Предыдущая: Гормоны надпочечников

Половые гормоны синтезируются в основном в половых железах женщин (яичники) и мужчин (семенники); некоторое количество половых гормонов образуется, кроме того, в плаценте и коре надпочечников. Следует отметить, что в мужских половых железах образуется небольшое количество женских гормонов и, наоборот, в яичниках синтезируется незначительное количество мужских половых гормонов; это положение подтверждается исследованиями химической природы гормонов при некоторых патологических состояниях, когда отмечаются резкие сдвиги в соотношении синтеза мужских и женских половых гормонов.

Женские половые гормоны

Основным местом синтеза женских половых гормонов - эстрогенов (от греч. oistros - страстное влечение) являются яичники и желтое тело; доказано также образование этих гормонов в надпочечниках, семенниках и плаценте. Впервые эстрогены обнаружили в 1927 г. Ашхейм и Кондек в моче беременных женщин, а в 1929 г. Бутенандт из этого источника выделил эстрон, который оказался первым стероидным гормоном, полученным в чистом кристаллическом виде. В настоящее время открыты две группы женских половых гормонов, отличающихся как по своей химической структуре, так и по биологической функции: эстрогены (главный представитель - эстрадиол) и прогестины (главный представитель - прогестерон). Приводим химическое строение основных женских половых гормонов:

Наиболее активный эстроген - эстрадиол, преимущественно синтезируемый в фолликулах; два остальных являются производными эстрадиола и синтезируются также в надпочечниках и плаценте. Секреция эстрогенов и прогестерона яичником носит циклический характер, зависящий от фазы полового цикла; так, в первой фазе цикла в основном синтезируются эстрогены, а во второй - преимущественно прогестерон. Предшественником этих гормонов в организме является, как и в случае кортикостероидов, холестерин, который подвергается последовательным реакциям гидроксилирования, окисления и отщепления боковой цепи с образованием прегненолона. Завершается синтез эстрогенов уникальной реакцией ароматизации C₁₉-стероидов, катализируемой ферментным комплексом микросом - ароматазой; предполагается, что процесс ароматизации включает минимум три оксидазные реакции и все они зависят от цитохрома Р-450.

Следует указать, что во время беременности в женском организме функционирует еще один эндокринный орган, продуцирующий эстрогены и прогестерон, - плацента. Сейчас считается установленным, что одна плацента не может синтезировать стероидные гормоны и что функционально полноценным эндокринным органом скорее всего является комплекс плаценты и плода - фетоплацентарный комплекс (от лат. foetus - плод). Особенность синтеза эстрогенов заключается также в том, что исходный материал - холестерин - поставляется организмом матери; в плаценте осуществляются последовательные превращения холестерина в прегненолон и прогестерон. Дальнейший синтез из них С₁₉-стероидов имеет место только в тканях плода.

Ведущую роль в регуляции синтеза эстрогенов и прогестерона играют гонадотропные гормоны гипофиза (ФСГ и ЛГ), которые опосредованно через рецепторы клеток яичника и систему аденилатциклаза - цАМФ и, возможно, путем синтеза специфического белка контролируют синтез гормонов. Основная биологическая роль эстрогенов и прогестерона, синтез которых начинается после наступления половой зрелости, заключается в обеспечении репродуктивной функции организма женщины. В этот период они вызывают развитие вторичных половых признаков и создают оптимальные условия, обеспечивающие возможность оплодотворения яйцеклетки после овуляции. Прогестерон выполняет в организме ряд специфических функций: подготавливает слизистую оболочку матки к успешной имплантации яйцеклетки в случае ее оплодотворения; при наступлении беременности основная роль сводится к сохранению беременности; прогестерон оказывает тормозящее влияние на овуляцию и стимулирует развитие ткани молочной железы. Эстрогены оказывают анаболическое действие на организм, стимулируя синтез белка.

Распад эстрогенов, по-видимому, происходит в печени, хотя природа основной массы продуктов их обмена, выделяющихся с мочой, пока не раскрыта. Они экскретируются в виде эфиров с серной или глюкуроновой кислотой, причем эстриол преимущественно выделяется в виде глюкуронида, а эстрон - эфира с серной кислотой. Прогестерон сначала превращается в печени в неактивный прегнандиол, который экскретируется с мочой в виде эфира с глюкуроновой кислотой.

В медицинской практике широкое применение получили как природные гормоны, так и синтетические препараты, обладающие эстрогенной активностью и в отличие от первых не разрушающиеся в желудочно-кишечном тракте. К синтетическим эстрогенам относятся синэстрол и стильбэстрол, являющиеся производными углеводорода стильбена:

Оба этих препарата и ряд других производных стильбена нашли также применение в онкологической практике, оказывая тормозящее влияние на развитие рака предстательной железы.

Мужские половые гормоны

Внутрисекреторная функция мужских половых желез была установлена Бертольдом еще в 1849 г. Однако только в 1931 г. Бутенандтом был выделен из мочи мужчин первый кристаллический гормон, оказывающий стимулирующее действие на рост петушиного гребня каплунов. Этот гормон был назван андростероном (от греч. andros - мужчина), и предложенная его химическая структура была подтверждена химическим синтезом. Позже из мочи мужчин был выделен еще один гормон - дегидроэпиандростерон, который обладал меньшей биологической активностью. В дальнейшем группа С₁₉ стероидов, обладавших способностью ускорять рост петушиного гребня, была названа андрогенами. В то же время гормон, выделенный из ткани семенников, оказался активнее андростерона почти в 10 раз и был идентифицирован в виде тестостерона (от лат. testis - семенник). Строение всех трех андрогенов может быть представлено в следующем виде:

Видно, что андрогены в отличие от эстрогенов имеют две ангулярные метильные группы (у С₁₀- и С₁₃-атомов) и в противоположность ароматическому характеру кольца А тестостерон, кроме того, содержит кетонную группу (как и кортикостероиды).

Биосинтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Основными источниками и предшественниками андрогенов, в частности тестостерона, являются уксусная кислота и холестерин. Сейчас имеются экспериментальные доказательства, что путь биосинтеза тестостерона со стадии холестерина включает минимум шесть последовательных ферментативных реакций через прегненолон, 17-α-прегненолон, дегидроэпиандростерон и андростендиол. Регуляция биосинтеза андрогенов в семенниках осуществляется гонадотропными гормонами гипофиза (ЛГ и ФСГ), хотя механизм их первичного эффекта до сих пор не раскрыт; в свою очередь андрогены регулируют секрецию гонадотропинов по механизму отрицательной обратной связи, блокируя соответствующие центры в гипоталамусе.

Биологическая роль андрогенов в мужском организме в основном связана с дифференцировкой и функционированием репродуктивной системы, причем в отличие от эстрогенов андрогенные гормоны уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских акцессорных половых желез, а также на дифференцировку других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов во взрослом состоянии. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие мужских вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т. д. Следует указать также на значительный анаболический эффект андрогенов, выражающийся в стимуляции синтеза белка во всех тканях¹, но в большей степени в мышцах; для реализации анаболического эффекта андрогенов необходимым условием является присутствие соматотропина (см. выше). Имеются данные, свидетельствующие об участии андрогенов, кроме того, в регуляции биосинтеза макромолекул в женских репродуктивных органах, в частности синтеза мРНК в матке.

¹ Исключение составляет только вилочковая железа, на которую андрогены оказывают катаболическое действие.

Распад мужских половых гормонов в организме осуществляется в основном по 17-кето-пути (см. выше). Период полураспада тестостерона не превышает нескольких десятков минут. У взрослых мужчин с мочой экскретируется не более 1% неизмененного тестостерона, что свидетельствует о его расщеплении преимущественно в печени до конечных продуктов обмена. Дегидроэпиандростерон в основном экскретируется с мочой в неизмененном виде. При некоторых заболеваниях у больных увеличивается экскреция с мочой гидроксилированных форм андрогенов при эквивалентном снижении выделения классических 17-кетостероидов.

Следует указать также на возможность образования 17-кетостероидов из тестостерона у женщин. Описана большая частота рака молочных желез у женщин с пониженной экскрецией 17-кетостероидов. Тестостерон и его синтетические аналоги (тестостерон-пропионат) нашли широкое применение в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов при лечении рака молочной железы.

Продолжение: Простагландины