Steroidy (sterydy) jako
zagrożenie dla życia
człowieka
Adrian Witkowski
Steroidy (sterydy) jako
zagrożenie dla życia
człowieka
Adrian Witkowski
1. Steroidy to rodzaj lipidów, których
wspólną cechą jest występowanie w ich
cząsteczkach szkieletu węglowego w formie
czterech sprzężonych pierścieni. Pełnią w
organizmach funkcje, z których
najważniejsze są funkcje regulacyjne i
hormonalne.
2. Termin "sterydy" zmienia jednak znaczenie
zależnie od kontekstu. W popularnym,
medycznym znaczeniu termin ten oznacza
zwykle leki sterydowe, które z chemicznego
punktu widzenia są oparte na rozmaitych
kortykosteroidach.
3. W dopingu sportowym przez sterydy
rozumie się natomiast grupę steroidów, które
mają zdolność sterowania anabolizmem
organizmu i które bardziej fachowo nazywa się
sterydami anabolicznymi
Struktura szkieletu
steroidów
Steroidy
sterole (np. cholesterol) - obecne we krwi i błonach
komórkowych
hormony płciowe - sterujące zachowaniami seksualnymi
kortykosterydy - sterujące metabolizmem, równowagą
elektrolityczną
sterydy anaboliczne - stosowane w sporcie, zwłaszcza przez
kulturystów do sztucznego podnoszenia sprawności
organizmu i szybkiego wzrostu wielkości mięśni.
prohormony - które są prekursorami właściwych hormonów i
są stosowane przez kulturystów jako dodatki do tzw.
Suplementów
kwasy żółciowe - organiczne kwasy, syntezowane w
wątrobie, będące końcowymi produktami degradacji
(rozkładu) endogennego (wewnątrzustrojowego)
cholesterolu
Sterole
Organiczne związki chemiczne,
alkohole należące do steroidów.
Powstają poprzez formalne
podstawienie atomu węgla w pozycji 3
w szkielecie steroidu przez grupę
hydroksylową. Do steroli należy
większość steroidów. Sterole są
syntetyzowane w organizmach
żywych z acetylo-CoA.
Najważniejszym sterolem pełniącym
niezastąpione funkcje w organizmach
żywych jest cholesterol, który
występuje we wszystkich komórkach
ssaków i wchodzi w skład lipoprotein
odpowiedzialnych za transport
tłuszczów w organizmie. Bardzo duża
część hormonów, które pełnią funkcję
regulującą, jest sterolami.
Wzór strukturalny sterolu
Cholesterol
cholesterolem" nazywa się pokrewne
substancje lipidowe występujące w osoczu
krwi – lipoproteiny, w skład których, między
innymi wchodzą grupy cholesterolowe.
tzw. zły (niskiej gęstości – LDL) i dobry
(wysokiej gęstości – HDL) cholesterol to w
rzeczywistości lipoproteiny – czyli dość
złożone polipeptydy zawierające cholesterol
wolny i zestryfikowany. Są one formą
transportową cholesterolu.
zaburzenia gospodarki lipidowej, którego
miarą jest wzrost stężenia cholesterolu w
surowicy krwi, jest istotnym czynnikiem
ryzyka wystąpienia miażdżycy i chorób
układu sercowo-naczyniowego takich jak
choroba wieńcowa i zawał serca, udar
mózgu i miażdżyca zarostowa kończyn
dolnych.
Struktura
cholesterolu
Trójwymiarowy model
cholesterolu
Hormony sterydowe
hormony płciowe
- androgeny :
testosteron,
dihydrotestosteron,
androstendion
-
estrogeny: estradiol,
estriol, estron
- progesteron
hormony kory
nadnerczy
-
mineralokortykosteroi
dy: aldosteron,
dezoksykortykosteron
- glikokortykoidy:
kortyzon, kortyzol
- androgeny
Testosteron
podstawowy męski
steroidowy hormon
płciowy należący do
androgenów. Jest
produkowany przez
komórki śródmiąższowe
Leydiga w jądrach, a
także w niewielkich
ilościach przez korę
nadnerczy, jajniki i
łożysko.
Funkcje testosteronu:
kształtowanie płci i cech płciowych w życiu
płodowym,
wpływa na spermatogenezę,
wykształcanie się wtórnych cech płciowych
(budowa ciała, głos, typ owłosienia itp.),
wpływ anaboliczny (w bardzo niewielkim stopniu
powoduje także zwiększenie masy mięśniowej
itp.),
zwiększa libido,
przyspiesza zakończenie wzrostu kości długich,
pobudza rozwój gruczołu krokowego,
zwiększa poziom cholesterolu we krwi (zatem
teoretycznie zwiększa ryzyko miażdżycy tętnic) –
w przeciwieństwie do estrogenów, które
zmniejszają poziom cholesterolu we krwi,
w zależności od rozwoju emocjonalnego może
powodować agresję
Testosteron
Trójwymiarowy model
testosteronu
Testosteron
Testosteron i inne androgeny oraz pochodne od nich związki
chemiczne są nazywane sterydami anabolicznymi, ponieważ
stymulują rozrost mięśni. Są zażywane szczególnie przez
sportowców, aby zwiększyć siłę mięśni. Inne korzyści
wynikające z stosowania testosteronu to:
-
redukcja tkanki tłuszczowej
-
zwiększenie wytrzymałości
-
poprawa zarysu żylnego u kulturystów (waskularyzacja)
-
większa agresywność
Efekty uboczne zażywania
testosteronu
wzrost piersi (ginekomastia)
zaburzenia depresyjne
wzrost poziomu cholesterolu
zmiany w systemie hormonalnym
(
zmniejszenie się jąder,
zaburzenia
wzwodu prącia, zaburzenia wytrysku,
zaburzenia popędu płciowego)
zmiany w strukturze wątroby
(marskość wątroby)
Estrogeny
Grupa hormonów płciowych do
których zalicza się estradiol, estron i
estriol. Estrogeny są nazywane
hormonami żeńskimi i
najważniejszą rolę odgrywają w
organizmie kobiet, ale są też
niezbędne dla mężczyzn - ich
niedobór w jądrach może
powodować bezpłodność
Estrogeny są wytwarzane z
cholesterolu jak wszystkie hormony
steroidowe
Synteza zachodzi w jajnikach oraz w
niewielkim stopniu w innych
tkankach: łożysku, tkance
tłuszczowej, kościach, mózgu
Estradiol
Estriol
Działanie
estrogenów
kształtowanie się żeńskich narządów płciowych
w czasie rozwoju płodowego i po urodzeniu
rozwój drugorzędnych cech płciowych
kobiecych,
kształtowanie się psychiki i popędu płciowego
zwiększają poziom "dobrego" cholesterolu HDL
zwiększają odkładanie wapnia w kościach
zwiększanie przyswajania białek
zwiększanie krzepliwości krwi
Niedobór i nadmiar
estrogenów
zaburzenia
miesiączkowania
niepłodność
zanik (lub ograniczone
występowanie) II-
rzędowych cech płciowych:
męska sylwetka,
hirsutyzm
osteoporoza
zaburzenia
miesiączkowania
zwiększone
prawdopodobieństwo
wystąpienia zakrzepów i
zatorów
nadmierny przerost błony
śluzowej macicy
obrzęki, nadmierny zastój
wody i jonów Na+
przyrost masy ciała
powiększenie piersi
zaburzenia funkcji wątroby,
kamica dróg żółciowych,
żółtaczka
napady migreny
Niedobór
Nadmiar
Estrogeny w medycynie
Estrogeny naturalne i syntetyczne
stosuje się w celu uzupełnienia
niedoborów tych hormonów oraz w
antykoncepcji hormonalnej
Główne zastosowania:
- niektóre zaburzenia miesiączkowania
- niedorozwój gonad
- niedoczynność jajników
- hormonalna terapia zastępcza w
łagodzeniu dolegliwości związanych z
menopauzą
Kortykosterydy,
glikokortykosteroidy
hormony kory nadnerczy, które regulują
przemiany białek, węglowodanów i
tłuszczów: Zalicza się do nich: kortyzol,
kortykosteron, kortyzon
to także grupa leków o działaniu
przeciwzapalnym, przeciwalergicznym i
immunosupresyjnym, mają silny wpływ
na gospodarkę węglowodanową,
białkową, lipidową, wodno-elektrolitową
organizmu.
nadmierne wydzielanie kortykosterydów,
względnie nadmierna podaż (jak w
przypadku terapii kortykosterydowej),
powoduje chorobę hiperkortyzolemię.
Wzór strukturalny
kortyzolu
Działanie na organizm
zmieniają czynności wielu narządów i wpływają
na przebieg reakcji odpornościowych
zmniejszają zużycie glukozy w tkankach
wstrzymują syntezę białek w organizmie,
a nasilają ich rozkład
przebudowują tkankę tłuszczową powodując
charakterystyczne przemieszczenie się depozytów
tkanki tłuszczowej (bawoli kark)
zmniejszają wchłanianie wapnia z jelit, a nasilają
jego wydalanie z moczem, co może powodować
zaburzenia w układzie kostnym (osteoporoza)
w większych stężeniach wywołują działanie
mineralokortykosteroidowe: zatrzymanie w
organizmie sodu, obrzęki
Osteoporoza
Glikokortykosteroidy
hamują zarówno wczesną jak i późną
odpowiedź immunologiczną
zmniejszają również powstawanie i
uwalnianie cytokin i czynników adhezji
(przylegania) komórek
powodują spadek ruchliwości i
aktywności większości komórek
biorących udział w reakcjach
odpornościowych: neutrofili,
makrofagów
hamują też aktywność fibroblastów i
wytarzanie kolagenu i
glikozoaminogliknów
Zastosowanie glikokortykosteroidów
stanów po uszkodzeniu kory nadnerczy
przebiegających z niedoborem kortykosterydów
wstrząsu anafilaktycznego
astmy oskrzelowej - podawane przewlekle,
najlepiej drogą wziewną (przez inhalacje)
chorób autoimmunologicznych takich jak:
reumatoidalne zapalenie stawów, niedokrwistość
hemolityczna, toczeń rumieniowaty, sarkoidoza
chorób rozrostowych - białaczek limfocytarnych
miejscowych zmian zapalnych w dermatologii
Działania niepożądane
leki te osłabiają naturalną odporność
organizmu
otyłość typu Cushinga
zaburzenia wzrostu u dzieci
rozstępy (praktycznie nieodwracalne)
zaburzenia gospodarki
węglowodanowej, cukrzyca
zaburzenia gospodarki lipidowej i
białkowej
zmiany neurologiczno-psychiatryczne :
depresja, napady szału
Sterydy anaboliczne
grupa steroidów pochodzenia naturalnego lub
syntetycznego, która ma silne działanie
anaboliczne tzn. powodujące przyspieszenie
dzielenia się komórek tworzących określone
tkanki organizmu zwierząt i ludzi
działanie sterydów anabolicznych polega na
stymulowaniu wzrostu masy mięśni i czasami
również kości, efekt ten jest szczególnie
ważny w dopingu sportowym
sterydy anaboliczne mają jednak także wiele
ubocznych efektów, gdyż wpływają silnie na
ogólną równowagę hormonalną organizmu
jednym z najbardziej znanych naturalnych
sterydów anabolicznych jest testosteron
Przykłady efektów
anabolicznych
wzmożona synteza białek
wzrost tempa przyrostu masy,
siły i wytrzymałości mięśni
wzrost apetytu
wzrost tempa przyrostu kości
zwiększona produkcja krwinek
czerwonych
zatrzymanie minerałów (np.
potasu, sodu)
magazynowanie wapnia w
tkance kostnej
Efekty uboczne
zmiany na skórze, łysienie
przyspieszone starzenie się niektórych
tkanek
nienaturalny rozrost piersi zarówno u kobiet
jak i u mężczyzn (ginekomastia)
zachwianie równowagi hormonów płciowych
powodujący nienaturalny spadek popędu
seksualnego u mężczyzn i jego sztuczny
wzrost u kobiet, impotencja
żółtaczka, choroby wątroby, niewydolność
nerek, rak
zmniejszenie zdolności krzepnięcia krwi,
nadciśnienie tętnicze, kołatanie serca
bóle głowy, brzucha rozstępy
stany depresyjne, lękowe, wzmożona agresja
Ginekomastia
Zmiany skórne
Zastosowanie w medycynie
stymulowania wzrostu kości w anemii
hipoplastycznej - obecnie jednak zastąpiono je
naturalnymi hormonami proteinowymi
regulowanie tempa wzrostu u dzieci, które wykazują
zaburzenia tego wzrostu (rosną za wolno albo za
szybko)
stymulowanie wzrostu apetytu i masy ciała w
niektórych chorobach powodujących brak
łaknienienia - m.in. próbowano w ten sposób leczyć
osoby chore na AIDS - ale z dość miernym skutkiem
przyspieszanie rozwoju płciowego chłopców, u
których zaczyna się on zdecydowanie za późno
Doping w sporcie
Sterydy anaboliczne są często stosowane
przez sportowców jako forma nielegalnego
chemicznego dopingu
Sterydy anaboliczne są szczególnie często
stosowane w tzw. sportach siłowych, w
których o sukcesie decyduje przede
wszystkim siła i wytrzymałość mięśni :
kulturystyki, podnoszenia ciężarów, wielu
konkurencji lekkoatletycznych (biegu,
skoku w dal itd.), konkurencji pływackich i
kolarstwa
W połowie lat 90. XX w. władze
Międzynarodowego Komitetu Olimpijskiego
całkowicie zabroniły stosowania w
oficjalnym sporcie sterydów anabolicznych
Doping w sporcie
Współczesne metody wykrywania użycia
sterydów anabolicznych (np:
chromatografia gazowa ekstraktu z włosów
łonowych) umożliwiają wykrycie ich
spożycia nawet po 2-3 latach od tego
faktu.
Między laboratoriami antydopingowymi i
przemysłem środków dopingowych toczy
się bowiem cały czas rodzaj gry. Nowo
otrzymane związki chemiczne mające
działanie anaboliczne są wprowadzane na
czarny rynek zanim laboratoria
antydopingowe nauczą się je wykrywać.
22 października 2004 prezydent George W.
Bush podpisał ustawę o nazwie "Anabolic
Steroid Control Act ", która weszła w życie
90 dni po jej publikacji 20 stycznia 2005
Erytropoetyna EPO
Glikoproteinowy hormon peptydowy,
którego główną funkcją jest
stymulacja różnych etapów
erytropoezy, co prowadzi do
zwiększenia produkcji erytrocytów
przez szpik kostny
Jeden z najbardziej znanych sterydów
EPO podnosi ilość czerwonych
krwinek. To powoduje zwiększoną
wydolność, ale także sprawia, że krew
staje się bardziej skondensowana
(rośni ryzyko zatoru, wylewu, zawału)
Dodatkowo zbyt długie stosowanie
może prowadzić do zmniejszenia
produkcji własnej erytrocytów i
uzależnienia od EPO, bądź dializ.
Znani sportowcy na dopingu
Marion Jones
Ben Johnson
Floyd Landis
Diego Maradona
Andrea Baldini
Prohormony
Substancje sterydowe, które po dostarczeniu do
organizmu i pod wpływem przemian
enzymatycznych (enzymów trawiennych)
zamieniają się w hormony. Termin używany w
medycynie począwszy od połowy XX wieku
Na początku lat 90. XX wieku, grupa młodych
amerykańskich biochemików, na czele z Patrickiem
Arnoldem, stworzyła substancję o nazwie
Androstenedion, która podnosiła poziom
testosteronu.
Zaczęto produkować prohormony jako suplementy
diety, które cieszyły się niebywałym powodzeniem
w sporcie.
W 2004 roku rząd USA zakazał sprzedaży
dostępnych prohormonów, ponieważ uznano,
że są one szkodliwe dla organizmu
Zastosowanie w sporcie
prohormony są pochodnymi substancji
anaboliczno-androgennych, do niedawna
były one dopuszczone do obrotu w wielu
krajach (w odróżnieniu do sterydów)
są nie tylko wykorzystywane w
kulturystyce (z uwagi na przyrost masy
mięśniowej), ale również w wielu
dziedzinach sportu
pomaga zdobyć beztłuszczową tkankę
mięśniową
wykazują one znaczne efekty podczas
redukcji tkanki tłuszczowej, poprzez
swoje antykataboliczne właściwości
Typowe skutki uboczne
nieodpowiedniego stosowania
prohormonów (w sporcie)
Kurczenie jąder
Zaprzestanie wywarzania
naturalnego testosteronu
Wzrost lub spadek libido
Bóle głowy
Wypadanie włosów
Niszczenie wątroby
Powiększenie gruczołu prostaty
Zwiększenie poziomu cholesterolu
Ginekomastia/Lipomastia
Marskość wątroby
Literatura
„Toksykologia współczesna”, Witold Seńczuk,
Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2005
„Farmakognozja. Podręcznik dla studentów
farmacji”, Kohlmunzer Stanisław, Wydawnictwo
PZWL,
Warszawa 2007
http://pl.wikipedia.org/wiki/Steroidy
http://www.zczuba.pl/zczuba/1,90957,6601115,Na
jdziwniejsze_afery_dopingowe__jakie_pamietamy_
.html
