7. Статеві гормони

Статеві залози є парними органами змішаної секреції, тобто для них характерна 21иска- й ендокринна функції. Перша забезпечує синтез статевих клітин, а друга – секрецію статевих гормонів.

Гормони статевих залоз стимулюють функцію розмноження, забезпечують появу вторинних статевих ознак у період статевого дозрівання, впливають на процеси росту, розвитку, визначають особливості анатомічної будови тіла та ін.

Синтезуються статеві гормони переважно в статевих залозах жінок (яєчниках) і чоловіків (сім’яниках), хоч деяка кількість їх утворюється також у корі надниркових залоз і плаценті.

У чоловічих статевих залозах (сім’яниках) утворюються переважно андрогени, а в жіночих (яєчниках) естрогени, хоч у невеликій кількості синтезуються також гормони протилежної статі. За хімічною природою статеві гормони є похідними стеринів, в основі їх структури лежить похідне циклопентанпергідрофенантрену.

3.6.1. Жіночі статеві гормони. Основним місцем синтезу цих гормонів є яєчники і жовте тіло, хоч певна кількість їх синтезується також у плаценті, сім’яниках та корі надниркових залоз. Уперше жіночі статеві гормони було виділено з сечі вагітних жінок у 1929 р. Залежно від хімічної будови і біологічної дії жіночі статеві гормони поділяють на кілька груп. Найважливішими серед них є естрогени, прогестини, релаксин, андрогени і гормони плаценти ссавців. Естрогени і прогестини є похідними циклопентанпергідрофенантрену. В основі структури естрогенів лежить вуглеводень естран. Попередником цих гормонів в організмі є холестерин, який піддається послідовним реакціям гідроксилювання, окислення, відщеплення бічного ланцюга з утворенням прегненолону. Завершується синтез цих гормонів ароматизацією С₁₉-стероїдів, яка 22искантну22ни22 ферментним комплексом мікросом.

Найважливішими представниками естрогенів є естрон, 22искантну22 і естріол, а прогестинів – прогестерон. Молекула естрогенів в ядрі А містить три подвійних зв’язки.

Відрізняються між собою естрогени наявністю і кількістю гідроксильних груп. Найактивнішим серед них є 22искантну22, який синтезується переважно в фолікулах. Естрон і естріол є похідними 22искантну22н і синтезуються в надниркових залозах та плаценті. Естрон називають ще фолікуліном.

Прогестини – гормони жовтого тіла. Вони є похідними прегнану:

Уперше прогестерон було добуто у 1927 р. з яєчників свині. Велика кількість прогестерону утворюється в жовтому тілі і плаценті ссавців у період вагітності. При його нестачі порушується нормальне протікання вагітності і формування плода. За хімічною природою цей гормон схожий з гормонами чоловічих статевих залоз і кортикостероїдів.

Секреція естрогенів і прогестинів має циклічний характер і залежить від фази статевого циклу. В першій фазі циклу синтезуються переважно естрогени, в другій – прогестерон. Складна взаємодія естрогенів з гормонами жовтого тіла (прогестероном), а також гонадотропіном гіпофізу забезпечує регуляцію менструального циклу і протікання вагітності.

Головна роль у регуляції синтезу естрогенів і прогестерону належить гонадотропним гормонам гіпофізу, які опосередковано через рецептори клітин яєчників і систему аденілатциклаза – 23иск контролюють синтез гормонів, забезпечують поступове дозрівання фолікул в яєчнику. Ріст фолікул супроводжується збільшенням естрогенів. На певному рівні їх вмісту спрацьовує механізм зворотного зв’язку (через гіпоталамічні центри), естрогени починають пригнічувати виділення фолікулостимулюючого гормону і посилюють секрецію лютеїнізуючого. На цьому фоні відбувається розрив фолікул і вихід з них клітин, готових до запліднення. Під впливом естрогенів проходить розростання, набрякання і потовщення слизової оболонки матки. На місці розірваного фолікула утворюється новий ендокринний орган – жовте тіло, що продукує прогестерон. Цей гормон стимулює в слизовій оболонці секреторні функції, які роблять можливим настання вагітності. Утворення жовтого тіла і секреція прогестерону стимулюються лютеїнізуючим гормоном і підтримуються лактогенним. Якщо запліднення не відбувається, жовте тіло функціонує недовго. Нагромадження прогестерону за типом зворотного зв’язку приводить до гальмування секреції лютеїнізуючого і лактогенного гормонів. Далі вміст естрогенів зменшується і відбувається відшаровування слизової оболонки матки – настає менструальний цикл. Якщо яйцеклітина запліднюється, то відбувається складна гормональна перебудова. Відшаровування слизової оболонки не відбувається, а до неї прикріплюється яйцеклітина, з поділом якої відбувається ріст плода. Особливу роль тепер відіграє жовте тіло, яке виділяє велику кількість прогестерону. На місці прикріплення плода формується тимчасовий ендокринний орган – плацента.

У плаценті утворюються прогестерон, естрогени, а також 23искантну23ни гонадотропін – гормон, близький до гонадотропних гормонів гіпофізу. Секреція цих гормонів проходить не в однаковій мірі в різні фази вагітності. Спочатку утворюється велика кількість 23искантну23ни23 гонадотропіну, внаслідок чого жовте тіло розростається, через кілька діб відбувається його атрофія і плацента виділяє прогестерон. У кінці вагітності естрогени, що підвищують тонус і збудливість матки, сприяють нагромадженню в її м’язах АТФ.

Жіночі статеві гормони стимулюють анаболічні процеси – біосинтез білків, тканинне дихання, синтез інформаційної, рибосомної і транспортної РНК, активність деяких ферментів (амінотрансфераз, оксидоредуктаз), сприяють підтриманню позитивного азотистого балансу, активують ферменти 23искантну23ни23ту циклу, утворення АТФ і 23искантну23ни23ту, енергія яких необхідна для синтезу білків і нуклеїнових кислот.

Основна біологічна роль жіночих статевих гормонів, синтез яких розпочинається після настання статевої зрілості, полягає в забезпеченні репродуктивної функції організму. Вони забезпечують появу вторинних статевих ознак, умови для запліднення і розвитку плода. При порушенні синтезу статевих гормонів може виникнути безплідність.

Жіночі статеві гормони широко використовуються в лікувальній практиці. Крім природних гормонів використовуються їх синтетичні аналоги, які мають естрогенну активність і, на відміну від природних гормонів, не руйнуються в травному каналі. Найчастіше в медицині використовуються синестрол і стільбестрол, які є похідними вуглеводню 23искантну:

Ці синтетичні аналоги використовують також в онкологічній практиці для лікування раку простати.

2. Чоловічі статеві гормони. Андрогени (від грец. Andreas – чоловік) є похідними циклічного вуглеводню андростану, який є метильованим похідним циклопентанпергідрофе­нантрену. Найважливішими серед андрогенів є андростерон, дегідроандростерон, тестостерон і їх синтетичний аналог метилтестостерон:

Найвища біологічна активність характерна для тестостерону. Основна кількість андрогенів синтезується в сім’яниках в інтерстиціальних клітинах Лейдіга. Вихідними продуктами для їх синтезу є холестерин і ацетил-КоА. Регулюється синтез андрогенів гормонами аденогіпофізу – фолітропіном і лютропіном. Андрогени, в свою чергу, регулюють секрецію гонадотропіну за механізмом негативного зворотного зв’язку, блокуючи відповідні центри в гіпоталамусі.

Частина чоловічих статевих гормонів синтезується також в яєчниках і в корі надниркових залоз під час перетворення кортикостероїдів. Серед цих гормонів найважливішим є андростендіон:

Біологічна активність андростендіону незначна. Андрогени відіграють в організмі досить важливу роль. Вони визначають зовнішній вигляд тварин, ріст, розвиток і до деякої міри властивості психіки. Наприклад, прекрасні роги оленя, грива лева, темна шерсть антилопи в шлюбний період – все це залежить від андрогенів. З підвищенням секреції андрогенів пов’язана агресивність самців багатьох видів тварин у період статевого дозрівання та в шлюбний період.

Введенням андрогенів можна викликати прискорений розвиток тварин. Зокрема, при ін’єкції тестостерону двотижневим півням спостерігається посилений ріст гребеня, настає статева зрілість. При видаленні статевих залоз спостерігаються значні зміни в обмінних про­цесах організму – змінюється зовнішній вигляд тварин, послаблюються процеси обміну, спостерігається ожиріння. З давніх часів кастрацію тварин проводили з метою підвищення їх продуктивності. Видалення статевих залоз, природжена недорозвиненість або відсутність статевих залоз у людини призводить до євнухоїдизму. Характерними ознаками його є ожиріння, диспропорції тіла (досить довгі руки і ноги при звичайній довжині або вкороченому тулубі), порушується ріст волосся.

Біологічна роль андрогенів в основному пов’язана з диференційованим забезпеченням функціонування репродуктивних органів, причому на відміну від естрогенів андрогени виявляють свій вплив уже в ембріональному періоді розвитку на диференціювання статевих органів і різних тканин організму.

Андрогени значно стимулюють обмінні процеси в організмі, гальмують відкладення жиру, посилюючи його окислення, стимулюють синтез білків у м’язах, сприяють розвитку мускулатури. Вважають, що для стимуляції анаболічного ефекту андрогенів необхідною умовою є наявність 25искантну25ни. Активуючий вплив андрогенів на біосинтетичні процеси в організмі значно ширший, ніж вплив естрогенів. Посиленою секрецією андрогенів пояснюється те, що самці багатьох видів тварин більші за самок. Механізм впливу статевих гормонів пов’язаний з їх дією на процеси транскрипції. Ці гормони досить легко проникають крізь цитоплазматичні мембрани і в клітинах-мішенях зв’язуються з відповідними рецепторами. Утворений комплекс проникає в ядра клітин, де через окремі ферментативні процеси впливає на синтез нуклеїнових кислот і відповідно на синтез білків в організмі. У зв’язку з цим вважають, що виникнення деяких захворювань (фемінізація – поява жіночих ознак у чоловіків і вірилізація – поява чоловічих ознак у жінок) пов’язане не з порушеннями виділення статевих гормонів, а з патологією циторецепторів на акцепторних ділянках хроматину – гормони потрапляють не за призначенням.

Як і естрогени, андрогени широко використовуються в медицині і сільському господарстві. З організму вони виділяються з сечею у вигляді 17-кетостероїдів.