Biosíntesis de esteroides gonadales

Departamento de Fisiología, Biofísica y Neurociencias
Métodos de Biología Celular Avanzada

Biosíntesis de esteroides gonadales
La reproducción de los roedores, como en otros órdenes de mamíferos, está relacionada con la función de las gónadas, en las cuales se lleva a cabo la gametogénesis y la producción de hormonas, destacando entre éstas las hormonas esteroides (HE). Las HE regulandiferentes procesos en la biología reproductiva de las especies (v. gr. despliegue de caracteres sexuales secundarios durante la época de apareamiento) y se clasifican, tanto por sus características físico-químicas como por su función, en progestinas, andrógenos, estrógenos y corticosteroides (mineralocorticoides y glucocorticoides).A los tres primeros grupos de hormonas también se les conoce comohormonas esteroides sexuales debido a su participación en diversos procesos de la reproducción sexual. La progesterona (P4) es la hormona esteroide representativa de las progestinas; la testosterona (T) de los andrógenos y el estradiol (E2) de los estrógenos.
Cada una de estas hormonas tiene un papel en la función reproductiva; por ejemplo, la P4 coadyuva a la implantación del embrión sobre elendometrio; la T regula etapas específicas de la espermatogénesis y el E2 estimula la ruptura del folículo durante el proceso de la ovulación.
En los machos la producción de andrógenos, y en particular de la T, se lleva a cabo en las células de Leydig del tejido intersticial. Su síntesis se inicia con la biotransformación del colesterol en pregnenolona (P5), esteroide a partir del cual se biosintetizanlos cuatro grupos de HE. La producción de andrógenos, como son la dehidroepiandrosterona (DHA), el androstendiol (AD), la androstendiona (A) y la T, se efectúa por dos vías esteroidogénicas alternas: la Δ5 y la Δ4. Esta terminología se refiere a la posición del enlace insaturado de los esteroides intermediarios que se forman durante los procesos de síntesis de la testosterona. Losesteroidesintermediarios de la vía Δ5 son la 17hidroxi-pregnenolona (17P5), la DHA y el AD. Por su parte, en la vía Δ4 los esteroides intermediarios son la P4, la 17hidroxi-progesterona(17P4) y la androstendiona (A4). El que prevalezca una vía sobre la otra depende de la especie; por ejemplo, en ratones (Mus musculus ) y ratas (Rattusnorvegicus) de laboratorio la vía que predomina es la Δ4 (Henricks, 1991). Laconversión de pregnenolona a testosterona en la vía referida como la de la progesterona o la Δ4 requiere la acción de la actividad de cinco enzimas contenida en tres proteínas: 3 b-hidroxiesteroidedeshidrogenasa y 5,4 isomerasa; 17--hidroxilasa y 17,20-liasa; 17--hidroxiesteroidedeshidrogenasa. La ruta Δ4 se muestra en el lado derecho de la figura 1. La vía Δ5 que es también referida como la dela dehidroepiandrosterona se muestra en el lado izquierdo de la misma figura, y al parecer es la que predomina en los testículos humanos. Las cinco actividades enzimáticas están localizadas en la fracción microsomal de los testículos de rata, y hay una asociación funcional cercana entre las actividades de la 3-OHSD y 5,4 isomerasa y entre las de la 17-hidroxilasa y la 17,20-liasa. Estos paresde enzimas, ambos contenidos en una misma proteína, se muestran en la secuencia general de reacción de la figura 1.
La testosterona puede ser considerada una prohormona, ya que es convertida en un compuesto mucho más potente (dihidrotestosterona DHT) y ya que su conversión ocurre fuera de los testículos. Una fracción de estradiol se forma a partir de la aromatización periférica de latestosterona en los machos como se muestra en la figura 2. La aromatización periférica de la testosterona a estradiol E2 representa el 80% de la producción de ésta última en machos.
Finalmente, la conversión de androstendiona A4 a estrona E1 por aromatización es la mayor fuente de este estrógeno en machos, e incluso en las mujeres postmenopáusicas. La síntesis de E1 representada en la figura 3 es...