Peraturan rembesan hormon oleh testis

Peranan fisiologi penting testis menerangkan kerumitan susunan fungsinya. Tiga hormon kelenjar pituitari anterior mempunyai pengaruh langsung pada mereka: hormon perangsang folikel, hormon luteinizing dan prolaktin. Seperti yang telah dinyatakan, LH dan FSH adalah glikoprotein yang terdiri daripada 2 subunit polipeptida, dengan subunit a dalam kedua-dua hormon (dan TSH) adalah sama, dan kekhususan biologi molekul ditentukan oleh subunit beta, yang memperoleh aktiviti selepas bergabung dengan subunit alfa mana-mana spesies haiwan. Prolaktin mengandungi hanya satu rantai polipeptida. Sintesis dan rembesan hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel pula dikawal oleh faktor hipotalamus - hormon pelepas gonadotropin (atau luliberin), yang merupakan dekapeptida dan dihasilkan oleh nukleus hipotalamus dalam saluran portal kelenjar pituitari. Terdapat bukti penglibatan sistem monoaminergik dan prostaglandin (siri E) dalam pengawalan pengeluaran lulliberin.

Dengan mengikat kepada reseptor tertentu pada permukaan sel pituitari, luliberin mengaktifkan adenylate cyclase. Dengan penyertaan ion kalsium, ini membawa kepada peningkatan kandungan cAMP dalam sel. Masih tidak jelas sama ada sifat berdenyut rembesan hormon luteinizing pituitari adalah disebabkan oleh pengaruh hipotalamus.

Hormon pelepas LH merangsang rembesan kedua-dua hormon lutein dan hormon perangsang folikel. Nisbah mereka bergantung pada keadaan di mana kelenjar pituitari merembeskan hormon ini. Oleh itu, dalam satu tangan, suntikan intravena hormon pelepas LH membawa kepada peningkatan ketara dalam paras darah hormon luteinizing, tetapi bukan hormon perangsang folikel. Sebaliknya, infusi hormon pelepas jangka panjang disertai dengan peningkatan kandungan kedua-dua gonadotropin dalam darah. Nampaknya, kesan hormon pelepas LH pada kelenjar pituitari dimodulasi oleh faktor tambahan, termasuk steroid seks. Hormon pelepas LH terutamanya mengawal sensitiviti kelenjar pituitari kepada kesan pemodelan sedemikian dan diperlukan bukan sahaja untuk merangsang rembesan gonadotropin, tetapi juga untuk mengekalkannya pada tahap yang agak rendah (basal). Rembesan prolaktin, seperti yang dinyatakan di atas, dikawal oleh mekanisme lain. Sebagai tambahan kepada kesan rangsangan TRH, lactotroph pituitari juga mengalami kesan perencatan dopamin hipotalamus, yang pada masa yang sama mengaktifkan rembesan gonadotropin. Walau bagaimanapun, serotonin meningkatkan pengeluaran prolaktin.

Hormon luteinizing merangsang sintesis dan rembesan steroid seks oleh sel Leydig, serta pembezaan dan kematangan sel-sel ini. Hormon perangsang folikel mungkin meningkatkan kereaktifan mereka terhadap hormon lutein dengan mendorong penampilan reseptor LH pada membran sel. Walaupun hormon perangsang folikel secara tradisinya dianggap sebagai hormon yang mengawal spermatogenesis, tanpa interaksi dengan pengawal selia lain ia tidak memulakan atau mengekalkan proses ini, yang memerlukan kesan gabungan hormon perangsang folikel, hormon luteinizing, dan testosteron. Hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel berinteraksi dengan reseptor khusus pada membran sel Leydig dan Sertoli, masing-masing, dan melalui pengaktifan adenylate cyclase meningkatkan kandungan cAMP dalam sel, yang mengaktifkan fosforilasi pelbagai protein selular. Kesan prolaktin dalam testis kurang dikaji. Kepekatannya yang tinggi melambatkan spermatogenesis dan steroidogenesis, walaupun ada kemungkinan bahawa dalam kuantiti normal hormon ini diperlukan untuk spermatogenesis.

Gelung maklum balas yang ditutup pada tahap yang berbeza juga sangat penting dalam pengawalan fungsi testis. Oleh itu, testosteron menghalang rembesan OH. Nampaknya, gelung maklum balas negatif ini hanya dimediasi oleh testosteron bebas, dan bukan oleh testosteron yang terikat dalam serum kepada globulin pengikat hormon seks. Mekanisme kesan perencatan testosteron pada rembesan hormon luteinizing agak kompleks. Ia juga mungkin melibatkan penukaran intraselular testosteron kepada sama ada DHT atau estradiol. Adalah diketahui bahawa estradiol eksogen menekan rembesan hormon luteinizing dalam dos yang jauh lebih kecil daripada testosteron atau DHT. Walau bagaimanapun, oleh kerana DHT eksogen masih mempunyai kesan ini dan tidak di aromatisasi, proses terakhir ini jelas tidak diperlukan untuk manifestasi kesan perencatan androgen pada rembesan hormon luteinizing. Lebih-lebih lagi, sifat perubahan dalam rembesan nadi hormon luteinizing di bawah pengaruh estradiol, di satu pihak, dan testosteron dan DHT, sebaliknya, adalah berbeza, yang mungkin menunjukkan perbezaan dalam mekanisme tindakan steroid ini.

Bagi hormon perangsang folikel, dos androgen yang besar mampu menghalang rembesan hormon pituitari ini, walaupun kepekatan fisiologi testosteron dan DHT tidak mempunyai kesan ini. Pada masa yang sama, estrogen menghalang rembesan hormon perangsang folikel dengan lebih intensif daripada hormon luteinizing. Kini telah ditetapkan bahawa sel-sel vas deferens menghasilkan polipeptida dengan berat molekul 15,000-30,000 dalton, yang secara khusus menghalang rembesan hormon perangsang folikel dan mengubah sensitiviti sel pituitari yang merembeskan FSH kepada luliberin. Polipeptida ini, yang sumbernya nampaknya sel Sertoli, dipanggil inhibin.

Maklum balas antara testis dan pusat yang mengawal fungsinya juga ditutup pada tahap hipotalamus. Tisu hipotalamus mengandungi reseptor untuk testosteron, DHT, dan estradiol, yang mengikat steroid ini dengan pertalian tinggi. Hipotalamus juga mengandungi enzim (5a-reduktase dan aromatase) yang menukar testosteron kepada DHT dan estradiol. Terdapat juga bukti gelung maklum balas pendek antara gonadotropin dan pusat hipotalamik yang menghasilkan luliberin. Gelung maklum balas ultrashort dalam hipotalamus itu sendiri tidak boleh diketepikan, mengikut mana luliberin menghalang rembesannya sendiri. Semua gelung maklum balas ini mungkin termasuk pengaktifan peptidases yang menyahaktifkan luliberin.

Steroid seks dan gonadotropin diperlukan untuk spermatogenesis normal. Testosteron memulakan proses ini dengan bertindak ke atas spermatogonia dan kemudian merangsang pembahagian meiotik spermatosit primer, mengakibatkan pembentukan spermatosit sekunder dan spermatid muda. Pematangan spermatid menjadi spermatozoa dijalankan di bawah kawalan hormon perangsang folikel. Ia belum diketahui sama ada yang terakhir ini perlu untuk mengekalkan spermatogenesis yang telah bermula. Pada orang dewasa dengan kekurangan pituitari (hypophysectomy), selepas penyambungan semula spermatogenesis di bawah pengaruh hormon luteinizing dan terapi penggantian hormon perangsang folikel, pengeluaran sperma dikekalkan dengan suntikan LH sahaja (dalam bentuk human chorionic gonadotropin). Ini berlaku walaupun hampir ketiadaan hormon perangsang folikel dalam serum. Data sedemikian membolehkan kita menganggap bahawa ia bukan pengawal selia utama spermatogenesis. Salah satu kesan hormon ini adalah untuk mendorong sintesis protein yang secara khusus mengikat testosteron dan DHT, tetapi mampu berinteraksi dengan estrogen, walaupun dengan pertalian yang kurang. Protein pengikat androgen ini dihasilkan oleh sel Sertoli. Eksperimen haiwan mencadangkan bahawa ia mungkin satu cara untuk mencipta kepekatan testosteron tempatan yang tinggi, yang diperlukan untuk spermatogenesis normal. Sifat protein pengikat androgen daripada testis manusia adalah serupa dengan globulin pengikat hormon seks (SHBG), yang terdapat dalam serum darah. Peranan utama hormon luteinizing dalam pengawalan spermatogenesis adalah untuk merangsang steroidogenesis dalam sel Leydig. Testosteron yang dirembeskan oleh mereka, bersama-sama dengan hormon perangsang folikel, memastikan pengeluaran protein pengikat androgen oleh sel Sertoli. Di samping itu, seperti yang telah dinyatakan, testosteron secara langsung mempengaruhi spermatid, dan tindakan ini difasilitasi dengan kehadiran protein ini.

Keadaan fungsi testis janin dikawal oleh mekanisme lain. Peranan utama dalam perkembangan sel Leydig pada peringkat embrio tidak dimainkan oleh gonadotropin pituitari janin, tetapi oleh gonadotropin korionik yang dihasilkan oleh plasenta. Testosteron yang dirembeskan oleh testis dalam tempoh ini adalah penting untuk menentukan jantina somatik. Selepas kelahiran, rangsangan testis oleh hormon plasenta terhenti, dan tahap testosteron dalam darah bayi yang baru lahir menurun secara mendadak. Walau bagaimanapun, selepas kelahiran, kanak-kanak lelaki mengalami peningkatan pesat dalam rembesan LH dan FSH pituitari, dan sudah pada minggu ke-2 kehidupan, peningkatan kepekatan testosteron dalam serum darah diperhatikan. Menjelang bulan pertama kehidupan selepas bersalin, ia mencapai maksimum (54-460 ng%). Pada usia 6 bulan, tahap gonadotropin secara beransur-ansur menurun dan sehingga akil baligh kekal rendah seperti pada kanak-kanak perempuan. Tahap T juga jatuh, dan tahap pra-pubertal adalah kira-kira 5 ng%. Pada masa ini, aktiviti keseluruhan paksi hipotalamus-pituitari-testikular adalah sangat rendah, dan rembesan gonadotropin ditindas oleh dos estrogen eksogen yang sangat rendah, fenomena yang tidak diperhatikan pada lelaki dewasa. Tindak balas testis terhadap gonadotropin korionik manusia eksogen dipelihara. Perubahan morfologi dalam testis berlaku pada kira-kira enam tahun. Sel-sel yang melapisi dinding tubul seminiferus membezakan, dan lumen tiub muncul. Perubahan ini disertai dengan sedikit peningkatan dalam tahap hormon perangsang folikel dan hormon lutein dalam darah. Tahap testosteron kekal rendah. Antara umur 6 dan 10 tahun, pembezaan sel berterusan, dan diameter tubulus meningkat. Akibatnya, saiz testis meningkat sedikit, yang merupakan tanda pertama yang boleh dilihat akil baligh. Jika rembesan steroid seks tidak berubah dalam tempoh prapubertal, maka korteks adrenal pada masa ini menghasilkan peningkatan jumlah androgen (adrenarche), yang boleh mengambil bahagian dalam mekanisme induksi akil baligh. Yang terakhir ini dicirikan oleh perubahan mendadak dalam proses somatik dan seksual: pertumbuhan badan dan kematangan rangka mempercepatkan, ciri seksual sekunder muncul. Budak lelaki itu bertukar menjadi seorang lelaki dengan penstrukturan semula fungsi seksual yang sepadan dan peraturannya.

Semasa akil baligh, terdapat 5 peringkat:

• I - pra-pubertas, diameter membujur testis tidak mencapai 2.4 cm;
• II - peningkatan awal dalam saiz buah zakar (sehingga 3.2 cm diameter maksimum), kadang-kadang pertumbuhan rambut jarang di pangkal zakar;
• III - diameter membujur testis melebihi 3.3 cm, pertumbuhan rambut kemaluan yang jelas, permulaan peningkatan saiz zakar, kemungkinan pertumbuhan rambut di kawasan ketiak dan ginekomastia;
• IV - rambut kemaluan penuh, rambut sederhana di kawasan ketiak;
• V - perkembangan penuh ciri-ciri seksual sekunder.

Selepas testis mula membesar dalam saiz, perubahan akil baligh berterusan selama 3-4 tahun. Sifat mereka dipengaruhi oleh faktor genetik dan sosial, serta pelbagai penyakit dan ubat-ubatan. Sebagai peraturan, perubahan akil baligh (peringkat II) tidak berlaku sehingga umur 10 tahun. Terdapat korelasi dengan usia tulang, yang pada awal akil baligh adalah kira-kira 11.5 tahun.

Akil baligh dikaitkan dengan perubahan dalam sensitiviti sistem saraf pusat dan hipotalamus kepada androgen. Telah diperhatikan bahawa dalam usia pra-pubertal CNS mempunyai kepekaan yang sangat tinggi terhadap kesan perencatan steroid seks. Akil baligh berlaku semasa tempoh beberapa peningkatan dalam ambang sensitiviti kepada tindakan androgen oleh mekanisme maklum balas negatif. Akibatnya, pengeluaran hipotalamus luliberin, rembesan pituitari gonadotropin, sintesis steroid dalam testis meningkat, dan semua ini membawa kepada kematangan tubul seminiferus. Pada masa yang sama dengan penurunan sensitiviti kelenjar pituitari dan hipotalamus kepada androgen, tindak balas gonadotroph pituitari kepada luliberin hipotalamus meningkat. Peningkatan ini berkaitan terutamanya dengan rembesan hormon luteinizing, dan bukan hormon perangsang folikel. Tahap kedua dua kali ganda lebih kurang pada masa penampilan rambut kemaluan. Oleh kerana hormon perangsang folikel meningkatkan bilangan reseptor untuk hormon lutein, ini memastikan tindak balas testosteron terhadap peningkatan tahap hormon lutein. Dari usia 10 tahun, terdapat peningkatan selanjutnya dalam rembesan hormon perangsang folikel, yang disertai dengan peningkatan pesat dalam bilangan dan pembezaan sel epitelium tubulus. Tahap hormon luteinizing meningkat agak perlahan sehingga umur 12 tahun, dan kemudian terdapat peningkatan pesat, dan sel Leydig yang matang muncul di buah zakar. Pematangan tubulus berterusan dengan perkembangan spermatogenesis aktif. Kepekatan hormon perangsang folikel dalam ciri serum darah lelaki dewasa ditubuhkan pada 15, dan kepekatan hormon luteinizing - oleh 17 tahun.

Peningkatan tahap testosteron serum yang ketara direkodkan pada kanak-kanak lelaki dari kira-kira umur 10 tahun. Kepekatan puncak hormon ini berlaku pada usia 16 tahun. Penurunan kandungan SGBT yang berlaku semasa akil baligh seterusnya menyumbang kepada peningkatan tahap testosteron bebas dalam serum. Oleh itu, perubahan dalam kadar pertumbuhan alat kelamin berlaku walaupun dalam tempoh tahap rendah hormon ini; dengan latar belakang kepekatannya yang sedikit meningkat, suara berubah dan pertumbuhan rambut berlaku di ketiak, pertumbuhan rambut muka dicatatkan sudah pada tahap yang agak tinggi ("dewasa"). Peningkatan saiz kelenjar prostat dikaitkan dengan kemunculan pelepasan pada waktu malam. Libido timbul pada masa yang sama. Pada pertengahan akil baligh, sebagai tambahan kepada peningkatan secara beransur-ansur dalam kandungan hormon luteinizing dalam serum dan peningkatan sensitiviti kelenjar pituitari kepada luliberin, peningkatan ciri dalam rembesan hormon luteinizing yang berkaitan dengan tidur malam direkodkan. Ini berlaku dengan latar belakang peningkatan yang sepadan dalam tahap testosteron pada waktu malam dan rembesan berdenyutnya.

Adalah diketahui bahawa semasa akil baligh, banyak dan pelbagai transformasi metabolisme, morfogenesis dan fungsi fisiologi berlaku, disebabkan oleh pengaruh sinergistik steroid seks dan hormon lain (STH, tiroksin, dll.).

Selepas siap dan sehingga 40-50 tahun, fungsi spermatogenik dan steroidogenik buah zakar dikekalkan pada tahap yang lebih kurang sama. Ini dibuktikan dengan kadar pengeluaran testosteron yang berterusan dan rembesan hormon luteinizing yang berdenyut. Walau bagaimanapun, dalam tempoh ini, perubahan vaskular dalam testis secara beransur-ansur meningkat, yang membawa kepada atrofi fokus tubulus seminiferus. Dari kira-kira umur 50 tahun, fungsi gonad lelaki mula pudar perlahan-lahan. Bilangan perubahan degeneratif dalam tubul meningkat, bilangan sel germinal di dalamnya berkurangan, tetapi banyak tubul terus menjalankan spermatogenesis aktif. Testis boleh mengecil dan menjadi lebih lembut, bilangan sel Leydig yang matang meningkat. Pada lelaki lebih 40 tahun, tahap hormon luteinizing dan hormon perangsang folikel dalam serum meningkat dengan ketara, manakala kadar pengeluaran testosteron dan kandungan bentuk bebasnya berkurangan. Walau bagaimanapun, tahap testosteron keseluruhan kekal sama selama beberapa dekad, kerana kapasiti mengikat SGLB meningkat dan pelepasan metabolik hormon menjadi perlahan. Ini disertai dengan penukaran testosteron yang dipercepatkan kepada estrogen, jumlah kandungannya dalam serum meningkat, walaupun tahap estradiol bebas juga berkurangan. Dalam tisu testis dan darah yang mengalir daripadanya, jumlah semua produk perantaraan biosintesis testosteron berkurangan, bermula dengan pregnenolone. Memandangkan pada usia tua dan nyanyuk, jumlah kolesterol tidak dapat mengehadkan steroidogenesis, adalah dipercayai bahawa proses mitokondria untuk menukar bekas menjadi pregnenolone terganggu. Ia juga harus diperhatikan bahawa pada usia tua, tahap hormon luteinizing dalam plasma, walaupun dinaikkan, nampaknya peningkatan ini tidak mencukupi untuk penurunan kandungan testosteron, yang mungkin menunjukkan perubahan dalam pusat hipotalamus atau pituitari yang mengawal fungsi gonad. Penurunan fungsi testis yang sangat perlahan dengan usia membuka persoalan tentang peranan perubahan endokrin sebagai punca menopaus lelaki.

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