HSD-11β-k a szteroidhormonok fiziológiájában részt vevő enzimek. Az 1-es típusú HSD-11β a glükokortikoidok által megcélzott metabolikus szövetekben található, és a kortizont aktív kortizollá alakítja. A HSD-11β 1-es típus reduktázként működik, amely aktív kortizolt termel és a glükokortikoidok felerősítését végzi. Ez az enzim leginkább a májban fordul elő, de a szervezet legtöbb szövetében megtalálható. A HSD11B- Type 1 felerősíti a glükokortikoid-koncentrációkat a májban és a zsírszövetben, a glükokortikoid-túlsúly elhízást indukál más jellemzőkkel, például magas vérnyomással és cukorbetegséggel együtt.
AHSD-11β Type 2 aldoszteronszelektív szövetekben expresszálódik, és a mineralokortikoid-receptort védi a kortizol általi aktiválástól azáltal, hogy a 11-oxoreduktáz enzim segítségével kortizonná alakítja. A HSD-11β 2-es típus védi a szöveteket a folyamatos aktiválódástól azáltal, hogy csökkenti a helyi kortizolszintet és megakadályozza a 11-Oxoreduktáz aktiválódását. Azokban a szövetekben, amelyek nem expresszálják a mineralokortikoid-receptort, mint például a méhlepény és a here, védi a sejteket a kortizol növekedést gátló és/vagy pro-apoptotikus hatásaitól, különösen az embrionális fejlődés során. E gén mutációi a látszólagos mineralokortikoid-túltermelés és a magas vérnyomás szindrómáját okozzák.
Mivel e HSD-11βs fő funkciói a glükokortikoidok szabályozására szolgálnak, a két izoenzim kapcsolatban áll a glükokortikoszteroidok különböző túlstimulációjával vagy kimerülésével, amelyek kémiai egyensúlyhiányt eredményeznek az emberi szervezetben. Az alábbiakban felsoroljuk az enzim egyes testfunkciókkal kapcsolatos hatásait és a hozzájuk kapcsolódó rendellenességeket.
A hiperlipidémia hatása a 11β-hidroxi-szteroid-dehidrogenázra
A hiperlipidémia nagy hatással van a 11β-hidroxi-szteroid-dehidrogenázra. A glükokortikoid függ a glükokortikoid plazmakoncentrációtól, a sejtek glükokortikoid receptor expressziójától és a pre-receptor hormon metabolizmustól, amelyet a 11β-HSD katalizál. A kortizolkoncentrációt szabályozó 11β-hidroxiszteroid-dehidrogenázoknak két típusa van: Az 1-es típusú HSD-11β és a 2-es típusú HSD-11β. Az 1-es típusú HSD-11β felelős a kortizol kortizollá történő átalakításáért oxo-reduktázként működve, mivel NADP(H)-függő, míg a 2-es típusú HSD-11β inaktiválja a kortizolt kortizollá a NAD-on keresztül. A 10-d hyperlipidémia növeli a HSD-11β típus 1 expresszióját a viszcerális és szubkután zsírszövetekben. A hiperlipidémia csökkenti a HSD-11β 2-es típusú expressziót a májban és a zsírszövetben. A hiperlipidémia nagymértékben befolyásolja a HSD-11β 1-es és a HSD-11β 2-es típusát. Ez azt mutatja, hogy valószínűleg kapcsolat van a hiperlipidémia és a kortizol-metabolizmus között. A Cushing-kór, a hypercortisolismus szinonimája, a 11β-HSD2 kortizol-neutralizáló képességének túlterhelését jelenti a kortizol magas koncentrációjával. Ez lehetővé teszi, hogy a kortizol felülkerekedjen az aldoszteronon és kötődjön a mineralokortikoid-receptorokhoz, ami számos, a vérnyomást növelő útvonal aktiválódását eredményezi.
A HSD-11β-k aktivitása a szervekbenSzerkesztés
A HSD-11β-k aktívak a szervekben és a mellékvesében. A két izoenzim különböző feladatokat lát el. Aktív állapotban a HSD-11β elősegíti a glükokortikoidok növekedését a hepatocitákban, és fokozza a glükoneogenezist is. A 2-es típusú izoenzim az aktív glükokortikoid hormonokat inaktív metabolitokká alakítja át a célszövetekben, például a vesében, a nyálmirigyekben, a belekben stb. A HSD-11β két izoenzimjének aktiválódása a vesében és a májban az alloxándiabéteszben a mellékvesén kívüli képződést váltja ki, ami a glükokortikoid hormonok szintézisének csökkenésével társul a mellékvesékben. Az extra-adrenális képződés a májban a kortikoszteron fokozott helyi képződéséhez vezet, és nagy aktivitású reakciókat mutat a glükoneogenezissel. Ezek a glükoneogenezisreakciók hozzájárulnak a cukorbetegséghez hasonló folyamatos anyagcserezavarokhoz. Így az 1-es típusú HSD-11β a helyi kortikoszteron növelésének köszönhetően a cukorbetegség, az elhízás és a metabolikus szindróma potenciális kezelési szereként szolgálhat.
Részvétel az agybanSzerkesztés
AHSD-11β-k az idős egyének központi idegrendszerében expresszálódnak. Alapvető fontosságú a hipotalamo-hipofízis-mellékvese tengely működésében. A HSD-11βs részt vesz a tudatos szellemi aktivitás öregedés miatti csökkenésében is. Az enzim hozzájárul a központi hatásokhoz is a fejlődési szakaszokban. Például a HSD-11βs 2. típusa gyakran jelenik meg a magzati szövetekben, például az újszülött agyában és a méhlepényben. Ha a magzati szövetekben hiányzik vagy csökken a HSD-11βs 2-es típusa, akkor negatív fejlődési következményekkel jár, például szorongással.
A HSD-11βs részben felelős az intracelluláris anyagcseréért, amely meghatározza a glükokortikoidok működését a sejteken belül. A glükokortikoidok befolyásolják az agy fejlődését és végső soron a központi idegrendszer működését. Olyannyira, hogy ha túl sok vagy kevés van belőle, annak egész életen át tartó deformitások a következményei. A HSD-11β 1-es típusa felelős a glükokortikoidok aktiválásáért, míg a HSD-11β 2-es típusa a deaktiválásáért. A glükokortikoidokat aktiváló HSD-11β 1-es típus következménye a kognitív képességek romlása, különösen az életkor előrehaladtával. Ezzel szemben a HSD-11β 2. típusának hatásai a fejlődés során jelentkeznek. A magas expressziójú HSD-11β 2-es típus néhány következménye a szorongás és a kardiometabolikus rendellenességek, mindkettő a korai életkori glükokortikoid-programozás része.
Részvétel a koraszülésekbenSzerkesztés
Az alulsúllyal született csecsemők egész életük során hajlamosak arra, hogy metabolikus betegségben szenvedjenek. A glükokortikoidok jelenléte hozzájárult a csecsemők viszonylag alacsony születési súlyához. A HSD-11β 2. típusának csökkenése a méhlepényben a csecsemő növekedésének korlátozásához vezethet, különösen a csecsemő életének első 12 hónapjában. Ennek oka az, hogy a HSD-11β 2-es típusának nagy mennyiségben kell kifejeződnie a méhlepényben, Ez azért van így, mert az enzimek megvédik a magzatot a glükokortikoidok megnövekedett szintjének való kitettségtől, ami összefügg az alulsúlyos újszülöttekkel.