bolezni povezane z neravnovesjem spolnih hormonov...
TRANSCRIPT
Bolezni povezane z neravnovesjem spolnih hormonov
Selektivni modulatorji receptorjev za steroidne hormone
Biokemija steroidov: 3. predavanje, 2. del, 7. 5. 2012, T. Lanišnik Rižner
Vsebina predavanja
Vloga spolnih hormonov pri raku prostate, dojk in endometrija.
Steroidne molekule kot zdravilne učinkovine (inhibitorji sinteze in antagonisti).
Selektivni modulatorji receptorjev za steroidne hormone.
Vloga spolnih hormonov pri benignih proliferativnih boleznih.
Biosinteza steroidnih hormonov
wikipedia.org
O
O
androstendion
O
OH
testosteron
O
OH
5-dihidrotestosteronH
Progesteron, androgeni in estrogeni
C21
C19
C18
O
O
progesteron
INTRAKRINOLOGIJA, Labrie F., Mol. Cell. Endocrinol. 1991, 78:C113-C118:
Endokrino in intrakrino delovanje steroidnih hormonov
endokrino parakrino
avtokrino intrakrino
100 % E2po menopavzi
50 % DHT
Klasični način delovanje steroidnih hormonov v celici
Gruber in sodelavci, New. Engl. J. Med. 2002, 346, 340-352.
Receptorjiza estrogene: ER, ERza androgene: ARza progesteron: PRA in PRB
Komodulatorjikoaktivatorji (SRC)korepresorji (NcoR, SMRT)(300 različnih)
Walsh C.A. in sodelavci, Int. J. Biol. Sci. 2012, 4, 470-485.
Spolni hormoni in bolezni
Spolni hormoni in rak
Rak v Sloveniji 2007. Ljubljana: Onkološki inštitut Ljubljana, Epidemiologija in register raka, Register rakaRepublike Slovenije, 2010.
Novi primeri raka v ZDA v letu 2011
Rak prostate, dojk in endometrija
Ocene za leto 2011 v svetovnem merilu
novi primeri število smrti
rak prostate 899 102 258 133
rak dojk 1 384 155 458 503
rak endometrija 288 387 73 854
(Ferlay J., Shin H.R., Bray F., Forman D., Mathers C. in Parkin D.M..GLOBOCAN 2008 v1.2, Cancer Incidence and Mortality Worldwide: IARC CancerBase No. 10 Lyon, France: International Agency for Research on Cancer; 2010; http://globocan.iarc.fr)
Androgeni
O
OH
testosteron
O
OH
5-dihidrotestosteronH
AR: Kd = 10-9 M Kd = 10-11 M
Androgeni in rak prostate
• 60 - 70 % pri moških starejših od 65 let;• 80 % primerov raka se razvije v perifernem
delu prostate;• rak prostate bi se razvil pri vseh moških,
če bi živeli zadosti dolgo.
Rak prostate je povezan z androgeni:• 1941 dokazala Huggins in Hodges
• androgeni spodbujajo proliferacijo, povečajo možnost za nastanek naključnih genetskih napak;
• spodbujajo kancerogeno delovanje endogenih ali eksogenih genotoksičnih spojin.
Lokalna sinteza androgenov pri raku prostate
Bauman D.R., Steckelbroeck S., Williams M.V., Peehl D.M., Penning T.M. Mol. Endocrinol. 2006, 20: 444-458.Penning T.M., Bauman D.R., Jin Y., Lanišnik Rižner T. Mol. Cell. Endocrinol. 2007, 265-266: 77-82.Penning T.M., Jin Y., Lanišnik Rižner T., Bauman D.R. Mol. Cell. Endocrinol. 2008, 281: 1-8.Penning T.M., Byrns M.C. Ann. N.Y. Acad. Sci. 2009, 1155: 33-42.
prostata
Leydigove celice testisov
nadledvična žleza
konjugacija
Type 1
Preprečevanje lokalne sinteze androgenov
Knudsen K.E., Penning T.M. Trends Endocrinol. Metab. 2010, 21: 315-324.
O
O
O
O
CYP17A1
progesteron 17-hidroksiprogesteron androstendion
O
O
CYP17A1
OH
O
OH
O
OH5-reduktaza
Htestosteron 5-dihidrotestosteron
tipa 1 in 2
Vloga androgenov pri raku prostate
Lanišnik Rižner T. Med. Razgl. 2009, 47: 73-85; slika prirejena po Debes J.D., Tindall D.J. N. Eng. J. Med. 2004, 315: 1488-90.
prostata
Steroidi kot inhibitorji sinteze androgenov
• Inhibitorji CYP17A1:abirateron (rak prostate: 3. faza kliničnih študij)
galeteron, TOK-001 dvojno delovanje: tudi antagonist AR !(rak prostate: 2. faza kliničnih študij)
finasterid dutasterid
abirateron galeteron
• Inhibitorji 5-reduktaze: finasterid benigna hiperplazijamoška plešavost
dutasteridbenigna hiperplazija(rak prostate: klinične študije)
Antagonisti receptorjev za androgene
Ligandi receptorjev za AR, ki preprečijo aktivacijo AR.
• Steroidni ciproteron acetat zdravljenje raka prostate (60. letih 20. stoletja)
(skupaj z etinilestradiolom, oralni kontraceptiv Diane 35)
• Nesteroidni (flutamid in derivati: bikalutamid, nilutamid)pogosto v uporabi
Agonisti in antagonisti receptorjev za steroidne hormone
Ligandi receptorjev, ki aktivirajo (agonisti) ali inaktivirajo (antagonisti) receptorje.
Po vezavi teh ligandov se spremeni konformacija kompleksa ligand-receptor.
Na kompleks receptor-agonist se lahko veže koaktivator (sledi prepis genov); na kompleks receptor-antagonist pa korepresor (prepis genov ne poteka).
Shank E.K. And Xu W. Advanced Drug Delivery Reviews 2010, 62, 1265-1275..
ER: Kd = 0,3 nM Kd = 10-10 M
Estrogeni
Gruber in sodelavci New. Engl. J. Med. 2002, 346: 340-352
Estrogeni in rak dojk
Rak dojk je povezan z izpostavljenostjo endogenim in eksogenim estrogenom.
70 do 75 % rakov je od estrogenov odvisnih (ER).
Rak dojk pri moških je 100-krat manj pogost.
Rak dojk se razvije v žleznih izvodilih ali žleznih režnjih žensk pred in po menopavzi. • neinvazivni karcinom(duktalni ali lobularni karcinom in situ)• invazivni karcinom
TheScientificWorldJOURNAL (2011) 11, 2020–2036
http://www.cancertreatment-wecareindia.com/breast_cancer.html
DHEAsulfate
estron-sulfat
Lokalna biosinteza estrogenov
DHEA
estron estradiol
17-HSD 1,7,12
aromatase
androstendion testosteron
AKR1C3
aromatase
STS
17-HSD 2,8,14
SULT1E1
17-HSD 2,4, 8,14
3-HSD 1,2
SULT2A1SULT2B1
nadledvična žlezajajčniki
plazma
STS
aromatazna pot
sulfatazna pot
Oksidativni metabolizem estrogenov
Hevir N., Šinkovec J., Lanišnik Rižner T. Mol. Cell. Endocrinol. 2011, 331,158-167.
Vloga estrogenov pri raku dojk
Santen in sodelavci, Ann. N. Y. Acad. Sci. 2009, 1155, 132-140.
promotorji kancerogeneze iniciatorji kancerogeneze
Inhibitorji sinteze estrogenov
eksemestan formestan
Inhibitorji aromataze – zdravljenje raka dojk po menopavzi
1. Steroidni inhibitorjieksemestan, formestan
2. Nesteroidni inhibitorjianastrazol, letrozol
Inhibitorji sulfataze – 1. faza kliničnih študij
O
OH
testosteron estradiolHO
OHaromataza
Selektivni modulatorji receptorjev za estrogene
Ime Zdravljenje Način delovanjaTamoksifen (Nolvadex) rak dojk antagonist: dojke
agonist: kosti, maternica!Raloksifen rak dojk, osteoporoza antagonist: dojke, maternica
agonist: kostiToremifen rak dojk
tamoksifen raloksifen
Selektivni modulatorji receptorjev za steroidne hormone
Mehanizem delovanja:1. vezava posameznega liganda stabilizira določeno konformacijo kompleksa receptor-ligand;
2. izpostavijo se področja na receptorju (LBD) na katere se lahko vežejo komodulatoriji;
Gre za ligande receptorjev, ki v določenih tkivih delujejo kot antagonisti, v drugih tkivih pa kot agonisti.
Riggs M.D., Hartmann L.C. N., Eng. J. Med. 2003, 348, 618-629.
Estrogen receptor
3. v različnih tkivih je prisotnen različen nabor koaktivatorjev in korepresorjev, kar določi ali bo posamezen ligand deloval kot agonist ali antagonist.
Poseben primer antagonista - fulvestrant
“Steroid receptor downregulator” – veže se na LBD receptorja za estrogene, prepreči vezavo estrogenov in stimulira ubikvitinacijo in razgradnjo receptorjev v proteasomih.
V klinični uporabi v primeru ER+ oblike napredovanega raka dojk, ki se ne odziva na druge oblike zdravljenja (pri ženskah po menopavzi).
David C. Rubinsztein, Nature 2006, 443, 780-786.
Estrogeni in rak endometrija
Najpogostejši rak ženskega reproduktivnega trakta, največ primerov pri ženskah po menopavzi, povprečna starost ob diagnozi je 60 let.
Povezan s prekomerno izpostavljenostjo estrogenom (endogenim ali eksogenim)v odsotnosti zaščitnega progesterona aliprogestinov (HRT brez progestinov).
Uporaba progestinov (agonistov PR) pribolnicah pred menopavzo, ki želijoohraniti plodnost.
Primer:medroksiprogesteron acetat
Vloga estrogenov pri raku endometrija
Hevir N., Šinkovec J., Lanišnik Rižner T. Mol. Cell. Endocrinol. 2011, 331,158-167.
Druge od spolnih hormonov odvisne bolezni
Benigna hiperplazija prostate
Miomi maternice
Endometrioza
Androgeni in benigna hiperplazija prostate
Prekomerna razrast epitelija in vezivno-mišičnega tkiva prostate. Lahko vodi do zapore sečnih poti.
Najpogosteje se pojavlja pri moških po 60. letu: 50 % pri 50. letih; 90 % pri 80. letih.
Bolezen je povezana s prekomerno sintezo 5-dihidrotestosterona. Pri moških s pomanjkanjem 5-reduktaze tipa 2 se bolezen ne pojavi.
Zdravljenje tudi z inhibitorji 5-reduktaze.
Stuart J. Ellem & Gail P. RisbridgerNature Reviews Cancer 2007, 7, 621-627.
Estrogeni, progesteron in miomi maternice
Benigni tumorji miometrija; prisotni pri 70 % žensk v rodni dobi, simptomi se pojavijo le pri 1/3.
Od estrogenov in progesterona odvisni.
Uporaba selektivnih modulatorjev receptorjev za progesteron:primer: ulipristal acetat
a=subserosal fibroids b=intramural fibroids c=submucosal fibroid d=pedunculated submucosal fibroid e=fibroid in statu nascendi
Donnez J. in sodelavci, N. Engl. J. Med. 2012, 366, 421-32.
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Uterine_fibroids.png
Estrogeni in endometrioza
T. Lanišnik Rižner. M. Ribič-Pucelj, Med. Razgl. 2010, 49: 263-274; slika prirejena po Guidice L.C. in Kao L.C. Lancet 2004, 364: 1789-1799.
Prisotnost endometrijskih žlez in strome zunaj maternične votline; pojavi se pri 10 – 15 % žensk v rodni dobi in 35 – 50 % neplodnih žensk. Gre za poligensko kompleksno bolezen odvisno od estrogenov
Uporaba OC, progestinov(agonistov PR), pa tudi inhibitorjev aromataze skupaj z GnRH analogi.
Bolezni povezane z neravnovesjem spolnih hormonov Povzetek
Androgeni in estrogeni so povezani z razvojem hormonsko odvisnih oblik raka (>20 % vseh rakov) in drugih bolezni (BHP, miomi, endometrioza).
Androgeni stimulirajo proliferacijo celic prostate (BPH) in spodbujajo kancerogeno delovanje genotoksičnih spojin (rak prostate). Estrogeni delujejo kot iniciatorji in promotorji kancerogeneze (rak dojk in endometrija), spodbujajo proliferacijo in vnetje (endometrioza).
Za zdravljenje hormonsko odvisnih bolezni se uporabljajo tudi steroidne učinkovine, kot so inhibitorji 5-reduktaze, aromataze, nekateri antagonisti AR in agonisti PR.
Selektivni modulatorji receptorjev za steroidne hormone v različnih tkivih delujejo kot antagonisti ali agonisti, odvisno od prisotnosti komodulatorjev, uporabljajo se predvsem za zdravljenje raka dojk.