HSD-11β er enzymer, der er involveret i steroidhormonfysiologi. HSD-11β type 1 findes i metaboliske væv, der er målrettet mod glukokortikoider, og konverterer kortison til aktivt kortisol. HSD-11β Type 1 fungerer som en reduktase, der producerer aktivt kortisol og forstærkning af glukokortikoider. Dette enzym er mest hyppigt forekommende i leveren, men kan findes i de fleste væv i kroppen. HSD11B- type 1 forstærker glukokortikoidkoncentrationerne i leveren og fedtvævet, glukokortikoidoverskud inducerer fedme med andre træk som hypertension og diabetes mellitus.
HSD-11β type 2 udtrykkes af aldosteronselektive væv og beskytter mineralokortikoidreceptoren mod aktivering af kortisol ved at omdanne den til kortison ved hjælp af enzymet 11-Oxoreduktase. HSD-11β type 2 beskytter væv mod vedvarende aktivering ved at sænke de lokale kortisolniveauer og forhindre 11-Oxoreduktase i at blive aktiveret. I væv, der ikke udtrykker mineralokortikoidreceptoren, som f.eks. placenta og testikler, beskytter det cellerne mod de væksthæmmende og/eller pro-apoptotiske virkninger af kortisol, især under den embryonale udvikling. Mutationer i dette gen forårsager syndromet med tilsyneladende mineralokortikoidoverskud og hypertension.
Da de vigtigste funktioner af dette HSD-11βs er til regulering af glukokortikoider, er de to isozymer forbundet med forskellige overstimulering eller udtømning af glukokortikosteroider, der resulterer i kemiske ubalancer i det menneskelige legeme. Enzymets virkninger i forbindelse med specifikke kropsfunktioner og de tilknyttede lidelser er anført nedenfor.
Effekt af hyperlipidæmi på 11β-hydroxysteroid-dehydrogenase
Hyperlipidæmi har en stor effekt på 11β-hydroxysteroid-dehydrogenase. Glukokortikoid er afhængig af Glukokortikoid plasmakoncentration, cellulær glukokortikoidreceptorekspression og præ-receptorhormonmetabolismen, der katalyseres af 11β-HSD. Der findes to typer 11β-Hydroxysteroiddehydrogenaser, der styrer kortisolkoncentrationen: HSD-11β type 1 og HSD-11β type 2. HSD-11β Type 1 er ansvarlig for at omdanne kortison til kortisol ved at fungere som en oxo-reduktase, fordi den er NADP(H)-afhængig, mens HSD-11β Type 2 inaktiverer kortisol til kortison via NAD. 10-d hyperlipidæmi øger HSD-11β Type 1 ekspressionen i visceralt og subkutant fedtvæv. Hyperlipidæmi mindsker HSD-11β Type 2-ekspressionen i leveren og fedtvævet. Hyperlipidæmi har en stor indflydelse på HSD-11β Type 1 og HSD-11β Type 2. Dette viser, at der sandsynligvis er en sammenhæng mellem hyperlipidæmi og cortisolmetabolisme. Cushings sygdom, der er synonymt med hyperkortisolisme, indebærer, at 11β-HSD2’s kortisol-neutraliserende evne til at neutralisere kortisol overvældes med høje koncentrationer af kortisol. Dette gør det muligt for kortisol at udkonkurrere aldosteron og binde sig til mineralokortikoidreceptorer, hvilket resulterer i aktivering af flere veje, der øger blodtrykket.
Aktivitet af HSD-11βs i organerRediger
HSD-11βs er aktive i organer og i binyrerne. De to isoenzymer påtager sig forskellige opgaver. Under en aktiv tilstand fremmer HSD-11β stigningen af glukokortikoider i hepatocytterne og øger også glukoneogenesen. Type 2-isozymet omdanner aktive glukokortikoidhormoner til inaktive metabolitter i målvæv som f.eks. nyrer, spytkirtler, tarme osv. Aktiveringen af de to isoenzymer af HSD-11β i nyrerne og leveren udløser den ekstra binyredannelse ved alloxandiabetes, som er tilknyttet reduktionen i syntesen af glukokortikoidhormoner i binyrerne. Den ekstra binyrebarkdannelse fører til en øget lokal dannelse af kortikosteron i leveren og har en høj aktivitet af reaktioner med glukoneogenese. Disse glukoneogenese-reaktioner bidrager til de fortsatte stofskifteforstyrrelser, der ligner dem ved diabetes. HSD-11β type 1 kan således tjene som et potentielt behandlingsmiddel for diabetes, fedme og metabolisk syndrom på grund af øget lokalt corticosteron.
Inddragelse i hjernenRediger
HSD-11β udtrykkes i det centrale nervesystem hos ældre personer. Det er vigtigt i hypothalamo-hypofyse-hypofyse-binyreaksefunktionen. HSD-11βs deltager også involvering i nedgangen i bevidst intellektuel aktivitet som følge af aldring. Enzymet bidrager også til centrale virkninger er også under udviklingsstadierne. For eksempel viser HSD-11βs type 2 sig hyppigt i fostervæv som f.eks. en nyfødt hjerne og placenta. Hvis der er fravær eller fald i HSD-11βs Type 2 i fostervæv, er der negative udviklingsmæssige konsekvenser som f.eks. angst.
HSD-11βs er delvis ansvarlig for intracellulær metabolisme, der bestemmer glukokortikoiders funktion i cellerne. Glukokortikoider påvirker hjernens udvikling og i sidste ende centralnervesystemets funktion. Så meget, at hvis der er et overskud eller sparsomme mængder af det, er konsekvenserne misdannelser gennem hele livet. HSD-11β type 1 er ansvarlig for at aktivere glukokortikoider, mens HSD-11β type 2 er ansvarlig for at deaktivere dem. Konsekvenserne for HSD-11β Type 1, der aktiverer glukokortikoider, er, at der sker en forringelse af kognitionen, især når man bliver ældre. Modsat sker virkningerne af HSD-11β Type 2 i løbet af udviklingen. Nogle konsekvenser af et højt udtryk HSD-11β Type 2 er angst og kardiometaboliske lidelser, som begge er en del af den tidlige alders glukokortikoidprogrammering.
Inddragelse i for tidlige fødslerRediger
Spædbørn, der fødes undervægtige, er modtagelige for at få metaboliske sygdomme gennem hele deres liv. Tilstedeværelsen af glukokortikoider har bidraget til den relativt lave fødselsvægt hos spædbørn. Et fald i HSD-11β Type 2 i placenta kan føre til spædbarns vækstbegrænsning, specielt i løbet af de første 12 måneder af et spædbarns liv. Årsagen til dette er, at HSD-11β Type 2 skal udtrykkes i store mængder i placenta, Det er sådan, fordi enzymerne sikrer fosteret mod udsættelse for forhøjede niveauer af glukokortikoider, som er forbundet med undervægtige nyfødte.