 |
Биохимические функции и молекулярный механизм действия тестостерона
|
|
|
|
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.[5]
Рисунок 6. Механизм действия тестостерона на клетки-мишени
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, возникает недоразвитие яичек. Полное исчезновение андрогенового рецептора приводит к развитию женского фенотипа с отсутствием любых проявлений мужских признаков.[5]
Большое количество тестостерона увеличивает основной обмен более чем на 15%. Такое повышение уровня основного обмена является следствием анаболического действия тестостерона, приводящего к увеличению количества белка в клетках или, иными словами, к увеличению количества ферментов, определяющих общий уровень активности всех клеток организма.
|
|
|
Опытным путем доказано, что повышенное содержание тестостерона в крови влечет за собой увеличение содержания красных клеток крови на 15-20%. Это связано с действием тестостерона на основной обмен.
Тестостерон, как и многие стероидные гормоны, увеличивает реабсорбцию натрия в дистальных канальцах почек.[11]
Большинство влияний тестостерона является результатом увеличения скорости образования белка в клетках-мишенях.
Механизм действия тестостерона
Рецепторы андрогенов принадлежат к семейству внутриклеточных рецепторов. Эти рецепторы локализуются в цитоплазме и включают гормонсвязывающий домен, ДНК-связывающий домен и домен, активирующий транскрипцию гена-мишени. Рецептор андрогенов - это гликопротеид, содержащий 910 аминокислот. Ген рецептора андрогенов расположен на Х-хромосоме и состоит из 100 тысяч нуклеотидов. Рецептор андрогенов способен связывать как тестостерон, так и другие андрогены.[9]
Тестостерон попадает в клетки простаты через несколько минут после начала секреции. Затем он под влиянием внутриклеточного фермента редуктазы превращается в дигидротестостерон, который, в свою очередь, связывается с цитоплазматическим белком-рецептором. При связывании гормона с соответствующим доменом происходит активация рецептора. Активированный рецептор в комплексе с гормоном перемещается в ядро и присоединяется к определенной последовательности гена-мишени (гормон-чувствительный элемент гена). Затем рецептор активирует транскрипцию гена-мишени, и в результате образуется специфический белок (например, актин, миозин).
Как только этот процесс завершается, комплекс «гормон-рецептор» распадается. Молекулы тестостерона могут вернуться в кровоток и начать взаимодействие с другими клетками организма.[9,10]
Тестостерон стимулирует продукцию белков практически во всех клетках организма, хотя его влияние на увеличение количества белков в клетках особенно специфично по отношению к клеткам органов-мишеней или тканям, ответственным за развитие как первичных, так и вторичных половых признаков мужского организма.[11]
|
|
|
Значение тестостерона
Тестостерон отвечает главным образом за различные проявления маскулинизации организма и за развитие вторичных половых признаков. Удаление семенников на ранних этапах формирования плода вызывает развитие половых органов особи женского пола. Таким образом, тестостерон отвечает за развитие полового члена и мошонки, простаты, семенных пузырьков и половых протоков мужского организма, одновременно при этом подавляется формирование женских половых органов. Тестостерон является стимулом к опусканию яичек.[11]
Тестостерон вызывает рост волос на лобке, вдоль белой линии живота, на лице, на груди, на других поверхностях тела, а также усиление их роста. Тестостерон уменьшает рост волос на голове, преимущественно на макушке; у мужчин со сниженной функцией семенников облысение наблюдается редко. Однако у многих мужчин с выраженными вторичными половыми признаками облысение не развивается, т.к. оно является результатом двух факторов: во-первых, генетически обусловленной склонностью к развитию облысения; во-вторых, присутствием в крови большого количества андрогенов. У женщин с аналогичной генетической предрасположенностью на фоне длительно существующих андроген-продуцирующих опухолей развивается облысение, подобное мужскому.[11]
Тестостерон, продуцируемый семенниками или поступающий в организм извне, вызывает гипертрофию слизистой гортани наряду с изменением размеров гортани. Эти изменения поначалу воспринимаются как диссонанс, «ломка» голоса.
Тестостерон увеличивает толщину кожи и с большей выраженностью подкожного слоя тканей. Наряду с этим тестостерон повышает скорость секреции сальных желез. Наибольшее значение имеет повышение секреторной активности сальных желез, расположенных на лице, поскольку такая гиперсекреция является причиной появления акне (воспаления сальных желез). Акне
Тестостерон увеличивает образование белков и способствует развитию мышц. Одним из наиболее выраженных признаков мужского организма по прошествии подросткового периода является большая представленность мышечной массы (на 50%) по сравнению с мышечной массой женщин. Это связано с увеличением синтеза белка не только в мышцах.
|
|
|
Тестостерон способствует задержке кальция в костях в связи с существенным увеличением в кровотоке тестостерона, отмечающимся в пубертатном периоде или после продолжительного введения тестостерона, кости заметно утолщаются и становятся способными депонировать дополнительные количества солей кальция.[11]
Дефицит тестостерона
Причина дефицита тестостерона может быть связана как с семенниками, так и с гипоталамо-гипофизарной системой. Возрастной дефицит тестостерона относится к отдельной категории.
Семенники могут отсутствовать или функционировать неправильно в результате травмы или хирургической операции или в случаях врожденных их дефектов (отсутствие, неправильное расположение). Дефицит тестостерона также может иметь генетическое происхождение или появиться после воспаление яичек (паротита) и ряда других заболеваний.
Гормоны, вырабатываемые гипоталамусом и гипофизом, стимулируют выработку гормонов семенниками. Если количество этих гормонов недостаточно, то яички не способны нормально функционировать. Секреция гормонов гипоталамусом может быть нарушена в результате генетического порока (например, синдром Каллмана). Слишком малый вес (вследствие заболевания, чрезмерных физических нагрузок или психологических нарушений, таких как булимия) также может снижать активность гипоталамуса. Кроме того, причина дефицита тестостерона может быть связана с гипофизом. Дефицит гипофизарных гормонов бывает врожденным или обусловленным опухолью гипофиза. Ряд системных заболеваний, наркотики, радиация и токсины также способны нарушать функционирование этой системы.
Производство половых гормонов с возрастом снижается. Общее ухудшение здоровья с возрастом вследствие болезней (например, атеросклероза) часто является дополнительным фактором развития этого дефицита.
|
|
|
Дефицит тестостерона оказывает негативное влияние на здоровье и способствует процессам старения.
Синдром Клайнфельтера - генетическое нарушение, при котором отмечается дефицит тестостерона. У мужчин с синдромом Клайнфелтера в содержится две X-хромосомы и одна Y-хромосома (XXY), вместо одной X- и одной Y-хромосомы (XY). Это нарушение приводит к расстройствам полового созревания, недостаточному развитию мужских половых признаков, бесплодию и серьезным заболеваниям (например, к остеопорозу).
Синдром Каллмана - врожденное заболевание, при котором отмечается дефицит тестостерона. При синдроме Каллмана нарушено высвобождение ГнРГ (гонадотропин-рилизинг гормона) гипоталамусом, что приводит к недостаточной выработке ЛГ (лютеинизирующего гормона) и ФСГ (фолликулостимулирующего гормона) гипофизом. Это означает, что отсутствует стимуляция для выработки тестостерона и спермы яичками.[14]
В клинической картине андрогенной недостаточности выделяют несколько групп симптомов:
1.Вегето-сосудистые: горячие приливы, повышенная потливость, сердцебиение, кардиалгии.
2.Эндокринные нарушения: ожирение, увеличение грудных желез, уменьшение оволосения на лице.
3.Костно-мышечные: снижение мышечной массы, неадекватный физическим нагрузкам прирост мышечной массы, боли в костях.
4.Психоэмоциональные: быстрая утомляемость, лабильность настроения со склонностью к депрессиям, нарушение памяти, снижение творческой продуктивности, расстройство сна.
5.Трофические нарушения: сухость кожи, появление морщин.
6.Мочеполовые: учащенное мочеиспускание, ускоренное семяизвержение, нарушение эрекции.
Для диагностики андрогенного дефицита необходимо провести ряд лабораторных исследований:
· исследование разных фракций тестостерона (общий тестостерон, биологически активный тестостерон);
· определение глобулина, связывающего половые стероиды (ГСПС);
· биохимическое исследование крови;
· общий анализ крови.
В определенных случаях изучают плотность костной ткани для выявления остеопороза, а так же проводят другие анализы, необходимых врачу для постановки и уточнения диагноза исследований.
Для лечения нехватки тестостерона используются внутримышечные инъекции, тестостероновый пластырь, тестостероновый гель, мукоадгезивные препараты, оральные медикаменты.
Каждый из этих способов лечения обеспечивает необходимый уровень заместительной гормональной терапии. Тем не менее, у каждого из них есть свои достоинства и недостатки.[14,15]
Заключение
Итак, тестостерон - основной мужской половой гормон, андроген. У мужчин он секретируется клетками Лейдига семенников и корой надпочечников, в небольших количествах образуется у женщин в яичниках и коре надпочечников.
|
|
|
В результате цепи реакций тестостерон образуется в клетках из холестерина, а инактивируется в печени.
Значение и действие тестостерона в организме существенны и разнообразны: определяет развитие мужских половых признаков, влияет на основной обмен, на минеральный обмен. Его влияние осуществляется с раннего внутриутробного периода и продолжается всю последующую жизнь.
Нарушения синтеза тестостерона (пониженное или повышенное), дефекты или отсутствие адрогенных рецепторов у обоих полов вызывает серьезные заболевания.
Список литературы
1. http://www.studsell.com/view/58661/ Портал «Studsell»
2. http://www.gormonoterpy.ru/history_testesterton.htm Гормональная терапия
3. К.М. Капустин, Л.Г. Макарова, В.С. Тундалева, С.А. Краснова. Гормоны-убийцы
4. Биологическая химия с упражнениями и задачами: учебник/под ред. чл.-корр. РАМН С.Е. Северина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 624с.: ил.
5. http://medicalplanet.su/diagnostica/421.html Medical Planet
6. http://www.urolog-site.ru/slovar/l/leidiga.html «Честная урология, андрология»
7. http://steroid.su/endokrinnaya-sistema-cheloveka/ Стероиды
| 8. Дедов И.И., Калинченко С.Ю. Возрастной андрогенный дефицит у мужчин. – М.: Практическая медицина, 2006. – 240с. |
9. http://humbio.ru/humbio/endocrinology/000c4ff1.htm База знаний по биологии человека
10. http://max-body.ru/book/farma/anabolicheskie-steroidy-rukovodstvo-po-primeneniju/1.html Спортивный портал
11. http://meduniver.com/Medical/Physiology/1351.html Портал «Meduniver»
12. http://www.medee.ru/ Статьи по медицине
13. http://teamhelp.ru/ Медицинская энциклопедия
14. http://www.medicinas7.ru/news3/43.html Дефицит тестостерона
15. http://medportal.ru/enc/andrology/climax/8/ Медицинский портал
|
|
|
