Mužské pohlavní hormony: hlavní funkce

Z knihy: Sukhikh G.T., Bozhedomov V.A. MUŽSKÁ NEPLODNOST. Praktická příručka pro urology a gynekology, Moskva: Eksmo, 2009; 240 s nemocný. – Lékařská praxe. Informace jsou na webu zveřejněny se svolením autora – prof. V.A. Božedomová.

1. Etiologie, patogeneze a klasifikace poruch mužské reprodukční funkce

Mužské pohlavní žlázy člověka (varlata – varle nebo orchis) plní dvě důležité funkce: produkují spermie a pohlavní hormony, které ovlivňují vývoj primárních a sekundárních pohlavních znaků.

Varlata mají dva anatomické a fyziologické oddíly – uvnitř a vně semenotvorných kanálků. Každá z nich může být také rozdělena do samostatných zón: intertubulární kompartment – na intravaskulární a intersticiální; intratubulární – na bazální a adluminální (obr. 1). Tyto kompartmenty se liší funkcí, biochemickým a antigenním složením: např. v adluminálním kompartmentu semenotvorného tubulu je oproti intersticiu výrazně vyšší obsah draselných iontů a inositolu, ale naopak obsah proteinu a testosteronu. spodní.

Spermie se tvoří uvnitř stočených semenotvorných kanálků, jejichž membrána je vystlána sustentocyty (Sertoliho buňky) a zárodečným epitelem, ze kterého se tvoří zralé samčí zárodečné buňky. Sertoliho buňky jsou pyramidálního tvaru a dosahují svého vrcholu do lumen stočeného tubulu. Na jejich bočních plochách se tvoří prohlubně ve tvaru zálivu, ve kterých jsou umístěny spermatogenní buňky. Přímo na bazální membráně tubulu jsou spermatogonie, výše jsou diferencovanější spermatocyty a spermatidy a na konci obráceném k lumen jsou samotné spermie. Proces přeměny kmenové spermatogonie na zralé spermie se nazývá spermatogeneze.

Spermatogeneze je komplexní proces, který je řízen mnoha geny. Jeho molekulární mechanismy jsou v současnosti aktivně studovány. Je známo, že na regulaci spermatogeneze se podílí asi 2000 genů. Většina z nich se nachází v autosomech, asi 30 genů je v chromozomu Y.

Obr. Průřez varlete ukazuje přítomnost čtyř kompartmentů: vaskulární (V), intersticiální (I) kompartment obsahující lymfatické a Leydigovy buňky, bazální (B) a adluminální (A) semenotvorný tubulus (podle Johnson, 2007).

Délka spermatogeneze u člověka je 62+8 dní.

Spermatogeneze je rozdělena do tří fází. Zahrnuje řadu postupných mitotických dělení (proliferace), redukčního dělení meiózy a morfologické a biochemické metamorfózy buněk (spermiogeneze). V důsledku postupných mitotických dělení od kmenové spermatogonie přes morfologická stadia buněčné diferenciace nazývaná spermatogonie A světlé, A tmavé a B vznikají spermatocyty prvního řádu. Vstupují do meiózy. V profázi meiózy I dochází v těchto buňkách ke cross over – výměně úseků homologních chromozomů, tzn. „směšování“ dědičných informací přijatých od otce a matky. Buňky vzniklé po prvním redukčním dělení se nazývají spermatocyty druhého řádu. Obsahují haploid, tzn. poloviční sada dvouřetězcových chromozomů (23 D chromozomů). Po druhém meiotickém dělení se tvoří spermatidy obsahující 23 jednovláknových chromozomů (23 chromozomů S). Geneticky se spermatidy neliší od zralých spermií, ale chromatin v nich ještě není dostatečně kompaktně zabalen a chybí specifické organely nezbytné pro oplodnění. Později, v procesu spermiogeneze, spermatidy tvoří akrozom, dochází ke kondenzaci heterochromatinu, ve střední části jsou lokalizovány centrioly a mitochondrie a vzniká bičík. Přebytečná cytoplazma tvoří reziduální tělíska. Během kondenzace chromatinu jsou histony nahrazeny přechodnými proteiny a jinými protaminy, což vede ke zvýšení kompaktnosti DNA více než 20krát ve srovnání se somatickými buňkami. V důsledku tvorby heterochromatinu ve stadiu prodloužených spermatid a spermií přestává transkripční aktivita většiny genů.

Spermatogeneze začíná periodicky na různých místech varlete, což zajišťuje kontinuální, spíše než pulzující charakter produkce gamet, jako u žen. Všechny spermie vzniklé z jednoho spermatogonia během spermatogeneze zůstávají spojeny cytoplazmatickými můstky, tzn. tvoří syncytium. Vyvíjející se spermatogenní buňky tvoří stabilní a střídající se populace buněk v různých stádiích diferenciace. Postupná změna takových fází podél semenotvorného tubulu se nazývá vlna spermatogeneze. Organizačním faktorem spermatogeneze jsou Sertoliho buňky, které se samy mění v souladu s cyklem. Když je spermatogeneze dokončena, cytoplazmatické můstky mezi zrajícími gametami jsou zničeny, spermie vstupují do lumen tubulu a jsou pasivně unášeny proudem tekutiny. Tekutina nacházející se v semenotvorných kanálcích je produktem Sertoliho buněk. Spermie umístěné ve stočených semenotvorných kanálcích ještě nejsou schopny samostatného pohybu. Ne všechna vyvíjející se spermie zůstávají naživu, alespoň polovina podstoupí apoptózu a následnou fagocytózu, zatímco jsou stále ve varlatech. Podílí se na tom cytokinový tumor nekrotizující faktor-a. Jejich fagocytóza je také prováděna Sertoliho buňkami.

Sertoliho buňky také plní další funkci: tvoří hematotestikulární bariéru (BTB), která odděluje bazální a adluminální kompartmenty v semenotvorných tubulech. Tato bariéra zabraňuje tomu, aby se antigeny ve vývoji spermatogenních buněk, které prošly stádiem meiózy, dostaly do krevního řečiště. Potřeba takové ochrany je způsobena skutečností, že prvky synaptonemálního komplexu, protaminy, receptory a enzymy akrozomu a další diferenciační antigeny spermií se poprvé objevují až během puberty. Proto vůči nim neexistuje žádná tolerance – imunologická necitlivost, která se běžně vyskytuje proti autoantigenům přítomným na nezralých T- a B-buňkách v primárních imunitních orgánech (kostní dřeň a brzlík) v prenatálním a časném postnatálním období. Hlavním prvkem GTB jsou tři úrovně těsných spojení mezi sousedními Sertoliho buňkami, jimiž se stejně jako brány pohybují zralé gamety adluminálním směrem. Kromě izolační funkce provádějí Sertoliho buňky aktivní imunosupresi a povinně vylučují speciální látku Fas ligand, který způsobuje apoptózu T a NK buněk, které pronikly do varlete. Buňkou syntetizovaný transformující růstový faktor-β3 má také imunosupresivní účinek.

Intertubulární kompartment varlete obsahuje intersticiální endokrinocyty (Leydigovy buňky), které syntetizují většinu androgenů cirkulujících v těle (~95 %), dále krevní a lymfatické cévy, nervy a makrofágy. Syntetizovaný testosteron se dostává do krve, lymfy a působí systémově na mnoho typů buněk, které pro něj mají receptory: svaly, kůži, kosti, neurony paraventrikulárního jádra hypotalamu, kavernózní tkáň penisu atd. testosteron má účinky v samotném varleti, ovlivňuje spermatogenezi. Testosteron vstupuje do semenotvorného tubulu navázaný na speciální protein – androgen-binding protein (ABP), který je syntetizován Sertoliho buňkami. Cílem pro testosteron v semenotvorných tubulech jsou Sertoliho buňky Působením enzymu 5-alfa-reduktázy se testosteron přeměňuje na dihydrotestosteron (DHT), který má dvojnásobnou afinitu k androgennímu receptoru, a proto má větší biologický účinek. Interakce testosteronu a DHT s androgenními receptory je nezbytná k tomu, aby Sertoliho buňky vykonávaly své funkce. V nepřítomnosti androgenů je spermatogeneze narušena ve fázi meiózy. Postmeiotické spermatogenní buňky samy o sobě takové receptory postrádají, takže účinek testosteronu na zrání gamet je způsoben pouze parakrinním vlivem Sertoliho buněk.

Kromě androgenů produkují Leydigovy buňky některé estrogeny, které se tvoří z androgenů působením aromatázy, oxytocin, který stimuluje kontrakci chámovodu a zajišťuje pohyb spermií podél nadvarlete, a cytokin inzulinu podobný růstový faktor 3 (Insl3), jehož funkce ve varleti je stále nejasná .

Spermatogenní a androgeny produkující funkce varlat jsou pod kontrolou centrálního nervového systému (CNS), který integruje faktory prostředí a duševní stav, a interakci nervového, endokrinního a imunitního systému (obr. 2).

Obr. Centrální regulace funkce varlat. Jsou ukázány vzorce produkce GnRH hypotalamem, LH a FSH hypofýzou a cirkadiánní rytmy produkce testosteronu (podle Jockenhovela, 2004).

Klíčovou roli v tom má hypotalamus, malá struktura (1/150 mozkové hmoty) umístěná v diencefalu a spojená nervovými vlákny s mnoha strukturami, především s jádry thalamu (thalamus) a limbickým systémem. (hipocampus a cingulate gyrus), které hrají klíčovou roli ve formování emocí. Hypotalamus produkuje speciální hormony, které regulují funkce endokrinních orgánů, tzv uvolňující hormony. Hormon, který ovlivňuje reprodukční systém, je gonadotropní releasing hormon (GnRH). Jedná se o dekapeptid, který vstupuje do přední hypofýzy (adenohypofýzy) a působením na její specifické buňky stimuluje produkci gonadotropních hormonů hypofýzy. Reprodukční funkci regulují tři hormony hypofýzy: folikuly stimulující (FSH), luteinizační (LH) a prolaktin (Prl). FSH stimuluje vývoj zárodečných (vlastně pohlavních) buněk v gonádách, LH působí na produkci steroidních hormonů v pohlavních žlázách a PRL potencuje působení dvou popsaných hormonů na cílové buňky. Syntéza LH a FSH závisí na frekvenci a amplitudě pulzního uvolňování GnRH v hypotalamu. Normálně jsou vrcholy GnRH pozorovány v intervalech 90-120 minut. Když se frekvence zvýší, syntetizuje se převážně LH, když se sníží, syntetizuje se FSH. Když vrcholy následují po sobě v intervalech kratších než 20 minut nebo je sekrece pozorována v konstantním režimu, dochází k potlačení funkce gonád v důsledku vyčerpání sekrečních buněk hypofýzy. Pulzující sekrece LH zcela opakuje pulzaci GT-RH, ale k uvolňování FSH dochází s delší dobou. To je způsobeno rozdílnou „délkou života“ hormonů: poločas LH v krevním séru je 50 minut a FSH 180-200 minut.

Gonadotropiny vylučované v hypofýze jsou přenášeny krví po celém těle a působí na buňky, které mají na ně citlivé receptory. FSH se váže na receptory Sertoliho buněk a stimuluje jejich práci: v nepřítomnosti FSH dochází k výraznému potlačení spermatogeneze a zmenšení velikosti varlat. LH se váže na receptory Leydigových buněk a je potřebný pro syntézu androgenů: v nepřítomnosti LH je narušena produkce testosteronu a také ustává spermatogeneze. Intracelulární mechanismy působení gonadotropinů na spermatogenezi nejsou plně objasněny. Existují důkazy, že zabraňují spontánní apoptóze spermatogenních buněk. FSH a LH působí synergicky, zejména FSH stimuluje syntézu androgenních receptorů v Sertoliho buňkách a androgeny zase stimulují FSH receptory. Pohlavní steroidy zároveň působí na sekreční buňky hypotalamu a hypofýzy a regulují tak pulzační sekreci GnRH, LH a FSH na principu zpětné vazby. Kromě toho se na tvorbě zpětné vazby podílejí růstové faktory inhibin B a aktivin A, produkty Sertoliho buněk. Sertoliho buňky také nadále produkují určité množství mulleriánského inhibičního hormonu (MIH), který hrál hlavní roli ve formování mužského reprodukčního systému během embryonálního a fetálního období. Prolaktin a inhibin potlačují produkci androgenů stimulovanou LH.

Do regulace reprodukční funkce jsou zahrnuty i alfa-adrenergní blokátory, endorfiny, enkefaliny a další neurotransmitery zajišťující řízení, přesněji řečeno korekci fungování reprodukčního systému z centrálního nervového systému. Například bylo prokázáno, že norepinefrin a dopamin stimulují produkci GnRH a sexuální aktivitu, zatímco serotonin a endorfiny ji inhibují.

Epididymis je systém tubulů naplněných zralými spermiemi. Zde se stávají schopnými oplodnění. Kromě biochemického „zrání“, ve kterém hrají důležitou roli glycerol-fosforylcholin, karnitin a ionty vápníku, dochází k výraznému zvýšení koncentrace spermií v semenné tekutině v důsledku absorpce vody. Zvláštní roli hraje vysoká koncentrace dihydrotestosteronu (DHT): je-li v periferní krvi poměr DHT/T 0.1, v tkáňovém moku varlete je to 1.0, pak v hlavě nadvarlete je to již cca. 4.0. Přestože jsou morfologicky plně vytvořeny, zůstávají spermie v ocasu nadvarlete nehybné. To může být způsobeno přítomností specifických inhibičních faktorů v tekutině přívěsku, ale je pravděpodobnější, že k zahájení motility jsou vyžadovány specifické stimulační faktory obsažené v sekreci přídatných pohlavních žláz.

Vas deferens prochází tříselným kanálem a pak dolů a zpět podél boční stěny pánve, směřuje ke dnu močového měchýře, kde se oba vývody spojují. Na posledním úseku každého chámovodu se zdá, že se jeho stěna vyboulí a tvoří boční výrůstky, semenné váčky (vesicula seminalis). Jejich složená sliznice produkuje hustý nažloutlý sekret, který se mísí se spermií a zkapalňuje je, vyživuje a aktivuje spermie. Špičatý vylučovací kanál každého semenného váčku se spojuje s koncovým úsekem chámovodu a vytváří ejakulační kanálek ​​dlouhý asi dva cm, který proráží předstojnou žlázu a ústí do prostatické části mužské močové trubice úzkým otvorem umístěným na hl. základna semenného pahorku.

Předstojná žláza (prostata/glandula prostatica) se skládá z 30-60 prostatických žláz, jejichž epitel produkuje tekutý bělavý sekret – součást spermií. Kontrakce svalového aparátu v okamžiku ejakulace podporuje uvolňování sekretu z prostatických žláz do močové trubice.

Bulbouretrální žlázy (Cowperovy) (glandula bildourethralis) ústí do lumen močové trubice a produkují viskózní sekret, který chrání sliznici močové trubice před dráždivými účinky moči.

Látky vylučované prostatou, Cowperovými žlázami a semennými váčky se přidávají ke spermiím, když se pohybují ejakulačním kanálkem a močovou trubicí, zkapalňují je, zvyšují životaschopnost spermií a aktivují je.

Mužské pohlavní hormony neboli androgeny jsou přítomny u všech lidí. I v ženském těle je produkují nadledvinky. U mužů přebírají funkci syntézy látek pohlavní žlázy a nadledvinky. Pohlavní hormony jsou látky s vysokou biologickou aktivitou. Proto se jejich mírný nadbytek či nedostatek promítne do zdravotních ukazatelů.

Specialisté kliniky Sanmedexpert vám pomohou rychle určit příčinu hormonální nerovnováhy pomocí moderních metod a provést adekvátní terapii. Tým endokrinologů, neurologů, chirurgů a terapeutů problém rychle a efektivně vyřeší. A moderní diagnostické vybavení, vysoce kvalifikovaní odborníci, útulné budovy a přátelský servisní personál vás připraví na pozitivní výsledek.

Typy androgenů

• Testosteron Nejčastěji, když mluvíme o mužských pohlavních hormonech, je myšlena tato látka. Pro zdraví a aktivitu silnějšího pohlaví je hladina androgenů v krvi v rozmezí 6,68 – 25,7 nmol/l. Testosteron ovlivňuje libido, sekundární sexuální charakteristiky, metabolismus, fyzickou a duševní aktivitu. Při jeho nedostatku se u mužů rozvíjí vysoký hlas, nastupuje obezita ženského typu (tuková tkáň se ukládá v pase a bocích), klesá libido a vypadávají ochlupení. Nadbytek testosteronu vede k nadměrné agresivitě, nervozitě a rané plešatosti. Pokud se koncentrace testosteronu v ženském těle zvýší, začnou na kůži hnisavé zánětlivé procesy, hlas zhrubne a na těle a obličeji začnou růst ochlupení v mužském vzoru. Specialisté SanmedExpert pomohou normalizovat hormonální hladinu a vrátit indikátor do normálu.
• Dihydrotestosteron. Je to derivát testosteronu. Má největší biologickou aktivitu ze všech androgenů. Poskytuje vytrvalost a růst svalů, často se stává viníkem rané plešatosti, růstu vlasů na hrudi, zádech a břiše u mužů. Normální hladina je 250–990 pg/ml.
• Androstenedione syntetizované varlaty. Přímo ovlivňuje reprodukční funkce a sexuální touhu. Normálně 75-205 ng.
• Dehydroepiandrosteron. Tuto látku produkují varlata. Hormonu podobný steroid řídí hladinu androgenů v krvi a rychlost metabolismu.

Co způsobuje hormonální nerovnováhu?

• stres a dlouhodobé nervové napětí. V takových podmínkách začíná selhávat hypofýza a endokrinní systém produkuje biologicky aktivní látky v nadbytku nebo nedostatku. Endokrinologové společnosti SanmedExpert pomohou tuto příčinu odstranit. V případě vážných problémů nebo dlouhodobého stresu je neurologem předepsána terapie mírnými sedativy;
• poranění reprodukčního systému nebo infekční onemocnění. Když je narušena integrita tkání varlat nebo nadledvin, jsou hnisavé zánětlivé procesy těchto orgánů v aktivní fázi a koncentrace androgenů rychle klesá;
• přirozené degenerativní změny v těle. U mužů po 25 letech klesá koncentrace androgenů v těle každý rok o 1 %. Existují různé metody, jak udržet zdraví mužů na normální úrovni a endokrinologové ze SanmedExpert s nimi pacienty seznámí;
• špatná výživa. Přebytek cukru a cholesterolu ve stravě vede k narušení syntézy steroidů;
• dlouhodobá léčba agresivními léky (antibiotika nebo chemoterapie);
• ekologie;
• hypodynamie. Stagnace krve v reprodukčním systému vede k narušení trofismu varlat. To způsobuje pokles produkce androgenů varlaty a nadledvinami;
• benigní a maligní novotvary reprodukčního systému.

Příznaky nedostatku a přebytku androgenů

Některé příznaky ukazují na hormonální nerovnováhu. Měli byste okamžitě navštívit endokrinologa, pokud:

• nedostatek sexuální touhy;
• rychlá obezita nebo rychlý úbytek hmotnosti;
• snížená fyzická aktivita;
• zvýšená agresivita;
• snížená výkonnost a koncentrace;
• zvýšení teploty;
• ztráta svalového tonusu a snížení pevnosti kostí.

Diagnostika hormonálních poruch

K určení příčin onemocnění a výběru správné terapie hormonálních poruch doporučují endokrinologové společnosti SanmedExpert pacienty na diagnostiku. Veškerý výzkum probíhá za použití zahraničních technologií a nejmodernějšího vybavení. Proto pacienti rychle obdrží spolehlivé výsledky testů. Během diagnostických postupů se provádí následující:

• krevní test ke stanovení koncentrací androgenů. Nejvíce informativní metoda, která dává jasnou představu o stavu reprodukčního systému;
• Ultrazvuk genitálií a nadledvin pomáhá určit přítomnost změn ve struktuře orgánů, novotvary maligní nebo benigní povahy.

Jak normalizovat mužské hormony?

Po obdržení výsledků testů začnou endokrinologové, neurologové a odborníci na výživu tento problém řešit pomocí:

• moderní hormonální léky. Farmakologická činidla mohou obnovit normální rovnováhu androgenů v krátkém časovém období;
• chirurgický zákrok. V případě novotvarů nebo jiných patologií se provádějí operace. Tým chirurgů v SanmedExpert pomůže problém vyřešit rychle a efektivně;
• mírné sedativa. Uvolňují stres a dlouhodobé nervové napětí;
• diety. Normalizuje koncentraci cukru a cholesterolu v krvi, obnovuje reprodukční funkce;
• fyzická aktivita. Silový trénink pod dohledem trenéra má pozitivní vliv na rovnováhu mužských pohlavních hormonů.