Dihidrotesztoszteron - Dihydrotestosterone

Dihidrotesztoszteron
A dihidrotesztoszteron kémiai szerkezete.
A dihidrotesztoszteron golyóstoll modellje.
Nevek
Előnyben részesített IUPAC név
(1 S , 3a S , 3b R , 5a S , 9a S , 9b S , 11a S ) -1-Hidroxi-9a, 11a-dimetilhexadekahidro- 7H- ciklopenta [ a ] fenantrén-7-on
Más nevek
DHT; 5α-dihidrotesztoszteron; 5a-DHT; Androsztanolon; Stanolone; 5α-Androsztán-17β-ol-3-on
Azonosítók
3D modell ( JSmol )
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard 100,007,554 Szerkessze ezt a Wikidatában
KEGG
UNII
  • InChI = 1S/C19H30O2/c1-18-9-7-13 (20) 11-12 (18) 3-4-14-15-5-6-17 (21) 19 (15,2) 10-8- 16 (14) 18/h12,14-17,21H, 3-11H2,1-2H3/t12-, 14-, 15-, 16-, 17-, 18-, 19-/m0/s1 jelölje beY
    Kulcs: NVKAWKQGWWIWPM-ABEVXSGRSA-N jelölje beY
  • O = C4C [C@H] 3CC [C@H] 2 [C@H] (CC [C@] 1 (C) [C@H] (O) CC [C@H] 12) [ C @@] 3 (C) CC4
Tulajdonságok
C 19 H 30 O 2
Moláris tömeg 290,447  g · mol −1
Gyógyszertan
A14AA01 ( WHO )
Transzdermális ( gél ), az arcán , a nyelv alatt , intramuszkuláris injekció ( észterek formájában )
Farmakokinetika :
Orális : nagyon alacsony (a kiterjedt first pass metabolizmus miatt )
Eltérő rendelkezés hiányában az adatok a szabványos állapotú anyagokra vonatkoznak (25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
jelölje beY ellenőrizze  ( mi az   ?) jelölje beY☒N
Infobox hivatkozások

A dihidrotesztoszteron ( DHT , 5α-dihidrotesztoszteron , 5α-DHT , androsztanolon vagy stanolon ) endogén androgén nemi szteroid és hormon . Az 5α-reduktáz enzim katalizálja a DHT képződését a tesztoszteronból bizonyos szövetekben, beleértve a prosztata mirigyet , a maghólyagokat , a mellékveséket , a bőrt , a szőrtüszőket , a májat és az agyat . Ez az enzim közvetíti a tesztoszteron C4-5 kettős kötésének csökkentését . A tesztoszteronhoz képest a DHT sokkal hatékonyabb az androgén receptor (AR) agonistájaként .

A természetes hormonként betöltött szerepe mellett a DHT -t gyógyszerként is használták , például a férfiak alacsony tesztoszteronszintjének kezelésére ; a DHT -ről mint gyógyszerről szóló információkért lásd az androsztanolon cikket.

Biológiai funkció

A DHT biológiailag fontos a férfi nemi szervek szexuális differenciálódásához az embriogenezis során , a pénisz és a herezacskó éréséhez a pubertás során , az arc- , test- és szeméremszőrzet növekedéséhez , valamint a prosztata és a maghólyagok fejlődéséhez és fenntartásához . A kevésbé hatékony tesztoszteronból az 5α-reduktáz enzim állítja elő bizonyos szövetekben, és ez az elsődleges androgén a nemi szervekben, a prosztata mirigyben , a maghólyagokban , a bőrben és a szőrtüszőkben .

A DHT főként intrakrin és parakrin módon jelez azokban a szövetekben, amelyekben termelődik, és csak csekély szerepet játszik, ha van, keringő endokrin hormonként. A DHT keringő szintje a tizedik és a 1/20 a tesztoszteron szintje a teljes és a szabad koncentráció tekintetében, míg a helyi DHT szint akár 10-szerese is lehet a tesztoszteron szintjének a magas 5α-reduktáz expressziós szövetekben, például a prosztatában mirigy. Ezenkívül a tesztoszteronnal ellentétben a DHT-t a 3α-hidroxiszteroid-dehidrogenáz (3α-HSD) inaktiválja a nagyon gyenge androgén- 3α-androsztándiollá különböző szövetekben , például izomban , zsírban és májban , és ezzel kapcsolatban a DHT-t nagyon gyenge anabolikus szerként számoltak be, ha külsőleg, gyógyszerként adják be.

A tesztoszteron és a DHT szelektív biológiai funkciói a férfi pubertásban
Tesztoszteron DHT
Spermatogenezis és termékenység A prosztata megnagyobbodása és a prosztatarák kockázata
Férfi mozgásszervi fejlődés Arc-, hónalj-, szemérem- és testszőrnövekedés
A hang elmélyítése A fejbőr időbeli recessziója és a hajhullás mintázata
Fokozott faggyútermelés és pattanások
Fokozott nemi vágy és erekció

Ezen kívül a szokásos biológiai funkciók, DHT is fontos oki szerepet számos androgén-függő állapotok , beleértve a haj feltételek, mint a rendellenes szőrösség (túlzott arc / test haj növekedését) és a minta hajhullás (androgén alopecia, vagy kopaszság), és a prosztata betegségek , például mint jóindulatú prosztata hiperplázia (BPH) és prosztatarák . Az 5α-reduktáz inhibitorok , amelyek megakadályozzák a DHT szintézist, hatékonyak ezen állapotok megelőzésében és kezelésében. Ezenkívül a DHT szerepet játszhat a vázizomzat aminosav transzporter toborzásában és működésében.

Kiderült, hogy a DHT metabolitjai neuroszteroidokként működnek, saját AR-független biológiai aktivitásukkal. A 3α-androsztándiol a GABA A receptor erős pozitív alloszterikus modulátora , míg a 3β-androsztándiol az ERβ ösztrogénreceptor (ER) altípus erős és szelektív agonistája . Ezek a metabolitok fontos szerepet játszhatnak a DHT és a tesztoszteron központi hatásaiban, ideértve az antidepresszáns , szorongásoldó , jutalmazó / hedonikus , stresszoldó és kognitív hatásokat is.

5α-reduktáz 2 hiány

A DHT biológiai szerepének nagy részét az alatta lévő SRD5A2 gén mutációi következtében károsodott 5α-reduktáz 2 aktivitású egyének vizsgálatai során tisztázták . Az 5α-reduktáz-2-hiányként ismert állapotnak számos megjelenési formája van, mint a külső nemi szervek atipikus megjelenése férfiaknál.

5α-reduktáz inhibitorok

Az 5α-reduktáz inhibitorok, mint a finaszterid és a dutaszterid, gátolják a II típusú 5α-reduktázt és/vagy más izoformákat, és képesek 65-98% -kal csökkenteni a keringő DHT-szinteket, a szóban forgó 5α-reduktáz inhibitoroktól függően. Mint ilyenek, hasonlóan a II. Típusú 5α-reduktáz hiányhoz, hasznos betekintést nyújtanak a DHT biológiai funkcióinak tisztázásába. 5α-reduktáz inhibitorokat fejlesztettek ki, amelyeket elsősorban a BPH kezelésére használnak. A gyógyszerek képesek jelentősen csökkenteni a prosztata méretét és enyhíteni az állapot tüneteit. Az 5α-reduktáz inhibitorokkal történő hosszú távú kezelés szintén jelentősen csökkentheti a prosztatarák általános kockázatát, bár bizonyos magas fokú daganatok kockázatának egyidejű kis mértékű növekedését figyelték meg. A prosztatabetegségek mellett ezt követően kifejlesztettek és bevezettek 5α-reduktáz inhibitorokat a férfiak hajhullásának kezelésére. Képesek megakadályozni a hajhullás további előrehaladását a legtöbb ilyen állapotú férfiban, és a férfiak körülbelül kétharmadában elősegítik a haj helyreállítását. Az 5α-reduktáz inhibitorok viszont kevésbé hatékonyak a hajhullás mintájára nőknél, bár némileg hatásosak. Eltekintve a hajhullástól, a gyógyszerek a hirsutizmus kezelésében is hasznosak, és nagymértékben csökkenthetik az arc- és testszőr növekedését az ilyen állapotú nőknél.

Az 5α-reduktáz inhibitorok összességében jól tolerálhatók, és a mellékhatások ritkán fordulnak elő . A finaszteriddel vagy dutasteriddel kezelt férfiak 3,4-15,8% -ánál szexuális diszfunkció , beleértve az erekciós diszfunkciót , a libidó elvesztését és az ejakulátum térfogatának csökkenését is előfordulhat. Egy kis mértékben megnőtt a kockázata affektív tünetek többek között a depresszió , a szorongás , és önkárosító lehet látni. Mind a szexuális diszfunkció, mind az affektív tünetek részben vagy teljes mértékben a neuroszteroidok, például az allopregnanolon szintézisének megakadályozásának köszönhetők, nem pedig szükségszerűen, mint a DHT -termelés gátlásának. A gynecomastia nagyon kicsi kockázatát hozták összefüggésbe az 5α-reduktáz inhibitorokkal (1,2-3,5%). A II. Típusú 5α-reduktáz hiányról hírekben és az 5α-reduktáz inhibitorok hirsutizmusra gyakorolt ​​hatékonyságáról szóló jelentések alapján a férfiak és a férfiak hajlamos mellékhatása a test- és/vagy az arcszőrzet csökkenése. Nagyon kevés tanulmány értékeli az 5α-reduktáz inhibitorok mellékhatásait nőkben. Azonban, mivel a DHT ismert szerepet játszik a férfiak szexuális differenciálódásában, az 5α-reduktáz inhibitorok születési rendellenességeket , például kétértelmű nemi szerveket okozhatnak a terhes nők férfi magzataiban . Ezért nem használják őket nőknél a terhesség alatt.

Az MK-386 egy szelektív 5a-reduktáz I típusú inhibitor, amelyet soha nem forgalmaztak. Míg a II típusú 5α-reduktáz inhibitorok sokkal nagyobb mértékben csökkentik a keringő DHT termelést, az MK-386 20-30%-kal csökkenti a keringő DHT szintjét. Ezzel szemben azt találták, hogy férfiaknál 55% -kal csökkenti a faggyú DHT szintjét, szemben a finaszterid szerény, mindössze 15% -os csökkenésével. Az MK-386 azonban nem mutatott jelentős hatékonyságot egy későbbi klinikai vizsgálatban a pattanások kezelésére.

Biológiai tevékenység

A DHT az AR erős agonistája , és valójában a receptor legerősebb ismert endogén liganduma . Meg van egy affinitással (K d ) 0,25 0,5 nM a humán AR, ami körülbelül 2- és 3-szor magasabb, mint a tesztoszteron (K d = 0,4 és 1,0 nM), és 15-30-szor magasabb, mint a mellékvese androgének . Ezenkívül a DHT és az AR disszociációs sebessége ötször lassabb, mint a tesztoszteroné. Az EC 50 DHT aktiválására az AR 0,13 nM, ami körülbelül 5-ször erősebb, mint a tesztoszteron (EC 50 = 0,66 nM). A biológiai vizsgálatok során a DHT-t 2,5-10-szer erősebbnek találták, mint a tesztoszteront.

A DHT eliminációs felezési ideje a szervezetben (53 perc) hosszabb, mint a tesztoszteroné (34 perc), és ez magyarázhatja a hatékonyságuk némi különbségét. A transzdermális DHT és a tesztoszteron kezelés tanulmánya szerint a terminális felezési idő 2,83 óra, illetve 1,29 óra.

Ellentétben más androgénekkel, például a tesztoszteronnal, a DHT -t az aromatáz enzim nem tudja ösztrogénné, például ösztradiollá alakítani . Ezért gyakran használják a kutatási környezetben, hogy megkülönböztessék a tesztoszteron hatásait, amelyeket az AR -hoz való kötődés okoz, és azokat, amelyeket a tesztoszteron ösztradiollá való átalakulása és az azt követő kötődés és az ER -ek aktiválása okoz. Bár a DHT nem aromatizálható, mégis jelentős ER affinitással és aktivitással rendelkező metabolitokká alakul. Ezek a 3α-androsztándiol és a 3β-androsztándiol, amelyek az ERβ domináns agonistái.

Biokémia

Átfogó áttekintés a szteroidképződésről , bemutatva a DHT -t az alsó középső rész körül az androgének között.

Bioszintézis

Elsődleges út

A DHT-t visszafordíthatatlanul szintetizálja a tesztoszteronból az 5α-reduktáz enzim . Ez különböző szövetekben fordul elő, beleértve a nemi szerveket ( pénisz , herezacskó , csikló , nagyajkak ), prosztata , bőr , szőrtüszők , máj és agy . A tesztoszteron körülbelül 5-7% -a 5-ös redukción megy keresztül DHT-vé, és naponta körülbelül 200-300 μg DHT szintetizálódik a szervezetben. A legtöbb DHT a perifériás szövetekben, például a bőrben és a májban termelődik, míg a legtöbb keringő DHT kifejezetten a májból származik. A herék és a prosztata viszonylag keveset járulnak hozzá a DHT koncentrációjához a keringésben.

Az 5α-reduktáznak két fő izoformája van, az SRD5A1 (I. típus) és az SRD5A2 (II. Típus), ez utóbbi a biológiailag legfontosabb izoenzim. Van még egy harmadik 5α-reduktáz: az SRD5A3 . Az SRD5A2 leginkább a nemi szervekben, a prosztata mirigyben , az epididymidesben , a maghólyagokban , a genitális bőrben , az arc és a mellkas szőrtüszőiben és a májban expresszálódik, míg alacsonyabb expressziót figyelnek meg bizonyos agyi területeken, nem genitális bőr/szőrtüszők, herék és vesék . Az SRD5A1 leginkább a nem genitális bőr/szőrtüszőkben, a májban és bizonyos agyi területeken expresszálódik, míg a prosztata, a mellékvese , a hólyaghólyagok, a nemi szervek bőrében, a herékben, a mellékvesékben és a vesékben alacsonyabb . A bőrben az 5α-reduktáz kifejeződik a faggyúmirigyekben , verejtékmirigyekben , hámsejtekben és szőrtüszőkben. Mindkét izoenzim a fejbőr szőrtüszőiben expresszálódik , bár ezekben a sejtekben az SRD5A2 dominál. Az SRD5A2 altípus a prosztata mirigyben kifejezett szinte szinte kizárólagos izoform.

Hátsó ajtó útja

A DHT bizonyos normál és kóros körülmények között előállítható olyan módon, amely nem tartalmazza a tesztoszteron köztiterméket. Ezt az utat "hátsó ajtónak" nevezik.

A útvonal vázolható 17α-hidroxi5a-pregnán-17α-ol-3,20-dion5a-pregnán-3α, 17α-diol-20-onandroszteron5a-androsztán-3α, 17β-diol ( androsztándiol) → DHT.

Ezt az utat nem mindig veszik figyelembe a hiperandrogenizmusban szenvedő betegek klinikai értékelésében . Ennek az útvonalnak a figyelmen kívül hagyása diagnosztikai buktatókhoz és zavartsághoz vezethet, amikor a hagyományos androgén bioszintézis útvonal nem tudja teljes mértékben megmagyarázni a megfigyelt következményeket.

terjesztés

A DHT plazmafehérjékhez való kötődése több mint 99%. Férfiaknál a DHT körülbelül 0,88% -a nem kötődik, és így ingyenes, míg a menopauza előtti nőknél körülbelül 0,47-0,48% nem kötődik. Férfiaknál a DHT 49,7% -ban kötődik a nemi hormonokat megkötő globulinhoz (SHBG), 39,2% -ban az albuminhoz és 0,22% -ban a kortikoszteroid-kötő globulinhoz (CBG), míg a menopauza előtti nőknél a DHT 78,1-78,4% -ban kötődik az SHBG-hez, 21,0–21,3% az albuminra és 0,12% a CBG -re. A terhesség késői szakaszában a DHT mindössze 0,07% -a nincs megkötve a nőknél; 97,8% az SHBG -hez, míg 2,15% az albuminhoz és 0,04% a CBG -hez kötődik. A DHT -nek nagyobb az affinitása az SHBG -hez, mint a tesztoszteron, az ösztradiol vagy bármely más szteroid hormon.

A tesztoszteron és a dihidrotesztoszteron plazmafehérjékhez való kötődése
Összetett Csoport Szint (nM) Ingyenes (%) SHBG (%) CBG (%) Albumin (%)
Tesztoszteron Felnőtt férfiak 23,0 2.23 44.3 3.56 49,9
Felnőtt nők
  Follikuláris fázis 1.3 1.36 66,0 2.26 30.4
  Luteális fázis 1.3 1.37 65,7 2.20 30.7
  Terhesség 4.7 0,23 95,4 0,82 3.6
Dihidrotesztoszteron Felnőtt férfiak 1.70 0,88 49,7 0,22 39.2
Felnőtt nők
  Follikuláris fázis 0,65 0,47 78.4 0,12 21,0
  Luteális fázis 0,65 0,48 78.1 0,12 21.3
  Terhesség 0,93 0,07 97,8 0,04 21.2
Források: Lásd a sablont.

Anyagcsere

Tesztoszteron szerkezetek
A fenti kép kattintható linkeket tartalmaz
Ez a diagram szemlélteti a DHT metabolizmusában résztvevő metabolikus útvonalakat az emberekben. A diagramon látható transzformációk mellett konjugáció (pl. Szulfatálás és glükuronidáció ) történik DHT -vel és metabolitokkal , amelyek egy vagy több rendelkezésre álló hidroxil (–OH) csoportot tartalmaznak .

A DHT a májban és az extrahepatikus szövetekben, például a bőrben , a 3α-hidroxiszteroid-dehidrogenáz és a 3β-hidroxi -szteroid-dehidrogenáz enzimek hatására inaktiválódik 3α-androsztándiol és 3β-androsztándiol . Ezeket a metabolitokat sorrendben androszteronná és epiandroszteronká alakítják , majd konjugálják ( glükuronidációval és/vagy szulfatálással ), keringésbe bocsátják , és kiválasztják a vizelettel .

A tesztoszteronnal ellentétben a DHT nem aromatizálható olyan ösztrogénné, mint az ösztradiol, és ezért nem hajlamos az ösztrogén hatásokra.

Kiválasztás

DHT kiválasztódik a vizeletben , mint metabolitok , mint például a konjugátumok a 3α-androsztándiol és androszteron .

Szintek

A szérum DHT szintje a tesztoszteron szintjének körülbelül 10% -a, de a prosztata szintje 5-10-szer magasabb, mint a tesztoszteroné, mivel a tesztoszteron lokálisan expresszált 5α-reduktáz révén több mint 90% -ban DHT-vé alakul. Emiatt, és azon túlmenően, hogy a DHT sokkal erősebb, mint AR -agonista, mint a tesztoszteron, a DHT -t a prosztata fő androgénjének tekintik.

Orvosi felhasználás

DHT kapható gyógyászati készítményekben a gyógyászati célra , mint egy androgén vagy anabolikus-androgén szteroidok (AAS). Elsősorban a férfiak hipogonadizmusának kezelésére használják . Gyógyszerként történő felhasználáskor a dihidrotesztoszteront androsztanolonnak ( INN ) vagy sztanolonnak ( BAN ) nevezik , és többek között olyan márkaneveken értékesítik, mint az Andractim . A gyógyszerészeti DHT rendelkezésre állása korlátozott; nem érhető el az Egyesült Államokban vagy Kanadában , de bizonyos európai országokban elérhető. A rendelkezésre álló készítmények DHT közé tartoznak a bukkális vagy szublingvális tabletták , topikális gélek , és, mint észterek az olajban , injektálható , mint androstanolone propionát és androstanolone valerát .

Kémia

A DHT, más néven 5α-androsztán-17β-ol-3-on, egy természetben előforduló androsztán- szteroid , amelynek C3-helyzetű ketoncsoportja és C17β-helyzetében hidroxilcsoportja van . Ez a tesztoszteron származéka , amelyben a C4 és C5 pozíciók közötti kettős kötés redukált vagy hidrogénezett .

Történelem

DHT először szintetizált által Adolf Butenandt és kollégái 1935-ben azt állítjuk elő keresztül hidrogénezéssel a tesztoszteron, amely fedeztek fel az év elején. A DHT -t 1953 -ban vezették be orvosi felhasználásra AAS -ként, és megállapították, hogy erősebb, mint a tesztoszteron, de csökkent androgénnel. Csak 1956 -ban derült ki, hogy endogén anyag, amikor kimutatták, hogy patkánymáj homogenizátumokban tesztoszteronból képződik. Ezenkívül a DHT biológiai fontosságát csak az 1960-as évek elején fedezték fel, amikor kiderült, hogy az 5α-reduktáz termeli a keringő tesztoszteronból a célszövetekben, például a prosztata mirigyben és a hólyagokban, és erősebbnek bizonyult, mint a tesztoszteron biológiai vizsgálatok. A DHT biológiai funkciói az emberekben sokkal világosabban lettek meghatározva, amikor 1974-ben felfedezték és jellemezték a II-es típusú 5α-reduktáz hiányt. A DHT volt az utolsó fő nemi hormon, a többi tesztoszteron, ösztradiol és progeszteron , amelyeket felfedeztek, és egyedülálló abban a tekintetben, hogy ez az egyetlen fő nemi hormon, amely elsősorban intrakrin és parakrin hormonként működik, nem pedig endokrin hormonként.

Hivatkozások