Fiziologija testisa

Testisi (sjemenici) zdrave odrasle osobe su parni, jajoliki, dugi 3,6-5,5 cm i široki 2,1-3,2 cm. Svaki teži oko 20 g. Zbog svog položaja u skrotumu, ove žlijezde imaju temperaturu 2-2,5 C nižu od temperature trbušne šupljine, što potiče izmjenu topline krvi između a. spermatice i površinskog venskog sustava. Venski odljev iz testisa i njihovih dodataka tvori pleksus, krv iz kojeg ulazi u bubrežnu venu s lijeve strane i donju genitalnu venu s desne strane. Testis je okružen debelom kapsulom koja se sastoji od 3 sloja: visceralnog, tunica vaginalis, proteinske ovojnice i unutarnjeg, tunica vasculosa. Proteinska ovojnica ima vlaknastu strukturu. Membrane sadrže glatka mišićna vlakna, čija kontrakcija potiče kretanje spermija u epididimis. Ispod kapsule nalazi se približno 250 piramidalnih lobula međusobno odvojenih vlaknastim pregradama. Svaki lobulus sadrži nekoliko zavijenih sjemenskih tubula duljine 30-60 cm. Ovi tubulusi čine više od 85% volumena testisa. Kratke ravne tubule povezuju tubule izravno s mrežom testisa (rete testis), odakle spermij ulazi u kanal epididimisa. Potonji, kada se ispravi, doseže duljinu od 4-5 m, a kada se savije, tvori glavu, tijelo i rep epididimisa. Sertolijeve stanice i spermatociti nalaze se u epitelu koji okružuje lumen tubula. Leydigove stanice, makrofagi, krvne žile i limfne žile nalaze se u intersticijskom tkivu između tubula.

Sertolijeve cilindrične stanice obavljaju mnoge funkcije: barijernu (zbog bliskih međusobnih kontakata), fagocitnu, transportnu (sudjelovanje u kretanju spermatocita u lumen tubula) i, konačno, endokrinu (sintezu i izlučivanje proteina koji veže androgene i inhibina). Poligonalne Leydigove stanice imaju ultrastrukturu (izražen glatki endoplazmatski retikulum) i enzime karakteristične za stanice koje proizvode steroide.

Testisi igraju glavnu ulogu u fiziologiji reprodukcije kod muškaraca. Dakle, stjecanje muškog fenotipa od strane fetusa uvelike je određeno proizvodnjom Müllerove inhibitorne tvari i testosterona od strane embrionalnih testisa, a pojava sekundarnih spolnih karakteristika tijekom puberteta i sposobnost reprodukcije određene su steroidogenim i spermatogenim aktivnostima testisa.

Sinteza, sekrecija i metabolizam androgena. U njihovoj proizvodnji, testisi igraju važniju ulogu od kore nadbubrežne žlijezde. Dovoljno je reći da se samo 5% T formira izvan testisa. Leydigove stanice sposobne su ga sintetizirati iz acetata i kolesterola. Sinteza potonjeg u testisima vjerojatno se ne razlikuje od procesa koji se odvija u kori nadbubrežne žlijezde. Ključna faza u biosintezi steroidnih hormona je pretvorba kolesterola u pregnenolon, što uključuje cijepanje bočnog lanca u prisutnosti NADH i molekularnog kisika. Daljnja pretvorba pregnenolona u progesteron može se dogoditi na različite načine. Kod ljudi je očito predominantni put D5-put ^, tijekom kojeg se pregnenolon pretvara u 17a-hidroksipregnenolon, a zatim u dehidroepiandrosteron (DHEA) i T. Međutim, moguć je i D4 ^- put preko 17-hidroksiprogesterona i androstendiona. Enzimi takvih transformacija su 3beta-oksisteroid dehidrogenaza, 17a-hidroksilaza itd. U testisima, kao i u nadbubrežnim žlijezdama, također se proizvode steroidni konjugati (uglavnom sulfati). Enzimi koji cijepaju bočni lanac kolesterola lokalizirani su u mitohondrijima, dok se enzimi koji sintetiziraju kolesterol iz acetata i testosteron iz pregnenolona nalaze u mikrosomima. Regulacija supstrata-enzima postoji u testisima. Dakle, kod ljudi je steroidna hidroksilacija na 20. položaju prilično aktivna, a 20a-oksimetaboliti progesterona i pregnenolona inhibiraju 17a-hidroksilaciju ovih spojeva. Osim toga, testosteron može stimulirati vlastito stvaranje, utječući na pretvorbu androstendiona.

Testisi odraslih proizvode 5 do 12 mg testosterona dnevno, kao i slabe androgene dehidroepiandrosteron, androstendion i androsten-3beta,17beta-diol. Tkivo testisa također proizvodi male količine dihidrotestosterona, a prisutni su i enzimi za aromatizaciju, što rezultira ulaskom malih količina estradiola i estrona u krv i sjemenu tekućinu. Iako su Leydigove stanice glavni izvor testikularnog testosterona, enzimi steroidogeneze prisutni su i u drugim stanicama testisa (tubularni epitel). Mogu biti uključeni u stvaranje visokih lokalnih razina testosterona potrebnih za normalnu spermatogenezu.

Testisi luče T epizodično, a ne kontinuirano, što je jedan od razloga velikih fluktuacija razine ovog hormona u krvi (3-12 ng/ml kod zdravog mladog muškarca). Cirkadijalni ritam lučenja testosterona osigurava njegov maksimalni sadržaj u krvi rano ujutro (oko 7 sati) i minimum poslijepodne (oko 13 sati). T je prisutan u krvi uglavnom kao kompleks s globulinom koji veže spolne hormone (SHBG), koji se veže na T i DHT s većim afinitetom od estradiola. Koncentracija SHBG smanjuje se pod utjecajem T i hormona rasta, a povećava se pod utjecajem estrogena i hormona štitnjače. Albumin slabije veže androgene od estrogena. U zdrave osobe, približno 2% serumskog T je u slobodnom stanju, 60% je vezano za SHBG, a 38% za albumin. I slobodni T i T vezan za albumin (ali ne i za SHBG) podliježu metaboličkim transformacijama. Ove transformacije su uglavnom ograničene na redukciju D4 ^- keto skupine s nastankom 3alfa-OH ili 3beta-OH derivata (u jetri). Osim toga, 17beta-oksi skupina se oksidira u 17beta-keto oblik. Oko polovice proizvedenog testosterona izlučuje se iz tijela kao androsteron, etioholanolon i (u mnogo manjoj mjeri) epiandrosteron. Razina svih ovih 17-ketosteroida u urinu ne dopušta procjenu proizvodnje T, budući da slabi nadbubrežni androgeni također prolaze kroz slične metaboličke transformacije. Ostali izlučeni metaboliti testosterona su njegov glukuronid (čija razina u urinu zdrave osobe dobro korelira s proizvodnjom testosterona), kao i 5alfa- i 5beta-androstan-Zalfa, 17beta-dioli.

Fiziološki učinci androgena i njihov mehanizam djelovanja. Mehanizam fiziološkog djelovanja androgena ima značajke koje ih razlikuju od drugih steroidnih hormona. Dakle, u ciljnim organima reproduktivnog sustava, bubrezima i koži, T pod utjecajem unutarstanične enzima D4-5a ^- reduktaze pretvara se u DHT, što, zapravo, uzrokuje androgene učinke: povećanje veličine i funkcionalne aktivnosti pomoćnih spolnih organa, rast dlaka muškog tipa i povećanu sekreciju apokrinih žlijezda. Međutim, u skeletnim mišićima, sam T je sposoban povećati sintezu proteina bez dodatnih transformacija. Receptori sjemenskih tubula očito imaju jednak afinitet za T i DHT. Stoga osobe s nedostatkom 5a-reduktaze zadržavaju aktivnu spermatogenezu. Pretvaranjem u 5beta-androsten- ili 53-pregnesteroide, androgeni, poput progestina, mogu stimulirati hematopoezu. Mehanizmi utjecaja androgena na linearni rast i osifikaciju metafiza nisu dovoljno proučeni, iako ubrzanje rasta odgovara povećanju sekrecije T tijekom puberteta.

U ciljnim organima, slobodni T prodire u citoplazmu stanica. Tamo gdje u stanici postoji 5α-reduktaza, pretvara se u DHT. T ili DHT (ovisno o ciljnom organu) veže se na citosolni receptor, mijenja konfiguraciju njegove molekule i, prema tome, afinitet za nuklearni akceptor. Interakcija hormonsko-receptorskog kompleksa s potonjim dovodi do povećanja koncentracije brojnih mRNA, što je posljedica ne samo ubrzanja njihove transkripcije, već i stabilizacije molekula. U prostati, T također pojačava vezanje metioninske mRNA na ribosome, gdje ulaze velike količine mRNA. Sve to dovodi do aktivacije translacije sa sintezom funkcionalnih proteina koji mijenjaju stanje stanice.