Раздел 3. Тема 3. Биосинтез стероидов и стероидных гормонов.

В коре надпочечников образуются из холестерина стероидные гормоны: кортикостероиды (глюкокортикоиды и минералокортикоиды) и половые гомоны (женские и мужские).

В расчете на 1 грамм ткани кора надпочечников занимает второе место в организме после головного мозга по содержанию холестерина и первое место - по содержанию аскорбиновой кислоты (витамина С), необходимой для превращения холестерола в стероидные гормоны.

Мужские половые гормоны – андрогены (от греч. «andros» – мужской) – тестостерон, дигидротестостерон, андростерон. Синтезируются в клетках Лейдига семенников, предстательной железе, коре надпочечников. Небольшое количество андрогенов образуется у женщин в яичниках. Путь биосинтеза андрогенов в семенниках и коре надпочечников одинаков. Предшественником андрогенов служит холестерол, который поступает из плазмы в составе ЛПНП, либо синтезируется в самих железах из ацетил-КоА.

Сначала происходит отщепление боковой цепи холестерола и образование прегненолона – это скорость-лимитирующая реакция. Однако, в отличие от аналогичной реакции, протекающей в надпочечниках, эта стадия стимулируется ЛГ (а не АКТГ). ЛГ, связываясь с рецептором плазматической мембраны клеток Лейдига, активирует аденилатциклазу, увеличивая внутриклеточную концентрацию цАМФ, что вызывает активацию фермента, который расщепляет боковую цепь холестерола между С-20 и С-22.

Превращение прегненолона в тестостерон катализируется пятью микросомальными ферментами и может протекать двумя путями: через образование дегидроэпиандростерона или через образование прогестерона (что, по-видимому, преобладает в семенниках человека).

Суточная секреция тестостерона у мужчин составляет в норме примерно 5 мг. Гормон циркулирует в крови в связанном с белками плазмы состоянии: альбумином (40%) и специфически связывающим половые гормоны β-глобулином (называемым с екс- г ормон с вязывающим г лобулином, СГСГ). Лишь 2% от общего количества гормона в крови транспортируется в свободном виде, и именно такие молекулы проявляют биологическую активность.

В семенных канальцах, предстательной железе, коже, наружных половых органах тестостерон служит предшественником более активного андрогена - дигидротестостерона. В этом превращении участвует примерно 4% тестостерона, у которого происходит восстановление двойной связи кольца и кетогруппы при участии цитоплазматического фермента - NADPH-зависимой 5α-редуктазы. Семенники человека секретируют в сутки до 50-100 мкг дигидротестостерона. Однако большее количество гормона - следствие периферических превращений, и суммарная суточная секреция дигидротестостерона составляет 400 мкг, что почти в 10 раз меньше уровня секреции тестостерона.

В некоторых периферических тканях небольшое количество тестостерона превращается в эстрадиол. В качестве побочных продуктов клетки Лейдига также постоянно секретируют эстрадиол и прогестерон, хотя роль этих гормонов в развитии и поддержании функций размножения и формирования полового поведения у мужчин до настоящего времени не выяснена.

Мишени андрогенов – половые органы и неполовые органы (мышцы, мозг, кости, почки, хрящи, гортань, кожа, жировая ткань).

Женские половые гомоны. К ним относят эстрогены (С₁₈-стероиды) и прогестины (С₂₁-стероиды). Эстрогены образуются путем ароматизации андрогенов. В яичниках из тестостерона образуется эстрадиол; в коре надпочечников из андростендиона синтезируется эстрон; в печени и плаценте эстрон может превращаться в эстриол.

Наиболее активный прогестин – прогестерон – синтезируется в яичниках, семенниках и надпочечниках. У женщин в лютеиновую фазу менструального цикла желтое тело секретирует основное количество прогестерона. Во время беременности прогестерон секретируется фетоплацентарным комплексом.

Эстрадиол в небольших количествах синтезируется в организме мужчин в результате метаболизма тестостерона в печени и жировой ткани и в яичках.

Мишени женских половых гормонов: половые органы, молочные железы и неполовые органы (мозг, кости, хрящи, гортань, кожа, почки, жировая ткань).

Функции половых гормонов.

Функции мужских половых гормонов:

Физиологическое действие андрогенов различно в разные периоды жизни организма:

· пренатальный период: под действием андрогенов происходит дифференциация соматического пола (трансформация вольфовых протоков в семенные пузырьки и семявыносящие протоки; формирование наружных половых органов), маскулинизация мозга, половая дифференцировка гипоталамуса;

· период полового созревания: стимулируют развитие половых органов и половых желез (простаты, семенных пузырьков, придатков яичка); индукция сперматогенеза; приводят к скачкообразному увеличению линейных размеров тела, скелетных мышц, росту костей, но одновременно способствуют и остановке роста, так как стимулируют закрытие эпифизарных зон роста костей. Вызывают изменение структуры кожи и волос (рост волос по мужскому типу), снижение тембра голоса вследствие утолщения голосовых связок и увеличения объема гортани, стимулируют секрецию сальных желез. Действуя на мозг, вызывают формирование мужского типа сексуальной ориентации и мужской психики.

· у взрослых мужчин: андрогены обеспечивают сперматогенез и нормальную функцию половых органов; положительный азотистый баланс; ренотропный эффект (увеличение размеров, массы, кровоснабжения почек); активацию эритропоэза.

Андрогены обладают значительным анаболическим действием, выражающимся в стимуляции синтеза белка во всех тканях, особенно в мышцах.

Женские половые гормоны ответственны за формирование вторичных половых признаков во время полового созревания и поддерживают функции женской репродуктивной системы. Эстрогены стимулируют развитие тканей, участвующих в размножении:

- в матке увеличивают рост миометрия и пролиферацию эндометрия, повышают ее тонус;

- во влагалище увеличивают число слоев клеток и ороговение эпителия;

- вызывают рост эпителия и мышечной ткани маточных труб;

- в молочных железах вызывают пролиферацию молочных протоков.

Действие на неполовые органы

Действуя на мозг, эстрогены обеспечивают формирование полового инстинкта и психического статуса женщины.

Эстрогены оказывают анаболическое действие (стимулируют синтез белка в тканях-мишенях) и обеспечивают положительный азотистый баланс.

В эпифизах костей эстрогены обеспечивают синтез коллагена и отложение кальция и фосфора у девочек. В период полового созревания способствуют окостенению эпифизарных зон роста костей, формированию характерного «женского» скелета, развитию хрящей гортани и формированию женского тембра голоса. Обеспечивают рост волос по женскому типу.

В печени индуцируют синтез специфических белков:

- транспортных белков тиреоидных и половых гормонов;

- факторов свертывания крови (II, YII, IX и X);

- липопротеинов высокой плотности (при этом тормозят образование липопротеинов низкой плотности), что приводит к снижению содержания холестерола в крови. В связи с этим у женщин реже, чем у мужчин, развивается атеросклероз.

Прогестерон действует только в период функционирования желтого тела. Он обеспечивает:

- торможение сокращений матки и маточных труб;

- подготовку стимулированного эстрогенами эндометрия к имплантации оплодотворенной яйцеклетки;

- лактацию;

- снижает сексуальное влечение.

Прогестерон может оказывать действие и на ЦНС, вызывая особенности поведения в предменструальный период.