Андроген

Андрогены

Андрогены (греч. ανδρεία (мужество, храбрость) + греч. γένος (род, колено))— общее собирательное название группы стероидных гормонов, производимых половыми железами (яичками у мужчин и яичниками у женщин) и корой надпочечников и обладающих свойством в определённых концентрациях вызывать андрогенез, вирилизацию организма — развитие мужских вторичных половых признаков — у обоих полов.

У женщин андрогены в характерных для мужчин концентрациях вызывают увеличение размеров клитора и половых губ и сближение половых губ (что делает их более похожими на мошонку), частичную атрофию молочных желез, матки и яичников, прекращение менструаций и овуляций, бесплодие.

Естественные андрогены

• Тестостерон — неактивная форма
• Дигидротестостерон
• Дегидроэпиандростерон (Dehydroepiandrosterone, DHEA)
• Androstenedione (Andro)
• Androstenediol
• Androsterone

Андрогены в бодибилдинге

В бодибилдинге широко применяются анаболические стероиды, однако следует отдавать предпочтение тем препаратам, которые обладают наименьшей андрогенной активностью, они способствуют увеличению мышечной массы, при этом меньше вызывают такие побочные эффекты как: акне, раздражительность, облысение, себорея, гипертрофия простаты, маскулинизация, и самое главное, стероиды с низкой активностью в меньшей степени вызывают атрофию яичек и после цикла естественный уровень тестостерона восстанавливается лучше и полнее. Это связано с тем, что стероиды с высокой андрогенной активностью связываются в большей степени с андрогенными рецепторами, которые располагаются в гипофизе и гипоталамусе, в результате чего снижается уровень гонадотропина.

Хотя в последнее время данные об андрогенной активности подвергаются инсинуациям со стороны дилетантов, которые распространяют ложные сведения о том, что анаболическая и андрогенная активность это понятия не применимые к стероидным гормонам.

Клиническая фармакология

Биосинтез андрогенов

Тестостерон — основной андроген у мужчин и, по-видимому, у женщин. У мужчин большая его часть синтезируется в клетках Лейдига (рис. 59.1). У женщин тестостерон синтезируется тем же путем, но в желтом теле и коре надпочечников. Предшественники тестостерона андростендион и дегидроэпиандростерон обладают слабой андрогенной активностью.

Секреция и перенос кровью

Практически в любом возрасте у мужчин образуется больше тестостерона, чем у женщин, и это объясняет почти все различия между полами. В I триместре беременности яички плода начинают выделять тестостерон (вероятно, под влиянием секретируемого плацентой ХГ), который играет основную роль в формировании мужских половых органов. К началу II триместра его сывороточная концентрация становится почти такой же, как в середине пубертатного периода — около 250 нг% (рис. 59.2) (Dawood and Saxena, 1977; Forest, 1975). К концу II триместра она падает, но к родам опять достигает примерно 250 нг% (Forest and Cathiard, 1975; Forest, 1975; Dawood and Saxena, 1977), возможно, за счет стимуляции клеток Лейдига Л Г, образующимся в гипофизе плода. В первые дни жизни концентрация тестостерона вновь снижается, затем к 2—3 мес поднимается до 250 нг% и далее падает ниже 50 нг%, оставаясь на таком уровне до начала пубертатного периода (Forest, 1975), С 12—17 лет концентрация тестостерона у мальчиков возрастает значительно сильнее, чем у девочек, к концу подросткового возраста достигая 500—700 и 30—50 нг% соответственно. У мужчин высокая концентрация тестостерона обеспечивает половое созревание и дальнейшее развитие вторичных половых признаков. С возрастом она постепенно уменьшается, внося, возможно, свой вкладв различные проявления старения.

Секреция тестостерона также происходит импульсно и в основном днем. Его концентрация максимальна в 8:00 и минимальна в 20:00. С возрастом утренняя концентрация тестостерона снижается (Bremner et al., 1983).

У женщин Л Г вызывает выработку тестостерона в желтом теле, образующемся на месте фолликула после овуляции. Однако в норме основными ингибиторами секреции ЛГ у женщин служат эстрадиол и прогестерон, а не тестостерон. В крови около 2% тестостерона находится в свободной форме, 40% прочно удерживается глобулином, связывающим половые гормоны, а остальной тестостерон непрочно связан с альбумином.

Метаболизм

Тестостерон оказывает разнообразное действие на многие ткани. Одна из причин такого разнообразия — превращение тестостерона в два других стероидных гормона, дигидротестостерон и эстрадиол (рис. 59.3). Одни эффекты тестостерон вызывает сам, другие оказывает дигидротестостерон, третьи — эстрадиол.

Ароматаза, содержащаяся во многих тканях, особенно в печени и жировой клетчатке, необратимо превращает тестостерон в эстрадиол. У мужчин этим путем образуется 75% эстрадиола; остальное вырабатывается непосредственно в яичках, возможно, клетками Лейдига (MacDonald et al., 1979). Действие тестостерона, связанное, как предполагается, с превращением в эстрадиол, описано ниже.

Тестостерон инактивируется в печени с образованием андростерона и этиохоланолона (рис. 59.3). Дигидротестостерон превращается в андростерон, андростандион и андростандиол.

Физиологические эффекты и механизмы действия

Эффекты тестостерона зависят от того, на какие рецепторы он действует, а также от ткани и от возраста человека. Тестостерон оказывает как андрогенное действие, связываясь с андрогеновыми рецепторами напрямую или после превращения в дигидротестостерон, так и эстрогенное, путем превращения в эстрадиол и активации эстрогеновых рецепторов (рис. 59.4).

Действие на андрогеновые рецепторы. Тестостерон и дигидротестостерон стимулируют одни и те же андрогеновые рецепторы (рис. 59.5), которые относятся к группе внутриклеточных рецепторов, включающей также рецепторы стероидных гормонов, тиреоидных гормонов, кальцитриола, ретиноидов и ряд рецепторов с неизвестными лигандами. Тестостерон и дигидротестостерон взаимодействуют с рецепторным доменом рецептора, что позволяет гормон-рецепторному комплексу посредством ДНК-связывающего домена связываться с определенными генами. Гормон-рецепторный комплекс действует как фактор транскрипции, усиливая экспрессию этих генов (Brinkmann and Trapman, 2000).

Значение андрогенового рецептора четко выявляют последствия мутаций кодирующего его гена. Как и следовало ожидать, мутации, меняющие первичную структуру белка (достаточно замены одной аминокислоты в ДНК-связывающем или рецепторном доменах), вызывают резистентность к тестостерону уже во внутриутробном периоде (McPhaul and Griffin, 1999). Это ведет к нарушению половой дифференцировки и задержке полового развития.

Мутация другого типа вызывает Х-сцепленную бульбоспинальную амиотрофию (синдром Кеннеди). У таких больных увеличено число повторов ЦАГ, кодирующих глутамин, из-за чего удлинен полиглутаминовый участок на N-конце рецептора (Laspada et al., 1991). Это лишь немного снижает чувствительность рецептора к андрогенам, но приводит к прогрессирующей атрофии мотонейронов (механизм последней не известен).

Наконец, мутации объясняют развитие устойчивости к антиандрогенной терапии при метастазирующем раке предстательной железы. Вначале опухоль бывает гормонально-зависимой, по крайней мере отчасти, на чем и основана антиандрогенная терапия. Часто вначале опухоль поддается лечению и размеры ее уменьшаются, но затем вырабатывается устойчивость. У таких больных описаны различные мутации гена андрогенового рецептора, из-за чего рецептор может активироваться другими лигандами или вообще в отсутствие лиганда (Visakorpi et al., 1995).

Действие на эстрогеновые рецепторы

Превращение в эстрадиол под действием ароматазы объясняет влияние тестостерона на кости, а возможно, и на некоторые другие ткани. В тех редких случаях, когда в организме мужчины отсутствуют ароматаза (Carani etal., 1997; Morishmaetal., 1995) или эстрогеновые рецепторы (Smith et al., 1994), эпифизарные зоны роста не закрываются и трубчатые кости растут неограниченно долго; кроме того, развивается остеопороз. Эстрадиол устраняет все эти нарушения при недостаточности ароматазы (Bilezikian et al., 1998), но не при дефекте эстрогеновых рецепторов. Есть данные, что превращение тестостерона в эстрадиол определяет половое поведение самцов крыс, но аналогичный эффект у людей не выявлен.

Андрогены в разные периоды жизни

Новорожденные. Значение повышенной секреции тестостерона в первые месяцы жизни не известно.

Пубертатный период. У мужчин этот период начинается примерно в 12 лет с повышения секреции гонадолиберина в гипоталамусе. Это усиливает выработку гонадотропными клетками ФСГ и ЛГ, которые способствуют росту яичек. Увеличение яичек служит первым признаком полового созревания. Усиленный синтез тестостерона наряду с действием ФСГ на клетки Сертоли стимулирует развитие извитых семенных канальцев в которых и образуются сперматозоиды. Повышение концентрации тестостерона в крови одновременно воздействует на многие ткани, но изменения в большинстве из них происходят постепенно, в течение нескольких лет. Увеличиваются длина и толщина полового члена, появляются складки мошонки, предстательная железа начинает выделять секрет, входящий в состав спермы. Возрастает выработка кожного сала, кожа становится более грубой и жирной, что способствует развитию угрей. Появляются волосы в подмышечных впадинах, на лобке, затем на голенях и наконец на других частях тела и на лице. Развитие оволосения может занять около 10 лет, его завершение говорит об окончании пубертатного периода. Повышаются масса и сила мышц, особенно мышц плечевого пояса, истончается подкожная клетчатка. Быстрее удлиняются трубчатые кости, что ведет к общему ускорению роста, однако эпифизарные зоны роста постепенно закрываются, из-за чего рост замедляется и в итоге прекращается. Одновременно утолщаются кости. В результате повышения массы мышц и костной ткани заметно увеличивается вес. Усиливается эритропоэз, и концентрация гемоглобина у мужчин становится выше, чем у мальчиков и женшин. Утолщаются хрящи гортани и понижается голос. Развивается половое влечение.

Повышение концентрации тестостерона в пубертатном периоде отражается и на нервной деятельности: мужчины обычно лучше ориентируются в пространстве, и их поведение в ряде отношений отличается от поведения женщин, в частности мужчины более агрессивны.

Зрелый возраст. В молодом и среднем возрасте как сывороточная концентрация тестостерона, так и характерные черты взрослого мужчины почти не меняются. Однако постепенно развивается андрогенетическая алопеция, начинающаяся с появления залысин и выпадения волос на темени.

Намного большее медицинское значение имеют изменения в предстательной железе. Во-первых, у всех мужчин в той или иной степени развивается аденома предстательной железы. Иногда это приводит к сдавлению мочеиспускательного канала и нарушению оттока мочи. Появление аденомы связано с превращением тестостерона в ди гидротестостерон в клетках предстательной железы под действием 5а-редуктазы типа II (Wilson, 1980). Один из современных подходов к лечению аденомы предстательной железы основан на ингибировании этого фермента (McConnell et al.. 1998), как описано ниже.

Во-вторых, может развиться рак предстательной железы. Хотя прямых доказательств этиологической роли тестостерона нет, опухоль является гормонально-зависимой, по крайней мере частично и в течение какого-то времени. В связи с этим при мета-стазируюшем раке предстательной железы стремятся снизить концентрацию тестостерона (Huggins and Hodges, 1941; Iversen et al., 1990).

Пожилой возраст. С возрастом сывороточная концентрация тестостерона постепенно падает (рис. 59.2), в то же время растет концентрация глобулина, связывающего половые гормоны. К 80 годам общая концентрация тестостерона составляет около 85%, а концентрация свободного тестостерона — лишь около 40% соответствующих концентраций в 20 лет (Purifoy et al., 1981; Deslypereand Vermeulen, 1984). С падением концентрации тестостерона могут быть связаны такие возрастные изменения, как уменьшение работоспособности, полового влечения, мышечной массы (Forbes, 1976) и силы (Murray et al., 1980), а также плотности костной ткани (Riggs etal., 1982). На эту зависимость указывают похожие изменения при гипогонадизме у молодых мужчин (см. ниже).

Дефицит андрогенов

Последствия дефицита андрогенов зависят от степени дефицита и возраста, в котором он возник. Внутриутробный период. В I триместре беременности дефицит тестостерона у плода ведет к неполной половой дифференцировке. Причиной дефицита тестостерона могут быть только изменения в яичках (например, недостаточность 17а-гидроксилазы): недостаток ЛГ при болезнях гипофиза или гипоталамуса на этой стадии развития не приводит к дефициту тестостерона, так как вначале секрецию тестостерона клетками Лейдига регулирует ХГ.

В отсутствие тестостерона формируются наружные женские половые органы; в менее тяжелых случаях происходит неполная вирилизация и развиваются наружные половые органы промежуточного типа, их строение зависит от уровня тестостерона. Нарушается и дифференцировка вольфовых протоков в семявыносящие протоки и семенные пузырьки, в то же время секретируемый яичками фактор регрессии мюллеровых протоков не позволяет им развиваться в женские половые органы. Подобные изменения происходят и при нормальной секреции тестостерона, если его активность снижена вследствие дефекта андрогеновых рецепторов или недостаточности 5а-редуктазы. Встречаются разные дефекты андрогеновых рецепторов. В наиболее тяжелых случаях рецептор полностью неактивен, и наблюдается тестикулярная феминизация с развитием наружных женских половых органов. В среднетяжелых случаях происходит их неполная вирилизация; в легких случаях нарушается лишь сперматогенез у взрослых (McPhaul and Griffin, 1999). Недостаточность 5а-редуктазы сопровождается неполной вирилизацией наружных половых органов при нормальном развитии внутренних, так как последнее зависит от самого тестостерона (Wilson et al., 1993).

Дефицит тестостерона в III триместре беременности из-за болезней яичек или дефицита ЛГ у плода ведет к двум нарушениям. Во-первых, не происходит нормального роста полового члена и возникает микропения. Она часто наблюдается у мальчиков с дефицитом Л Г, вызванным нарушением синтеза гонадолиберина. Во-вторых, яички не опускаются в мошонку, то есть возникает крипторхизм; это состояние также нередко наблюдается при дефиците Л Г.

Пубертатный период. Если у мальчика во внутриутробном периоде тестостерон синтезируется нормально, а его дефицит возникает до наступления пубертатного периода, то наблюдается задержка полового развития. В зависимости от степени дефицита в той или иной мере замедляются описанные выше изменения наружных половых органов, оволосения, мышечной массы, голоса и поведения. Кроме того, при нормальной секреции СТГ на фоне недостатка тестостерона в пубертатном возрасте запаздывает закрытие эпифизарных зон роста, что ведет к избыточному удлинению трубчатых костей и непропорциональному росту рук и ног относительно туловища, из-за чего телосложение становится евнухоидным. Наконец, разрастается железистая ткань молочных желез и возникает гинекомастия.

Зрелый возраст. Если дефицит тестостерона возникает после завершения полового развития, происходит обратное развитие вторичных половых признаков, причем выраженность этого процесса зависит от степени и длительности дефицита. В тяжелых случаях уже через 1—2 нед наблюдается снижение полового влечения и работоспособности, другие симптомы развиваются медленнее. Снижение мышечной массы и силы в среднем происходит уже через несколько месяцев, но для появления заметных изменений у отдельных больных требуются годы.

В течение нескольких месяцев происходит существенное снижение гематокрита и концентрации гемоглобина. Двухфотонная рентгеновская абсорбциометрия способна обнаружить снижение плотности костной ткани уже через 2 года, хотя риск переломов повышается лишь через много лет. Уменьшение оволосения по мужскому типу также происходит постепенно, в течение многих лет. Дефицит андрогенов у женщин уменьшает лобковое и /1 подмышечное оволосение, но это становится заметным лишь через нескольких лет. У женщин андрогены, возможно, выполняют и другие важные функции, утрачиваемые в их отсутствие (особенно при сочетанном дефиците яичниковых и надпочечниковых андрогенов на фоне апитуитаризма). Сейчас разрабатываются препараты тестостерон
, которые могут поддерживать физиологическую концентрацию этого гормона у женщин. Применение этих препаратов позволит узнать, насколько заместительная терапия тестостероном при дефиците андрогенов у женщин способна повысить половое влечение, массу и силу мышц, плотность костной ткани и работоспособность.

Препараты андрогенов

При приеме внутрь тестостерон неэффективен: он хорошо всасывается, но быстро инактивируется в печени. Поэтому при гипогонадизме для поддержания нормальной сывороточной концентрации тестостерона препарат пришлось бы принимать слишком часто и в слишком высоких дозах. Соответственно, большинство препаратов андрогенов имеют структуру, препятствующую их быстрому разрушению в печени. Кроме того, ведется поиск препаратов, обладающих более избирательным действием.

Эфиры тестостерона

Препараты андрогенов для накожного применения

Другая возможность избежать инактивации вводимого тестостерона — это использование пластыря, из которого неизмененный гормон медленно всасывается через кожу. Ежедневное наклеивание пластыря позволяет уменьшить колебания концентрации тестостерона по сравнению с в/м введением его эфиров. Первые такие пластыри наклеивались на кожу мошонки (Findlay et al., 1989). Здесь кожа настолько тонкая, что тестостерон всасывается в достаточном количестве и без добавления веществ, облегчающих всасывание. Затем были разработаны пластыри, содержащие такие вещества, благодаря чему эти пластыри можно было наклеивать на другие участки кожи (Yu et al., 1997; Dobs et al., 1999). Недавно создан препарат тестостерона в виде водно-спиртового геля (Wang et al., 2000). Все эти препараты наносят 1 раз в сутки, что обеспечивает нормальную концентрацию тестостерона у большинства больных гипогонадизмом (рис. 59.7).

Поиск избирательных андрогенов

Алкиландрогены

Полвека назад велись работы по синтезу аналогов тестостерона с преобладанием анаболической активности над андрогенной. Казалось, ряд веществ обладал такими свойствами, поскольку у крыс они оказывали большее влияние на мышцу, поднимающую задний проход, чем на передний отдел предстательной железы (Hershberger and Meyer, 1953). Эти вещества назвали анаболическими стероидами, большинство из них было 17-алкиландрогенами. Однако ни один из них не показал желаемой избирательности у людей. Тем не менее анаболические стероиды широко применяются спортсменами в качестве допинга (см. ниже). Особенность другого алкиландрогена, 7а-метил-19-нортестостерона, — устойчивость к действию 5а-редуктазы (Kumar et al., 1992). Избирательные модуляторы андрогеновых рецепторов. Создание избирательных модуляторов эстрогеновых рецепторов (тамоксифена, ралоксифена), активирующих эстрогеновые рецепторы в одних тканях и блокирующих в других, стимулировало разработку аналогичных модуляторов андрогеновых рецепторов

(Negro-Vilar, 1999). Впрочем, избирательность ралоксифена, по-видимому, связана с большим сродством к одной изоформе эстрогеновых рецепторов, преобладающей в костях и в миокарде, и меньшим сродством к другой форме, характерной для молочной железы и эндометрия. Поскольку обнаружена лишь одна форма андрогеновых рецепторов, избирательное действие на них должно быть основано на тканевой специфичности коактиваторов и корепрессоров — белков, регулирующих влияние внутриклеточных рецепторов на транскрипцию генов-мишеней (Moilanen et al., 1999). Получена группа хинолинов с избирательной андрогенной активностью (Zhi et al., 1999).

См. также: SARMs (селективные модуляторы андрогенных рецепторов)

Оставить свой комментарий

Видео по теме

.
Редактор: профессор А.Г. Гилман Изд.: Практика, 2006 год.