Esteroide

Un esteroide é un composto orgánico que contén unha disposición específica de catro aneis cicloalcanos unidos, que se modifica pola unión de diversos grupos químicos (-OH, =O, -CH3, cadeas hidrocarbonadas) ou formación de dobres enlaces. Exemplos de esteroides son o colesterol, as hormonas sexuais estradiol e testosterona, os glicocorticoides, e fármacos antiinflamatorios como a dexametasona.

O esqueleto básico dos esteroides é o cilcopentanoperhidrofenantreno ou esterano, e está composto por catro aneis unidos formados en total por 17 átomos de carbono: tres son aneis de ciclohexano (designados A, B, e C na figura da dereita), que en conxunto forman o fenantreno, e o outro é un anel de ciclopentano (anel D). Os esteroides diferéncianse polos grupos funcionais unidos a este esqueleto de catro aneis e polo estado de oxidación dos aneis. Os esterois son un tipo especial de esteroide, que leva un grupo hidroxilo (OH) en posición 3 e ten un esqueleto derivado do colestano.  

Existen centos de esteroides en plantas, animais e fungos. Todos os esteroides se sintetizan nas células a partir do lanosterol (en animais e fungos) ou a partir do cicloartenol (en plantas). Tanto o lanosterol coma o cicloartenol derivan da ciclación do triterpeno escualeno.

miniatura|400px|Recomendacións da IUPAC da denominación dos aneis (esquerda) e numeración dos átomos (dereita) do colestano, un esqueleto de esteroide prototípico. Os catro aneis A-D forman o núcleo do esterano (ou gonano) de todo esteroide.|centro
 Estrutura 

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)PubChem; CAS Number: 203-64-5 . 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).

 miniatura|Esqueleto básico dun esteroide, coas estereoorientacións estándar. R é unha cadea lateral. miniatura|Colestano, un esteroide típico. miniatura|180px|Numeración dos átomos de carbono no esterano.
 miniatura|250px|Colesterol, un esterol.  miniatura|240px|Ácido cólico (forma sales biliares).  miniatura|180px|Medroxestona.

 Clasificación 
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 esteranobritannica.com > Facts about gonane: steroids, as discussed in steroid (chemical compound): Steroid numbering system and nomenclature  Retrieved on Feb 13, 2010. Os principais son:

 Clase Exemplos Número de átomos de carbono Colestanos colesterol 27 Colanos ácido cólico 24 Pregnanos proxesterona 21 Androstanos testosterona 19 Estranos estradiol 18

 Metabolismo 
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.
miniatura|dereita|350px|Versión simplificada da última fase da vía de síntese de esteroides, na que o intermediato pirofosfato de isopentenilo (IPP) e pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP) forman pirofosfato de xeranilo (GPP), escualeno e, finalmente, lanosterol, o primeiro esteroide formado nesta vía. Algúns intermediatos foron omitidos para maior claridade.
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. 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 

miniatura|350px|dereita|Vía metabólica 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 regulador 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.

 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, que son unha gran clase de lípidos entre os que están os carotenoides, uns dos principais produtos naturais das plantas.

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

miniatura|470px|Esteroidoxénese nos seres humanos.

 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. Estes ácidos biliares poden despois ser eliminados pola bile segregada no fígado. A expresión deste xene da oxidase pode ser regulada (aumentada) polo sensor de esteroides PXR cando hai unha concentración sanguínea alta de esteroides.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Esteroide anabólico
 Lípidos
 Citocromo P450

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

Categoría:Esteroides
Categoría:Metabolismo