Fisiologia e biofisica - ormoni maschili

Le gonadotropine

Le gonadotropine sono gli ormoni ipofisari che influenzano la funzione delle gonadi. La secrezione delle gonadotropine viene regolata da un unico ormone ipotalamico, il GnRH, esso mantiene la secrezione basale delle gonadotropine, ne determina la secrezione fasica necessaria per l'ovulazione ed induce l'insorgenza della fase puberale.

La secrezione delle due gonadotropine è episodica, sia nel maschio che nella femmina, con picchi ogni ora circa, in rapporto alla fluttuazione analoga della secrezione di GnRH. Quindi c'è un rapporto netto di controllo del GnRH di tipo episodico, fluttuante, di regolazione in questo senso per cui il GnRH mantiene, controlla, la secrezione delle gonadotropine che è una secrezione fasica, cioè va su e giù. Perché va su e giù? Perché si crea un rapporto, un sistema feedback, per cui quando aumenta poi viene ricontrollata e quindi oscilla intorno a un dato valore. Anche qui se io

fornisco del GnRH le gonadotropine aumentano inizialmente, però dopo un po' questo effetto diminuisce, forse anche qui per il solito fenomeno del down regolation a carico dei recettori del GnRH, fenomeno che si trova spesso, in alcuni casi è molto evidente. Sulle cellule ipofisarie si determina una regolazione delle cellule ipofisarie per il GnRH, cioè le cellule ipofisarie rispondono al GnRH e quindi devono avere il recettore per il GnRH e quindi è chiaro che il problema è: i recettori del GnRH sono in numero costante? presentano affinità? È chiaro che il numero e l'affinità cambino in rapporto alla presenza di GnRH, alla produzione di GnRH e questo poi a sua volta dipende dal sistema nervoso e via dicendo. Inoltre la secrezione delle gonadotropine e del GnRH è influenzata dalla concentrazione plasmatica degli estrogeni e progesteroni o degli ormoni periferici sia maschili che femminili, poi vediamo che a livello

femminile c'è una regolazione molto più complessa ma vedremo che c'è una relazione tra concentrazione plasmatici e concentrazione delle gonadotropine e del GnRH.

Ormoni sessuali maschili

Nel maschio l'ormone LH stimola la produzione di testosterone da parte del testicolo, dalle cellule del Leydig e stimola la spermatogenesi insieme con il FSH che induce lo sviluppo del testicolo e di una proteina legante gli androgeni (ABP) necessaria per la maturazione degli spermatozoi.

Il follicolo stimolante non solo induce lo sviluppo dell'organo ma anche la produzione di questa proteina che lega gli androgeni cioè mantiene nell'interno del testicolo un alto tasso di ormoni androgeni è importante che ci sia una certa concentrazione di questi ormoni necessaria per la maturazione degli spermatozoi.

Il testicolo è rivestito da una capsula formata da tre membrane: vaginale, albuginea e vascolare che vanno a formare, specialmente

l'integrità dell'ambiente interno dei tubuli seminiferi. Inoltre, le cellule del Sertoli forniscono sostanze nutritive alle cellule germinali e regolano la produzione di spermatozoi. I tubuli seminiferi sono circondati da cellule del Leydig, che producono androgeni come il testosterone. Questi ormoni sono importanti per lo sviluppo e la funzione dei testicoli. Nel tessuto testicolare sono presenti anche vasi linfatici e vasi sanguiferi, che forniscono nutrimento e ossigeno alle cellule del testicolo. I fibroblasti sono cellule connettivali che sostengono la struttura del tessuto testicolare. In sintesi, il tessuto testicolare è costituito dall'albuginea, dai lobuli contenenti i tubuli seminiferi, dalle cellule del Leydig, dai vasi linfatici, dai vasi sanguiferi e dai fibroblasti. I tubuli seminiferi sono formati da cellule del Sertoli e cellule germinali, che sono separate dalla barriera ematotesticolare. Questa barriera garantisce un ambiente adatto alla differenziazione e alla maturazione delle cellule germinali.

Nell'ambiente unacondizione fisico-chimica, temperatura o quello che sia, abbastanza costante, però dall'altra parte può anche essere inteso come un fatto "negativo" se si considera ad esempio la difficoltà di raggiungimento di queste zone , chiuse da questo tipo di barriere.

Le cS sotto stimolo del FSH o del testosterone secernono una proteina ad alta affinità con gli androgeni (Androgen Binding Protein) che nel lume tubulare legando gli androgeni (testosterone) ne mantiene alta la concentrazione favorendo così la spermatogenesi, nel caso in cui questa concentrazione diminuisse sarebbe rallentata o addirittura bloccata la maturazione degli spermatozoi.

Dai tubuli seminiferi le cG si immettono in una fitta rete tubulare (rete testis) e poi nell'epididimo, per mezzo di movimento ciliare e contrazione dei dotti efferenti, in un tempo di circa 12 giorni in cui avviene la maturazione definitiva e completa degli spermatozoi.

Successivamente si aggiunge il contenuto delle vescicole seminali (ghiandole alveolari connettivali e muscolari) formato da fruttosio poco glucosio, liquido prostatico che aumenta e mantiene un ambiente adatto a mantenere la mobilità dello spermatozoo. La mobilità non è necessaria per la fecondazione, se c'è immobilità dello spermatozoo la fecondazione è più difficile perché lo spermatozoo deve raggiungere la cellula uovo, ma se lo metto direttamente a contatto con la cellula uovo la fecondazione avviene, occorre che lo spermatozoo abbia gli enzimi adatti per perforare la membrana. Quindi la mobilità non è necessaria per la fecondazione ma solo per il raggiungimento della cellula. Quali sono gli ormoni per la funzione riproduttiva maschile? Gli steroidi gonadici maschili di primaria importanza per la funzione riproduttiva sono tre: 1. il testosterone (T) 2. il diidrotestosterone (DHT) 3. l'estradiolo (E). Il Tprodotto dalle cL è tra i tre quello prodotto in maggiore quantità, nella corticale surrenale si produce poco (il 5% circa), ma la via biosintetica di questo ormone è la stessa, sia per quello prodotto nel testicolo che per quello prodotto nella corticale del surrene, quindi non c'è differenza da questo punto di vista, inoltre si produce anche oltre al T il DHT che è molto potente, e degli androgeni più deboli che sono ad esempio il DHEA. Mostra lo schema della corticale. Dal colesterolo per arrivare al T o al cortisolo si va in due sensi diversi, dunque occorre un corredo enzimatico un po' diverso quindi mentre per andare verso la sintesi di corticosterone e cortisolo abbiamo bisogno della 21 idrossilasi e dell'11 idrossilasi che sono abbondanti ed attive nella corticale del surrene è poca invece la 17 idrossilasi, che invece è più attiva nel testicolo mentre invece la 21 e la 11 sono poco attive nel.

testicolo quindi la via enzimatica per la produzione del testosterone, essendo più attiva nel testicolo piuttosto che nella corticale del surrene, favorisce una maggior produzione del testosterone nel testicolo piuttosto che nella corticale.

Il colesterolo a cosa serve? A formare gli ormoni sessuali maschili e femminili.

Colesterolo Pregnenolone 17α- idrossipregnenolone deidroepiandrosterone Progesterone 17α-diidrossiprogesterone androsteneidionediirotestosterone testosterone

I farmaci per il colesterolo vanno a rallentare o inibire a livello epatico la biosintesi del colesterolo.

A parte tutti i precursori del testosterone quindi androsteneidione e diedroepiandrosterone vedete che la trasformazione del testosterone in diidrotestosterone avviene più perifericamente αnei tessuti per mezzo dell'enzima 5 reduttasi si trasforma il testosterone in diidrotestosterone. Ci sono due trasformazioni a livello periferico è possibile infatti ottenere

dell'estradiolo, ormone essenzialmente di tipo femminile, per mezzo di un'aromatasi, oppure tramite un'areduttasi il diidrotestosterone, come abbiamo già visto. L'aromatasi è molto attiva nelle cellule cerebrali, nel cervello c'è dunque una certa quota di estradiolo, quindi abbiamo anche una certa quota di estradiolo puro circolante. Per raggiungere l'estradiolo noi possiamo anche percorrere un'altra via passante per androsteneidione estrone estradiolo oppure testosterone estradiolo. Questi due enzimi chiave sono dunque importanti perché sono i responsabili della trasformazione a livello periferico del testosterone o in estradiolo o in un ormone ancora più potente. Riassumendo il testosterone è uno steroide C con un OH in posizione 17, sintetizzato dalle cL,19 dalla corticale del surrene a partire dall'androsteneidione. Nelle cL mancano gli enzimi 11 e 21 idrossilasi presenti nel corticosterone, ma vi è

La 17αidrossilasi che ottiene dal pregnenolone il DHEA e l’androsteneidione precursore delαtestosterone da cui si ottiene nei tessuti periferici il DHT per mezzo della 5 reduttasimicrosomiale. Questa attività enzimatica è importante perché se funziona troppo produce una concentrazionetroppo elevata di un ormone più potente del testosterone. 3µmd/d)

Nell’uomo adulto si producono circa dal 4 al 9 mg/d (13,9-31,5 di T che per il 98% èlegato a proteine del plasma (65%ad una specifica proteina legante gli steroidi gonadici:GBG;33% all’albumina) . La parte libera, cioè quella funzionante, è limitatissima.

L’albumina ha la capacità di legare molti ormoni, molte sostanze e quindi modulare dellefunzioni ormonali, oltre ad influire sulla pressione osmotica. La variazione di concentrazionedelle proteine fa variare la quantità di sostanze libere e sostanze legate, e quindi numerosefunzioni.

Siccome queste proteine per la maggior parte le produce il fegato, andiamo capire l'importanza della funzione epatica. La GBG lega anche l'estradiolo. Il T plasmatico totale (300-1000 ng/dl nell'uomo adulto e circa 30-70 ng/dl nelle donne adulte) in piccola parte è convertito dall'aromatasi in estradiolo, e per la maggior parte in 17 chetosteroidi (androsterone, eziocolanolone) eliminati con l'urina.

	T	DHT	E	ESTRONE	DHEA sulfate
Testicular secretion	95	<1	<5	2	<10
Adrenalin secretion	<1	<1	<1	<1	90
Peripheral conversion of precursors	…	80	80	98	…

Questa tabella mostra che il testosterone proviene essenzialmente dal testicolo mentre la conversione periferica è molto bassa, al contrario l'estradiolo viene prodotto poco a livello dell'organo, mentre la conversione periferica è molto elevata, il diidrotestosterone si produce per l'80% per la conversione ad opera della reduttasi, mentre la produzione a

Il livello dell'organo è molto bassa.

% LEGATA % LEGATA % LEGATASTEROIDE % LIBERA CBG GBG ALBUMINAT 2 0 65 33ANDROSTENEID