Кіріспе
Кез келген стероидтық гормон, еркек белгілерін дамытуға және сақтауға көмектесетін андрогендерді табиғи гормондар ретінде қарастырады. Андроген (грек тілінен «андрос» – «еркек» сөзінің түбірі) – омыртқалы жануарларда андроген рецепторларымен байланысу арқылы еркек белгілерінің дамуын және сақталуын реттейтін кез келген табиғи немесе синтетикалық стероидтық гормон. Бұл негізгі еркек жыныс мүшелерінің эмбриондық дамуын, сондай-ақ жасөспрім шақта еркек екіншілік жыныс белгілерінің қалыптасуын қамтиды. Андрогендер ұрықтарда, жұмыртқалықтарда және бүйрек үсті бездерінде синтезделеді. Андрогендердің деңгейі ерлер мен әйелдерде жасөспрім шақта артады. Ерлердегі басты андроген – тестостерон. Дигидротестостерон (ДГТ) және андростендион еркек ағзасының дамуында маңызды рөл атқарады. Олар андрогендер мен эстрогендердің негізгі прекурсоры болып табылады. DHEA дегидроизоандростерон немесе дегидроандростерон деп те аталады. Андростендион (A4) – ұрықтар, бүйрек үсті безінің қабығы және жұмыртқалықтар өндіретін андрогенді стероид. Андростендион метаболизм арқылы тестостеронға және басқа андрогендерге айналады, сонымен қатар ол эстронның бастапқы құрылымы болып табылады. Андростендионды спортта немесе дене шынықтыруда қолдану Халықаралық Олимпиада комитеті және басқа да спорт ұйымдарымен тыйым салынған. Андростендиол (A5) – DHEA-ның стероидтық метаболиті және тестостерон мен эстрадиол жыныс гормондарының прекурсоры. Андростерон – андрогендердің ыдырауы кезінде немесе прогестероннан туындаған химиялық қосалқы өнім, ол шамалы еркекке тән әсер етеді, бірақ тестостеронның күшінің жетіде біріне тең. Ол ерлер мен әйелдердің плазмасында және зәрде шамамен бірдей мөлшерде кездеседі. Дигидротестостерон (ДГТ) – тестостеронның метаболиті, және андроген рецепторларына күштірек байланыс жасайтындықтан, тестостероннан гөрі күшті андроген. Ол теріде және репродуктивті тіндерде өндіріледі. A4 және тестостерон 11-ші орында қосымша гидроксил (OH) немесе кетон (=O) тобымен байланысуы мүмкін. Бұл жағдайда 11-гидроксиандростендион, 11-кетоандростендион, 11-гидрокситестостерон және 11-кетотестостерон пайда болуы мүмкін. Соңғысының биологиялық активтілігі тестостеронмен бірдей, сондықтан олар сау адамдарда, сондай-ақ туа біткен бүйрек үсті безі гиперплазиясы, поликистоздық жұмыртқалық без синдромы немесе ерте жастағы бүйрек үсті безінің жетілмеуі сияқты аурулары бар науқастар үшін де өте маңызды.
androgens as natural hormones
An androgen (from Greek andr , the stem of the word meaning "man") is any natural or synthetic steroid hormone that regulates the development and maintenance of male characteristics in vertebrates by binding to androgen receptors. This includes the embryological development of the primary male sex organs, and the development of male secondary sex characteristics at puberty. Androgens are synthesized in the testes, the ovaries, and the adrenal glands. Androgens increase in both males and females during puberty. The major androgen in males is testosterone. Dihydrotestosterone (DHT) and androstenedione are of equal importance in male development. It is the primary precursor of both the androgen and estrogen sex hormones. DHEA is also called dehydroisoandrosterone or dehydroandrosterone. Androstenedione (A4) is an androgenic steroid produced by the testes, adrenal cortex, and ovaries. While androstenedione is converted metabolically to testosterone and other androgens, it is also the parent structure of estrone. Use of androstenedione as an athletic or bodybuilding supplement has been banned by the International Olympic Committee, as well as other sporting organizations. Androstenediol (A5) is a steroid metabolite of DHEA and the precursor to sex hormones testosterone and estradiol. Androsterone is a chemical byproduct created during the breakdown of androgens, or derived from progesterone, that also exerts minor masculinising effects, but with one seventh the intensity of testosterone. It is found in approximately equal amounts in the plasma and urine of both males and females. Dihydrotestosterone (DHT) is a metabolite of testosterone, and a more potent androgen than testosterone in that it binds more strongly to androgen receptors. It is produced in the skin and reproductive tissue. A4 and testosterone can also have an extra hydroxyl ( OH) or keton (=O) group bound on position 11. In this case you can have 11 hydroxyandrostenedione, 11 ketoandrostenedione, 11 hydroxytestosterone, and 11 ketotestosterone. The latter has the same biological activity as testosterone and, therefore, these are also very important in healthy individals and patients with diseases like, congenital adrenal hyperplasia, polycystic ovarian syndrome, or premature adrenarche.
Андроген өндірісі
Дамитын ұрықтардағы жыныс жолдарының мезодермадан туындаған эпителий жасушалары Сертоли жасушаларына айналады, олар сперматозоидтардың қалыптасуын қолдайды. Адам ұрығының дамуының 8-ші аптасына қарай түтікшелер арасында эпителий емес жасушалардың шағын тобы пайда болады. Бұлар Лейдиг жасушалары. Олар өзгергеннен кейін, Лейдиг жасушалары андрогендерді өндіруге кіріседі.
Андрогендік әсерлер
Андрогендер паракриндік гормондар ретінде жұмыс істейді, олар Сертоли жасушаларына сперма өндірісін қолдау үшін қажет. Олар дамитын еркек ұрықтың еркектенуі үшін де қажет (қосқара мен ұрыққаптың қалыптасуын қоса). Андрогендердің әсерінен мезонефрон қалдықтары, яғни Вольф каналдары, эпидидимис, ұрық өзектері және спермалық қапшықтарға айналады. Андрогендердің осы әрекеті Сертоли жасушаларының гормоны, Мюллер ингибиторлық гормоны (МИГ) арқылы қолдалады, ол еркек ұрықтарында Мюллер каналдарының аналық түтіктерге және басқа да әйел репродуктивтік жол тіндеріне дамуына кедерес жасайды. МИГ және андрогендер бірлесіп жұмыс істеп, ұрықтың ұрыққапқа түсуіне жағдай жасайды.
Ерте реттеу
11-12 аптаға дейін, жақынбалалық гормон лютеинизациялық гормонды (ЛГ) өндіруге дейін, адам хориондық гонадотропині (hCG) 8-аптада Лейдиг жасушаларының дифференциациялануына және олардың андрогендер өндіруіне көмектеседі. Андрогендердің мақсатты тіндердегі әсері көбінесе тестостеронның 5α-дигидротестостеронға (DHT) түрленуін қамтиды.
Ерлердің жыныстық жетілу кезеңінің дамуы
Ерлер жыныстық жетілу кезеңінде андрогендердің деңгейі күрт өседі, және андрогендер еркек екіншілік жыныстық белгілерінің қалыптасуын, сперматогенездің және фертильділіктің белсендірілуін, сондай-ақ жыныстық құштарлықтың артуы сияқты еркек мінез-құлқының өзгеруін қамтамасыз етеді. Еркек екіншілік жыныстық белгілеріне андрогендік шаштар, дауыстың қалыңдауы, көмейдің ісігінің (Адам алмасы) пайда болуы, иықтың кеңеюі, бұлшық массасының ұлғаюы және қапақтың өсуі жатады.
Сперматогенез
Жасөспірімдік кезеңде андрогендер, ЛГ және фолликулға әсер ететін гормон (ФСГ) өндірісі артады, жыныс жіпшелері қуысқа айналып, тұқым түтікшелерін құрайды, ал герм жасушалары сперматозоидқа айналуға бастайды. Ересек жаста андрогендер мен ФСГ бірлесіп, ұрықтағы Сертоли жасушаларына әсер етіп, сперматозоид өндірісін қолдайды. Сырттан алынған андрогендік қосымшалар ерлерге арналған контрацепция ретінде қолданылуы мүмкін. Андрогендік қосымшаларды қолдану нәтижесінде андроген деңгейінің көтерілуі ЛГ өндірісін тежеп, Лейдиг жасушаларының эндогенді андрогендер өндіруін тоқтатуы мүмкін. Егер Лейдиг жасушаларының андроген өндіруіне байланысты ұрықта андрогендердің жергілікті деңгейі жеткіліксіз болса, тұқым түтікшелері дегенерацияға ұшырап, сүйексіздікке алып келуі мүмкін. Осы себепті көптеген трансдермалды андрогендік жамалар ұрыққа жабыстырылады.
Май жиналуы
Ерлердің дене майы әйелдерге қарағанда көбінесе аз болады. Соңғы зерттеулер андрогендердің кейбір май жасушаларының липидтерді жинақтау қабілетін, әдетте адипоциттердің жұмысын қолдайтын сигнал беру жолын тоқтату арқылы төмендетуін көрсетті. Сондай-ақ, андрогендер, бірақ эстрогендер емес, бета-адренергиялық рецепторлардың санын арттырады, ал альфа-адренергиялық рецепторлардың санын азайтады, нәтижесінде альфа-2 рецепторларының теріс кері байланысының жетіспеуінен эпинефрин/норадреналин деңгейі жоғарылайды және эпинефрин/норадреналин липолизді күшейтуге қатысатын бета-рецепторларға әсер ететін болғандықтан май жинақталуы төмендейді.
Бұлшық ет массасы
Ер адамдарда әдетте әйелдерге қарағанда скелеттік бұлшық ет массасы артық болады. Андрогендер скелеттік бұлшықет жасушаларының ұлғаюын үйлесімді түрде ынталандырады, бұлшықет тініндегі бірнеше жасуша түрлеріне әсер етеді. Миобласт деп аталатын бір жасуша түрі бұлшықет жасау үшін андроген рецепторларын қамтамасыз етеді. Миобластардың бірігуі миотүбіктерді құрайды, бұл процесс андроген рецепторларының деңгейімен байланысты. Андроген деңгейі жоғарылағанда андроген рецепторларының экспрессиясы артады.
Ми
Андрогендердің қан айналымындағы деңгейі адамның мінез-құлқына әсер етуі мүмкін, себебі кейбір нейрондар стероид гормондарына сезімтал. Андрогендер деңгейі адамның агрессиясы мен либидосын реттеуге қатысты. Шындығында, андрогендер мидың құрылымын өзгертуге қабілетті, мысықтар, егеуқұйрықтар мен приматтар сияқты түрлерде жыныстық айырмашылықтарды тудырады. Бірақ, эстрогендерді андрогендерге алмастыру арқылы транссексуалдық гормондық терапиядан өткен транссексуал ерлердің жалпы көңіл-күйін көрсететін соңғы зерттеулер ұзақ мерзімді мінез-құлық өзгерістерін көрсетпеді. Сансыз есептер андрогендердің ғана мидың құрылымын өзгерте алатынын көрсеткенімен, нейроанатомиядағы өзгерістердің андрогендерден ме, әлде эстрогендерден туындайтынын анықтау қиын, олардың өзара түрлену мүмкіндігіне байланысты. Еркек егеуқұйрықтардағы нейрогенез (жаңа нейрондардың пайда болуы) зерттеулерінің нәтижелері, гиппокамптың андрогендердің мінез-құлыққа тигізетін әсерін анықтау үшін зерттеуге қолайлы ми аймағы екенін көрсетті. Нейрогенезді зерттеу үшін жабайы типтегі еркек егеуқұйрықтар андрогенге сезімталдық синдромымен, яғни андрогендерге толық немесе ішінара сезімталдық және сыртқы аталық жыныс мүшелерінің жоқтығына әкелетін генетикалық айырмашылықпен салыстырылды. Нейрогенезді тексеру үшін екі топтың еркектеріне де бромдеоксиуридин (BrdU) инъекциясы жасалды. Талдау нәтижесінде тестостерон мен дигидротестостерон ересектердегі гиппокамптың нейрогенезін (AHN) реттейтіні анықталды. Ересектердегі гиппокамп нейрогенезі табиғи типтегі еркек егеуқұйрықтарда андроген рецепторы арқылы реттелсе, ТМФ еркек егеуқұйрықтарда реттелмейді. АХН-де белсенді андроген рецепторларының рөлін одан әрі тексеру үшін, қалыпты еркек егеуқұйрықтарға андроген рецепторлары үшін тестостеронмен және дигидротестостеронмен бәсекелесетін антиандрогендік препарат флутамид пен дигидротестостерон енгізілді. Дигидротестостерон BrdU жасушаларының санын арттырды, ал флутамид бұл жасушаларды тежеді. Сонымен қатар, эстрогендердің әсері байқалмады. Бұл зерттеулер андрогендердің АХН-ді қалай арттыра алатынын көрсетеді. Зерттеушілер сондай-ақ, жеңіл жаттығудың андроген синтезіне қалай әсер ететінін зерттеді, бұл өз кезегінде N-метил-D-аспартат (NMDA) рецепторларының AHN белсендірілуіне әкеледі. NMDA синапты пластикалық мүмкіндік беретін кальций ағынын тудырады, бұл АХН үшін маңызды. Зерттеушілер жаңа жасушалардың санын анықтау үшін, орхидектомизацияланған (ORX) (кастрацияланған) және соған ұқсас кастрацияланған еркек егеуқұйрықтарға BrdU инъекциясын енгізді. Олар еркек егеуқұйрықтарда АХН-нің гиппокампта дигидротестостерон синтезін күшейту арқылы жеңіл жаттығулар кезінде артатынын анықтады. Эстроген рецепторларының белсенділігі арқылы АХН-нің артуы байқалмады. Андрогендік реттеу ерлерде депрессияға ұшырау мүмкіндігін төмендетеді. Жасөспірімге дейінгі еркек егеуқұйрықтарда флутамидпен емделген жаңа туған егеуқұйрықтарда бақылау тобындағы егеуқұйрықтарға қарағанда депрессияға ұқсас симптомдар көбірек пайда болды. Брду-ны осы екі топқа да енгізіп, тірі тіндердегі жасушалардың көбеюін тексерді. Бұл нәтижелер андрогендердің ұйымдастырушылық әсерінің жасөспірімге дейінгі гиппокамп нейрогенезіне оң әсер ететінін көрсетеді, бұл депрессияға ұқсас симптомдардың төмендеуімен байланысты болуы мүмкін. Әлеуметтік оқшаулану АХН-ға кедергі келтірсе, андрогендердің қалыпты реттелуі АХН-ді арттырады. Еркек егеуқұйрықтарды қолданған зерттеуде тестостерон әлеуметтік оқшаулануды тежеуге қабілетті екені, нәтижесінде гиппокамптың нейрогенезі гомеостазға жетеді – ішкі жағдайларды тұрақты ұстайтын реттеу. Brdu талдауынан артық тестостерон әлеуметтік оқшаулануға қарсы бұл тежеу әсерін күшейтпегені анықталды; яғни, андрогендердің табиғи айналым деңгейі әлеуметтік оқшауланудың AHN-ға тигізетін теріс әсерін жояды.
Әйелдерге тән әсерлері
Андрогендер геномдық емес, андроген рецепторларына тәуелсіз механизмдер арқылы миометрийдің босаңсуына қатысы бар, жүктілік кезінде мерзімінен бұрын жатыр жиырылуының алдын қалдырады.
Андрогендерге сезімталдықсыздық
XY кариотипі бар ұрықтың андрогендерге сезімталдығының төмендеуі нәсілсіздік және интерсекс аномалияларының түрлі формалары сияқты бірнеше жағдайға алып келуі мүмкін.
Әр түрлі
Кейбір құстардың сарысындағы андроген деңгейі, өмір бойындағы әлеуметтік басымдықпен оң корреляцияда болып табылады. Мысалы, американдық суқұсы (American coot).
Биологиялық белсенділік
Андрогендер андроген рецепторларымен (АР) байланысып, оларды белсендіретін арқылы көптеген биологиялық әсерлерін жүзеге асырады.
Қатынас күші
Барлық биологиялық талдау әдістерін қарастыру нәтижесінде анықталды (1970 жылдар шамасында): 11 оттегі бар андрогендердің бірі – атап айтқанда, 11-кетотестостерон, тестостеронмен бірдей күшке ие.
One of the 11 oxygenated androgens, namely 11 ketotestosterone, has the same potency as testosterone.
Геномдық емес іс-әрекеттер
Андрогендер мембраналық андроген рецепторлары арқылы да сигнал беретіні анықталды, бұл рецепторлар классикалық ядролық андроген рецепторларынан өзгеше.
Биосинтез
Андрогендер холестериннен синтезделеді және негізінен жыныс бездерінде (әйірбас бездері мен жұмыртқалық бездер) және бүйрекүсті бездерінде өндіріледі. Әйірбас бездері жұмыртқалық бездерге қарағанда әлдеқайда көп мөлшерде тестостерон өндіреді. Тестостеронның күштірек ДГТ-ға (дигидротестостеронға) айналуы простата безінде, бауырда, мида және теріде жүреді.
Метаболизм
Андрогендер негізінен бауырда метаболизденеді.
Медициналық қолданыстар
Ерлердегі тестостерон деңгейінің төмендеуі (гипогонадизм) тестостеронмен емдеу арқылы түзетілуі мүмкін. Простата қатерлі ісігін емдеу үшін тестостеронның басты көзін жоюға болады: ұрықтарды алып тастау (орхиэктомия); немесе андрогендердің рецепторларына қол жеткізуін бөгеуші заттар: антиандрогендер.