Синтез тестостерона. Механизм действия тестостерона

Синтез тестостерона напрямую связан с периодами половой дифференцировки в неонатальныи период, мужанием мальчиков и активностью мужской репродуктивной системы во взрослом состоянии.

Тестостерон в основном синтезируется клетками Лейдига путем последовательного превращения холестерина липопротеидов низкой плотности в прегненолон, дегидроэпиандростерон и андростендион (возможно его образование в жировой и других тканях путем взаимопревращения стероидных молекул).

Секретируемый клетками Лейдига тестостерон циркулирует в крови в свободной и связанной с белками формах, в основном с секс-гормон-связывающим глобулином (SHBG). До недавнего времени считалось, что только свободная фракция тестостерона биологически активна. Однако последние исследования доказали, что комплекс тесто-стерон-SHBG сам по себе способен связываться со специфическими мембранными рецепторами, вызывая активацию аденилатциклазы и приводя к синтезу цАМФ и транскриптазной активности андрогеновых рецепторов. SHBG способен также связывать эстрадиол, поэтому его часто обозначают как тестостерон-эстрад иол-связывающий глобулин (ТЭСГ). SHBG синтезируется в печени, причем эстрадиол стимулирует продукцию этого белка. У здоровых мужчин повышение в плазме SHBG приводит к быстрому снижению тестостерона и одновременной стимуляции синтеза тестостерона, что нормализует уровень гормона. При мужском гипогонадизме концентрация SHBG может быть повышена.

Большая часть образованного тестостерона секретируется в семенные протоки, где он соединяется с андроген-связывающим белком (АСЕ), вырабатываемым клетками Сертоли. Это депо связанного с белком тестостерона обеспечивает высокую локальную концентрацию андрогена, необходимую для нормального сперматогенеза. Проникнув в клетку органа-мишени, тестостерон трансформируется в свои активные производные, способные обеспечивать на клеточном уровне биологическое действие этого гормона.

синтез тестостерона

Основным путем метаболизма тестостерона является образование более активного андрогена - 5а-дигидротестостерона (ДГТ) под влиянием ароматаз - формирование эстрадиола с полной утратой специфического действия и приобретением новых свойств. Восстановление тестостерона до ДГТ происходит на уровне эндоплазматического ретикулума с участием фермента 5а-редуктазы, которая имеет две изоформы. Тип I 5а-редуктазы максимально активен в щелочной среде и присутствует в клетках кожи, печени и мозга. Тип II 5а-редуктазы функционирует в кислой среде и активен в половых органах -придатке яичка и предстательной железе. Изменение свойств типа II 5сс-редуктазы из-за генных мутаций может приводить к псевдогермафродитизму. ДГТ инактивируется путем восстановления до 17-кетостероидов, которые экскретируются с мочой. Продукты дальнейшего превращения дигидротестостерона значительно менее активны, чем тестостерон и дигидротестостерон. Некоторые метаболиты андрогенов выделяются в свободном виде, а часть перед экскрецией подвергается конъюгации с гиалуроновой кислотой в печени. Высокая активность ферментов стероидного метаболизма в печени приводит к достаточно короткому периоду циркуляции гормонов в кровотоке независимо от связывания с белками (время полувыведения тестостерона из плазмы крови составляет 12 мин).

Образовавшийся в клетках-мишенях ДГТ взаимодействует со специфическими цитоплазматическими рецепторами, число которых в пределах одной клетки может достигать 100 000. Структурная организация рецепторов представлена на рис. 21. В результате взаимодействия рецепторов и ДГТ формируется андроген-рецепторный комплекс, который проникает в ядро клетки, соединяется со специфическими участками ДНК и изменяет активность определенных генов.

Концентрация ДГТ в системном кровотоке здоровых мужчин составляет примерно 10% от концентрации тестостерона. Из циркулирующего ДГТ примерно 25% секретируется яичками, остальная часть образуется в результате метаболизма тестостерона в печени, почках, мышцах, простатической железе и коже. Концентрация ДГТ в простате в 5-10 раз выше по сравнению с системной кровью. В отличие от тестостерона ДГТ не уменьшается у стариков. Так как концентрация ДГТ нормальна при тестикулярной недостаточности, то исследование ДГТ, как правило, не проводится с диагностическими целями в КДЛ. Кроме того, антитела против ДГТ дают перекрестные реакции с тестостероном, поэтому очень сложно различить эти 2 стероидных гормона.

Основным органом метаболической инактивации тестостерона является печень, поэтому метаболизм тестостерона во многом зависит от функционального состояния этого органа. Различные поражения печени приводят к ферментопатиям, в результате значительная часть андрогенов не инактивируется, а преобразуется в эстрогены: тестостерон превращается в эстрадиол, а андростендион - в эстрон. Возникающая гиперэстрогенемия приводит к нарушению генеративной и копулятивной функций. Способностью андрогенов трансформироваться в эстрогены во многом объясняется возникновение гинекомастии у лиц с циррозом печени или иного вида печеночной недостаточностью.

Значение и действие тестостерона в организме мужчины весьма существенны и разнообразны. Его влияние осуществляется с раннего внутриутробного периода и продолжается всю последующую жизнь. Тестостерон оказывает действие на андроген-чувствительные клетки, вызывая различные эффекты, интенсивность которых обусловлена количеством специфических рецепторов. Рецепторы к тестостерону имеются на клетках Лейдига, Сертоли и перитубулярных клетках. В перитубулярных клетках тестостерон стимулирует синтез сократительного белка актина и образование перитубулярной модифицирующей субстанции (PmodS - peritubular modifying substance), которая влияет на образование секрета клетками Сертоли, а также определяет взаимодействие стромы с эпителиальными клетками и оказывает влияние на предстательную железу. В клетках сперматогенеза андрогеновые рецепторы не экспрессированы.

Андрогены оказывают положительный эффект на стабильность андрогеновых рецепторов в клетках. Уменьшение концентрации андрогенов приводит к деградации рецепторов. Количество андрогеновых рецепторов снижается с возрастом, зависит от ткани и клеточной популяции. Дефекты андрогенового рецептора, возникающие в результате делеции или инактивации гена андрогенового рецептора, способствуют изменению функции рецептора, и, как следствие, возникает недоразвитие яичек. Полное исчезновение андрогенового рецептора приводит к развитию женского фенотипа с отсутствием любых проявлений мужской сексуальности.

- Читать далее "Биологические эффекты тестостерона. Гормоны роста"

Оглавление темы "Мужские половые органы и причины мужского бесплодия":
1. Развитие мужских половых желез. Клеточный состав яичек
2. Клетки Сертоли. Функции клеток Сертоли
3. Придаток яичка. Семявыносящий проток
4. Семенные пузырьки. Бульбоуретральная и предстательная железа
5. Фолликулостимулирующий гормон у мужщин. Определение ЛГ и ФСГ
6. Синтез тестостерона. Механизм действия тестостерона
7. Биологические эффекты тестостерона. Гормоны роста
8. Экскреторное мужское бесплодие. Первичный врожденный гипогонадизм
9. Вторичный врожденный гипогонадизм мальчиков. Вторичный приобретенный гипогонадизм мужчин
10. Мочеполовой трихомониаз у мужчин. Трихомонады как причина бесплодия мужчин

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: