Steroidsynthese
Englisch: steroidogenesis
1. Definition
Der Begriff Steroidsynthese beschreibt die Biosynthese von Steroidhormonen wie z.B. Cortisol. Sie findet im Zytoplasma und in den Mitochondrien statt.
2. Hintergrund
Steroidhormone sind Cholesterin-Derivate, die physiologische Wirkungen im Körper entfalten. Da sie sich vom Cholesterin ableiten, sind sie lipophil, was die Permeation durch Biomembranen erleichtert. Dadurch brauchen Steroidhormone im Gegensatz zu vielen anderen Hormonen wie z.B. Insulin, keinen second messenger.
3. Ablauf der Synthese
3.1. Transport an die innere Mitochondrienmembran
Zunächst wird Cholesterin mithilfe des Transportproteins StAR von der äußeren an die innere Membran der Mitochondrien verlagert. Dort sind die Enzyme für den ersten Schritt der Steroidsynthese lokalisiert.
3.2. Umwandlung von Cholesterin in Pregnenolon
Der erste Schritt ist für alle Steroidhormone gleich, denn Cholesterin besitzt 27 Kohlenstoffatome, Steroidhormone haben dagegen 21 oder weniger. Den Beginn der Steroidsynthese markiert die Umsetzung von Cholesterin zu Pregnenolon durch die Cholesterin-Monooxygenase (P450scc). Dabei wird die Seitenkette des Cholesterins abgespalten. Das Produkt besitzt nur noch 21 Kohlenstoffatome und ist die Vorläufersubstanz für sämtliche Steroidhormone. Dieser erste Schritt ist daher auch geschwindigkeitsbestimmend: Es hängt von der Menge an Pregnenolon ab, welche Menge an anderen Hormonen gebildet werden kann.
3.3. Synthese von Glukokortikoiden
Glukokortikoide, z.B. Cortisol werden über das Zwischenprodukt Progesteron direkt aus Pregnenolon gebildet.
3.4. Synthese von Mineralkortikoiden
Mineralkortikoide, z.B. Aldosteron werden wie Glukokortikoide aus Progesteron gebildet.
3.5. Synthese von Androgenen
Androgene, deren wichtigster Vertreter das Testosteron ist, werden über das Zwischenprodukt Androstendion, entweder aus Pregnenolon oder Progesteron gebildet.
3.6. Synthese von Östrogenen
Östrogene, z.B. Östradiol, werden aus den Androgenen gebildet.
4. Regulation
Die Regulation der Steroidsynthese erfolgt entweder durch Hemmung der beteiligten Enzyme oder hormongesteuert.[1][2] Die Synthese von Testosteron beispielsweise wird über das Luteinisierende Hormon (LH) gesteuert, welches im Hypophysenvorderlappen gebildet wird.
5. Doping
Durch Messen der Pregnenolon-Spiegel, kann zwischen Doping oder angeborenen, endokrinologischen Erkrankungen differenziert werden. Werden in einer Probe erhöhte Testosteron-Werte gefunden, wird geprüft, ob die Pregnenolon-Werte ebenfalls erhöht sind. Falls dem so ist, kann dies Anzeichen eines adrenogenitalen Syndroms sein und ist nicht zwingend Resultat von Doping.[3]
6. Pharmakologie
Die Steroidsynthese kann an verschiedenen Stellen medikamentös gehemmt werden. Beispiele für entsprechende Wirkstoffe finden sich in der Tabelle.
| Wirkstoff | Wirkung |
|---|---|
| Abirateron | Hemmung der Steroid-17α-Hydroxylase |
| Metyrapon | Hemmung der Steroid-11β-Hydroxylase |
| Osilodrostat | Hemmung der Steroid-11β-Hydroxylase |