Hormones stéroïdiennes
Synthèse et catabolisme

• d'origine surrénalienne : glucocorticoïdes et minéralocorticoïdes,
• d'origine gonadique : androgènes, oestrogènes, progestérone.

Début commun de la synthèse des hormones stéroïdiennes

Provenance du cholestérol

Le cholestérol provient de deux sources ( sources de cholestérol).

1. Il peut être apporté par le sang :

• par un processus exogène, i.e. l'alimentation,
• par un processus endogène par synthèse, à partir de l'acétyl coenzyme A (Acyl-oA) par l'ACAT (Acyl Cholestérol AcylTransférase) et est transporté par les lipoprotéines, LDL (lipoprotéines de basse densité) essentiellement chez l'homme via les LDLR, mais aussi par les HDL (lipoprotéines de haute densité), par exemple chez les rongeurs via SR-B1.

$\ce{Acyl-CoA + cholestérol}$ $\leftrightharpoons$ $\ce{CoA + cholestérol-ester}$

b. Il peut être également synthétisé dans les cellules stéroïdiennes et être utilisé lors de déstockage des gouttelettes lipidiques (LD ou Lipid Droplet), riches en esters de cholestérol (CE), grâce à la HSL (Hormone-Sensitive lipase) qui produit du cholestérol libre (FC).

Conversion du cholestérol en prégnénolone

1. La conversion du cholestérol (C27) en prégnénolone (C21) nécessite trois réactions situées sur CYP11A1 (Structural basis for pregnenolone biosynthesis by the mitochondrial monooxygenase system 2011) :

• deux hydroxylations (C22 et C20), respectivement par la 22α et la 20α cholestérol hydroxylase ;
• un clivage C20-C22 (par une desmolase, la cholestérol 20-22 desmolase : une desmolase est une enzyme qui favorise la séparation d'une chaîne carbonée.

$\ce{Cholesterol + 6 H(+) + 3 O2 + 6 adrenodoxines réduites}$ $\leftrightharpoons$
$\ce{Prégnénolone- +4 méthylpentanal + 4 H2O + 6 adrénodoxines oxydées}$

Remarque : STARD1 ou StAR (Steroidogenic Acute Regulatory protein) est une LTP (Lipid Tranfer Protein) qui régule le transfert du cholestérol dans les mitochondries, i.e. étape limitante de la synthèse des hormones stéroïdes.

2. Les trois activités enzymatiques sont situées sur une seule structure CYP11A1, i.e. le cytochrome P450scc 20 α-hydroxylase/20,22 lyase (ou 20,22 desmolase), scc, side chain clivage (EC 1.14.15.6).

a. Le cytochrome P450scc est une protéine héminique ferrique, catalysante (Fe⁺⁺⁺ en Fe⁺⁺), monooxydase à NADPH, coenzyme située sur la membrane interne mitochondriale et appariée avec l'adrénoxine, localisée

• dans les gonades et les surrénales,
• dans le système nerveux central, la peau et le placenta.

b. Les cytochromes P450 (CYP) sont traités dans un chapitre spécial.

Suite spécifique de la synthèse
des différentes hormones surrénaliennes

Les autres conversions (sauf pour obtenir les corticoïdes) ont lieu dans le réticulum endoplasmique lisse, pour arriver à des molécules à :

• 21 carbones (C21), progestérone (progestagènes), cortisol (glucocorticoïdes), aldostérone (minéralocorticoïdes) ;
• 19 carbones (C19), androgènes ;

• 

  18 carbones (C18), oestrogènes.

La synthèse des différentes hormones stéroïdiennes est dépendante des tissus où elle s'effectue : les enzymes de conversion sont plus ou moins concentrés ou même absents.

1. Dans les surrénales,

• la zone glomérulée ne contient pas de gène CYP17A1 ou 17α-hydroxylase/17,20 lyase (ou 17,20 desmolase), ce qui la conduit à fabriquer la corticostérone, puis l'aldostérone ;
• la zone fasciculée contient peu de CYP17A1, ayant l'activité 17 α-hydroxylase uniquement, ce qui conduit au cortisol ;
• la zone réticulée possède un CYP17A1 complet à activité 17 α-hydroxylase et 17-20 lyase, ce qui conduit aux androgènes surrénaliens que sont déhydroépiandrostérone (DHEA) et l'androsténedione.

2. Dans les gonades,

• chez le mâle, tous les enzymes sont présents dans le testicule pour obtenir de la testostérone,

• 

  chez la femelle, l'aromatase permet l'aromatisation de la testostérone en oestradiol.

Catabolisme des
hormones stéroïdiennes

Les hormones stéroïdiennes sont catabolisées dans le foie en métabolites qui sont excrétés, en général, dans l'urine :

• 17-hydroxystéroïdes pour les hormones en C21, tetrahydrocortisol et tetrahydrocortisone,
• 17-cétostéroïdes pour les hormones en C18 et C19, en particulier l'androstérone, l'étiocholanolone et la déhydroépiandrostérone (DHEA).