A herék fiziológiája

Egy egészséges felnőtt heréi (testicles) párosak, tojásdadok, 3,6-5,5 cm hosszúak és 2,1-3,2 cm szélesek. Mindegyik súlya körülbelül 20 g. A herezacskóban való elhelyezkedésük miatt ezek a mirigyek 2-2,5 °C-kal alacsonyabb hőmérsékletűek, mint a hasüreg hőmérséklete, ami elősegíti a vér hőcseréjét az a. spermatica és a felületes vénás rendszer között. A herékből és függelékeikből kiáramló vénás vér plexust alkot, amelyből a vér bal oldalon a vesevénába, jobb oldalon pedig az alsó genitális vénába jut. A herét egy vastag tok veszi körül, amely 3 rétegből áll: zsigeri, tunica vaginalis, fehérjeburok és belső, tunica vasculosa. A fehérjeburok rostos szerkezetű. A membránok simaizomrostokat tartalmaznak, amelyek összehúzódása elősegíti a spermiumok bejutását a mellékherebe. A tok alatt körülbelül 250 piramis alakú lebenyke található, amelyeket rostos válaszfalak választanak el egymástól. Minden lebenyke több, 30-60 cm hosszú, tekervényes, csírázó csövet tartalmaz. Ezek a csövecskék a here térfogatának több mint 85%-át teszik ki. Rövid, egyenes csövek kötik össze a csövecskéket közvetlenül a herehártyával (rete testis), ahonnan a spermiumok a mellékhere kivezetőcsövébe jutnak. Ez utóbbi kiegyenesedve eléri a 4-5 m hosszúságot, feltekeredve pedig a mellékhere fejét, testét és farkát alkotja. A Sertoli-sejtek és a spermatociták a cső lumenét körülvevő hámban helyezkednek el. A Leydig-sejtek, makrofágok, vérerek és nyirokerek a csövecskék közötti intersticiális szövetben helyezkednek el.

A Sertoli hengeres sejtjei számos funkciót látnak el: gát (egymással való szoros érintkezés miatt), fagocita, transzport (részvétel a spermatociták mozgásában a tubulus lumenébe) és végül endokrin (androgénkötő fehérje és inhibin szintézise és szekréciója). A sokszögű Leydig-sejtek ultrastruktúrával (kifejezett sima endoplazmatikus retikulummal) és a szteroidtermelő sejtekre jellemző enzimekkel rendelkeznek.

A herék fontos szerepet játszanak a férfiak szaporodásának fiziológiájában. Így a magzat férfi fenotípusának megszerzését nagymértékben a Müller-féle gátlóanyag és a tesztoszteron termelése határozza meg az embrionális herék által, a másodlagos nemi jellemzők megjelenését a pubertás alatt és a szaporodási képességet pedig a herék szteroidogén és spermatogén aktivitása határozza meg.

Az androgének szintézise, szekréciója és anyagcseréje. Termelésükben a herék fontosabb szerepet játszanak, mint a mellékvesekéreg. Elég annyi, hogy a T-nek csak 5%-a képződik a heréken kívül. A Leydig-sejtek képesek szintetizálni acetátból és koleszterinből. Ez utóbbi szintézise a herékben valószínűleg nem különbözik a mellékvesekéregben zajló folyamattól. A szteroid hormonok bioszintézisének kulcslépése a koleszterin pregnenolonná alakulása, amely az oldallánc hasítását jelenti NADH és molekuláris oxigén jelenlétében. A pregnenolon további átalakulása progeszteronná különböző módokon történhet. Emberben a domináns útvonal látszólag a D5- ^útvonal, amelynek során a pregnenolon 17a-hidroxipregnenolonná, majd dehidroepiandroszteronná (DHEA) és T-vé alakul. Azonban a D4 ^- útvonal is lehetséges a 17-hidroxiprogeszteronon és az androsztendionon keresztül. Az ilyen átalakulások enzimjei a 3béta-oxiszteroid-dehidrogenáz, a 17a-hidroxiláz stb. A herékben, akárcsak a mellékvesékben, szteroidkonjugátumok (főként szulfátok) is termelődhetnek. A koleszterin oldalláncát hasító enzimek a mitokondriumokban lokalizálódnak, míg az acetátból koleszterint és a pregnenolonból tesztoszteront szintetizáló enzimek a mikroszómákban helyezkednek el. A herékben szubsztrát-enzim szabályozás létezik. Így az emberekben a 20. pozícióban lévő szteroid-hidroxiláció meglehetősen aktív, és a progeszteron és a pregnenolon 20a-oximetabolitjai gátolják ezen vegyületek 17a-hidroxilációját. Ezenkívül a tesztoszteron serkentheti saját képződését, befolyásolva az androsztendion átalakulását.

A felnőtt herék naponta 5-12 mg tesztoszteront termelnek, valamint gyenge androgéneket, például dehidroepiandroszteront, androsztendiont és androsztén-3béta,17béta-diolt. A hereszövet kis mennyiségű dihidrotesztoszteront is termel, és aromatizációs enzimek is jelen vannak, aminek eredményeként kis mennyiségű ösztradiol és ösztron kerül a vérbe és az ondófolyadékba. Bár a Leydig-sejtek a herék tesztoszteronjának fő forrásai, a szteroidogenezis enzimek a here más sejtjeiben (tubuláris hám) is jelen vannak. Ezek szerepet játszhatnak a normális spermatogenezishez szükséges magas lokális T-szint létrehozásában.

A herék epizodikusan, nem pedig folyamatosan választanak ki T-t, ami az egyik oka a hormon vérszintjének nagyfokú ingadozásának (egészséges fiatal férfinál 3-12 ng/ml). A tesztoszteronszekréció cirkadián ritmusa biztosítja, hogy a tesztoszteronszintje a vérben kora reggel (kb. reggel 7 órakor), a minimuma pedig délután (kb. 1 órakor) legyen. A T a vérben főként nemi hormon-kötő globulinnal (SHBG) alkotott komplex formájában van jelen, amely nagyobb affinitással kötődik a T-hez és a DHT-hoz, mint az ösztradiol. Az SHBG koncentrációja csökken a T3 és a növekedési hormon hatására, és növekszik az ösztrogének és a pajzsmirigyhormonok hatására. Az albumin kevésbé erősen kötődik az androgénekhez, mint az ösztrogének. Egészséges emberben a szérum T4 körülbelül 2%-a van szabad állapotban, 60%-a az SHBG-hez és 38%-a az albuminhoz kötődik. Mind a szabad T3, mind az albuminhoz kötött T3 (de nem az SHBG) metabolikus átalakuláson megy keresztül. Ezek az átalakulások főként a D4 ^- keto csoport redukciójára korlátozódnak, 3alfa-OH vagy 3béta-OH származékok képződésével (a májban). Ezenkívül a 17béta-oxicsoport oxidálódik 17béta-keto formává. A termelt tesztoszteron körülbelül fele androszteron, etiokolanolon és (sokkal kisebb mértékben) epiandroszteron formájában ürül ki a szervezetből. Mindezen 17-ketoszteroidok szintje a vizeletben nem teszi lehetővé a T-termelés megítélését, mivel a gyenge mellékvese androgének is hasonló metabolikus átalakulásokon mennek keresztül. A tesztoszteron egyéb kiválasztott metabolitjai a glükuronidja (amelynek szintje egészséges ember vizeletében jól korrelál a tesztoszterontermeléssel), valamint az 5alfa- és 5béta-androsztán-Zalfa, 17béta-diolok.

Az androgének élettani hatásai és hatásmechanizmusuk. Az androgének élettani hatásmechanizmusa olyan jellemzőkkel bír, amelyek megkülönböztetik őket más szteroid hormonoktól. Így a reproduktív rendszer célszerveiben, a vesékben és a bőrben a T az intracelluláris D4-5a ^- reduktáz enzim hatására DHT-vé alakul, ami valójában androgén hatásokat okoz: a járulékos nemi szervek méretének és funkcionális aktivitásának növekedését, férfias szőrnövekedést és az apokrin mirigyek fokozott szekrécióját. A vázizmokban azonban maga a T képes fokozni a fehérjeszintézist további átalakulások nélkül. A csípőcsövek receptorai látszólag azonos affinitással rendelkeznek a T és a DHT iránt. Ezért az 5a-reduktáz-hiányban szenvedő egyéneknél megmarad az aktív spermatogenezis. Az 5béta-androsztén- vagy 53-pregneszteroidokká alakulva az androgének, a progesztinekhez hasonlóan, serkenthetik a vérképzést. Az androgén lineáris növekedésre és a metafízisek csontosodására gyakorolt hatásmechanizmusait nem vizsgálták kellőképpen, bár a növekedés gyorsulása egybeesik a T szekréció növekedésével a pubertás alatt.

A célszervekben a szabad T₃ behatol a sejtek citoplazmájába. Ahol 5α-reduktáz van jelen a sejtben, az DHT-vé alakul. A T₃ vagy DHT (a célszervtől függően) a citoszolikus receptorhoz kötődik, megváltoztatja molekulája konfigurációját, és ennek megfelelően a nukleáris akceptor iránti affinitását. A hormon-receptor komplex kölcsönhatása az utóbbival számos mRNS koncentrációjának növekedéséhez vezet, ami nemcsak a transzkripciójuk gyorsulásának, hanem a molekulák stabilizálódásának is köszönhető. A prosztatában a T₃ fokozza a metionin mRNS riboszómákhoz való kötődését is, ahová nagy mennyiségű mRNS jut be. Mindez a transzláció aktiválódásához vezet, funkcionális fehérjék szintézisével, amelyek megváltoztatják a sejt állapotát.