स्टेरॉयड हार्मोन

स्टेरॉयड हार्मोन एक स्टेरॉयड है जो एक हार्मोन के रूप में कार्य करता है। स्टेरॉयड हार्मोन को दो वर्गों में बांटा जा सकता है: कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स (आमतौर पर एड्रेनल कॉर्टेक्स में बने होते हैं, इसलिए कॉर्टिको-) और सेक्स स्टेरॉयड (आमतौर पर गोनाड या प्लेसेंटा में बने होते हैं)। उन दो वर्गों के भीतर रिसेप्टर्स के अनुसार पांच प्रकार होते हैं जिनसे वे बांधते हैं: ग्लूकोकार्टिकोइड्स और मिनरलोकोर्टिकोइड्स (दोनों कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स) और एण्ड्रोजन, एस्ट्रोजेन, और प्रोजेस्टोजेन (सेक्स स्टेरॉयड)।^[1][2] विटामिन डी डेरिवेटिव, समजात रिसेप्टर्स के साथ छठी निकटता से संबंधित हार्मोन प्रणाली है। उनके पास रिसेप्टर लिगैंड के रूप में वास्तविक स्टेरॉयड की कुछ विशेषताएं हैं।

स्टेरॉयड हार्मोन चयापचय, सूजन, प्रतिरक्षा कार्यों, नमक और पानी के संतुलन, यौन विशेषताओं के विकास और चोट और बीमारी का सामना करने की क्षमता को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। स्टेरॉयड शब्द शरीर द्वारा उत्पादित हार्मोन और कृत्रिम रूप से उत्पादित दवाओं दोनों का वर्णन करता है जो स्वाभाविक रूप से होने वाले स्टेरॉयड के लिए कार्रवाई की नकल करते हैं।^[3][4][5]

प्राकृतिक स्टेरॉयड हार्मोन आमतौर पर गोनाड और अधिवृक्क ग्रंथियों में कोलेस्ट्रॉल से संश्लेषित होते हैं। हार्मोन के ये रूप लिपिड हैं। वे कोशिका झिल्ली से गुजर सकते हैं क्योंकि वे वसा में घुलनशील होते हैं, और फिर कोशिका के भीतर परिवर्तन लाने के लिए स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर्स (जो स्टेरॉयड हार्मोन के आधार पर परमाणु या साइटोसोलिक हो सकते हैं) से जुड़ सकते हैं। स्टेरॉयड हार्मोन आमतौर पर रक्त में होते हैं, जो विशिष्ट वाहक प्रोटीन जैसे सेक्स हार्मोन-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन या कॉर्टिकोस्टेरॉइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन से बंधे होते हैं। आगे के रूपांतरण और अपचय यकृत में, अन्य "परिधीय" ऊतकों में और लक्ष्य ऊतकों में होते हैं।^[6]

उत्पादन दर, स्राव दर, निकासी दर, और प्रमुख सेक्स हार्मोन के रक्त स्तर दिखाते हैं

विभिन्न प्रकार के सिंथेटिक स्टेरॉयड और स्टेरोल भी विकसित किए गए हैं। अधिकांश स्टेरॉयड हैं, लेकिन कुछ गैर-स्टेरायडल अणु आकार की समानता के कारण स्टेरॉयड रिसेप्टर्स के साथ बातचीत कर सकते हैं। कुछ सिंथेटिक स्टेरॉयड प्राकृतिक स्टेरॉयड से कमजोर या मजबूत होते हैं जिनके रिसेप्टर्स वे सक्रिय करते हैं।

सिंथेटिक स्टेरॉयड हार्मोन के कुछ उदाहरण:

ग्लूकोकार्टिकोइड्स: एल्क्लोमेटासोन, प्रेडनिसोन, डेक्सामेथासोन, ट्राईमिसिनोलोन, कोर्टिसोन

मिनरलोकॉर्टिकॉइड: फ्लूड्रोकार्टिसोन

विटामिन डी: डायहाइड्रोटैचिस्टेरॉल

एण्ड्रोजन: ऑक्सेंड्रोलोन, ऑक्साबोलोन, नैंड्रोलोन (जिसे एनाबॉलिक-एंड्रोजेनिक स्टेरॉयड या केवल एनाबॉलिक स्टेरॉयड के रूप में भी जाना जाता है)

एस्ट्रोजेन: डायथाइलस्टिलबेस्ट्रोल (डीईएस) और एथिनिल एस्ट्राडियोल (ईई)

प्रोजेस्टिन: नोरेथिस्टरोन, मेड्रोक्सीप्रोजेस्टेरोन एसीटेट, हाइड्रोक्सीप्रोजेस्टेरोन कैप्रोएट।

कुछ स्टेरॉयड विरोधी:

एंड्रोजन: साइप्रोटेरोन एसीटेट

प्रोजेस्टिन: मिफेप्रिस्टोन, गेस्ट्रिनोन

स्टेरॉयड हार्मोन रक्त के माध्यम से वाहक प्रोटीन-सीरम प्रोटीन से बंधे होते हैं जो उन्हें बांधते हैं और पानी में हार्मोन की घुलनशीलता को बढ़ाते हैं। कुछ उदाहरण हैं सेक्स हार्मोन-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन (SHBG), कॉर्टिकोस्टेरॉइड-बाइंडिंग ग्लोब्युलिन और एल्ब्यूमिन। अधिकांश अध्ययनों का कहना है कि हार्मोन केवल कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं जब वे सीरम प्रोटीन से बंधे नहीं होते हैं। सक्रिय होने के लिए, स्टेरॉयड हार्मोन को अपने रक्त-घुलनशील प्रोटीन से खुद को मुक्त करना चाहिए और या तो बाह्य कोशिकीय रिसेप्टर्स से बांधना चाहिए, या निष्क्रिय रूप से कोशिका झिल्ली को पार करना चाहिए और परमाणु रिसेप्टर्स से जुड़ना चाहिए। इस विचार को मुक्त हार्मोन परिकल्पना के रूप में जाना जाता है। यह विचार चित्र 1 में दाईं ओर दिखाया गया है। एक अध्ययन में पाया गया है कि ये स्टेरॉयड-वाहक कॉम्प्लेक्स मेगालिन, एक झिल्ली रिसेप्टर से बंधे होते हैं, और फिर एंडोसाइटोसिस के माध्यम से कोशिकाओं में ले जाया जाता है। एक संभावित मार्ग यह है कि एक बार कोशिका के अंदर इन परिसरों को लाइसोसोम में ले जाया जाता है, जहां वाहक प्रोटीन का क्षरण होता है और स्टेरॉयड हार्मोन को लक्ष्य कोशिका के कोशिका द्रव्य में छोड़ा जाता है। हार्मोन तब क्रिया के जीनोमिक मार्ग का अनुसरण करता है। यह प्रक्रिया चित्र 2 में दाईं ओर दिखाई गई है। स्टेरॉयड हार्मोन परिवहन में एंडोसाइटोसिस की भूमिका को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है और आगे की जांच की जा रही है।

स्टेरॉयड हार्मोन के लिए कोशिकाओं के लिपिड बाईलेयर को पार करने के लिए, उन्हें ऊर्जावान बाधाओं को दूर करना होगा जो झिल्ली में प्रवेश करने या बाहर निकलने से रोकेंगे। गिब्स मुक्त ऊर्जा यहां एक महत्वपूर्ण अवधारणा है। ये हार्मोन, जो सभी कोलेस्ट्रॉल से प्राप्त होते हैं, के दोनों छोर पर हाइड्रोफिलिक कार्यात्मक समूह और हाइड्रोफोबिक कार्बन बैकबोन होते हैं। जब स्टेरॉयड हार्मोन झिल्ली में प्रवेश कर रहे होते हैं, तब मुक्त ऊर्जा अवरोध मौजूद होते हैं जब कार्यात्मक समूह झिल्ली के हाइड्रोफोबिक इंटीरियर में प्रवेश कर रहे होते हैं, लेकिन इन हार्मोनों के हाइड्रोफोबिक कोर के लिए लिपिड बाइलेयर में प्रवेश करना ऊर्जावान रूप से अनुकूल होता है। झिल्ली से बाहर निकलने वाले हार्मोन के लिए ये ऊर्जा अवरोध और कुएं उलट जाते हैं। शारीरिक स्थितियों में स्टेरॉयड हार्मोन आसानी से झिल्ली में प्रवेश करते हैं और बाहर निकलते हैं। उन्हें हार्मोन के आधार पर, 20 माइक्रोन/सेकेंड की दर से झिल्लियों को पार करने के लिए प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया है।

हालांकि ईसीएफ या आईसीएफ की तुलना में झिल्ली में हार्मोन के लिए ऊर्जावान रूप से अधिक अनुकूल है, वे वास्तव में झिल्ली में प्रवेश करने के बाद छोड़ देते हैं। यह एक महत्वपूर्ण विचार है क्योंकि कोलेस्ट्रॉल - सभी स्टेरॉयड हार्मोन का अग्रदूत - एक बार झिल्ली को अंदर से अंदर जाने के बाद नहीं छोड़ता है। कोलेस्ट्रॉल और इन हार्मोन के बीच का अंतर यह है कि इन हार्मोन की तुलना में कोलेस्ट्रॉल झिल्ली के अंदर एक बार बहुत अधिक नकारात्मक गिब की मुक्त ऊर्जा में होता है। इसका कारण यह है कि कोलेस्ट्रॉल पर स्निग्ध पूंछ का लिपिड बाइलेयर के आंतरिक भाग के साथ बहुत अनुकूल संपर्क होता है।

कई अलग-अलग तंत्र हैं जिनके माध्यम से स्टेरॉयड हार्मोन उनके लक्षित कोशिकाओं को प्रभावित करते हैं। इन सभी विभिन्न मार्गों को या तो जीनोमिक प्रभाव या गैर-जीनोमिक प्रभाव वाले के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। जीनोमिक मार्ग धीमे होते हैं और इसके परिणामस्वरूप कोशिका में कुछ प्रोटीनों के प्रतिलेखन स्तर में परिवर्तन होता है; गैर-जीनोमिक मार्ग बहुत तेज हैं।

स्टेरॉयड हार्मोन क्रिया के पहले पहचाने गए तंत्र जीनोमिक प्रभाव थे। इस मार्ग में, मुक्त हार्मोन पहले कोशिका झिल्ली से गुजरते हैं क्योंकि वे वसा में घुलनशील होते हैं। साइटोप्लाज्म में, स्टेरॉयड एंजाइम-मध्यस्थता परिवर्तन जैसे कि कमी, हाइड्रॉक्सिलेशन, या एरोमेटाइजेशन से गुजर सकता है या नहीं भी हो सकता है। फिर स्टेरॉयड एक विशिष्ट स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर से जुड़ जाता है, जिसे परमाणु रिसेप्टर के रूप में भी जाना जाता है, जो एक बड़ा मेटालोप्रोटीन होता है। स्टेरॉयड बाइंडिंग पर, कई प्रकार के स्टेरॉयड रिसेप्टर्स मंद हो जाते हैं: दो रिसेप्टर सबयूनिट एक साथ मिलकर एक कार्यात्मक डीएनए-बाइंडिंग यूनिट बनाते हैं जो सेल न्यूक्लियस में प्रवेश कर सकते हैं। एक बार नाभिक में, स्टेरॉयड-रिसेप्टर लिगैंड कॉम्प्लेक्स विशिष्ट डीएनए अनुक्रमों से जुड़ जाता है और इसके लक्ष्य जीन के प्रतिलेखन को प्रेरित करता है।

चूंकि गैर-जीनोमिक मार्गों में कोई भी तंत्र शामिल होता है जो जीनोमिक प्रभाव नहीं होता है, इसलिए विभिन्न गैर-जीनोमिक मार्ग होते हैं। हालांकि, इन सभी मार्गों की मध्यस्थता प्लाज्मा झिल्ली में पाए जाने वाले किसी न किसी प्रकार के स्टेरॉयड हार्मोन रिसेप्टर द्वारा की जाती है। आयन चैनल, ट्रांसपोर्टर, जी-प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर्स (जीपीसीआर), और झिल्ली तरलता सभी को स्टेरॉयड हार्मोन से प्रभावित दिखाया गया है। इनमें से GPCR से जुड़े प्रोटीन सबसे आम हैं।