Тестостерон з першого погляду
Тестостерон є найважливішим представником чоловічих статевих гормонів (андрогенів).
Що таке тестостерон?
Тестостерон - один із стероїдних гормонів С19, основна структура якого базується на 19 атомах вуглецю (рис. 1). 1 Хоча тестостерон як статевий гормон головним чином відповідає за вираження чоловічих статевих ознак, він синтезується обома статями. У чоловіків це відбувається переважно в інтерстиціальних клітинах Лейдіга яєчка, але також у невеликій кількості в корі надниркових залоз. 2 У жінок тека-клітини яєчника та кори надниркових залоз виробляють тестостерон. Тестостерон також виробляється плацентою під час вагітності. 2
Рисунок 1: Структурна формула тестостерону.
Як регулюється вироблення тестостерону?
Синтез тестостерону регулюється вивільненням гормонів з гіпоталамуса та гіпофіза. Гормон, що вивільняє гонадотропін (GnRH), викидається в гіпофіз пульсуючим шляхом через гіпоталамус. 1 У передній частині гіпофіза GnRH стимулює секрецію лютеїнізуючого гормону (ЛГ), який потім індукує синтез тестостерону в клітинах Лейдіга. 3
Щоб уникнути перевиробництва тестостерону, існує також механізм негативного зворотного зв’язку. Збільшення концентрації тестостерону в плазмі крові інгібує вивільнення GnRH гіпоталамусом, а отже, і подальший викид тестостерону. 3
Як працює біосинтез тестостерону?
Тестостерон - це стероїдний гормон. Синтез стероїдних гормонів базується на поетапному ферментативному перетворенні холестерину (рис. 2). Холестерин можна отримати або з ЛПНЩ (ліпопротеїдів низької щільності), який всмоктується в клітину через опосередкований рецепторами ендоцитоз. Або він синтезується de novo у клітинах Лейдіга яєчка. Потім холестерин зберігається в клітині у вигляді крапель цитоплазматичного ліпіду. 4-й
Перший крок у синтезі стероїдів відбувається в мітохондріях клітин. Тому мітохондріальний білок StAR (стероїдогенний гострий регуляторний білок), який регулює транспорт холестерину від зовнішньої до внутрішньої мітохондріальної мембрани, є важливим для швидкості синтезу стероїдів. Цей етап обмежує швидкість, оскільки перший фермент у синтезі стероїдів, холестеролмонооксигеназа, знаходиться на внутрішній мітохондріальній мембрані. 1
Перетворення холестерину в тестостерон індукується секрецією LH гіпофіза, що в результаті стимулює активність холестерину монооксигенази. Потім холестерин перетворюється в прегненолон шляхом розщеплення бічного ланцюга між атомами вуглецю 20 і 22. 1
Активність 17α-гідроксилази перетворює прегненолон в 17α-гідроксипрегненолон і 17,20-ліазу в дегідроепіандростерон (DHEA). Потім андростендіон утворюється 5α-ізомеразою та 3β-дегідрогеназою, а на останньому етапі він перетворюється в тестостерон за допомогою 17β-дегідрогенази. 1, 4
Рисунок 2: Синтез тестостерону.
Які нормальні рівні тестостерону?
Викид GnRH гіпоталамусом відбувається з інтервалами, які часто трапляються вночі та рано вранці. 3 Оскільки GnRH регулює вироблення тестостерону, рівень тестостерону залежить від часу доби. Найвищий рівень тестостерону в денному профілі відбувається рано вранці. Тому лікар повинен взяти пробу крові для визначення рівня тестостерону вранці.
Щоденне вироблення тестостерону у чоловіків становить близько 7 мг, а у жінок близько 0,7 мг. 1 Нормальні показники для дорослих жінок становлять 0,15–0,6 нг/мл (0,5–2,0 нмоль/л), а для чоловіків - 3,5–11,5 нг/мл (12–40 нмоль/л) l) (табл. 1).
Таблиця 1: Нормальні значення тестостерону
| Чоловіки | 7 мг | 3,5-11,5 нг/мл (12-40 нмоль/л) |
| Жінки | 0,7 мг | 0,15-0,6 нг/мл (0,5-2,0 нмоль/л) |
Який механізм дії тестостерону?
У крові тестостерон на 98% зв’язується з білками, такими як альбумін або глобулін, що зв’язує статеві гормони (SHBG). 5 Тестостерон може виконувати свою функцію лише відповідно до сьогоднішньої доктрини, однак у вільній формі. Рівень SHBG впливає на ефективність тестостерону, а також може впливати на сам синтез тестостерону. Високий рівень SHBG у крові означає, що негативний ефект зворотного зв'язку пригнічується, а синтез тестостерону стимулюється. 4-й
Тестостерон виділяється в органах-мішенях і зв’язується з рецепторами андрогенів (AR). До рецепторів андрогенів належать, крім усього іншого. складається з ДНК-зв’язуючого домену та андроген-зв’язуючого домену. 6 У неактивному стані вони зв’язуються з білками теплового шоку (HSP) і локалізуються в цитоплазмі клітин. Зв’язування тестостерону з рецептором андрогенів індукує зміну конформації, вивільнення білка теплового удару та транслокацію гормоно-рецепторного комплексу в ядро клітини. 6-й
Там комплекс зв'язується з так званими "андроген-реагуючими елементами" ДНК у формі димерів і може регулювати експресію андроген-залежних генів (рис. 3). 5 На активність гормоно-рецепторного комплексу може впливати також зв'язування подальших коактиваторів або корепресорів. Таким чином, специфічна для тканин експресія цих корегуляторів може сприяти тканинним функціям тестостерону. 6-й
У деяких тканинах, таких як простата, тестостерон спочатку перетворюється 5α-редуктазою в дигідротестостерон, який має більш високу спорідненість до AR. 5 Тестостерон, однак, може також метаболізуватися до естрадіолу за допомогою активності ароматази, а потім діє через рецептори естрогену. 5
Рисунок 3: Механізм дії тестостерону.
AR = рецептор андрогену; ДГТ = дигідротестостерон; Hsp = білок теплового шоку; Т = тестостерон.