Биохимические функции и молекулярный механизм действия тестостерона

Тестостерон оказывает действие на андроген-чувствительные клетки, вызывая различные эффекты, интенсивность которых обусловлена количеством специфических рецепторов. Рецепторы к тестостерону имеются на клетках Лейдига, Сертоли и перитубулярных клетках. В перитубулярных клетках тестостерон стимулирует синтез сократительного белка актина и образование перитубулярной модифицирующей субстанции (PmodS - peritubular modifying substance), которая влияет на образование секрета клетками Сертоли, а также определяет взаимодействие стромы с эпителиальными клетками и оказывает влияние на предстательную железу. В клетках сперматогенеза андрогеновые рецепторы не экспрессированы.[5]

Рисунок 6. Механизм действия тестостерона на клетки-мишени

Андрогены оказывают положительный эффект на стабильность андрогеновых рецепторов в клетках. Уменьшение концентрации андрогенов приводит к деградации рецепторов. Количество андрогеновых рецепторов снижается с возрастом, зависит от ткани и клеточной популяции. Дефекты андрогенового рецептора, возникающие в результате делеции или инактивации гена андрогенового рецептора, способствуют изменению функции рецептора, возникает недоразвитие яичек. Полное исчезновение андрогенового рецептора приводит к развитию женского фенотипа с отсутствием любых проявлений мужских признаков.[5]

Большое количество тестостерона увеличивает основной обмен более чем на 15%. Такое повышение уровня основного обмена является следствием анаболического действия тестостерона, приводящего к увеличению количества белка в клетках или, иными словами, к увеличению количества ферментов, определяющих общий уровень активности всех клеток организма.

Опытным путем доказано, что повышенное содержание тестостерона в крови влечет за собой увеличение содержания красных клеток крови на 15-20%. Это связано с действием тестостерона на основной обмен.

Тестостерон, как и многие стероидные гормоны, увеличивает реабсорбцию натрия в дистальных канальцах почек.[11]

Большинство влияний тестостерона является результатом увеличения скорости образования белка в клетках-мишенях.

Механизм действия тестостерона

 Рецепторы андрогенов принадлежат к семейству внутриклеточных рецепторов. Эти рецепторы локализуются в цитоплазме и включают гормонсвязывающий домен, ДНК-связывающий домен и домен, активирующий транскрипцию гена-мишени. Рецептор андрогенов - это гликопротеид, содержащий 910 аминокислот. Ген рецептора андрогенов расположен на Х-хромосоме и состоит из 100 тысяч нуклеотидов. Рецептор андрогенов способен связывать как тестостерон, так и другие андрогены.[9]

Тестостерон попадает в клетки простаты через несколько минут после начала секреции. Затем он под влиянием внутриклеточного фермента редуктазы превращается в дигидротестостерон, который, в свою очередь, связывается с цитоплазматическим белком-рецептором. При связывании гормона с соответствующим доменом происходит активация рецептора. Активированный рецептор в комплексе с гормоном перемещается в ядро и присоединяется к определенной последовательности гена-мишени (гормон-чувствительный элемент гена). Затем рецептор активирует транскрипцию гена-мишени, и в результате образуется специфический белок (например, актин, миозин).

Как только этот процесс завершается, комплекс «гормон-рецептор» распадается. Молекулы тестостерона могут вернуться в кровоток и начать взаимодействие с другими клетками организма.[9,10]

Тестостерон стимулирует продукцию белков практически во всех клетках организма, хотя его влияние на увеличение количества белков в клетках особенно специфично по отношению к клеткам органов-мишеней или тканям, ответственным за развитие как первичных, так и вторичных половых признаков мужского организма.[11]