Gonády a hormony pohlavní
soustavy
Bi1100 Mechanismy hormonálního řízení
 odvozeny od cholesterolu
 rozdíly v kruhové struktuře
a vedlejších řetězcích
(17-hydroxyláza)
 minimálně skladovány
(regulace na úrovni syntézy)
 rozpustné v tucích
 vznik ve vaječníku,
varlatech, placentě
a nadledvinách
Steroidní hormony
Dorland's, 2000
Steroidní hormony
pregnenolon (21 C)
↓
progesteron
(gestageny, 21 C)
↓
androgeny (19 C)
estrogeny (18 C)
estron (E1), estradiol
(E2), DHEA,
testosteron,
dihydrotestosteron a
další účinné hormony
Regulace pohlavních hormonů
 výchozí látky pro syntézu přítomny ve všech příslušných žlázách
 přítomnost syntetických enzymů (hydroxylace na C17 > 17-ketosteroidy)
 signál přes receptory pro nadřazené regulační hormony (osa hypothalamushypofýza-gonády;
např. FSH nebo LH)
 odbourávány v játrech (konjugace OH skupinami na sulfáty a kyselinu
glukuronovou) a vylučovány žlučí nebo močí
Varlata (testes)
 parenchym složený z mnohonásobně stočených semenotvorných kanálků,
stěna tvořená zárodečným epitelem > spermatogeneze
 spermatogonie chráněné a vyživované podpůrnými Sertoliho buňkami (tvoří
trasportér pro androgeny, inhibin a antimülleriánský hormon)
 v řídkém vazivu kolem semenotvorných kanálků intersticiální Leydigovy
buňky (produkce testosteronu)
 mužské pohlavní hormony patří
mezi steroidy (19 C ve struktuře)
 testosteron (T),
5α-dihydrotestosteron (DHT),
17-ketosteroidy
(dehydroepiandrosteron/DHEA
a další – slabší androgenní
účinky)
 DHT a estradiol (E2) se tvoří z T
v cílových buňkách a dostávají
se do plazmy > DHT se váže na
receptory pro T; E2 ovlivňuje
např. hypothalamus, hypofýzu
nebo tvorbu ejakulátu)
 regulace přes hypothalamus
(GnRH) a hypofýzu (FSH, LH)
 negativní zpětná vazba (T, DHT,
E2)
 inhibin
Androgeny
Androgeny - testosteron (T)
 muži: 95 % testosteronu z varlat + 5 % kůra nadledvin
 ženy: vaječníky a kůra nadledvin
 Leydigovy buňky stimulovány FSH (exprese receptoru pro LH na
Leydigových buňkách) a LH (tvorba T)
 Sertoliho buňky stimulovány FSH > tvorba vazebného proteinu pro
androgeny (transport T) a inhibinu (regulace tvorby hormonů)
 koncentrace v plazmě 15x vyšší u mužů než u žen (ve stáří klesá)
 transport ve vazbě na bílkoviny (98 % albumin a globulin vázající pohlavní
hormony)
 cílovým orgánem T jsou varlata > semenotvorné kanálky jsou chráněny
hematotestikulární bariérou > T musí být navázán na androgeny vázající
protein, aby se přes ni dostal!
Androgeny - funkce
 spermatogeneze (parakrinně)
 mužská pohlavní diferenciace
v prenatálním období
 rozvoj mužských sekundárních
pohlavních znaků
 růst a funkce genitálií, prostaty a
semenných váčků
 stimulační vliv na krvetvorbu
 anabolické působení
 libido, potence, schopnost
pohlavního styku
 v CNS ovlivňují typy chování
(např. agresivita)
Androgeny - mechanismus působení
 vazba na jaderné androgenní receptory (přímo T nebo po konverzi na DHT)
 tvorba dimerů a translokace do jádra > ovlivnění genové exprese
 konverze na estradiol (aromatáza) a aktivace estrogenních receptorů
Vaječníky (ovaria)
 krycí epitel na povrchu
 vazivo tunica albuginea
 kůra (obsahuje folikuly)
 dřeň (řídké vazivo s
cévami a nervy)
 folikuly (oocyt + folikulární
buňky)
 vrstva folikulárních buněk
a vaziva theca folliculi
(steroidy, inhibin)
 u člověka cca 400 tis.
folikulů; dozrává 400 až
450
 primordiální > primární >
sekundární > Graafův f.
 žluté tělísko (corpus
luteum; estrogeny,
progesteron)
antrum folliculi
Vaječníky (ovaria) - regulace hormonální aktivity
 osa hypothalamus-hypofýza-ovaria
 negativní zpětná vazba
 pohlavní hormony patří mezi steroidy (18 C ve struktuře)
 syntetizovány ze 17-ketosteroidu androstendionu a z části přes testosteron
 buňky granulózy a théky ovarií (produkuje androgeny > granulóza), placenta,
kůra nadledvin, Leydigovy buňky varlat, některé cílové buňky testosteronu
 estradiol (E2), estron (E1) a estriol (E3)
 relativní účinnost E2 : E1 : E3 je 10 : 5 : 1
 transportovány krví převážně ve vazbě na globulin vázající pohlavní hormony
 odbourávány hlavně ve formě estriolu
Estrogeny
Estrogeny - funkce
 odpovědné za vývoj ženských pohlavních znaků (menší vliv než androgeny u
mužů)
 v průběhu menstruačního cyklu podněcují zrání folikulů v ovariu
 stimulují proliferaci děložní sliznice a kontrakce děložní svaloviny
 ztluštění sliznice ve vagině a zvýšené odlupování epiteliálních buněk
(glykogen z nich je zpracováván bakteriemi na kyselinu mléčnou > pokles pH
a rizika infekcí)
 mění konzistenci cervikální hlenové zátky (podpora pohybu a přežívání
spermií během ovulace)
 regulují rychlost postupu vajíčka vejcovodem a připravují ho na proniknutí
spermie (regulace oplození)
 stimulace tvorby sekundární pohlavních znaků během puberty (růst prsů,
změny vaginy, distribuci podkožního tuku) + spolupráce s androgeny
(ochlupení)
 zvyšují srážlivost krve
 ovlivňují hospodaření s vodou (retence lokální i v ledvinách > edémy)
 brzdí růst kostí do délky, urychlují uzávěr epifyzárních štěrbin, stimulují
osteoblasty; snižují koncentraci LDL a zvyšují VLDL a HDL
 ovlivňují CNS (sexuální a sociální chování, způsob psychických reakcí atd.)
Estrogeny - mechanismus působení
ERα
 děloha
 vagina
 krevní cévy
 prsy
ERβ
 ovaria
 prostata
 nejdůležitější gestagenní hormon
 syntéza z pregnenolonu; 21 C ve struktuře
 corpus luteum, ovariální folikuly, placenta, kůra nadledvin (i u mužů)
 v plazmě transportován ve vazbě na albumin a globulin transkortin
 hlavním degradačním produktem progesteronu je pregnandiol (játra)
 často antagonistické působení s estrogeny (nutný předcházející nebo
současný vliv estrogenů)
Funkce:
 příprava pohlavního ústrojí ženy na přijetí a zrání oplozeného vajíčka a
udržení těhotenství (gestagen)
 po působení E stimuluje růst myometria a přestavbu endometria (přestavba
žláz, změna cévního zásobení a obsahu glykogenu) = přechod z proliferační
do sekreční fáze
 podpora nidace oplozeného vajíčka, omezuje aktivitu myometria
 zmenšuje zevní děložní branku cervixu a mění konzistenci hlenové zátky
(neprostupnost pro spermie)
 v luteální fázi tlumí uvolňování LH
 podmiňuje stoupnutí bazální teploty (termogenní efekt)
Gestageny/progestiny - progesteron
Progesteron - mechanismus působení
 vazba na jaderné (nPR) a membránové progesteronové receptory (mPR)
 izoformy A a B
Menstruační
cyklus
 cca 28denní sekrece:
gonadoliberin (GnRH)
dopamin (PIT)
folitropin (FSH)
lutropin (LH)
prolaktin (PRL)
progesteron (P)
estrogeny (E)
inhibin
 příprava jednoho
vajíčka na oplození,
pohlavních orgánů ženy
na přijetí spermie a
nidaci vajíčka
 folikulární/proliferační
fáze, ovulace,
luteální/sekreční fáze
Menstruační
cyklus
 krvácení
Proliferační fáze:
 růst a obnova endometria
 pod vlivem FSH zraje cca
20 folikulů > jeden se
stává dominantním a
zvyšuje produkci
estrogenů > stimulace
sekrece LH > ovulace
Luteální fáze:
 vyvíjí se žluté tělísko >
produkce progesteronu
> cca 22. den cyklu,
pokud nedojde k nidaci, P
a E tlumí produkci GnRH,
CL zaniká > pokles
koncentrace P a E >
konstrikce cév a ischémie
endometria
 krvácení
Menstruační cyklus - hormonální regulace
 FSH indukuje aromatázu v buňkách stratum granulosum folikulů (tvorba
estrogenů z androgenů syntetizovaných v théka)
 nízká hladina LH stačí k podpoře tvorby androgenů v théka
 estrogeny zvyšují ve folikulu hustotu receptorů FSH (tvorba
dominantního folikulu)
 uprostřed folikulární fáze cyklu estrogeny negativně zpětnovazebně tlumí
FSH a LH (nepřímý vliv na GnRH - stimulace nervových buněk CNS
prostřednictvím glutamátu, NA x tlumení přes GABA a opioidy)
 následně estrogeny zvyšují množství LH receptoru v buňkách granulózy
> progesteron a jeho přeměna na další androgeny v théka > více estrogenů
 inhibin (tlumí FSH)
 estrogeny zvyšují sekreci LH (pozitivní zpětná vazba) > LH-peak > ovulace
 LH, FSH a estrogeny přemění folikul ve žluté tělísko > prudký nárůst
progesteronu > P a E tlumí sekreci LH a FSH (negativní zpětná vazba) >
úbytek P a E > obnovení sekrece FSH
Hormonální regulace těhotenství
 hormony z vaječníků matky > hormony z placenty
 placentární hormony prostupují do organismu plodu i matky
 placenta potřebuje prekurzory steroidů z kůry nadledvin matky a plodu > tvoří
P a E > DHEA v kůře nadledvin > E/T v placentě/varlatech
 lidský choriový gonadotropin (HCG), kortikoliberin (CRH), estrogeny
(E), progesteron (P), lidský placentální laktogen (HPL), POMC a další
Hormonální regulace těhotenství:
Lidský choriový gonadotropin (HCG)
 237 AMK, heterodimer (α podjednotka shodná s LH, FSH a TSH)
 působí přes LHCG receptor a cAMP
 významný v prvním trimestru
 udržuje produkci P a E v corpus luteum (od 6. týdne je tvoří hlavně placenta)
 stimuluje v kůře nadledvin plodu produkci DHEA, DHEA-S a jiných steroidů
 potlačuje tvorbu folikulů ve vaječníku matky (zastupuje LH)
Hormonální regulace těhotenství:
Lidský placentární laktogen (HPL), kortikoliberin (CRH)
HPL
 human chorionic somato(mammo)tropin
 zvyšující se koncentrace
 podněcuje růst mléčných žláz a produkci mléka
 ovlivňuje růst a vývoj, zvyšuje koncentraci glukózy v krvi matky
CRH
 vytvářený v placentě
 klíčová role při vyvolání porodu (délka těhotenství závisí na rychlosti
zvyšování jeho koncentrace)
 podporuje sekreci ACTH hypofýzou plodu > ↑ kortizol v nadledvinách plodu >
↑ CRH (pozitivní zpětná vazba)
 stimuluje produkci DHEA nadledvinami plodu > E v placentě
 ke konci těhotenství převažují E nad P > indukce exprese receptorů pro
oxytocin na buňkách děložní svaloviny a zvyšování dráždivosti dělohy >
sekrece oxytocinu na základě podráždění baroreceptorů v děloze
Aktivin a inhibin
 patří do TGF-β proteinové rodiny (také např. anti-Müllerian hormon)
 aktivin dimer identických nebo velmi podobných β podjednotek spojených
disulfidickou vazbou
 inhibin má identickou β podjednotku, ale vzdáleně příbuznou α podjednotku
 gonády, hypofýza, placenta a další orgány (např. corpus luteum)
 vazba na transmembránové receptory s kinázovou aktivitou
 téměř opačná biologická aktivita
 A posiluje x I tlumí tvorbu a sekreci FSH
 ovlivňují také buněčnou proliferaci a diferenciaci, metabolismus, imunitu
nebo procesy hojení zranění