Regulácia sekrécie testikulárnych hormónov

Dôležitá fyziologická úloha semenníkov vysvetľuje zložitosť usporiadania ich funkcií. Priamy vplyv na ne majú tri predného laloku hypofýzy hormóny: folikuly stimulujúci hormón, luteinizačný hormón a prolaktín. Ako už bolo uvedené, LH a FSH sú glykoproteíny zložený z dvoch polypeptidových podjednotiek, kde podjednotka oboch hormónov (a TSH) je rovnaká, a biologická špecifickosť molekuly určuje beta-podjednotku, ktorá sa aktivuje po spojení s alfa-podjednotky akéhokoľvek druhu zvieratá. Prolaktín tiež obsahuje iba jeden polypeptidový reťazec. Syntéza a sekrécia luteinizačného hormónu a folikuly stimulujúci hormón, podľa poradia, sú riadené hypotalamu faktor - hormón uvoľňujúci gonadotropín (alebo lyuliberina), čo je dekapeptidu a hypotalamu jadra vyrobené v hypofýze portálových plavidiel. Existujú dôkazy o zapojení monoamínový systémov a prostaglandíny (séria E) v regulácii produkcie lyuliberina.

Spojením so špecifickými receptormi na povrchu buniek hypofýzy, lyuliberín aktivuje adenylátcyklázu. Za prítomnosti vápenatých iónov vedie k zvýšeniu obsahu cAMP v bunke. Nie je ešte jasné, či pulzujúca povaha sekrécie luteinizačného hormónu hypofýzy je spôsobená hypotalamickými vplyvmi.

Luliberín stimuluje sekréciu luteinizačného hormónu a folikuly stimulujúceho hormónu. Tento pomer závisí od podmienok, v ktorých hypofýza vylučuje tieto hormóny. Takže na jednej strane intravenózna injekcia lylyberyrínu vedie k významnému zvýšeniu hladiny luteinizačného hormónu v krvi, nie však folikuly stimulujúceho hormónu. Na druhej strane predĺžená infúzia uvoľňujúceho hormónu je sprevádzaná zvýšeným obsahom gonadotropínov v krvi. Zdá sa, že vplyv lylybicínu na hypofýzu je modulovaný ďalšími faktormi, vrátane pohlavných steroidov. Luliberin primárne kontroluje citlivosť hypofýzy na takéto modelovacie účinky a je nevyhnutná nielen na stimuláciu sekrécie gonadotropínov, ale aj na udržanie na pomerne nízkej (bazálnej) úrovni. Vylučovanie prolaktínu, ako bolo uvedené vyššie, je regulované inými mechanizmami. Okrem stimulačného účinku TRH testujú hypofýzové laktotrofy inhibičný účinok hypotalamického dopamínu, ktorý súčasne aktivuje sekréciu gonadotropínov. Sérotonín však zvyšuje produkciu prolaktínu.

Luteinizačný hormón stimuluje syntézu a sekréciu pohlavných steroidov Leydigovými bunkami, ako aj diferenciáciu a zrenie týchto buniek. Folikuly stimulujúci hormón, pravdepodobne zvyšuje ich reaktivitu s luteinizačný hormón, LH-indukujúceho výskyt receptorov na bunkovej membráne. Hoci FSH je tradične hormón-objednal spermatogenézy, ale bez interakcie s ďalšími regulátormi, že nebeží a nemá tento proces, ktorý je nevyhnutný pre kombinovanú vplyvu folikuly stimulujúci hormón, luteinizačného hormónu a testosterónu nepodporuje. Luteinizačný hormón a folikulostimulačný hormón interagujú so špecifickými membránovými receptormi Leydigovej a Sertoliho príslušne, a prostredníctvom aktivácie adenylyl cyklasy zvyšuje obsah cAMP buniek v bunkách, ktorý aktivuje fosforyláciu rôznych bunkových proteínov. Účinky prolaktínu na semenníky sú menej skúmané. Jeho vysoké koncentrácie spomaľujú spermie a steroidogenézu, aj keď je možné, že v normálnych množstvách je tento hormón nevyhnutný pre spermatogenézu.

Pri regulácii funkcií semenníkov sú veľmi dôležité spätné väzby, uzatváranie na rôznych úrovniach. Tak, testosterón inhibuje sekréciu výfukových plynov Zdá sa, že tento negatívny spätnej väzby sprostredkovanej iba voľného testosterónu, nie je viazaná v sére na pohlaví gormonsvyazyvayuschim globulínu. Mechanizmus inhibičného účinku testosterónu na sekréciu luteinizačného hormónu je dosť komplikovaný. Môže sa tiež zúčastniť intracelulárna konverzia testosterónu na DHT alebo estradiol. Je známe, že exogénny estradiol inhibuje sekréciu luteinizačného hormónu v oveľa menších dávkach ako testosterón alebo DHT. Avšak, pretože exogénne DHT má napriek tomu takéto účinky, a preto nie je vystavený aromatizovanie druhú proces je samozrejme ešte nie je nutná pre existenciu androgénu inhibičným účinkom na sekréciu luteinizačného hormónu. Okrem toho, povaha sekrécie zmena pulzu luteinizačného hormónu pôsobením estradiolu na jednej strane, a testosterón a DHT - s ďalšie, iné, ktoré môžu naznačovať rozdiel v mechanizme účinku týchto steroidov.

S ohľadom na hormónu stimulujúceho folikuly, potom veľké dávky androgénov môžu inhibovať sekréciu hypofyzárneho hormónu a, hoci fyziologické koncentrácie testosterónu a DHT v tomto zmysle nemajú. Súčasne estrogény inhibujú sekréciu folikuly stimulujúceho hormónu ešte intenzívnejšie ako luteinizačný hormón. Teraz sa zistilo, že bunky semenovodu produkovať polypeptid s molekulovou hmotnosťou 15000- 30000 Dalton, ktoré špecificky inhibujú sekréciu stimulujúci folikuly hormonálne zmeny citlivosti a FSH hypofýzy bunky lyuliberinu. Tento polypeptid, ktorého zdrojom je zjavne Sertoliho bunky, sa nazýva inhibín.

Spätná väzba medzi semenníkmi a centrami regulácie ich funkcie je uzavretá a na úrovni hypotalamu. Hypotalamus tkanivo nájdených testosterónu receptory DHT a estradiolu väzba týchto steroidov s vysokou afinitou. Súčasný hypotalamus a enzýmy (5a-reduktáza a aromatázy) konverziu testosterónu na DHT a estradiolu. Existuje tiež dôkaz existencie krátkej spätnej väzby medzi gonadotropínmi a centrami hypotalamu, ktoré produkujú lyuliberín. Nie je vylúčená a veľmi krátka spätná väzba v rámci hypotalamu, podľa ktorej lylyberín inhibuje svoju vlastnú sekréciu. Všetky tieto spätné väzby môžu zahŕňať aktiváciu peptidáz inaktivujúcich lylyberyrín.

Sexuálne steroidy a gonadotropíny sú potrebné pre normálnu spermatogenézu. Testosterón začína tento proces tým, že pôsobí na spermatogónie a stimuláciu meiotického delenie primárnych spermií, čo vedie k tvorbe sekundárnych spermií a spermií mladých. Zrenie spermiídu v spermiách sa vykonáva pod kontrolou folikuly stimulujúceho hormónu. Nie je doteraz známe, či je tento druh nevyhnutný na udržanie už začatej spermatogenézy. U dospelých sa hypofýzy nedostatočnosťou (hypofysektomii) po obnovení spermatogenézy pod vplyvom substitučná terapia luteinizačného hormónu a folikuly stimulujúci hormón, produkcia spermií je podporovaný iba injekcie LH (vo forme ľudského choriogonadotropínu). K tomu dochádza napriek takmer úplnej absencii folikuly stimulujúceho hormónu v sére. Takéto údaje nám umožňujú predpokladať, že nie je hlavným regulátorom spermatogenézy. Jedným z dôsledkov tohto hormónu spočíva v indukcii syntézy proteínov, špecifickú väzbu testosterónu a DHT, ale ktorý je schopný, aj keď s nižšou afinitou k interakcii s estrogénom. Tento proteín viažuci androgén je produkovaný Sertoliho bunkami. Experimenty na zvieratách nám umožňujú zvážiť to ako prostriedok na vytvorenie vysokej lokálnej koncentrácie testosterónu, nevyhnutnej pre normálny priebeh spermatogenézy. Vlastnosti androgén-viažuceho proteínu z ľudských semenníkov sú podobné ako v prípade globulínu viažuceho pohlavné hormóny (GGSG) prítomného v sére. Hlavnou úlohou luteinizačného hormónu pri regulácii spermatogenézy je stimulácia steroidogenézy v Leydigových bunkách. Vylučovaný testosterón spolu s folikuly stimulujúcim hormónom poskytuje produkciu proteínu viažuceho si androgén Sertoliho bunkami. Okrem toho, ako už bolo uvedené, testosterón priamo ovplyvňuje spermatidy a tento účinok je uľahčený v prítomnosti tohto proteínu.

Funkčný stav semien plodu je regulovaný inými mechanizmami. Veľkú úlohu vo vývoji Leydigových bunkách v embryonálnom štádiu hrať nie hypofýzy gonadotropínov plod a choriogonadotropín produkovaný placentou. Testosterón uvoľnený testes počas tohto obdobia je dôležitý pre určenie somatického pohlavia. Po pôrode sa zastaví stimulácia semenníkov s placentálnym hormónom a hladina testosterónu v krvi novorodenca prudko klesá. Avšak po narodení chlapci vyvíjajú rýchle zvýšenie sekrécie hypofýzy LH a FSH a už druhý týždeň života sa zvyšuje koncentrácia testosterónu v krvnom sére. Do prvého mesiaca života po narodení dosiahne maximum (54 - 460 ng%). Vo veku 6 mesiacov sa hladina gonadotropínov postupne znižuje a puberty zostávajú tak nízke ako u dievčat. Obsah T tiež klesá a jeho hladina v prepubertálnom období je približne 5 ng%. V tomto okamihu, je celková aktivita hypotalamus-hypofýza-testikulárne systému je veľmi nízka, a sekrécia gonadotropínu sa potlačia veľmi nízke dávky vonkajšieho estrogénu, ktorá nie je pozorovaná u dospelých mužov. Reakcia semenníkov na exogénny chorionický gonadotropín sa zachová. Morfologické zmeny semenníkov sa vyskytujú okolo šiestich rokov. Bunky lemujúce steny vas deferens sa odlišujú a objavuje sa luminiscencia tubulov. Tieto zmeny sprevádzalo mierne zvýšenie hladiny folikuly stimulujúceho hormónu a luteinizačného hormónu v krvi. Obsah testosterónu zostáva nízky. Medzi 6 a 10 rokmi pokračuje diferenciácia buniek, priemer tubúl sa zvyšuje. V dôsledku toho sa veľkosť semenníkov mierne zvyšuje, čo je prvý viditeľný príznak blížiacej sa puberty. V prípade, že sekrécia pohlavných hormónov v prepubertálnych období sa nemení, kôry nadobličiek v tejto dobe produkuje zvýšené množstvo androgénov (adrenarche), ktoré sa môžu zúčastniť mechanizmu indukcie puberty. Posledne menovaný je charakterizovaný dramatickými zmenami v somatických a sexuálnych procesoch: zrýchlenie rastu tela a zrenia kostry, sekundárne sexuálne charakteristiky. Chlapec sa mení na muža s príslušnou reorganizáciou sexuálnej funkcie a jej reguláciou.

Počas pubertálneho obdobia existujú 5 fáz:

• I - prepubertát, pozdĺžny priemer semenníkov nedosahuje 2,4 cm;
• II - skoré zvýšenie veľkosti semenníkov (až do 3,2 cm pri maximálnom priemere), niekedy zriedkavé vlasy v spodnej časti penisu;
• III - testikulárne pozdĺžny priemer väčší ako 3,3 cm, jasný lonovej rast vlasov, čoskoro zväčšiť veľkosť penisu môže chlpatosť podpazušie a gynekomastia;
• IV - úplné pubisové vlasy, mierna srsť pažeráka;
• V - úplný vývoj sekundárnych sexuálnych charakteristík.

Po zväčšovaní veľkosti semenníkov trvá pubertačné posuny 3 až 4 roky. Ich povaha je ovplyvnená genetickými a sociálnymi faktormi, ako aj rôznymi chorobami a liekmi. Zvyčajne sa pubertalové zmeny (stupeň II) nevyskytujú až do veku 10 rokov. Existuje korelácia s kostným vekom, ktorý je na začiatku puberty približne 11,5 rokov.

Pubertálna perióda je spojená so zmenami v citlivosti centrálneho nervového systému a hypotalamu na androgény. Už bolo poznamenané, že v predpubertálnom veku má CNS veľmi vysokú senzitivitu voči inhibičným účinkom pohlavných steroidov. Pueblerata sa vyskytuje počas obdobia určitého zvýšenia prahu citlivosti na účinok androgénov mechanizmom negatívnej spätnej väzby. V dôsledku zvýšenej produkcie lyuliberina hypothalamické sekréciu gonadotropínov, syntéze steroidov v semenníkoch, a to všetko vedie k zrenia semenných kanálikov. Súčasne so znížením citlivosti hypofýzy a hypotalame do hypofýzy androgénu zvyšuje gonadotrofov reakciu na hypotalamus lyuliberin. Tento nárast súvisí predovšetkým s vylučovaním luteinizačného hormónu skôr ako s folikulom stimulujúcim hormónom. Jeho hladina sa zvyšuje približne o polovicu v čase krvácania zo strany verejnosti. Vzhľadom k tomu, FSH zvyšuje počet receptorov pre luteinizačného hormónu, poskytuje reakcia k zvýšeniu hladiny testosterónu, luteinizačného hormónu. S vekom 10 rokov dochádza k ďalšiemu zvýšeniu sekrécie folikuly stimulujúci hormón, ktorý je sprevádzaný rýchlym nárastom počtu a diferenciáciu tubulárnych epitelových buniek. Úroveň luteinizačného hormónu sa zvyšuje o niečo pomalšie až na 12 rokov, potom sa v ňom rýchlo zvyšuje a v semenníkov sa vyskytujú zrelé Leydigove bunky. Zrenie tubulov pokračuje v rozvoji aktívnej spermatogenézy. Charakteristické pre dospelých mužov je koncentrácia folikuly stimulujúceho hormónu v sére nastavená na 15 a koncentrácia luteinizačného hormónu na 17 rokov.

Značný nárast hladín testosterónu v sére je zaznamenaný u chlapcov od približne 10 rokov veku. Maximálna koncentrácia tohto hormónu klesá na 16 rokov. V priebehu puberty zníženie obsahu SGSG naopak zvyšuje hladinu voľného testosterónu v sére. Preto zmeny v rýchlosti rastu genitálií sa uskutočňujú počas nízkej hladiny tohto hormónu; na pozadí mierne zvýšenej koncentrácie, hlasu sa mení a vlasy axilárnych kmeňov sa vyvíjajú, vlasy na tvári sú už zaznamenané na dostatočne vysokej úrovni ("dospelý"). Zvýšenie veľkosti prostaty je spojené s výskytom nočných znečistenia. Zároveň je tu libido. V polovici puberty, okrem toho postupné zvyšovanie obsahu luteinizačného hormónu v sére a zvýšenie citlivosti hypofýzy lyuliberinu sú zaznamenané charakteristické zvýšenie sekrécie luteinizačného hormónu spojené s nočného spánku. K tomu dochádza na pozadí zodpovedajúceho zvýšenia hladín testosterónu v noci a impulzu jeho sekrécie.

Je známe, že počas puberty, boli početné a rôznorodé metabolické transformáciu, morfogenéze a fyziologické funkcie vyplývajúce synergický účinok pohlavných steroidov a iných hormónov (rastový hormón, tyroxín a ďalšie.).

Na konci a do 40-50 rokov sa spermatogénne a steroidogénne funkcie semenníkov udržiavajú približne na rovnakej úrovni. Toto je dokázané konštantnou rýchlosťou produkcie testosterónu a pulzatívnou sekréciou luteinizačného hormónu. V priebehu tohto obdobia sa postupne zvyšujú cievne zmeny v semenníkoch, čo vedie k ohniskovej atrofii vas deferens. Približne od veku 50 rokov začne funkcia mužských pohlavných žien pomaly slabnúť. Znižuje sa počet degeneratívnych zmien v tubuloch, počet hermetických buniek v nich klesá, ale mnohé tubuly pokračujú v aktívnej spermatogenéze. Svrbí môže byť zredukovaný a mäkší, zvyšuje sa počet zrelých Leydigových buniek. U mužov vo veku nad 40 rokov sa hladiny luteinizačného hormónu a folikuly stimulujúceho hormónu v sére výrazne zvyšujú, zatiaľ čo produkcia testosterónu a obsah voľnej formy sa znižuje. Celková hladina testosterónu však zostáva niekoľko desaťročí, pretože sa zvyšuje väzbová kapacita GGSG a spomaľuje sa metabolická clearance hormónu. To je sprevádzané zrýchlenou konverziou testosterónu na estrogény, ktorých celkový obsah v sére stúpa, aj keď hladina voľného estradiolu klesá. V semenníckom tkanive a krvi, ktorá z nich tečie, množstvo všetkých medziproduktov biosyntézy testosterónu, počnúc pregnenolónom, klesá. Pretože v starobe a veku nemôže množstvo cholesterolu obmedziť steroidogenézu, predpokladá sa, že sú porušené mitochondriálne procesy transformácie prvej na pregnenolón. Treba tiež poznamenať, že v starobe hladina luteinizačného hormónu v plazme, aj keď zvýšená, ale zdá sa, že toto zvýšenie je nedostatočné zníženie hladiny testosterónu, čo môže indikovať zmenu v hypotalame alebo hypofýzy centier regulovať funkciu gonád. Veľmi pomalé zníženie funkcií semenníkov s vekom opúšťa otázku úlohy endokrinných zmien ako príčin mužskej menopauzy.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]