Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Свешников А. А., Шарыпова Н. В.,
1.2. Регуляция функций половых желез
Половые железы выполняют инкреторную (стрероидогенез) и экскреторную (сперматогенез) функции. Для гонадотропинов характерен синергизм при регуляции биосинтеза половых стероидов. ФСГ увеличивает число рецепторов к ЛГ на плазматической мембране клеток Лейдига и чувствительность последних к стимулирующему действию ЛГ. Действие ЛГ непрямое, а опосредовано влиянием на сперматогенез тестостерона. Тестостерон, проникая в половые клетки, стимулирует развитие сперматоцитов в сперматиды, которые затем превращаются в сперматозоиды. Центральная регуляция сперматогенеза осуществляется в основном с помощью ФСГ, который действует на сперматогонии и на сперматоциты, способствуя их дифференцировке и созреванию. Установлено, что в течение каждой минуты в организме мужчины вырабатывается 50 000 сперматозоидов. В течение каждого часа его яички вырабатывают 3 000 000 сперматозоидов. В течение каждого дня 72 000 000 сперматозоидов. Созревание половых клеток у взрослого занимает около 72 дней в яичках и 12 дней в придатках, чтобы достигнуть уровня зрелости, то есть в общей сложности почти 3 месяца.
Клетки Сертоли составляют 10–15 % клеточных элементов канальцев. Помимо фагоцитарной активности и регуляции сперматогенеза они вырабатывают ингибин, регулирующий выработку ФСГ, а в эмбриональной жизни – фактор, ингибирующий развитие мюллеровых каналов.
Клетки Сертоли продуцируют андрогенсвязывающие белки (АСБ), которые секретируются в полость семенных канальцев. Синтез АСБ находится под контролем ФСГ. Синтез и секреция АСБ стимулируются также тестостероном. Таким образом, клетки Сертоли реагируют продукцией одного и того же белка (андроген-связывающего) как на ФСГ, так и на тестостерон. Одновременное воздействие обоих гормонов приводит к продукций большого количества андроген-связывающего белка, чем действие каждого из них в отдельности. Эти белки ответственны за транспорт андрогенов внутри канальцев и поддержание оптимальной их концентрации, необходимой для обеспечения метаболических процессов в половых клетках. Позднее открыты кислотный эпидидемальный гликопротеид (КЭГ) и иростатеин (ПТ). Предполагается, что КЭГ способствует созреванию сперматозоидов в придатке. ПТ вырабатывается в вентральной доле предстательной железы. Он присутствует в семенной жидкости и покрывает мембрану сперматозоидов. ПТ способен обеспечивать высокие уровни андрогенов вблизи эпителиальных клеток простаты. Высокая; внутргонадная концентрация тестостерона необходима для успешного осуществления сперматогенеза, хотя в придатке яичка основным метаболитом, оказывающим влияние на сперматогенез, является дигидротестостерон (ДГТ).
Для проявления сперматогенного эффекта ФСГ в организме должны быть андрогены, в частности, тестостерон. Действие андрогенов на сперматогенез своеобразно и во многом сопряжено с механизмом обратной связи системы гипоталамус – гипофиз – семенники. В эксперименте небольшие дозы тестостерона вызывают активацию сперматогенеза в течение 30–45 дней, после чего наступает его угнетение на фоне атрофии интестициальной ткани. Большие дозы тестостерона угнетают сперматогенез и гормональную функцию яичек. В первую очередь подавляется функция клеток Лейдига. Угнетение сперматогенеза происходит на стадии сперматоцитов с понижением числа митозов и прогрессированием дегенеративных процессов в семенных канальцах. ЯГ регулирует секрецию тестостерона. В организме мужчин основной его мишенью являются интерстициальные клетки Лейдига. ЛГ называют также гормоном, стимулирующим интерстициальные клетки (ГСИК). ФСГ дает морфогенетический эффект, а именно пролиферацию клеток Сертоли и сперматогенного эпителия, что необходимо для последующей активации сперматогенеза. Для проявления эффекта ФСГ необходимо присутствие небольшого количества ЛГ и тестостерона в яичках. Наряду с гонадотропинами важное значение имеет действие на половую систему другого гормона аденогипофиза – пролактина (ПЛ). Он значительно усиливает действие ЛГ на стероидогенез в клетках Лейдига, контролирует уровень предшественников тестостерона, влияя тем самым на его продукцию. Пролактин оказывает модулирующее воздействие на механизмы отрицательного обратного влияния тестостерона на тестикулярном и центральном уровнях. ПЛ также увеличиваег количество рецепторов андрогенов в тканях предстательной железы и семенных пузырьков, тем самым стимулирует их рост за счет усиления действия стероидных гормонов в этом направлении. С другой стороны, между секрецией ПЛ и уровнем гонадотропных гормонов существуют реципрокные отношения – повышение уровня ПЛ сопровождается снижением секреции ЛГ, что отражается и на продукции половых гормонов. Дефицит или избыток ПЛ часто сопровождается снижением репродуктивной функции.
Кроме центральной, существует и местная (внутритестикулярная) регуляция сперматогенеза, осуществляющаяся за счет факторов, вырабатываемых в основном клетками Сертоли. Они синтезируют эсградиол, ингибирующий секрецию клетками Лейдига тестостерона. В семенниках эстрогены из клеток Сертоли регулируют биосинтез тестостерона клетками Лейдига. В клетках Сертоли семенниками вырабатывается тестикулярный гонадолиберин, который оказывает паракринное действие на клетки Лейдига в семеннике, активируя их к продукции и секреции тест остерона.
Учитывая, что введение тестостерона не влияет на секрецию ФСГ, а для подавления ее необходимы дозы эстрогенов выше физиологических, исследователи пришли к заключению о непричастности этих гормонов к регуляции ФСГ. Данную функцию выполняет инГибин. Образование ингибина клетками Сертоли стимулируется андрогенами. Поддержание количественно нормальной секреции ингибина требует совместного действия обоих гонадотропинов. Обнаружение ингибина в изолированных клетках гипофиза привело к выводу, что он оказывает прямое действие на гипофиз, в частности, угнетает секрецию ФСГ. В норме существует отрицательная обратная связь между ФСГ и ингибином, секретируемым клетками Сертоли в ответ на ФСГ. При воздействии тестостерона снижается уровень ингибина и подавляется процесс сперматогенеза. Около 30 % секретируемого ингибина не зависит от гонадотропинов. Циркулирующий в сыворотке крови ингибин В служит маркером функционирования клеток Сертоли. Важная физиологическая роль ингибина заключается в контроле секреции ФСГ по принципу обратной связи! Клетки Сертоли выполняют еще ряд важных функций, к которым относится: синтез фактора роста семенных канальцев, способность фагоцитировать остатки продуктов сперматогенеза, формирование и поддержание целостности гемато-тестикулярного барьера. Полагают* что инсулиноподобный фактор роста-1 принимает участие в регуляции дйфференцировки сперматогоний и сперматоцитов, клеток Лейдига и самих клеток Сертоли. Клетки Сертоли секретируют также ряд других белков – трансферрин, церулоплазмин, соматомедин-подобное вещество, активатор плазминогена и др. Регуляция функций семенников осуществляется также паракринным путем. Клетки Сертоли регулируют размножение и созревание зародышевых клеток, которые. в свою очередь, циклически регулируют функцию клеток Сертоли, а через них и клеток Лейдига. Секреция тестикулярных андрогенов регулируется ЛГ и ФСГ.