Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра "Общая биология и биохимия"

Реферат

по дисциплине " Молекулярные механизмы биорегуляции"

на тему: «Гормоны половых желез. Виды, рецепторы, механизм действия, биологическая роль, регуляция секреции, гормональные патологии»

Выполнил студент: Верещагин М. В.

Группа: 15ФБ2

Руководитель: проф. Безручко Н.В.

Пенза, 2017

Содержание

Половые гормоны

Мужские половые гормоны

Опухоли молочной железы

Женские половые гормоны

Список литературы

Половые гормоны

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

По особенности механизмов взаимодействия клеток с гормонами последние могут быть разделны на 2 основных типа: 1 - включает стероидные и, отчасти, тиреоидные гормоны ; 2-й - пептидные гормоны и катехоламины (Розен В. Б.,1984). Гормоны первого типа относительно легко проникают внутрь клетки через плазматические мембраны и поэтому не требуют на первых этапах действия медиатора, для их действия типична глубокая и длительная перестройка клеточного метаболизма. Гормоны второго типа плохо проникают внутрь клеток, действуют на повехности и соответственно уже с самого начала требуют внутриклеточных медиаторов, опосредующих эти эффекты (к медиаторам относятся циклические АМФ, ГМФ, ПГ Са+ ), характерной стороной их действия явл. относительно быстрые эффекты, обусловленные активацией предшествующих, уже синтезированных ферментов и других белков. Не исключено, однако, что некоторые белковые гормоны, например, инсулин, могут частично проникать через плазматические мембраны в клетку и действовать внутриклеточно. Тем не менее приведенная классификация гормонов правомерна и общепринята.[1]

Как указывает Розен В. Б. (1984), в соответствии с двумя типами гормонов выявлено и 2 типа гормональной рецепции: внутриклеточный и мембранный тип. В первом случае рецпторный аппарат локализован внутри клетки ( в растворимой цитоплазмы- цитолизе- для стероидных гормонов ), во втором случае- на плазматической мембране (на наружной ее поверхности). В первом случае рецепторный аппарат обуславливает на первых этапах работу самого гормона, во втором _ обеспечивает с самого начала образование посредника, кот. уже вторично может рецептироваться внутриклеточно.

Вне зависимости от клеточной локализации рецепторного аппарата он представлен особыми белками клетки, способными образовывать с гормонами специфические комплексы. Они называются клеточными рецепторами (циторецепторы) соответствующих гормонов. Рецепторные белки явл. периферическими представителями соответствующей эндокринной функции, обеспечивающими исходную чувствительность реагирующих клеток к гормону, т. е. возможность приема и реализации специфического гормональ ного сигнала.

Каждая группа гормонов специфически связывается со строго определенными белками-рецепторами. Выявлены отдельные рецепторы эстрогенов, прогестерона, андрогенов и т. д. Установлено, что образование гормонорецепторного комплекса явл. по времени первичным, относительно автономным актом избирательного взаимодействия гормора с клеткой. В случае стероидных гормонов этот процесс протекает в цитолизе, при пептидных гормонах и катехоламинах - в наружном слое ЦПМ, в случае тиреодных гормонов - в ядре. Однако во всех трех случаях он осуществляется независимо от уровней других клеточных функций - интенсивности энергообмена, синтеза РНК, белка и др.[2]

Согласно принятой в настоящее время новой общей модели взаимодействия стероидных гормонов с клеткой, рецепторный цикл стероидных гормонов складывается из след. этапов:

Стероид, не связанный транспортными белками крови, способен относительно свободно проникать внутрь клетки-мишени и быстро связываться в ее цитолизе специфическими белками-рецепторами.

Образовавшийся гормон-рецепторный комплекс подвергается под действием температуры и ионной силы структурной трансформации и приобретает способность переходить в ядро.

Активированный комплекс входит в ядро.

В ядре он взаимодействует с некими акцепторными местами хроматина и благодаря этому индуцирует развитие специфических гормональных эффектов, модулируя процессы транскрипции.

Цикл рецепции завершается разрушением или вытеснением комплекса из хроматина посредством терминирующего механизма. Пул цитозольных рецепторов, по-видимому, пополняется за счет биосинтеза повторно, а также реактивации вышедших из ядер рецепторных молекул.

В основе представлений о рецепции белково-пептидных гормонов и катехоламинов положены данные об их действии на клетку с поверхности мембраны с помощью образования внутриклеточных посредников.

По данным Розена В. Б. (1984) для многих белково-пептидных гормонов и катехоламинов начальные этапы реализации их биологического действия охватывают главную часть метаболических сдвигов, обусловливающих проявление быстро развивающихся конечных физиологических эффектов гормона на клетки. Для стероидных и тиреодных гормонов наиболее характерны медленно развивающиеся физиологические эффекты, сопряженные с многоступенчатой индукцией синтеза макромолекул, блокируемый ингибиторами синтеза РНК и белка. Особенности протекания начальных, подготавливающих этапов действия гормонов этих классов зависят от типа реагирующей клетки, степени ее дифференцированности и химической природы гормона.

Ранние этапы реализации гормонального эффекта - это изменение уровней метаболических процессов, протекающих в клетке через 1-24 часа или более после начала взаимодействия ее с гормоном. Важнейшими считаются ранние гормональные эффекты, сопряженные с увеличением общего количества структурных и функциональных белков в клетке и обусловливающее увеличение ее массы и размеров. Этот морфогенный эффект характерен для многих гормонов.

Поздние этапы реализации гормонального эффекта - это процессы, наиболее отставленные во времени от момента введения гормонов и развивающиеся в клетках-мишенях после 24-48 часов от начала введения гормона. Наиболее ярко поздние события проявляются лишь при многократном введении гормональных веществ. Все поздние морфогенные процессы реализуются лишь в том случае, если подготавливающие их специфические начальные и ранние этапы действия гормонов достигают определенного уровня, а это может произойти лишь в присутствии гормонов в клетке на протяжении всех этапов их действия. Очевидно, процессы пролиферации клеток обусловлены не самими гормоно-рецепторными комплексами, а определенными рядами митогенных белков-посредников, синтез кот., в свою очередь, контролируется комплексами гормонов с рецепторами в условиях длительного пребывания гормонов в клетках.

Таким образом, специфика каждой эндокринной функции складывается из совокупности ряда биохимических процессов, необходимых для ее полноценной физиологической реализации: путей биосинтеза гормона в железе, формирующих особенности его хим. структуры, механизмов регуляции биосинтеза и секреции гормона железой ; связывания гормона транспортными белками плазмы крови; путей его периферического метаболизма; рецепции гормона клетками-мишенями и механизмов реализации его эффектов. Нарушение системы в любом ее звене может быть причиной возникновения патологического процесса неэндокринного профиля.

Мужские половые гормоны

В 1931 г. А. Бутенандт выделил из мочи мужчин кристаллический гормон, оказывающий стимулирующее действие на рост петушиного гребня каплунов. Этот гормон был назван андростероном (от греч. аndros - мужчина ), а предложенная химическая структура была подтвержена химическим синтезом, осуществленным в 1934 г. одновременно А. Бутенандтом и Л. Ружичкой. Позже из мочи мужчин был выделен еще один гормон - дегидроэпиандростерон, который обладал меньшей биологической активностью. В дальнейшем группа С19-стероидов (состоят из 19 атомов углерода), обладающих способностью ускорять рост петушиного гребня, была названа андрогенами. В тоже время гормон, выделенный из ткани семенников, оказался активнее андростерона почти в 10 раз и был идентифицирован в виде тестостерона (от лат. testis - семенник ).

Биосинтез андрогенов осуществляется главным образом в семенниках и частично в яичниках и надпочечниках. Основными источниками и предшественниками андрогенов, в частности, тестостерона, явл. уксусная кислота и холестерин. Существуют экспериментальные доказательства, путь биосинтеза тестостерона со стадии холестерина включает несколько последовательных ферментативных реакций через прегненолон и 17-? оксипрегненолон. 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 андрогены уже в эмбриональном периоде оказывают существенное влияние на дифференцировку мужских половых желез, а также на дифференцировку других тканей, определяя характер секреции гонадотропных гормонов во взрослом состоянии. Во взрослом организме андрогены регулируют развитие вторичных половых признаков, сперматогенез в семенниках и т. д. Следует отметить, что андрогены обладают значительным анаболическим действием, выражающимся в стимуляции синтеза белков во всех тканях ( кроме вилочковой железы, на кот. андрогены оказывают катаболическое действие ), но в большей степени в мышцах; для реализации анаболического эффекта андрогенов необходимым условием явл. присутствие соматотропина. Имеются данные, свидетельствующие об участии андрогенов, кроме того в регуляции биосинтеза макромолекул в женских репродуктивных органах, в частности синтеза мРНК в матке.

Распад мужских половых гормонов в организме осуществляется в основном в печени по пути образования 17-кетостероидов. Период полураспада тестостерона не превышает нескольких десятков минут. У взрослых мужчин с мочой экскретируется не более 1% неизменного тестостерона, что свидетельствует о его расщеплении примущественно в печени до конечных продуктов обмена. 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. Отмечен высокий уровень частоты рака молочных желез у женщин с пониженной экскрецией 17-кетостероидов. Тестостерон и его синтетические аналоги (тестостерон-пропионат) нашли применение в медицине в качестве лекарственных препаратов при лечении раковой

Опухоли молочной железы.

Рассмотрим действие андрогенов на различные органы и ткани мужского и женского организмов. Как известно, эффект данных гормонов на мужской организм считается физиологическим, тогда как их чрезмерное дейтсвие у женщин вызывает различные патологические процессы.

Андрогены у женщин секретируются корой надпочечника и яичниками. Главным источником их образования является сетчатая зона коры надпочечника. Они, как было уже указано, обладают анаболическим действием и обуславливают рост волос в период полового созревания. При избыточном выделении андрогенов вначале появляются признаки дефеминизации, а затем маскулинизация. Степень ее выраженности прямо пропорциональна избыточному выделению андрогенов независимо от их яичникового или надпочечникового происхождения. Андрогены могутнепосредственно секретироваться этими тканями или синтезироваться в процессе периферического обмена. Важны оба источника. Андрогены со слабой природной активностью могут служить «прегормонами» и активироваться в процессе превращения в периферических тканях. Наиболее важный пример - превращение андростендиона в тестостерон; это главный путь образования тестостерона у женщин. Основными андрогенами в плазме здоровых женщин являются тестостерон, 5(-дигидротестостерон (ДГТ), 5(-андростан-3, 17b-диол, андрост-5-ен-3,-17-диол, андростендион, 11(-оксиандростендион, дегидроэпиандростерон (ДГА) и его сульфат (ДГАС).

До 1968 г. полагали, что основным андрогеном явл. тестостерон, оказывающий непосредственное действие на органы-мишени. Однако в 1968 г. Было установлено (Bruchovcky, Wilson, 1968), что в простате крыс тестостерон восстанавливается зависимой от НАДФН Д4-3-оксистероид-(5 -редуктазой (обычно называемой сокращенно 5 (-редуктазой). Продукт этой реакции - дигидротестостерон (ДГТ).

Долгие годы ДГТ во многих тканях считали более активным андрогеном, чем тестостерон (Dorfman, Shiply, 1956; Huggins, Mainzer, 1957; Saunders, 1963), но не припысывали ему существенного физиологического значения. Важные работы Anderson и Liao (1968), Bruchovsky Wilson (1968) показали, что специфически связанный с рецепторным белком (или белками) ДГТ задерживается в ядрах крысиной простаты. Исходя из общетеоретических соображений полагают, что включения гормонов в эти ядра служит необходимой предпосылкой активации генов и, следовательно, тканевого роста под воздействием андрогенов. Поэтому в простате ДГТ лучше выполняет эту роль, чем тестостерон. Таким образом, действие андрогенов на клеточном уровне осуществляется через след. обязательные стадии:

1. включение прегормона (т.е. тестостерона или других андрогенов);

2. превращение в ДГТ;

3. связывание со специфическими белковыми рецепторами;

4. перенос в ядра

Возможны видовые различия, а в других органах могут приобретать существенное значение иные 5 -восстановленные метаболиты. Так в простате собак может быть активен 5 андростан-3,17 -диол, а 5 андростан-3,17 диол может усиливать секреторную активность сальных желез крыс.

Обмен тестостерона до ДГТ отнюдь не явл. единственным важным путем взаимопревращения анрогенов в периферических тканях. Сам тестостерон может синтезироваться в надпочечниках и яичниках in situ из неактивных соединений или менее активных андрогенов. Поэтому предшественники тестостерона можно рассматривать как “прегормоны”, даже если они не имеют собственной андрогенной активности. Такой подход применим и в более широком смысле: например, для проявления действия прогестерона он должен подвергнуться 5 восстановлению до 5 прегнан-3,20-диона, а для полной активации тироксина необходимо его преврвщение в трийодотиронин в органе-мишени. В тоже время некоторые чувствительные к андрогенам ткани могут реагировать на неметаболизированный тестостерон.

Это - ткани протока первичной почки (вольфова протока и скелетной мускулатуры, включая луковично-губчатую (levator ani) мышцу у большенства видов животных, на которые тестостерон, по-видимому, оказывает непосредственное воздействие.

Имеющиеся клинические и эксперементальные наблюдения свидетельствуют, что характер включения и обмена андрогенов в простате в основном аналогичен таковому в коже и производных от нее структурах.

Женские половые гормоны

половой гормон андроген женский

Основным местом синтеза женских половых гормонов - эстрогенов (от греч. оistros - страстное влечение) являются яичники и желтое тело; доказано также образование этих гормонов в надпочечниках, семенниках и плаценте. Впервые эстрогены обнаружены в 1927 г. В моче беременных женщин, а в 1929г. А.Бутенандт и одновременно А.Дойзи выделили из этого источника эстрон: который оказался первым стероидным гормоном, полученным в кристалическом виде. В настоящее время открыты две группы женских половых гормонов, отличающихся по своей химической структуре и биологической функции: эстрогены (главный представитель - эстрадиол) и прогестины (главный представитель - прогестерон).

Наиболее активный эстроген - эстрадиол, преимущественно синтезируемый в фолликулах; 2 остальных эстрогена являются производными эстрадиола и синтезируются также в надпочечниках и плаценте. Все эстрогены состоят из 18 атомов углерода. 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 первого кольца, катализируемой ферментным комплексом микросом - ароматазой; предполагается, что процесс ароматизации включает минимум три оксидазные реакции и все они зависят от цитохрома P-450.

Следует указать, что во время беременности в женском организме функционирует еще один эндокринный орган, продуцирующий эстрогены и прогестерон, - плацента. Установлено, что одна плацента не может синтезировать стероидные гормоны и что функционально полноценным эндокринным органом, по всей видимости, является комплекс мать-плацента-плод - фетоплацентарный комплекс. 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 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.

Эстрогены у небеременной женщины образуются преимущественно в яичниках, в клетках теки фолликулов, хотя некоторое их количество выделяет и кора надпочечников. При оперативном удалении половых желез кора надпочечников может в некоторой мере компенсировать их эстрогенобразовательную функцию. Яичники продуцируют в сутки в среднем 0,25 - 0,35 мг первичного эстрогена - эстрадиола 17. Наибольшее количество его выделяется в период между 10 -22 днями цикла, наименьшее - в начале и в конце цикла. Всего в течение цикла в яичниках вырабатывается около 10мг эстрогенов. Количество эстрогенов, которое выделяется в течение суток с мочой, в начале нормального менструального цикла возрастает медленно, в середине цикла быстро повышается, после овуляции понижается, а затем постепенно повышается. Т.о., графически выделение эстрогенов с мочой на протяжении цикла можно изобразить в виде двух волн. Максимум первой волны отмечается непосредственно перед овуляцией и совпадает с самым высоким уровнем гонадотропинов. Вершина второй волны выделения эстрогенов совпадает с временем расцвета желтого тела (21 - 23-й день цикла). В крови на протяжении цикла определяется мало эстрогенов. Они начинают обнаруживаться только с 12-го дня цикла, количество их затем неуклонно нарастает и резко падает перед самой менструацией. Некоторое количество эстрогенов находят в тканях яичка, а также в моче мужчин.

Под влиянием эстрогенов, продуцируемых яичником, в период полового созревания происходит рост и развитие половых органов. Эстрогены вызывают регенерацию, рост и пролиферацию эндометрия в первую половину менструального цикла. Они оказывают влияние на циркуляторные процессы в женском организме.

Эстрогены влияют и на яичник, благоприятствуя росту фолликулов, развитию яйцеклетки и функционированию желтого тела.

В зависимости от количества эстрогенов в организме, наступают изменения в коре надпочечников. При увеличении количества эстрогенов толщина коры надпочечников увеличивается. После кастрации наблюдается обратное развитие коры надпочечников, которое предотвращается введением эстрогенов.

Эстрогены оказывают прямое и непрямое (через переднюю долю гипофиза) стимулирующее влияние на функции щитовидной и поджелудочной желез. Так увеличивается в размерах щитовидная железа при половом созревании, ко времени менструации, при беременности и после кастрации. Гиперфункция щитовидной железы чаще встречается у женщин, чем у мужчин. Малые дозы эстрогенов стимулируют функцию щитовидной железы, однако, при длительном введении больших доз железа находится в состоянии покоя. В свою очередь, функция щитовидной железы оказывает сильное влияние на деятельность яичника. Малые дозы тироксина ускоряют созревание фолликулов, при этом повышается чувствительность яичника к гонадотропинам. Большие дозы тироксина угнетают созревание фолликулов.

Эстрогены, как и андрогены, обладают выраженным анаболическим действием, увеличивают синтез белков и задержку азота в организме. Эстрогены оказывают влияние на рост скелета, особенно в период полового созревания, возможно, посредством воздействия на уровень и обмен кальция в крови. Они регулируют обмен липоидов в организме, предохраняя его от развития атеросклероза.

Распад эстрогенов, скорее всего, происходит в печени, хотя природа основной массы продуктов их обмена, выделяющихся с мочой, пока не выяснена. Они экскретируются с мочой 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 прегнандиол, который экскретируется с мочой в виде эфира с глюкуроновой кислотой.

Эстрогенные гормоны вляют на водный обмен, что проявляется лабилиностью его на протяжении всего времени расцвета ф-ции половых желез, циклическими колебаниями веса женщины, связанного с изменениями содержания воды в организме на протяжении менструального цикла. Незначительное повышение веса наблюдается перед овуляцией и более значительное - накануне менструации. При этом повышается содержание воды в интерстициальной ткани, у некоторых женщин появляются скрытые отеки, ощущения напряжения и полноты. Задержка воды в организме связана с повышением проницаемости сосудов и усиленным антидиуретическим явлением задней доли гипофиза. Эстрогены в комбинации с гестагенами довольно значительно повышают проницаемость сосудов.

Клинические и экспериментальные исследования указывают, что эстрогены, при дополнительном влиянии гормона желтого тела вызывают в половом аппарате беременной не только процессы гипертрофии и гиперплазии мышечной и соединительной ткани, но и значительные биохимические изменения, направленные на обеспечение долгосрочного обеспечения энергетического уровня в родах. Недостаток эстрогенов в организме беременной может тормозить процессы гипертрофии и гиперплазии мышечных волокон, что ведет к недоразвитию матки и слабости родовой деятельности. Эстрогены во время беременности способствуют накоплению контрактильных белков почти в 2 раза и увеличивают запасы фосфорных соединений, кот. влияют на использование углеводов работающей мышцей. Эстрогены стимулируют мобилизацию гликогена из депо и фиксацию его мышцей матки. Повышается уровень содержания глюкозы в крови беременной и в мышце матки. Параллельно накоплению углеводов и фосфорных соединений наблюдается закономерное повышение креатина, важного компонента энергетических процессов в работающей мышце. Под действием эстрогенов изменяются биоэлектрические процессы в матке. Создающаяся при этом оптимальная концентрация ионов калия связана с идеальным порогом раздражения, что обеспечивает нормальную спонтанную динамику матки и хорошую реактивность ее к окситоцину.

При введении малых и средних доз эстрогенов повышается сопротивляемость организма к инфекциям.

Вещества, кот. способны нейтрализовать и блокировать специфическое действие эстрогенов на половые органы и молочные железы, наз. антиэстрогенами. К ним относятся прогестерон, андрогены и некоторые др. гестагены и стероиды.

Рассмотрим подробнее действие гестагенов. Гестагенами наз. гормон желтого тела (лютеогормон, прогестерон) и вещества, обладающие таким действием, как гормон желтого тела. Прогестерон как и эстрогенные гормоны относится к стероидам. В организме женщины прогестерон вырабатывает желтое тело яичника, плацента, кора надпочечника.

Гормон желтого тела в мочу не попадает, а выделяется в виде продукта его распада - прегнандиола. Количество прегнандиола сост. приблизительно 15 от всего образовавшегося или введенного в организм прогестерона.

Корой надпочечника, особенно при некоторых патологических состояниях вырабатывается значительное количество прогестерона. Об этом можно судить по количеству прегнандиола, выделяемого с мочой. Прогестероноподобным действием обладают и гормоны коры надпочечников, например, дезоксикортикостерон, тестостерон и другие андрогены, кот. в организме могут превращаться в прогестерон.

При длительном применении прогестерона тормозится образование фолликулостимулирующего гормона в передней доле гипофиза и созревание фолликула. Отмечено, что эффект действия прогестерона на переднюю долю гипофиза зависит от уровня эстрогенов в организме женщины.

Список литературы

1. Розен В.Б. Основы эндокринологии. М.: Высш. шк" 1984. 336 с.

2. Т.Т.Березов, Б.Ф.Коровкин. Биологическая химия. Москва, «Медицина», 1990.

3. Н.А.Зайцев. Дисфункциональные маточные кровотечения. Киев, «Здоровье», 1972.

4. Под редакцией Е.М.Вихляевой. Руководство по эндокринной гинекологии. - Москва, «Медицинское информационное агентство», 1997.

5. Под редакцией С.Л. Джеффкоута. Андрогены и антиандрогенная терапия. Москва, «Медицина», 1985.

Размещено на Allbest.ru