Testosterón v skratke
Testosterón je najdôležitejším predstaviteľom mužských pohlavných hormónov (androgénov).
Čo je testosterón?
Testosterón je jedným zo steroidných hormónov C19, ktorého základná štruktúra je založená na 19 atómoch uhlíka (obr. 1). 1 Hoci testosterón ako pohlavný hormón je primárne zodpovedný za vyjadrenie mužských sexuálnych charakteristík, syntetizuje ho obe pohlavia. U mužov sa to vyskytuje hlavne v Leydigových bunkách v semenníku, ale tiež v malom množstve v nadobličkovej kôre. 2 U žien bunky teky vaječníka a kôra nadobličiek produkujú testosterón. Testosterón je tiež produkovaný placentou počas tehotenstva. 2
Obrázok 1: Štruktúrny vzorec testosterónu.
Ako je regulovaná produkcia testosterónu?
Syntéza testosterónu je regulovaná uvoľňovaním hormónov z hypotalamu a hypofýzy. Hormón uvoľňujúci gonadotropín (GnRH) sa pulzujúcim spôsobom uvoľňuje do hypofýzy cez hypotalamus. 1 V prednej hypofýze GnRH potom stimuluje sekréciu luteinizačného hormónu (LH), ktorý potom indukuje syntézu testosterónu v Leydigových bunkách. 3
Aby sa zabránilo nadmernej produkcii testosterónu, existuje aj mechanizmus negatívnej spätnej väzby. Zvyšujúca sa koncentrácia testosterónu v krvnej plazme inhibuje uvoľňovanie GnRH hypotalamom a následne uvoľňovanie ďalšieho testosterónu. 3
Ako funguje biosyntéza testosterónu?
Testosterón je steroidný hormón. Syntéza steroidných hormónov je založená na postupnej enzymatickej premene cholesterolu (obr. 2). Cholesterol je možné získať buď z LDL (lipoproteín s nízkou hustotou), ktorý sa absorbuje do bunky prostredníctvom receptorom sprostredkovanej endocytózy. Alebo sa syntetizuje de novo v Leydigových bunkách semenníka. Cholesterol sa potom ukladá v bunke vo forme kvapiek cytoplazmatických lipidov. 4
Prvý krok v syntéze steroidov sa uskutočňuje v mitochondriách buniek. Mitochondriálny proteín StAR (steroidogénny akútny regulačný proteín), ktorý reguluje transport cholesterolu z vonkajšej na vnútornú mitochondriálnu membránu, je preto dôležitý pre rýchlosť syntézy steroidov. Tento krok obmedzuje rýchlosť, pretože prvý enzým pri syntéze steroidov, cholesterol monooxygenáza, sa nachádza na vnútornej mitochondriálnej membráne. 1
Konverzia cholesterolu na testosterón je indukovaná sekréciou LH hypofýzy, ktorá následne stimuluje aktivitu cholesterolu monooxygenázy. Cholesterol sa potom prevedie na pregnenolón štiepením bočného reťazca medzi atómami uhlíka 20 a 22. 1
Aktivita 17a-hydroxylázy prevádza pregnenolón na 17a-hydroxypregnenolón a 17,20-lyázu na dehydroepiandrosterón (DHEA). Androstendión je potom tvorený 5α-izomerázou a 3β-dehydrogenázou a v poslednom kroku je potom prevedený na testosterón pomocou 17β-dehydrogenázy. 1, 4
Obrázok 2: Syntéza testosterónu.
Aká je normálna hladina testosterónu?
Uvoľňovanie GnRH hypotalamom sa uskutočňuje v intervaloch, ktoré sa často vyskytujú v noci a skoro ráno. 3 Pretože GnRH reguluje produkciu testosterónu, hladiny testosterónu závisia od dennej doby. Najvyššie hladiny testosterónu v dennom profile sa vyskytujú skoro ráno. Lekár by mal preto ráno odobrať vzorku krvi na stanovenie hladiny testosterónu.
Denná produkcia testosterónu u mužov je okolo 7 mg a u žien okolo 0,7 mg. 1 Normálne hodnoty pre dospelé ženy sú medzi 0,15–0,6 ng/ml (0,5–2,0 nmol/l) a pre mužov medzi 3,5–11,5 ng/ml (12–40 nmol/l). l) (Tab. 1).
Tabuľka 1: Normálne hodnoty testosterónu
| Muži | 7 mg | 3,5 - 11,5 ng/ml (12 - 40 nmol/l) |
| ženy | 0,7 mg | 0,15 - 0,6 ng/ml (0,5 - 2,0 nmol/l) |
Aký je mechanizmus účinku testosterónu?
V krvi sa testosterón z 98% viaže na bielkoviny, ako je albumín alebo globulín viažuci pohlavné hormóny (SHBG). 5 Testosterón môže vykonávať svoju funkciu iba podľa dnešnej doktríny, avšak vo voľnej forme. Hladina SHBG má vplyv na účinnosť testosterónu a môže tiež ovplyvniť samotnú syntézu testosterónu. Vysoká hladina SHBG v krvi znamená, že účinok negatívnej spätnej väzby je potlačený a stimuluje sa syntéza testosterónu. 4
Testosterón sa uvoľňuje v cieľových orgánoch a viaže sa na androgénové receptory (AR). Androgénne receptory sú okrem iného. zložený z domény viažucej DNA a domény viažucej androgén. 6 Keď sú neaktívne, viažu sa na proteíny tepelného šoku (HSP) a sú lokalizované v cytoplazme buniek. Väzba testosterónu na androgénny receptor indukuje zmenu konformácie, uvoľňovanie proteínu tepelného šoku a translokáciu komplexu hormón-receptor do bunkového jadra. 6.
Tam sa komplex viaže na takzvané „androgénne reagujúce prvky“ DNA vo forme dimérov a môže regulovať expresiu génov závislých od androgénu (obr. 3). 5 Aktivita komplexu hormón-receptor môže byť tiež ovplyvnená väzbou ďalších koaktivátorov alebo korepresorov. Tkanivovo špecifická expresia týchto koregulátorov tak môže prispievať k tkanivovo špecifickým funkciám testosterónu. 6.
V niektorých tkanivách, napríklad v prostate, sa testosterón najskôr premieňa 5α-reduktázou na dihydrotestosterón, ktorý má vyššiu afinitu k AR. 5 Testosterón sa však môže tiež metabolizovať na estradiol aktivitou aromatázy a potom pôsobí prostredníctvom estrogénových receptorov. 5
Obrázok 3: Mechanizmus účinku testosterónu.
AR = androgénový receptor; DHT = dihydrotestosterón; Hsp = proteín tepelného šoku; T = testosterón.