Regulace sekrece testikulárních hormonů

Důležitá fyziologická role varlat vysvětluje složitost uspořádání jejich funkcí. Přímý vliv na ně mají tři předního laloku hypofýzy hormony: folikuly stimulující hormon, luteinizační hormon a prolaktin. Jak již bylo uvedeno, LH a FSH jsou glykoproteiny složen ze dvou polypeptidových podjednotek, kde podjednotka obou hormonů (a TSH) je stejná, a biologická specifičnost molekuly určuje beta-podjednotku, která se aktivuje po spojení s alfa-podjednotky jakéhokoli druhu zvířata. Prolaktin také obsahuje pouze jeden polypeptidový řetězec. Syntéza a sekrece luteinizačního hormonu a folikuly stimulující hormon, podle pořadí, jsou řízeny hypotalamu faktor - hormon uvolňující gonadotropin (nebo lyuliberina), což je dekapeptid a hypotalamické jádra vyrobené v hypofýze portálových plavidel. Existují důkazy o zapojení monoaminergních systémů a prostaglandiny (série E) v regulaci produkce lyuliberina.

Spojením se specifickými receptory na povrchu hypofyzárních buněk aktivuje lyuliberin adenylátcyklázu. Při účasti iontů vápníku vede k zvýšení obsahu cAMP v buňce. Není ještě jasné, zda pulzující charakter sekrece luteinizačního hormonu hypofýzy je způsoben hypotalamickými vlivy.

Luliberin stimuluje sekreci jak luteinizačního hormonu, tak folikuly stimulujícího hormonu. Poměr mezi nimi závisí na podmínkách, ve kterých hypofýza vylučuje tyto hormony. Takže na jedné straně intravenózní injekce lylyberyrinu vede k významnému zvýšení hladiny luteinizačního hormonu v krvi, nikoli však folikuly stimulujícího hormonu. Na druhé straně prodloužená infúze uvolňujícího hormonu je doprovázena zvýšením obsahu krevního oběhu v obou gonadotropinů. Zdá se, že vliv lylibyrinu na hypofýzu je modulován dalšími faktory, včetně pohlavních steroidů. Lyuliberin řídí především citlivosti hypofýzy těchto účinků a modelování je nezbytné nejen stimulovat sekreci gonadotropinů, ale také jej udržovat na poměrně nízké (bazální) úrovni. Vylučování prolaktinu, jak je uvedeno výše, je regulováno jinými mechanismy. Kromě stimulující působení TRH, hypofýzy laktotrofy zkušeností a inhibičního účinku hypothalamu dopaminu, který současně aktivuje sekreci gonadotropinů. Sérotonin zvyšuje produkci prolaktinu.

Luteinizační hormon stimuluje syntézu a sekreci pohlavních steroidů Leydigových buňkách, jakož i diferenciaci a zrání těchto buněk. Folikuly stimulující hormon, pravděpodobně zvyšuje jejich reaktivitu s luteinizační hormon, LH-indukujícího výskyt receptorů na buněčné membráně. Ačkoli FSH je tradičně hormon-objednal spermatogeneze, ale bez interakce s dalšími regulátory, že neběží a nemá tento proces, který je nezbytný pro kombinovanou vlivu folikuly stimulující hormon, luteinizačního hormonu a testosteronu nepodporuje. Luteinizační hormon a folikulostimulační hormon interagují se specifickými membránovými receptory Leydigových a Sertoliho příslušně, a prostřednictvím aktivace adenylyl cyklasy zvyšuje obsah cAMP buněk v buňkách, který aktivuje fosforylaci různých buněčných proteinů. Účinky prolaktinu na varlata jsou méně studovány. Jeho vysoká koncentrace pomalu spermato- a steroidogeneze, i když je možné, že v normálním množství tohoto hormonu je nezbytné pro spermatogeneze.

Při regulaci testikulárních funkcí je velmi důležitá zpětná vazba, uzavírání na různých úrovních. Testosteron tedy inhibuje sekreci OG Zdánlivě je tato záporná smyčka zpětné vazby zprostředkována pouze volným testosteronem, spíše než v séru s globulinem vázajícím pohlavní hormon. Mechanismus inhibičního účinku testosteronu na sekreci luteinizačního hormonu je poměrně komplikovaný. Intracelulární konverze testosteronu na DHT nebo estradiol se také může účastnit. Je známo, že exogenní estradiol inhibuje sekreci luteinizačního hormonu v mnohem menších dávkách než testosteron nebo DHT. Avšak vzhledem k tomu, že exogenní DHT stále vykazuje takový účinek a neprochází aromatizací, tento postup zjevně není nutný pro projev inhibičního účinku androgenů na sekreci luteinizačního hormonu. Kromě toho, povaha sekrece změna pulzu luteinizačního hormonu působením estradiolu na jedné straně, a testosteron a DHT - s další, jiné, které mohou naznačovat rozdíl v mechanismu účinku těchto steroidů.

S ohledem na hormonu stimulujícího folikuly, pak velké dávky androgenů mohou inhibovat sekreci hypofyzárního hormonu a, přestože fyziologické koncentrace testosteronu a DHT v tomto smyslu nemají. Ve stejné době, estrogeny inhibici sekrece folikuly stimulující hormon je ještě intenzivnější než luteinizačního hormonu. Nyní se zjistilo, že buňky chámovodu produkovat polypeptid s molekulovou hmotností 15000- 30000 Dalton, které specificky inhibují sekreci stimulující folikuly hormonální změny citlivosti a FSH hypofýzy buňky lyuliberinu. Tento polypeptid, jehož zdroj je zřejmě Sertoliho buňky, byl nazýván inhibinem.

Zpětná vazba mezi semeny a středy regulace jejich funkce je uzavřena a na úrovni hypotalamu. V tkáni hypotalamu jsou nalezeny testosteronové receptory pro DHT a estradiol, které váží tyto steroidy s vysokou afinitou. V hypotalamu jsou také přítomny enzymy (5a-reduktáza a aromatáza) při přeměně testosteronu na DHT a estradiol. Existuje také důkaz existence krátké zpětné vazby mezi gonadotropiny a hypothalamickými centry produkujícími lyuliberin. Není vyloučeno a velmi krátká zpětná vazba uvnitř hypotalamu, podle něhož lylyberin inhibuje vlastní sekreci. Všechny tyto zpětnovazební smyčky mohou zahrnovat aktivaci peptidáz inaktivujících lylyberyrin.

Sexuální steroidy a gonadotropiny jsou nezbytné pro normální spermatogenezi. Testosteron začíná tento proces tím, že působí na spermatogonie a stimulaci meiotického dělení primárních spermií, což vede k tvorbě sekundárních spermií a spermií mladé. Zrání spermatid v spermatozích se provádí pod kontrolou folikuly stimulujícího hormonu. Dosud není známo, zda je tato látka nezbytná k udržení již zahájené spermatogeneze. U dospělých se hypofýzy nedostatečností (hypofysektomii) po obnovení spermatogeneze pod vlivem substituční terapie luteinizačního hormonu a folikuly stimulující hormon, produkce spermií je podporován pouze injekce LH (ve formě lidského choriogonadotropinu). K tomu dochází i přes téměř úplnou nepřítomnost folikuly stimulujícího hormonu v séru. Tyto údaje naznačují, že není hlavním regulátorem spermatogeneze. Jedním z důsledků tohoto hormonu spočívá v indukci syntézy proteinů, specifickou vazbu testosteronu a DHT, ale který je schopen, i když s nižší afinitou k interakci s estrogenem. Tento androgen-vázající protein je produkován sertolitickými buňkami. Pokusy na zvířatech umožňují považovat ji za prostředek k vytvoření vysoké lokální koncentrace testosteronu potřebných pro normální spermatogenezi. Properties androgensvyazyvayuschego protein z lidských varlat jsou podobné těm, pohlaví gormonsvyazyvayuschego globulinu (Sgsg) přítomné v séru. Hlavní úlohou luteinizačního hormonu v regulaci spermatogeneze se redukuje na stimulaci steroidů v Leydigových buňkách. Vylučovaný testosteron společně s folikuly stimulujícím hormonem poskytuje produkci proteinu vázajícího si androgen Sertoliho buňky. Navíc, jak již bylo uvedeno, testosteron přímo ovlivňuje spermatidy a tento účinek je usnadněn v přítomnosti tohoto proteinu.

Funkční stav varlat plodu je regulován jinými mechanismy. Hlavní roli ve vývoji Leydigových buněk v embryonální fázi hrají ne gonadotropiny hypofýzy plodu, ale chorionický gonadotropin produkovaný placentou. Testosteron uvolněný testes během tohoto období je důležitý pro stanovení somatického pohlaví. Po porodu se stimulace varlat s placentálním hormonem zastaví a hladina testosteronu v krvi novorozence prudce klesá. Po porodu však chlapci rozvíjejí rychlé zvýšení sekrece hypofýzy LH a FSH a již ve druhém týdnu života dochází ke zvýšení koncentrace testosteronu v krevním séru. Do 1. Měsíce postnatálního života dosahuje maxima (54-460 ng%). Ve věku 6 měsíců se hladina gonadotropinů postupně snižuje a až do puberty zůstává tak nízká jako u dívek. Obsah T také klesá a jeho hladina v předpubertálním období je přibližně 5 ng%. V tomto okamžiku, je celková aktivita hypotalamus-hypofýza-testikulární systému je velmi nízká, a sekrece gonadotropinu se potlačí velmi nízké dávky vnějšího estrogenu, která není pozorována u dospělých mužů. Reakce varlat na exogenní chorionický gonadotropin je zachována. Morfologické změny ve varlatech se vyskytují kolem šesti let. Buňky, které lemují stěny vas deferens, se odlišují a objevuje se luminiscence tubulů. Tyto změny jsou doprovázeny mírným zvýšením hladiny folikuly stimulujícího hormonu a luteinizačního hormonu v krvi. Obsah testosteronu zůstává nízký. Mezi 6 a 10 lety pokračuje diferenciace buněk, průměr tubulů se zvyšuje. Výsledkem je, že se velikost varlat mírně zvyšuje, což je první viditelný znak blížící se puberty. V případě, že sekrece pohlavních hormonů v prepubertálních období se nemění, kůry nadledvin v této době produkuje zvýšené množství androgenů (adrenarche), které se mohou účastnit mechanismu indukce puberty. Ten je charakterizován dramatickými změnami v somatických a sexuálních procesech: růst těla a zrání skeletu se zrychlují, objevují se sekundární sexuální charakteristiky. Chlapec se změní na muže s odpovídající reorganizací sexuální funkce a její regulací.

Během pubertačního období existuje 5 fází:

• I - prepubertát, podélný průměr varlat nedosahuje 2,4 cm;
• II - časné zvýšení velikosti varlat (až 3,2 cm při maximálním průměru), někdy vzácné vlasy v dolní části penisu;
• III - podélný průměr varlat přesahuje 3,3 cm, zřejmá publikační embolizace vlasů, počátek zvýšení velikosti penisu, axilární oblasti a gynekomastie;
• IV - úplné pubisové vlasy, střední srst v oblasti axilární;
• V - úplný vývoj sekundárních sexuálních charakteristik.

Po zvýšení velikosti varlat se pubertalní posuny pokračují po dobu 3-4 let. Jejich charakter je ovlivněn genetickými a sociálními faktory, stejně jako různými onemocněními a léky. Změny puberty (stupeň II) se zpravidla nevyskytují až do věku 10 let. Existuje korelace s kostním věkem, který je na počátku pubertalu přibližně 11,5 let.

Pubertalní období je spojeno se změnami citlivosti centrálního nervového systému a hypotalamu na androgeny. Již bylo poznamenáno, že v předpubertálním věku má CNS velmi vysokou citlivost na inhibiční účinky pohlavních steroidů. Pueblerata se vyskytuje v období určitého zvýšení prahové citlivosti vůči působení androgenů mechanismem negativní zpětné vazby. V důsledku toho vzrůstá hypotalamická produkce lyuliberinu, sekrece hypofýzy gonadotropinů, syntéza steroidů ve varlatech a to vše vede k zrání vas deferens. Současně s poklesem citlivosti hypofýzy a hypotalamu na androgeny se zvyšuje reakce gonadotrofů hypofýzy na hypothalamický lyuliberin. Toto zvýšení se týká především sekrece luteinizačního hormonu, spíše než folikuly stimulujícího hormonu. Jeho hladina se v době krvácení z veřejnosti zvyšuje o polovinu. Vzhledem k tomu, že folikuly stimulující hormon zvyšuje počet receptorů na luteinizační hormon, poskytuje testosteronovou odpověď na zvýšení hladiny luteinizačního hormonu. Od věku 10 let dochází k dalšímu zvýšení sekrece folikuly stimulujícího hormonu, což je doprovázeno rychlým nárůstem počtu a diferenciace tubulárních epiteliálních buněk. Úroveň luteinizačního hormonu se zvyšuje mírně pomaleji na 12 let, a poté dochází k rychlému zvyšování hladiny luteinizačního hormonu a ke vzniku se vyskytují zralé Leydigovy buňky ve varlatach. Zrání tubulů pokračuje vývojem aktivní spermatogeneze. U dospělých mužů je koncentrace folikuly stimulujícího hormonu v séru nastavena na 15 a koncentrace luteinizačního hormonu na 17 let.

Značný nárůst hladin testosteronu v séru je zaznamenán u chlapců od 10 let věku. Maximální koncentrace tohoto hormonu klesá na 16 let. V průběhu puberty sníží obsah SGSG naopak hladinu volného testosteronu v séru. Změny rychlosti růstu genitálií tedy probíhají i při nízké hladině tohoto hormonu; na pozadí mírně zvýšené koncentrace, hlas se mění a vlasy páteře se rozvíjejí, vlasy na obličeji jsou již zaznamenány na dostatečně vysoké (dospělé) úrovni. Zvýšení velikosti prostaty je spojeno s výskytem nočních znečištění. Zároveň je libido. V polovině puberty, kromě toho postupné zvyšování obsahu luteinizačního hormonu v séru a zvýšení citlivosti hypofýzy lyuliberinu jsou zaznamenány charakteristické zvýšení sekrece luteinizačního hormonu spojené s nočního spánku. K tomu dochází na pozadí odpovídajícího zvýšení hladin testosteronu v noci a impulzu jeho sekrece.

Je známo, že během puberty, byly početné a různorodé metabolické transformaci, morfogenezi a fyziologické funkce vyplývající synergický účinek pohlavních steroidů a jiných hormonů (růstový hormon, thyroxin a další.).

Na konci a až 40-50 let se spermatogenní a steroidogenní funkce varlat udržují přibližně na stejné úrovni. To je doloženo konstantní rychlostí produkce testosteronu a pulzující sekrecí luteinizačního hormonu. Během tohoto období se postupně zvyšují vaskulární změny varlat, což vede k ohniskové atrofii vas deferens. Přibližně od věku 50 let začne funkce mužských pohlavních žláz pomalu mizet. Počet degenerativních změn tubulů se zvyšuje, počet hermetických buněk v nich klesá, ale mnoho tubulů pokračuje v provádění aktivní spermatogeneze. Semeny mohou být redukovány a mírnější, počet zralých Leydigových buněk se zvyšuje. U mužů starších 40 let podstatně zvýšila hladiny luteinizačního hormonu a folikuly stimulujícího hormonu v séru, zatímco míra produkce testosteronu a jeho obsah volného tvaru snížena. Celková hladina testosteronu se zachovala již několik desítek let, protože zvýšená vazebná kapacita Sgsg a zpomaluje metabolické clearance hormon. To je doprovázeno zrychleného konverzi testosteronu na estrogeny, společný obsah v séru se zvýší, i když hladina volného estradiolu rovněž snížena. V tkáni varlat a krví, která z nich proudí, množství všech meziproduktů biosyntézy testosteronu, počínaje pregnenolonem, klesá. Vzhledem k tomu, střední a stáří cholesterol nemůže omezovat steroidů, se předpokládá, že zlomené mitochondriální transformační procesy první pregnenolone. Je třeba také poznamenat, že ve stáří hladina luteinizačního hormonu v plazmě, i když zvýšená, ale zdá se, že toto zvýšení je nedostatečné snížení hladiny testosteronu, což může indikovat změnu v hypotalamu nebo hypofýzy center regulovat funkci gonád. Velmi pomalý úbytek testikulárních funkcí s věkem ponechává otázku role endokrinních změn jako příčiny menopauzy u mužů.

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