Тестостерон

Тестостерон

Тестостерон — основной мужской половой гормон, андроген. Секретируется клетками Лейдига семенников у мужчин, а также в небольших количествах яичниками у женщин и корой надпочечников у обоих полов. Является продуктом периферического метаболизма, отвечает за вирилизацию у мальчиков, то есть проявление мужских черт, и андрогенизацию у девочек.

Начало исследований в области химии и фармакологии гормонов относится к 20-м годам XX века. В 1935 году Эрнст Лако выделил из яичек быка «кристаллический мужской гормон», в том же году немецкий химик Бутенандт получил и описал структуру тестостерона, а неделей позже югославский химик Леопольд Ружичка осуществил его частичный синтез из холестерина. «Новая» история применения андрогенов стала развиваться стремительно и громко. В 1939 году Ружичка и Бутенандт получают Нобелевскую премию за открытие метода синтеза тестостерона из холестерина.

Химическая структура гормона.

Его структура была впервые расшифрована Давидом в 1935 году. Андрогенная активность тестостерона определяется наличием 19 углеродных атомов в стерановом скелете, 3-кето-группой в кольце A и, прежде всего, гидроксилом у C17, расположенным в b-позиции (17a-группа биологически неактивна). Указанные структурные свойства, по-видимому, необходимы для эффективного связывания андрогенов с соответствующими рецепторами. Тестостерон наряду с андрогенными эффектами (стимуляция мужского полового аппарата) способен оказывать на различные ткани (мышцы, почки, печень, матку) мощное анаболическое действие, т.е. увеличивать в них синтез белка.

Биосинтез гормона тестостерона.

Андрогены семенников синтезируются клетками Лейдига в интерстициальной ткани : в этих клетках содержится практически вся 3 бета-гидроксистероид-дегидрогеназа семенников - фермент, катализирующий ключевой этап биосинтеза тестостерона .

Холестерол служит непосредственным предшественником половых стероидов , подобно тому, как он служит предшественником кортикостероидов надпочечников. Женский организм производит тестостерон в значительно меньших количествах, чем мужской. За синтез тестостерона у женщин отвечают яичники, кроме того, плацента способна секретировать тестостерон.

Количество производимого тестостерона регулируется гормонами, которые вырабатываются в мозговом придатке – гипофизе, под воздействием нейроэндокринных трансмиттеров гипоталамуса (либерины и статины). Механизм синтеза тестостерона можно рассмотреть на так называемой «Дуге гипоталамус-гипофиз-яички».

Когда уровень тестостерона низок гипоталамус, расположенный чуть выше ствола мозга, вырабатывает гормон гонадорелин или гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ ), который, в свою очередь, стимулирует гипофиз освободить фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и лютеинизирующий гормон (ЛГ). Далее эти два гормона, циркулируя в крови, стимулируют яички для выработки тестостерона.  Впоследствии, эти гормоны участвуют в регуляции уровня тестостерона в крови: повышенный уровень тестостерона через обратную связь воздействует на гипоталамус и гипофиз, с целью ингибировать высвобождение ГнРГ и ФСГ / ЛГ соответственно. Т.е. мы видим систему с обратной связью гипоталамус - гипофиз - яички.

Большинство тестостерона циркулирующего в крови связано с белком-носителем, который помогает его перемещению в плазме крови от места, где тестостерон производится до тех областей (ткани-мишени), на которые он оказывает влияние. Такой белок называют - глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ).

Когда перенос тестостерона осуществляется по ГСПГ, он считается "связанным". В связанной с транспортными белками форме гормон тестостерона неактивен и недоступен для метаболической инактивации. Связанный тестостерон не может играть активную роль в организме, и только несвязанный или свободный тестостерон, входя в различные клетки организма, оказывает своё андрогенное и анаболическое действие. Таким образом, все, что влияет на функцию или количество глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ), также может влиять на общее количество циркулирующего активного тестостерона.

Превращение прегненолона в тестостерон протекает с участием пяти ферментов:

1) 3бета-гидроксистероид-дегидрогеназы  ( 3бетаОН-СД );

2) дельта5,4-изомеразы ;

3) 17 альфа-гидроксилазы ;

4) С17-20 лиазы и

5) 17 бета-гидроксистероид-дегидрогеназы ( 17бета-ОН-СД ). Соответствующая последовательность реакций, получила название прогестеронового пути или дельта4 пути.

Биологическая  роль гормона.

Сам тестостерон биологически малоактивен и слабо связывается с андрогенными рецепторами (является фактически прогормоном), и, прежде чем подействовать на андрогенные рецепторы клеток органов-мишеней, он должен подвергнуться непосредственно в клетках восстановлению в 5α-позиции углеродного скелета с помощью фермента 5α-редуктазы. При этом образуется биологически активная форма тестостерона — дигидротестостерон. При редком врождённом генетическом дефекте — полном отсутствии или низкой активности 5-альфа-редуктазы в тканях — развивается полная или частичная нечувствительность тканей к тестостерону (но не вообще к андрогенам). Вследствие этого плод мужского хромосомного и гонадного пола рождается с женскими наружными половыми органами (гермафродитизм) или со значительным недоразвитием мужских наружных половых органов.

Тестостерон участвует в развитии мужских половых органов, вторичных половых признаков; регулирует сперматогенез и половое поведение, а также оказывает влияние на азотистый и фосфорный обмен. Биологическое действие тестостерона наиболее специфично проявляется в тканях-мишенях, где происходит его избирательное накопление: в клетках семенных канальцев, придатке яичка, предстательной железе, семенных пузырьках, гипоталамусе, матке, овариальных фолликулах. Синтез и секреция тестостерона регулируются лютеинизирующим и фолликулостимулирующими гормонами гипофиза.

Андрогенная активность тестостерона проявляется в период внутриутробного развития эмбриона (с 12-й недели). В женском организме тестостерон синтезируется яичниками, превращаясь в клетках зреющего фолликула в эстрогены, способствует развитию молочных желёз (концентрация его во время беременности увеличивается). Повышенная секреция гормона надпочечниками приводит к нарушению генеративной функции яичников, а также вирилизации.

Признаки и симптомы гипо- и гиперфункций.

Недостаток мужского гормона тестостерона в крови может вызвать изменения в поведении мужчин, делая их раздражительнее и заставляя испытывать приступы подавленного настроения.

Клинически снижение тестостерона проявляется симптомами гипогонадизма (потеря мышечной массы и силы, снижение плотности костной ткани, увеличение количества жировой ткани, снижение полового влечения и т.д.).

Снижение уровня тестостерона вызывают:

-Нарушение продукции гонадотропных гормонов гипофиза (в т.ч. гиперпролактинемия);

-Прием глюкокортикоидов (понижают чувствительность тканей к гормонам щитовидной железы и половым гормонам);

-Недостаточность надпочечников;

-Гипогонадизм;

-Хронический простатит (мужчины);

-Ожирение (мужчины);

-Прием легко усвояемых углеводов, вегетарианство, голодание, алкоголизм, диета с низким содержанием жиров (у женщин).

-А также прием различных препаратов.

Высокий уровень тестостерона.

-Часто переизбыток тестостерона является причиной подростковых проблем с кожей (акне, угри и жирная кожа).

-Высокий уровень тестостерона провоцирует повышение гематокрита (часть объёма крови, приходящаяся на эритроциты).

-Обострение апноэ во сне. Апноэ это состояние, для которого характерно прекращение лёгочной вентиляции во время сна более чем на 10 секунд.

-Повышает восприимчивость к раку простаты.

-Высокий тестостерон способствует чрезмерному оволосению тела и вызывает «мужской» тип облысения, истончение волос.

-Экзогенный тестостерон вызывает подавление сперматогенеза и может привести к бесплодию.

-Считается, что высокий уровень тестостерона у мужчин ускоряет процесс старения.

Повышение уровня тестостерона вызывают:

-Болезнь и синдром Иценко-Кушинга;

-Адреногенитальный синдром (женщины);

-Продуцирующие тестостерон новообразования яичек (мужчины);

-Хромосомный набор XYY (мужчины);

 

 

 

-Вирилизирующая опухоль яичников (женщины);

-Снижение уровня глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ);

-Чрезмерные физические нагрузки.