13.5. Половые гормоны

Половые гормоны также являются стероидами. Они синтезируются в по­ловых железах, или гонадах. Половые железы синтезируют большое количест­во стероидов, но лишь немногие из них обладают гормональной активностью. В семенниках образуются мужские половые гормоны, или андрогены. Не все клетки данной железы продуцируют андрогены, а только специализированные клетки Лейдига.

13.5.1. Андрогены

Биосинтез. Образование андрогенов начинается в результате отщепления боковой цепи холестерола и образования прегненолона. Этот этап является общим в процессах синтеза и кортикостероидов и половых гормонов. Основ­ной представитель андрогенов — тестостерон образуется из прегненолона по следующей схеме:

Образование прегненолона из холестерола происходит в митохондриях при участии НАДФ-зависимого флавопротеина, железо-серного белка — адре-нодоксина и цитохрома Р-450. Остальные стадии биосинтеза тестостерона про­исходят в эндоплазматическом ретикулуме с участием ферментов: 17а-гидро-ксилазы, С_|7_₂₀-лиазы, 17р-гидроксистероиддегидрогеназы.

Регуляция биосинтеза андрогенов определяется гормонами центральных желез — гонадолиберином и гонадотропинами. Под их контролем находится синтез ферментов, участвующих в образовании тестостерона и других половых гормонов. Гонадотропные гормоны контролируют также секрецию андроге­нов в кровяное русло, где они связываются с белком глобулиновой фракции — тестостерон-связывающим глобулином.

Метаболизм. Период «полужизни» активного тестостерона составляет не более 20 мин, после чего он претерпевает ряд метаболических превращений.

В большинстве случаев метаболические превращения приводят к инакти­вации и быстрому выведению метаболитов тестостерона из организма. Наибо­лее вероятна инактивация тестостерона по 17-кетопути, включающем в себя несколько стадий:

он о о

Неактивные метаболиты в печени подвергаются конъюгации с серной или глюкуроновой кислотами и выводятся из организма через почки с мочой.

Биохимические функции. В репродуктивных тканях андрогены отвечают за их дифференцировку и функционирование. Образовавшийся в семенниках тестостерон и его активный метаболит ДГТ проникают в клетки-мишени ме­тодом простой или облегченной диффузии и взаимодействуют с одним и тем же белковым рецептором. Образовавшиеся гормон-рецепторные комплексы перемещаются в ядро, связываются с хроматином и стимулируют процессы синтеза белка (гл. 11). В репродуктивных органах эти процессы реализуются в половой дифференцировке, основные этапы которой представляют собой: хромосомы—гонады—фенотип. Кроме того, андрогены стимулируют сперма­тогенез, половое созревание и по принципу обратной связи контролируют секрецию гонадотропинов. Помимо влияния на функционирование репродук­тивной системы, андрогены участвуют в контроле клеточного метаболизма многих других тканей и органов. Независимо от типа ткани андрогены прояв­ляют анаболические эффекты, связанные со стимуляцией процессов транс­крипции и увеличения скорости синтеза белка. Более всего андрогенных клеток-мишеней находится в скелетных мышцах, причем под действием гор­монов происходит резкое увеличение мышечных белков и наращивание мы­шечной массы. Стимуляция белок-синтетических процессов под действием андрогенов отмечена в почках, сердечной мышце, костной ткани. Андрогены образуются не только в семенниках, но и в яичниках. Их роль в организме Женщин или самок животных заключается в формировании поведенческих ре­акций, а также в контроле за синтезом белка в репродуктивных органах.

Прогестерон метаболизирует до прегнандиола:

13.5.2. Эстрогены

Биосинтез. Женские половые гормоны синтезируются в яичниках и раз­деляются на две группы: эстрогены, наиболее активным из которых является 17р-эстрадиол, а также прогестины — основной представитель — прогестерон:

Эти гормоны синтезируются также в незначительном количестве в надпо­чечниках из единого предшественника — холестерола. Образование эстроге­нов также возможно в результате ароматизации кольца А:

Ароматизация катализируется при помощи ферментного комплекса — ароматазы — локализованного в микросомальной фракции клеток яичников. Синтез прогестерона из холестерола протекает по схеме, представленной вы­ше. Секреция стероидов из яичников определяется менструальным циклом и концентрацией новосинтезированных гормонов в клетках. В крови эстрадиол и прогестерон связываются со специфичными глобулинами, обеспечивающи­ми необходимый резерв гормонов в кровяном русле.

Метаболизм. В печени происходит биотрансформация эстрагенов, имею­щая двухфазный характер. Так, например, эстрадиол превращается в эстрон, а затем в эстриол по схеме:

Во второй фазе биотрансформации оба гормона образуют конъюгаты с глю-куроновой кислотой или с сульфогруппой и выводятся из организма с калом.

Биохимические функции. Так же как и другие стероиды, эстрогены про­никают в цитоплазму и далее в составе гормон-рецепторного комплекса в ядро клеток. Эстрогены не влияют непосредственно на РНК-полимеразу, но резко стимулируют процессы инициации транскрипции. Усиление синтеза специ­фических белков в репродуктивных органах инициирует ряд зависимых про­цессов на клеточном и органном уровнях. Так, эстрогены контролируют про­цессы овуляции за счет индукции секреции лютеинизирующего гормона по принципу обратной связи. Прогестерон обеспечивает эффективность имплан­тации оплодотворенной яйцеклетки в матке, а также стабилизирует мембран­ный потенциал миометрия, что способствует сохранению беременности.

Практическое применение. Половые гормоны применяются в медицин­ской практике в качестве лекарственных препаратов. Использование их пока­зано при недоразвитости и снижении секреторной функции гонад. Тестосте­рон и его производные применяются для лечения климактерических наруше­ний у мужчин и женщин, при истощении, сахарном диабете и тиреотоксикозе. Эстрогены и прогестерон применяют также для лечения злокачественных но­вообразований репродуктивной системы женщин и для сохранения беремен­ности. Эстрогенным действием обладает ряд синтетических препаратов. Наи­более активным из них является диэтилстильбэстрол, который нашел примене­ние при гинекологических заболеваниях, для подавления лактации, а также для лечения рака молочной железы.

"13.6. Гормоны поджелудочной железы

Из ацинарной части поджелудочной железы в просвет двенадцатиперст­ной кишки секретируются пищеварительные ферменты, в то время как остров-ковая (эндокринная) часть секретирует в панкреатическую вену следующие

лярная _масса инсулина 5,7 kUa. Ниже представлена аминокислотная последо­вательность инсулина человека:

Таблица 13.2. Типы клеток в островках Лангерганса (по Марри)

Тип клеток	Относительное содержание, %	Образующийся гормон
а	25	Глкжагон
Р	70	Инсулин
5	5	Соматостатин

гормоны: инсулин, глюкагон и соматостатин. Островковая часть состоит из кле­ток различного типа, причем каждый из них синтезирует и секретирует опре­деленный гормон (табл. 13.2).