestanol – przedstawiciel steroli w izomerach – grupa –OH jest związana aksjalnie a w izomerach ekwatorialnie. cholestanol Steroidy powstają podobnie jak terpeny z pirosforanu 3- izopentylu. Cholesterol w postaci wolnej lub związanej (np. estrów) znajduje się we wszystkich komórkach zwierzęcych, wchodzi w skład błony komórkowej, polepszając jej elastyczność. W większym stężeniu występuje w podskórnej tkance tłuszczowej i tkankach nerwowych; stanowi 10-15% suchej masy mózgu, jest głównym składnikiem (90%) kamieni żółciowych. Cholesterol krąży we krwi w postaci lipoprotein. Jego zawartość we krwi powyżej 0,2% (200 mg%) zwiększa ryzyko wystąpienia zawałów i rozwoju miażdżycy. Dieta, tryb życia i uwarunkowania genetyczne wpływają na poziom cholesterolu we krwi. Leki – statyny obniżają poziom cholesterolu we krwi.

6 6 Cholesterol jest ważnym substratem w biosyntezie kwasów żółciowych, hormonów płciowych i kortykosterydów. W podskórnej tkance tłuszczowej występuje 7,8- didehydrocholesterol, który pełni funkcję prowitaminy D i z niego pod wpływem promieni słonecznych powstaje witamina D. Witamina D znajduje się w mleku, maśle, jajach (żółtkach), wątrobie; szczególnie dużo jest jej w tranie, czyli oleju otrzymywa- nym z wątroby ryb, głównie z dorszy. 1g tranu zawiera j.m. witaminy D, a mleko krowie jedynie 0,3-4 j.m./g; j.m. = jednostka międzynarodowa odpowiadająca mg cholekalcyferolu, czyli witaminy D 3. Witamina D ułatwia przyswajanie wapnia i fosforu przez organizm. Brak, a nawet niedostatek witaminy D prowadzi do krzywicy – nieprawidłowego rozwoju szkieletu kostnego. Witaminą D nazwano substancję wyizolowaną z tranu, witamina otrzymana syntetycznie z ergosterolu została nazwana witaminą D 2, a z 7,8-didehydrocholesterolu – D 3. Witamina D (z tranu) i D 3 są identyczne pod względem konstytucji. Witamina D jest około dwukrotnie aktywniejsza od D 2 ; różnią się one budową łańcucha bocznego R 3. Znanych jest 10 prowitamin D; do najważniejszych należą 7,8-didehydrocholesterol i ergosterol. Z nich wytwarza się syntetyczną witaminę D.

7 7 prekalcyferol 5,6-cis witamina D dla witaminy D 3 (cholekalcyferolu) powstającej z 7,8-didehydrocholesterolu R 3 = -CH(CH 3 )(CH 2 ) 3 CH(CH 3 ) 2, a dla D 2 (ergokalcyferolu) powstającej z ergosterolu R 3 = -CH(CH 3 )CH=CHCH 2 CH(CH 3 ) 2 5,6-trans 7,8-didehydrocholesterol lub ergosterol Witamina D jest bardzo nietrwała w środowisku utleniającym i na świetle. Produkcja witaminy D odbywa się w atmosferze gazu obojętnego. Witamina D jako lek podawana jest w roztworze olejowym. W tej postaci powinna być chroniona przed dostępem światła i powietrza. W atmosferze beztlenowej i w ciemności jest odporna nawet na podwyższoną temperaturę. Nadmiar witaminy D jest szkodliwy, prowadzi do hiperwitaminozy powodującej przykre dolegliwości, łącznie ze zwapnieniem tkanek miękkich.

8 8 Kwasy żółciowe są steroidami zawierającymi 1-3 grup -OH przyłączonych do pierścieni A,B lub/i C oraz grupę -COOH w łańcuchu bocznym. Wywodzą się od nie występującego w naturze kwasu cholanowego. kwas cholanowy kwas deoksycholowy czyli 3,12-dihydroksycholanowy kwas litocholowy czyli 3-hydroksycholanowy kwas cholowy Kwas cholowy to kwas 3,7,12-trihydroksycholanowy U ludzi kwas cholowy stanowi 60% kwasów żółciowych wchodzących w skład żółci. RCO-NHCH 2 COOH kwas glikocholowy RCO-NHCH 2 CH 2 SO 3 H kwas taurocholowy RCO- reszta kwasu żółciowego Kwasy żółciowe wytwarzane są z cholesterolu w wątrobie. Niedobór witaminy C utrudnia przekształcanie cholesterolu w kwasy żółciowe. Kwasy żółciowe po połącze- niu w wątrobie z glicyną lub tauryną noszą nazwę kwasów gliko- lub taurocholowych i stanowią główne składniki żółci. Z wątroby są transportowane do woreczka żółciowego w postaci soli sodowych.

9 9 Żółć, jako wodna emulsja, zawierająca oprócz kwasów gliko- i taurocholowych także cholesterol, fosfolipidy i bilirubinę jest dozowana z woreczka żółciowego do jelit. Składniki żółci, głównie kwasy gliko- i taurocholowe emulgują hydrofobowe cząstki pożywienia, tworząc z nimi kompleksy, tzw. kwasy choleinowe, mające zdolność przechodzenia przez ściany jelit do krwioobiegu. Kwasy choleinowe po wchłonięciu do krwioobiegu rozpadają się, przy czym 90% kwasów żółciowych zawraca do wątroby, a reszta jest wydalana z kałem. W ciągu doby organizm ludzki wytwarza około 2g nowych kwasów żółciowych, a wątroba przekazuje ich do żółci 20g. Mniejsza zawartość kwasów żółciowych w układzie pokarmowym spowodowana, np. żółtaczką zakaźną czy mechaniczną utrudnia trawienie pokarmów hydrofobowych (głównie tłuszczów). Jest także przyczyną awitaminozy poprzez zahamowanie przyswajania witamin rozpuszczalnych w tłuszczach (A, D, E, i K). Wydzielanie kwasów żółciowych można stymulować podawaniem doustnie preparatów zawierające te kwasy. Pomimo dużej toksyczności są one stosowane jako leki żółciotwórcze; tych właściwości nie wykazują kwasy gliko- i taurocholowe. Lekiem żółciotwórczym jest także wysuszona żółć wołowa z dodatkiem urotropiny jako środka odkażającego.

10 10 Kamienie żółciowe, tworzące się głównie poprzez zagęszczenie żółci, oprócz bolesnych dolegliwości, są przyczyną żółtaczki mechanicznej, ponieważ zatykają odpływ żółci. Usuwa się je operacyjnie, poprzez rozbijanie ultradźwiękami lub rozpuszcza się za za pomocą odpowiednich leków, np. kwasu chenodeoksycholo- wego. Raphacholin, ziołowy lek ułatwiający trawienie, zawiera kwas dehydrocholowy, który zwiększa objętość wydzielanej żółci. Kwasy żółciowe są bezbarwne; żółto-brunatny kolor żółci nadaje bilirubina, produkt oksydacyjnej degradacji hemu.

11 11 Hormony płciowe, należą do steroidów, mają szkielet węglowy cyklopentanoperhy- drofenatrenu. Ich biosynteza z cholesterolu zachodzi głównie w gonadach (jajnikach i jądrach), oraz mniejszym stopniu w korze nadnerczy, skąd są wydzielane do krwioobiegu. Wpływają na różnicowanie i rozwój narządów płciowych, na kształtowanie 2 o i 3 o cech płciowych, a także oddziałują na zachowania osobnicze, nie tylko związane z prokreacją. Wyróżnia się dwie grupy hormonów płciowych: androgeny – męskie (gr. andros = mężczyzna) i ginogeny – żeńskie (gr. gyne = kobieta). Żeńskie hormony płciowe dzieli się dodatkowo na: estrogeny (hormony pęcherzykowe) i gestageny (hormony luteinizujące czyli ciążowe). Hormony płciowe Androgeny wytwarzane są głównie w jądrach – 3-10 g/dobę i dodatkowo (0,5 g/dobę) przez korę nadnerczy. Produkują je również w niewielkich ilościach jajniki, łożysko i żeńska kora nadnerczy. Pierwszym wyizolowanym adrogenem był androsteron. W 1931 r. A. Butenadt opublikował procedurę wyodrębniania tego hormonu. Z l moczu pobranego od żołnierzy stacjonujących niedaleko Politechniki Gdańskiej wydobył 15 mg androsteronu. Kilka lat później E. Laqueur ze 100 kg jąder byków wyizolował 10 mg innego androgenu; został on nazwany testosteronem. Testosteron okazał się znacznie aktywniejszy od androsteronu i większość badaczy uważa go za właściwy męski hormon płciowy.

12 12 Później wyizolowano inny bardzo aktywny hormon – androstanolon (dihydrotestosteron lub stanolon), który na równi z testosteronem uczestniczy w kształtowaniu męskiej płciowości. Androsteron jest metabolitem testosteronu. androsteron testosteron androstanolon Biologiczna aktywność androgenów Testosteron i androstanolon biorą udział w: - prenatalnym kształtowaniu męskich narządów moczowo-płciowych; - rozwoju męskich narządów płciowych w okresie dojrzewania; - decydują o kształcie ciała, zaroście (twarzy i całego ciała), mutacji oraz - formowania męskiej osobowości (psychiki). U zwierząt decydują o trzeciorzędowych męskich cechach, np. - pojawieniu się grzebieni (u koguta), korali (u indora); - grzywy (u lwa), rogów (u jelenia i innych); - zdolności do śpiewu czy tokowania czy - wystroju weselnego (u ryb) itp. Podawanie kastratom androgenów przywraca utracone męskie trzeciorzędne cechy płciowe.

13 13 Próba kapłona – smarowanie androgenami głowy kapłona powoduje pojawienie się typowego dla kogutów grzebienia. Grzebień kury smarowany roztworem androgenów rozrasta się do wielkości grzebienia koguta. Jednostka kogucia – masa hormonu wywołująca przyrost grzebienia o 20%, odpowiada mniej więcej j.m. = 0,1 mg androsteronu. Testosteron wpływa na cechy psychiczne, np. na pewność siebie, agresję, dążenie do rywalizacji, stymuluje popęd płciowy, również samic. Jest stosowany jako lek w niedomodze płciowej mężczyzn, leczeniu eunuchoidyzmu, przyspieszeniu dojrzewania płciowego chłopców, likwidacji wnętractwa, leczeniu przerostu gruczołu krokowego, a u kobiet w leczeniu raka sutka, hamowaniu nadmiernej laktacji, zaburzeniach miesiączkowania. Testosteron jest antagonistą estrogenów, wywołuje zanik rui, hamuje jajeczkowanie, czyli powoduje bezpłodność samic, prowadzi do zaniku laktacji. Testosteron słabo wchłania się z przewodu pokarmowego; można go podać domięśniowo w postaci estrów lub przez wszczepienie preparatów podskórnie (działają do pół roku). Są znane jego analogi łatwiej przyswajalne z przewodu pokarmowego. W przemyśle testosteron wytwarzany jest z cholesterolu.

14 14 Antyandrogeny. Naturalnymi antyandrogenami są ginogeny, czyli żeńskie hormony płciowe, szczególnie progesteron i jego analogi. W praktyce klinicznej stosuje się syntetyczny octan cyproteronu, który hamuje wydzielanie androgenów i blokuje receptory wiążące testosteron. octan cyproteronu finasteryd Antyandrogeny stosowane są w leczeniu zaburzeń seksualnych mężczyzn, w tym pewnych dewiacji, przerostu i raka prostaty, a u kobiet w przeciwdziałaniu androgenizacji, np. nadmiernemu owłosieniu, zwłaszcza po histerektomii i w okresie przekwitania, u młodych chłopców w celu opóźnienia dojrzewania płciowego. Progesteron służy do chemicznej kastracji, np. przestępców seksualnych. Inaczej działa finasteryd; inhibituje on działanie steroidowej 5 -reduktazy, a więc uniemożliwia przekształcanie się testosteronu w androstanolon. Znane są też niesterydowe antyandrogeny (np. flutamid); działają one bardziej selektywnie.

15 15 Syntetyczne analogi testosteronu Udało się otrzymać analogi testosteronu, które są dobrze wchłaniane z przewodu pokarmowego. Do androgenów aktywnych po podaniu doustnym należą pochodne T zawierające dodatkową grupę metylową w pozycji 17 lub 1, np. metylotestosteron (Mesteron) i mesterolon lub fluorowiec w pozycji 9 – fluoksymesteron (Halotestin) i inne. metylotestosteronmesterolon fluoksymesteron A n a b o l i k i Testosteron oprócz aktywności androgennej wykazuje silne działanie anaboliczne, tzn. jest stymulatorem rozwoju mięśni. Anaboliki ułatwiają przyrost masy mięśni poprzez zwiększanie przyswajalności składników odżywczych i zahamowanie wydalania składników mineralnych. Dzięki endogennemu testosteronowi mężczyźni są zwykle bardziej umięśnieni i fizycznie silniejsi od kobiet. Anaboliczne działanie T wykryli Niemcy i w czasie II WŚ podjęli próby wyprodukowania supermenów. Z ich rezultatów skorzystali sportowcy radzieccy i NRD-owscy. Po wojnie odnosili oni ogromne sukcesy w sportach siłowych. Później stosowanie T do dopingu rozpowszechniło się w innych krajach.

16 16 Wyrażenie doping pochodzi od słowa ang. dope, które oznacza zarówno maź, lakier samolotowy lub głupka, jak i niedozwolone działanie mające na celu stymulowanie wysiłku. Już podczas starożytnych olimpiad zawodnicy starali się pokonać przeciwników nie tylko sprawnością i wolą walki, też podstępem i substancjami wspomagającymi. Wówczas stosowano najczęściej miksturę wina i strychniny. Strychnina, obok morfiny i kokainy pojawiła się ponownie w nowożytnym sporcie w latach 80. XIX w. Na początku XX w. największą popularnością cieszyła się morfina, a w latach 30. XX w. wprowadzono amfetaminę. Anaboliki zostały wprowadzone do użytku w latach 60. XX w.; niedługo po tym, z niewyjaśnionych w tym czasie powodów, zanotowano zgon ponad 30 sportowców. Liczne przypadki śmiertelne pośród sportowców zwróciły uwagę na testosteron jako ich przyczynę. Przedwcześnie umierali zarówno czynni sportowcy, jak i ci, którzy kilka lat przed śmiercią zakończyli karierę sportową. Początkowo uważano, że aktywność androgenna jest główną przyczyną szkodliwego działanie T jako anaboliku. Otrzymane później analogi T o obniżonej aktywności androgennej lub pozbawionych tej cech (np. metandienon, oksymetolon), także wykazywały szkodliwie działanie. metandienon oksymetolon

17 17 Anaboliki poprzez polepszenie przyswajania białka i ułatwianie jego syntezy, miały służyć do leczenia osteoporozy wieku starczego, zaniku mięśni owrzodzenia podudzi odmrożeń, niedokrwistości, pomocą w rekonwalescencji po wypadkach i operacjach. Nadużywanie anabolików prowadzi zatrzymywania wody w organizmie (obrzęki), nadciśnienia, uszkodzenia nerek i wątroby, obniżenia libido, żółtaczki, zawału serca, wzmożonej agresji, a dodatkowo: u mężczyzn do zahamowania czynności jąder, zapalenia najądrza i impotencji; u kobiet do maskulinizacji, trądziku i zaburzenia miesiączkowania; u młodzieży do dysfunkcji podwzgórza, przysadki i gonad, zatrzymania wzrostu kości długich, zmiany proporcji ciała. Anaboliki steroidowe są łatwe do wykrycia w organizmie, nawet długi czas po ich zażyciu. Z powodu niskiej ceny i dużej dostępności stają się coraz popularniejsze; nazwano je dopingiem ubogich. Niedozwolone środki i sposoby dopingu dzielą się na 4 grupy: - anaboliki sterydowe, narkotyki, stymulatory, diuretyki; hormony peptydowe; - używki (w tym alkohol), nienarkotyczne środki przeciwbólowe, - -blokery; przetaczanie krwi oraz preparaty krwiotwórcze; - sposoby fizjologiczne, w tym ciąża.

18 18 Eliksiry młodości Melatonina jest uwalniana w siatkówce oka i w szyszynce kręgowców. Wpływa także na dobowo zależny poziom niektórych hormonów. Wytwarzają ją też niektóre rośliny, przez co uznawana jest za preparat ziołowy. Reguluje i koordynuje procesy zależne od rytmu dobowego i sezonowego, w tym: - przestawienie metabolizmu z dziennego na nocny; - z letniego na zimowy; - zmiany aktywności, np. - - rozpoczęcie pory godowej, - - wędrówki ryb czy ptaków. Melatonina zalecana jako środek łagodzący dolegliwości związane z szybką zmianą stref czasowych, tzw. zespołu jet lag. Pomaga w leczeniu zaburzeń snu, chociaż nie na wszystkich działa skutecznie. M nie jest magazynowana, jej stężenie we krwi zależy od pory dnia, sezonu i wieku osobnika. U ludzi maksymalne stężenie M obserwuje się u 20-latków; potem jej poziom systematycznie spada. Na podstawie tej obserwacji wysnuto wniosek, że M może być hormonem młodości, a podawanie jej osobom starszym pomoże im w podwyższaniu sprawności, a nawet w przedłużaniu młodości. Jak na razie nie ma dowodów potwierdzających prawdziwość tego przypuszczenie, natomiast pewne jest, że nadmiar M wywiera szkodliwy wpływ na organizm ludzki.

19 19 Podobnie, za eliksir młodości jest uważany DHED (dehydro-epi- androsteron), substancja wytwarzany w nadnerczach, mózgu i w skórze, której sekrecja rozpoczyna się około 7. roku życia. Najwyższe stężenie osiąga w czasie dojrzewania, po czym jego poziom w organizmie szybko spada; u osób w wieku 40 lat wynosi jedynie 10% maksymalnej wartości. Nie ma dowodów, że przywraca on młodość lub opóźnia proces starzenia, ponieważ badania, które mogłyby potwierdzić takie sugestie wymagają czasu, rzędu przynajmniej kilkudziesięciu lat. Nieznane są skutki długotrwałego działania melatoniny czy DHED. Przyjmowanie zarówno melatoniny, jak i DHEA jako eliksirów młodości jest ryzykowne.

20 20 Estrogeny są wytwarzane głównie przez jajniki i w mniejszym stopniu przez korę nadnerczy; nieznaczną ich ilość produkują jądra. Najbardziej aktywnym estrogenem jest estradiol, zwany również estradiolem-17 ; ważną rolę pełni także estron. Z moczu ciężarnych samic wyizolowano również estriol. Estron, w śladowych ilościach jest produkowany przez niektóre rośliny, znaleziono go, np. w pestkach daktyli, jabłek, granatów; estron i estradiol występują w morelach, a estriol w kwiatach wierzby. estriolestron estradiol Estriol i estron uważane są za metabolity estradiolu, występują w moczu głównie w postaci estrów; estry są znacznie mniej aktywne niż wolne steroidy. Estrogeny Estrogeny znalazły zastosowanie kliniczne. Estriol łagodzi drętwienie kończyn, bezsenność, pomaga zwalczać suchość skóry, marskość sromu i kruchość naczyń krwionośnych. Estron jest stosowany w zaburzeniach okresu przekwitania, miesiączkowania oraz leczenia prostaty. Estradiol pomaga w leczeniu niedorozwoju żeńskich narządów płciowych, opóźnionego dojrzewania dziewcząt, zaburzeń miesiączkowania, wtórnego braku miesiączki, ostereoporozy menopauzalnej, utrzymywaniu w dobrej kondycji organizmu żeńskiego po kastracji lub mezopauzie, a także do hamowania laktacji.

21 21 Estradiol można przyjmować poprzez nalepienie na skórę plastra zwierającego hormon. Znane są syntetyczne analogi znacznie aktywniejsze od estradiolu, np. etynyloestradiol, mestranol czy chinestrol. Wprowadzenie reszty etynylowej do cząsteczki estradiolu przy 17 powoduje wzrost aktywności. etynyloestradiol mestranolchinestrol W przeciwieństwie do androgenów aktywność estrogenna nie jest ściśle związana z określoną strukturą steroidową; nawet istotne modyfikacje nie zawsze powodują utratę aktywności. Znane są estrogeny niesteroidowe; należą do nich pochodne stilbenu. Jedynie izomer (E) – trans-stilbenu jest estrogennie aktywny. heksaestrol dienestrol stilbestrol

22 22 Pochodne trans-stilbenu wykazują powinowactwo do receptorów estrogennych z uwagi na zbliżony kształt do estradiolu. estradiol stilbestrol Niektóre pochodne stilbenu były stosowane kliniczne, jako aktywniejsze analogi estradiolu; działają dłużej, ponieważ wolniej są metabolizowane, jednak ze względu na niepożądane działania uboczne zostały wycofane z lecznictwa. Dienestrol był stosowany w przywracaniu miesiączki, leczeniu niedorozwoju jajników, łagodzeniu skutków zespołu Turnera, po usunięciu lub zaniku czynności jajników.

23 23 Progesteny – hormony ciążowe Progesteron, pochodna pregnanu – jest wytwarzany z cholesterolu w drugiej fazie cyklu miesiączkowego, w gruczole wydzielania wewnętrznego, zwanym z uwagi na jego kolor ciałkiem żółtym. Gruczoł ten powstaje cyklicznie i zanika, jeżeli nie dojdzie do zapłodnienia komórki jajowej; po zapłodnieniu ciałko żółte nie zanika, lecz rozrasta się i zwiększa wydzielanie progesteronu. Po implantacji zarodka (8-10 dni) i zwiększe- niu rozmiarów nazywane jest ciałkiem żółtym ciążowym. Od 3 miesiąca ciąży progesteron jest wytwarzany głównie w łożysku. Niewielkie ilości P powstają także w korze nadnerczy i w jądrach. Progesteron przygotowuje macicę do zagnieżdżenia płodu, podtrzymuje ciążę, hamuje kolejną owulację, a razem z estradiolem i prolaktyną przygotowuje gruczoły mlekowe do laktacji. W środkowym okresie ciąży organizm kobiety wydziela do 75 mg progesteronu, a pod koniec nawet 300 mg. Stosowany jest klinicznie do podtrzymania zagrożonej ciąży, w leczeniu zaburzeń miesiączkowych i w łagodzeniu napięcia przedmenstruacyjnego. Długotrwałe przyjmowanie progesteronu prowadzi do maskulinizacji pacjentki, jak i płodu żeńskiego.

24 24 Progesteron nie występuje w moczu nawet ciężarnych samic. Produkuje się go z sapogeniny zwanej diosgeniną, występującej w bulwach roślin rosnących w Am. Środkowej (Dioscorea composita i D. mexicana). octan 2 -pregnenolonu progesteron diosgenina Środki przeciwciążowe Zaobserwowanie zjawiska hamowania owulacji przez progesteron przyczyniło się do rozpoczęcie badań nad antykoncepcją. Sam P nawet w dużych dawkach jest małoskuteczny, a na dodatek szkodliwy dla zdrowia kobiet. Analogi aktywniejsze od progesteronu umożliwiają stosowanie mniejszych dawek, ale nie zwiększają skuteczności antykoncepcyjnej.

25 25 Chlormadinon jest 35 razy aktywniejszy od progesteronu. Silnymi gestagenami okazały się pochodne zawierające resztę etynylową w położeniu 17 np. etysteron, a na dodatek działają doustnie. chlormadinonetysteron Aktywnymi gestagenami są 19-norsteroidy (bez grupy CH 3 przy C19), np. noretysteron czy norgestrel (100x aktywniejszy od progesteronu). noretysteron norgestrel

26 26 Przełomem w doustnej antykoncepcji było odkrycie synergicznego oddziaływania estrogenów na aktywność gestagenów. Niewielkie ilości analogu estrogenu (najczęściej etynyloestradiolu) pozwalają istotnie podwyższyć skuteczność tabletek przeciwciążowych i znacznie obniżyć dawki gestagenów. etynyloestradiol Tabletki przeciwciążowe przyjmuje się w rytmie miesięcznym – codziennie przez trzy tygodnie, potem następuje tydzień przerwy. Nawet jednodniowa przerwa w trzytygo- dniowym okresie przyjmowania hormonów znacznie zmniejsza skuteczność ich działania. Współczesne tabletki przeciwciążowe, tzw. trójfazowe mają zmienną zawartość składników czynnych, na podobieństwo zmiany stężenia ginogenów w organizmie kobiety w cyklu miesięcznym. Zwykle, w zależności od składu, tj. stężenia hormonów, oznaczane są one innym kolorem. Często przyjmowane są przez cały miesiąc, z tym że w czwartym tygodniu nie zawierają hormonów.. Wpływ hormonów płciowych na psychikę Zmieniający się w ciągu miesiąca poziom hormonów płciowych wywiera silny wpływ na psychikę kobiet. Jeszcze nie tak dawno większość kobiet okresie rozrodczym była permanentnie w ciąży. Obecnie kobiety są w ciąży średnio kilka razy w życiu, wobec czego często odczuwają cykliczne zmiany poziomu estrogenów i gestagenów, tzw. huśtawkę hormonalną. Hormony na zmiany wpływają na ich nastrój. Nie zawsze zdajemy sobie sprawę z tego, że jeszcze niedawno mężatki przechodziły w ciągu życia jedynie kilka razy menstruację.

27 27 Kobiety późno dojrzewały, jeszcze na przełomie XIX i XX w. pierwsza miesiączka pojawiała się w 18 r. życia dziewcząt, a okres rozrodczy kobiet kończył się około czterdziestki. Mężatki zachodziły w kolejne ciąże często przed pojawieniem się kolejnej miesiączki, opóźnionej z powodu karmienia piersią. Zmiany cywilizacyjne spowodowały wydłużenie okresu rozrodczego u kobiet. Antykoncepcja doprowadziło do tego, że obecnie w ciągu swego życia przeżywają kilkaset razy comiesięczne gwałtowne wahania poziomu hormonów. Zmiany te nastąpiły szybko, tak że organizmy kobiet nie zdążyły się do nich przyzwy- czaić. Dolegliwości związane ze spadkiem poziomu ginogenów odczuwają kobiety też w wieku około 50 lat, w okresie przekwitania (menopauzy). Ponadto ginogeny skutecznie chronią organizmy kobiet przed zawałem, ostereopozą i niektórymi nowotworami. W celu przedłużenia osłony hormonalnej, opóźnienia i złagodzenia skutków menopauzy wprowadzono tzw. hormonalną terapię zastępczą (HTZ) zwaną inaczej estrogenową terapia zastępczą (ETZ). Pacjentki pod kontrolą lekarzy przyjmują estrogeny w postaci tabletek, zastrzyków, kremów, globulek, aerozoli lub plastrów. HTZ redukuje lub nawet usuwa nieprzyjemne objawy związane z menopauzą, takie jak duszność, uderzenia gorąca, bezsenność, zmiany ciśnienia tętniczego, skłonności do pocenia się czy ogólne rozdrażnienie. HTZ nie zyskała powszechnego poparcia.

28 28 Hormonalna determinacja płci Pytania dotyczące płci są fundamentalne; zadają je zarówno naukowcy, filozofowie, jak i dzieci od chwili, kiedy tylko zaczynają rozróżniać płeć. Dotyczą one m.i. skąd się biorą kobiety i mężczyźni? Czy te same czynniki generują określoną płeć u wszystkich gatunków? Okazuje się, że natura jest bardzo pomysłowa i znalazła wiele sposobów różnicowania płci. Zwykle nietrudno rozróżnić płeć dorosłych osobników; z noworodkami bywają problemy. Oddzielenie kurek od kogutków ma duże znaczenie ekonomiczne i powinno być przeprowadzone pierwszego dnia po wykluciu, to trudne zadanie wykonuje sekserka. Dyskutując o płci trzeba zdać sobie sprawę z tego, że nie ma jednoznacznej definicji płci, oprócz płci biologicznej, znana jest jeszcze płeć genotypowa (genetyczna), gonadalna, hormonalna, fenotypowa (somatotypowa), a także prawna, socjalna i psychiczna (subiektywne poczucie przynależności). U ludzi, jeszcze do niedawna, płeć określano na oko, tj. po wyglądzie; ostatecznym kryterium było stwierdzenie występowania określonych narządów rodnych (płciowych), czyli II-rzędowych cech płciowych. Płeć biologiczna i gonadalna są determinowane obecnością gonad; zaś płeć fenotypowa wynika z wyglądu zewnętrznego. Zbliżone jest znaczenie płci prawnej (inaczej metrykalnej) i socjalnej. Prawnie osoba będzie uznawana za kobietę lub mężczyznę od tego jaka płeć zostanie zgłoszona w USC.

29 29 Na świecie corocznie rodzi się wiele dzieci, których płeć jest trudna do określenia. Bywa i tak, że wszelkie cechy wskazują na określoną płeć, a osoba identyfikuje się z płcią odmienną. Noworodki hermafrodyczne od dawna przekształcano chirurgicznie w osobniki jednopłciowe. Najłatwiej dziecko pozbawić męskich atrybutów i w ten sposób z większości hermafrodytów robiono dziewczynki. Osoby dorosłe nie zawsze akceptują swoją płeć. Na około 20 tys. dziewcząt pojawia się jedna z zaburzoną identyfikacją płci; zjawisko to zwane transseksualizmem jest 3x rzadsze u chłopców. Odmienność w ramach jednej płci może być przyczyną poważnych frustracji. Zdarza się, że płeć genotypowa nie pokrywa się z fenotypową, np. osoba posiadająca jądra wygląda zupełnie jak kobieta - ma kobiece ciało, tzn. drugorzędowe i trzeciorzędowe żeńskie cechy płciowe. Byliśmy przyzwyczajeni do tego, że płeć raz wykształcona utrzymuje się na zawsze, obecnie jest możliwa zmiana płci. Zmiany płci z kobiety na mężczyznę i odwrotnie można dokonać u dorosłych osób za pomocą skalpela i hormonalnej stymulacji. Zmianie ulega jedynie płeć fenotypowa, niknie gonadalna, a genotypowa pozostaje. U niektórych zwierząt dochodzi w sposób naturalny do rzeczywistej zmiany płci. U ryb rodzaju Poronotus płeć kształtowana jest w zależności od potrzeb: niedobór przedstawicieli jednej płci wywołuje przemianę osobników nadmiarowych. Zmiana ta, sterowana mózgiem, dokonuje się w ciągu kilku minut, a osobnik po przemianie jest zdolny pełnić funkcję rozrodczą nowej płci, ponieważ takie ryby są w pełni hermafrodyczne, tzn. posiadają zarówno tkankę jajnikową, jak i jądrową. Znane są gatunki ryb, u których zmiana płci odbywa się sezonowo.

30 30 Płeć wielu gatunków gadów, w tym krokodyli i żółwi, a także niektórych jaszczurek zależy od temperatura wylęgu jaj. Temperatura pełni rolę przełącznika uwalniającego żeńskie bądź męskie hormony płciowe oraz bierze udział w kształtowaniu ich receptorów. Wprowadzenie hormonów płciowych do jaj gekona we wczesnym okresie rozwoju zarodkowego powoduje rozwój płci niezależny od temperatury inkubowania, zgodny z podawanym hormonem. Hormony płciowe mają również decydujący wpływ na kształtowanie płci fenotopowej u ssaków. Płeć gonadalną determinują chromosomy płciowe. Obecność chromosomu Y prowadzi do rozwoju jąder; jego brak, niezależnie od kariotypu (X0 czy XX) umożliwia rozwój jajników. Różnicowanie tkanki gonadalnej w jajniki lub w jądra zachodzi w 6. tygodniu rozwoju płodu – jajniki zaczynają wytwarzać estrogeny, a jądra androgeny. Hormony płciowe już w okresie prenatalnym kształtują drugorzędowe cechy płciowe oraz receptory płciowe, które znajdują się w mózgu. Pozbawienie płodu jąder przed rozpoczęciem wytwarzania androgenów kształtuje płeć fenotypową w kierunku żeńskim. Usunięcie jajników nie wywołuje istotnych zmian w rozwoju fenotypowym. Androgeny przekształcają płeć pierwotną, czyli żeńską na męską, zmieniając kierunek rozwoju płciowego.

31

32 32 Jałówka, która jako płód bliźniaczy rozwijała się razem z byczkiem jest w życiu dorosłym nie tylko bezpłodna, ale wykazuje wiele męskich cech. Za jej maskulinizację odpowiadają androgeny produkowane przez płodowego męskiego sąsiada, które na drodze dyfuzji wnikały do płodu żeńskiego, zmieniając jego płciowość. W ciążach mnogich, np. u szczurów czy mysz samice rozwijające się pomiędzy płodami męskimi ulegają jeszcze silniejszej maskulinizacji. Po urodzeniu wykazują wiele cech męskich, łącznie z drugorzędowymi cechami płciowymi, są mało atrakcyjne dla partnera przeciwnej płci, są mniej płodne i odznaczają się wzmożoną agresją. W płodach ludzkich hormony płciowe kształtują nie tylko 2 o cechy płciowe, ale również mózg, decydując o cechach charakterologicznych osób dorosłych. Stężenie h. płciowych w płodach ludzkich jest porównywalne ze stężeniem w czasie dojrzewania, czyli jest wyższe niż u niemowląt i dzieci. Różne inne substancje o właściwościach estrogennych lub androgennych, zarówno endogenne, jak i egzogenne, mogą w każdym okresie życia wywołać dramatyczne, fizyczne lub/i psychiczne zmiany. Właściwości estrogenne wykazują niektóre leki przeciwcukrzycowe, pestycydy, a nawet kwiaty wierzby i części innych roślin, natomiast androgennie działają choroby nadnercza, a także stres. Czynniki te, w tym leki hormonalne przyjmowane przez kobietę w ciąży, mogą spowodować feminizację płodu męskiego lub maskulinizację płodu żeńskiego. Zmiany te rzutują na przyszłe cechy osobnicze, zarówno psychiczne jak i fizyczne.

33 33 Od niedostatku czy nadmiaru androgenów lub estrogenów w życiu płodowym zależy rozwój receptorów płciowych, a tym samym późniejsza psychika osób dorosłych. Hormony płciowe przez całe życie wywierają silny wpływ na kształtowanie płciowości, ale najsilniej w okresie prenatalnym. To wówczas stworzone zastają podstawy pełnienia funkcji macierzyństwa lub ojcostwa, istotne w procesie zachowania gatunku. Wtedy także formują się zaczątki preferencji seksualnych. Oczywiście zachowanie i preferencje seksualne są wynikiem oddziaływania wielu innych czynników, nie tylko genetycznych i hormonalnych. Duże znaczenie mają przekonania religijne, wychowanie, wzorce osobowe, literatura, film, rówieśnicy, a nawet warunki życiowe. Dwie płci zostały utworzone, zróżnicowane i wyposażone odpowiednio do zadań, czyli pełnienia właściwych funkcji w procesie reprodukcji. Przedstawiciele obu płci różnią się fizycznie i psychicznie, gdyż natura kształtuje organizmy wg potrzeb i stawianych zadań. Natura nie uznaje równości. Równość jest pojęciem społecznym, kulturowym, a przede wszystkim politycznym. Przedstawiciele obu płci dysponują różnymi hormonami, organami oraz psychiką, które mają ułatwiać macierzyństwo lub ojcostwo.

34 34 Kortykosteroidy Kortykosteroidami, hormonami adrenokortykoidowymi lub hormonami kory nadnercza nazywane są wytwarzane w korze nadnercza związki o steroidowej budowie, odpowiedzialne za metabolizm cukrów i białek oraz za gospodarkę elektrolitami. Usunięcie nadnerczy zwierzętom doświadczalnym prowadzi do ich śmierci. Można je utrzymać przy życiu podając wyciąg z kory nadnercza, tzw. kortynę. Wytwarzaniem kortykosterydów steruje ACTH – hormon peptydowy produkowany w przednim płacie przysadki mózgowej. Również somatotropina – hormon wzrostu (STH) wpływa na sekrecję kortykosterydów. Właściwości kortykosterydów zależą od ich konstytucji. Dzielą się one na mineralokortykosteroidy i glikokortykosteroidy. Mineralokortykosteroidy regulują stężenie elektrolitów w organizmie; nie zawierają one atomu tlenu przy C11. Najbardziej znanym mineralokortykoidem jest 11-deoksykortykosteron. Hamuje on wydalanie jonów sodu i wody, a przyspiesza wydalanie jonów potasu. Stosuje się go w niewydolności nadnerczy i w leczeniu choroby Addisona (cisawicy). W organizmie przekształca się on w aktywniejszy aldosteron, uważany za właściwy hormon mineralokortykosteroidowy.

35 35 Aldosteron zawiera nietypową dla hormonów funkcję aldehydową. Występuje w stanie równowagi z cyklicznym hemiacetalem. 11-deoksykortykosteron Aldosteron nie jest stosowany klinicznie ze względu na zbyt dużą aktywność. Nad- produkcja endogennego aldosteronu wymaga stosowania leków antagonistycznych. aldosteron Glikokortykosteroidy regulują przemianę cukrów w organizmie, w tym metabolizm glukozy i glikogenu. Są antagonistami insuliny. Hamują syntezę białek i spalanie tłuszczów. Biorą udział w utrzymywaniu równowagi elektrolitycznej. Wykazują aktywność przeciwzapalną, przeciwobrzękową i przeciwalergiczną. kortykosteronkortyzon kortyzol (hydrokortyzon)

36 36 Kortyzol jest zredukowanym analogiem kortyzonu. Należy do hormonów stresu. W sytuacjach stresowych następuje zwiększone jego wydzielanie. Organizm przygotowuje się do spodziewanego wysiłku – ucieczki lub walki. Wzrost stężenia kortyzonu i adrenaliny obserwuje się w trakcie rozłąki z bliską osobą, udziału w wypadkach, napadach, skokach ze spadochronem, przed i w czasie egzaminu, wystąpienia, itp.

37 37 Kliniczne zastosowanie kortykosteroidów i ich pochodnych Kortyzon i jego analogi są używane w leczeniu stanów zapalnych, artretyzmu i reumatyzmu. Długotrwałe stosowane glikokortykosteroidów jest szkodliwe. Wywołują one obrzęki, nadciśnienie tętnicze, zanik mięśni, cukrzyce steroidową, a także przerost tkanki tłuszczowej na twarzy i karku. Otrzymano wiele bardziej przeciwzapalnie aktywnych analogów kortyzolu, a przy tym mniej szkodliwych. prednizolonbetametazon deksametazon Deksametazon jest 100 razy aktywniejszy od kortyzolu. Do cennych leków steroidowych należy 6 -metyloprednizolon. Jest 10x aktywniejszy od kortyzolu, nie wykazuje aktywności mineralogennej i nie wywołuje owrzodzeń. Najsilniejszym lekiem przeciwzapalnym i przeciwuczuleniowym jest octan kortywazolu. 6 -metyloprednizolon octan kortywazolu

38 38 Ekdysteroidy, zwane również hormonami linienia lub kokonowymi pełnią ważną funkcję w rozwoju owadów i stawonogów. Większość larw owadów zmienia pancerz chitynowy kilkakrotnie w trakcie wzrostu, zaś pajęczaki i skorupiaki rosną przez całe życie i dorosłe osobniki też linieją. Ekdysteroidy regulują proces linienia, pełnią również inne ważne funkcje życiowe stawonogów. Są wytwarzane ze steroidów, w tym cholesterolu. Owady nie syntezują steroidów, muszą więc je pobierać wraz z pożywieniem. ekdyson, hormon larw jedwabnika ekdysteron, aktywniejszy od ekdysonu, popularny w świecie owadów Rośliny wytwarzają fitoekdysteroidy – hamują one linienie, a tym samym niszczą larwy owadów.

39 39 Aglikony glikozydów nasercowych, zwane geninami należą do steroidów. Są połączone z resztą cukrową poprzez grupę -hydroksylową przy C3 (sterolową). W glikozydach naparstnicy, zwanych glikozydami kardenolidowymi, przy C17 znajduje się nienasycony pięcioczłonowy -lakton. W glikozydach cebuli morskiej, zwanych glikozydami bufadienolidowymi, przy C17znajduje się nienasycony sześcioczłonowy -lakton. R – reszta cukrowa, najczęściej oligosacharydowa, zawierająca reszty takich aldoz, jak: L -ramnoza, D -digitaloza, D -cymaroza i innych. Glikozydy występujące w naparstnicach są mieszaniną analogów różniących się składem części cukrowej, jak i budową genin. W trakcie izolacji glikozydów macierzystych część cukrowa ulega często skróceniu. Glikozydy nasercowe są to roślinne glikozydy stereoidowe wzmacniające akcję serca. Kumulują się w mięśniu sercowym; niektóre z nich są bardzo toksyczne. Znalazły zastosowanie w lecznictwie, ale używano je również do zatruwania strzał, białej broni czy do skrytobójstwa. Do najbardziej znanych glikozydów nasercowych należą glikozydy wytwarzane przez naparstnice i cebulę morską.

40 40 W terapii stosuje się zarówno oczyszczone pojedyncze glikozydy nasercowe, ich naturalne lub komponowane mieszaniny, a także preparaty półsyntetyczne. Podwyższają one wydolność serca, bez zwiększania ciśnienia krwi. Glikozyd z czerwonej cebuli morskiej, zwany scylirozydem, stosuje się do wyrobu specyficznej trutki na szczury. Poszczególne glikozydy różnią się czasem rozpoczęcia działania (od 15 min. – 6 godz.) i trwałością (czas półtrwania 1,5 – 9 dni). W przypadku zatrucia glikozydami nasercowymi podaje się specjalne przeciwciała wytworzone w organizmach owiec. Podobne glikozydy wyodrębniono także z miłka wiosennego, strafantusa i z konwalii majowej. Są one rzadko stosowane w lecznictwie. Glikozydy bufadienolidowe występują w cebuli morskiej, również w innych roślinach, a także na skórze niektórych gatunków ropuch. Mają podobnie jak glikozydy naparstnicy działanie kardiotoniczne, szybciej jednak ulegają rozkładowi, przez co są słabiej kumulowane; znalazły zastosowanie w terapii.

41 41 Saponiny są glikozydami zawierającymi steroidowy aglikon - sapogeninę. Ich charakterystyczna cechą jest zdolność do tworzenia z wodą trwałej i obfitej piany. Sapogeniny zbudowane są z 27 atomów węgla, zawierają charakterystyczny pierścień spiroketalowy. Saponiny podane doustnie są nietoksyczne. Wprowadzone do krwi niszczą czerwone ciałka i powodują śmierć. Stosowano je do mycia się i prania. Ich roztworów nie wolno wylewać do zbiorników wodnych – są bardzo toksyczne dla ryb. tigogenina – przykładowy aglikon saponin Niektóre saponiny znalazły zastosowanie do produkcji leków steroidowych. Z włókien agawy sizalanowej wydobywa się hekogeninę, surowiec do produkcji kortyzonu. Bulwy Dioscorea composita lub D. mexicana są źródłem diosgeniny, wykorzystywanej do otrzymywania progesteronu.


Pobierz ppt "1 S T E R O I D Y Aleksander Kołodziejczyk Gdańsk 2013."

Podobne prezentacje


Reklamy Google