Kiaušidžių fiziologija

Kiaušidės atlieka generatyvinę funkciją, t. y. jose susidaro kiaušinėliai ir lytiniai hormonai, turintys platų biologinio poveikio spektrą.

Vidutinis dydis yra 3–4 cm ilgio, 2–2,5 cm pločio, 1–1,5 cm storio. Kiaušidės konsistencija tanki, dešinioji kiaušidė paprastai yra šiek tiek sunkesnė už kairiąją. Jos yra balkšvai rausvos, matinės spalvos. Be pilvaplėvės dangalo, kiaušidės iš išorės yra apsuptos vienu paviršinio epitelio kubinių ląstelių sluoksniu, dažnai vadinamu germinalu. Po juo yra baltyminis apvalkalas (t. albuginea) – tanki jungiamojo audinio kapsulė. Po juo yra žievė – pagrindinė germinalinė ir hormonus gaminanti kiaušidžių dalis. Joje, tarp jungiamojo audinio stromos, yra folikulai. Jų pagrindinę dalį sudaro pirmykštiai folikulai – kiaušialąstė, apsupta vienu folikulinio epitelio sluoksniu.

Reprodukciniam gyvenimo laikotarpiui būdingi cikliniai kiaušidžių pokyčiai: folikulų brendimas, jų plyšimas išsiskyrus subrendusiam kiaušinėliui, ovuliacija, geltonkūnio susidarymas ir vėlesnė jo involiucija (jei nėštumas neįvyksta).

Kiaušidžių hormoninė funkcija yra svarbi moters organizmo endokrininės sistemos grandis, nuo kurios priklauso normalus tiek reprodukcinių organų, tiek viso moters kūno funkcionavimas.

Skiriamasis reprodukcinių procesų funkcionavimo bruožas yra jų ritmas. Pagrindinis moterų lytinių ciklų turinys yra susijęs su hormonų priklausomu dviejų procesų, lemiančių optimalias reprodukcijos sąlygas, pokyčiu: moters organizmo pasirengimu lytiniam aktui ir kiaušialąstės apvaisinimui bei apvaisinto kiaušinėlio vystymosi užtikrinimu. Ciklinį moterų reprodukcinių procesų pobūdį daugiausia lemia pagumburio seksualinė diferenciacija pagal moterišką tipą. Jų pagrindinė reikšmė yra dviejų gonadotropinų išsiskyrimo reguliavimo centrų (ciklinio ir toninio) buvimas ir aktyvus veikimas suaugusių moterų organizme.

Skirtingų žinduolių rūšių patelių ciklų trukmė ir pobūdis labai skiriasi ir yra genetiškai nulemti. Žmonėms ciklas dažniausiai trunka 28 dienas; jis paprastai skirstomas į dvi fazes: folikulinę ir liuteininę.

Folikulinėje fazėje vyksta pagrindinio kiaušidžių morfofunkcinio vieneto – folikulo, kuris yra pagrindinis estrogenų susidarymo šaltinis, augimas ir brendimas. Folikulų augimo ir vystymosi procesas pirmojoje ciklo fazėje yra griežtai apibrėžtas ir išsamiai aprašytas literatūroje.

Folikulo plyšimas ir kiaušinėlio išsiskyrimas sukelia perėjimą į kitą kiaušidžių ciklo fazę – liuteininę, arba geltonkūnio, fazę. Plyšusio folikulo ertmėje greitai apauga granuliuotos ląstelės, panašios į vakuoles, kurios užpildytos geltonu pigmentu – liuteinu. Susidaro gausus kapiliarų tinklas ir trabekulės. Geltonosios vidinės dangalo ląstelės daugiausia gamina progestinus ir šiek tiek estrogenų. Žmonių organizme geltonkūnio fazė trunka apie 7 dienas. Geltonkūnio išskiriamas progesteronas laikinai inaktyvuoja teigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmą, o gonadotropinų sekreciją kontroliuoja tik neigiamas 17beta-estradiolio poveikis. Dėl to geltonkūnio fazės viduryje gonadotropinų kiekis sumažėja iki minimalių verčių.

Geltonkūnių regresija yra labai sudėtingas procesas, kuriam įtakos turi daug veiksnių. Tyrėjai pirmiausia atkreipia dėmesį į žemą hipofizės hormonų kiekį ir sumažėjusį liuteininių ląstelių jautrumą jiems. Svarbus vaidmuo skiriamas gimdos funkcijai; vienas iš pagrindinių humoralinių veiksnių, stimuliuojančių liuteolizę, yra prostaglandinai.

Moterų kiaušidžių ciklas yra susijęs su gimdos, kiaušintakių ir kitų audinių pokyčiais. Pasibaigus liuteininei fazei, gimdos gleivinė atmetama, kartu su kraujavimu. Šis procesas vadinamas menstruacijomis, o pats ciklas yra menstruacinis. Jo pradžia laikoma pirmąja kraujavimo diena. Po 3–5 dienų sustoja endometriumo atmetimas, sustoja kraujavimas ir prasideda naujų endometriumo audinio sluoksnių regeneracija bei proliferacija – menstruacinio ciklo proliferacinė fazė. Dažniausiai moterims pasitaikančio 28 dienų ciklo metu, 16–18 dieną, gleivinės proliferacija sustoja, o ją pakeičia sekrecinė fazė. Jos pradžia sutampa su geltonkūnio funkcionavimo pradžia, kurio didžiausias aktyvumas pasireiškia 21–23 dieną. Jei kiaušinėlis iki 23–24 dienos neapvaisinamas ir neįtvirtinamas, progesterono sekrecijos lygis palaipsniui mažėja, geltonkūnis regresuoja, sumažėja endometriumo sekrecinis aktyvumas, o 29 dieną nuo ankstesnio 28 dienų ciklo pradžios prasideda naujas ciklas.

Moteriškų lytinių hormonų biosintezė, sekrecija, reguliavimas, metabolizmas ir veikimo mechanizmas. Pagal savo cheminę struktūrą ir biologinę funkciją jie nėra homogeniniai junginiai ir skirstomi į dvi grupes: estrogenus ir gestagenus (progestinus). Pagrindinis pirmojo atstovas yra 17beta-estradiolis, o antrojo – progesteronas. Estrogenų grupei taip pat priklauso estronas ir estriolis. Erdviškai 17beta-estradiolio hidroksilo grupė yra beta padėtyje, o progestinuose molekulės šoninė grandinė yra beta padėtyje.

Pradiniai lytinių steroidų biosintezės junginiai yra acetatas ir cholesterolis. Pirmieji estrogenų biosintezės etapai yra panašūs į androgenų ir kortikosteroidų biosintezę. Šių hormonų biosintezėje centrinę vietą užima pregnenolonas, susidarantis skylant cholesterolio šoninei grandinei. Pradedant nuo pregnenolono, galimi du steroidinių hormonų biosintezės keliai – tai ∆4- ^ir ∆5 ^- keliai. Pirmasis vyksta dalyvaujant ∆4-3 ^- keto junginiams per progesteroną, 17a-hidroksiprogesteroną ir androstendioną. Antrasis apima nuoseklų pregnenolono, 17beta-oksipregnenolono, dehidroepiandrosterono, ∆4-androstendiolio, testosterono susidarymą ^. Manoma, kad D-kelias yra pagrindinis steroidų susidarymo procesas. Šie du keliai baigiasi testosterono biosinteze. Procese dalyvauja šešios fermentų sistemos: cholesterolio šoninės grandinės skaidymas; 17a-hidroksilazė; ∆ ⁵ -3beta-hidroksisteroidų dehidrogenazė su ∆ ⁵ - ∆ ⁴ -izomeraze; C17C20-liazė; 17beta-hidroksisteroidų dehidrogenazė; ∆ ^5,4 -izomerazė. Šių fermentų katalizuojamos reakcijos daugiausia vyksta mikrosomose, nors kai kurios iš jų gali būti ir kitose subląstelinėse frakcijose. Vienintelis skirtumas tarp mikrosominių steroidogenezės fermentų kiaušidėse yra jų lokalizacija mikrosominėse subfrakcijose.

Paskutinis ir išskirtinis estrogenų sintezės etapas yra Cig-steroidų aromatizavimas. Dėl testosterono arba ∆4-androstendiono aromatizacijos ^susidaro 17beta-estradiolis ir estronas. Šią reakciją katalizuoja mikrosomų fermentų kompleksas (aromatazė). Įrodyta, kad tarpinis neutralių steroidų aromatizacijos etapas yra hidroksilinimas 19-oje padėtyje. Tai yra greitį ribojanti viso aromatizacijos proceso reakcija. Kiekvienai iš trijų iš eilės vykstančių reakcijų – 19-oksiandrostendiono, 19-ketoandrostendiono ir estrono susidarymui – reikalingas NADPH ir deguonis. Aromatizacija apima tris mišraus tipo oksidazės reakcijas ir priklauso nuo citochromo P-450.

Menstruacinio ciklo metu kiaušidžių sekrecinis aktyvumas persijungia iš estrogenų ciklo folikulinėje fazėje į progesteroną geltonkūnio fazėje. Pirmojoje ciklo fazėje granuliuotos ląstelės neturi kraujo tiekimo, turi silpną 17-hidroksilazės ir C17-C20-liazės aktyvumą, o steroidų sintezė jose yra silpna. Šiuo metu didelę estrogenų sekreciją atlieka teca interna ląstelės. Įrodyta, kad po ovuliacijos geltonkūnio ląstelės, kurios turi gerą kraujo tiekimą, pradeda sintetinti steroidus, kurie dėl mažo nurodytų fermentų aktyvumo sustoja progesterono stadijoje. Taip pat gali būti, kad folikule vyrauja ∆5 ^sintezės kelias su nedideliu progesterono susidarymu, o granuliuotose ląstelėse ir geltonkūnyje pastebimas padidėjęs pregnenolono virsmas ∆4 keliu ^, t. y. į progesteroną. Reikėtų pabrėžti, kad androgeninių C19 steroidų sintezė vyksta stromos intersticinėse ląstelėse.

Vieta, kur estrogenai gaminami moters organizme nėštumo metu, taip pat yra placenta. Progesterono ir estrogenų biosintezė placentoje turi keletą ypatumų, iš kurių pagrindinė yra ta, kad šis organas negali sintetinti steroidinių hormonų de novo. Be to, naujausi literatūros duomenys rodo, kad steroidus gaminantis organas yra placentos ir vaisiaus kompleksas.

Lemiamas veiksnys, reguliuojantis estrogenų ir progestinų biosintezę, yra gonadotropiniai hormonai. Koncentruotoje formoje tai atrodo taip: FSH lemia folikulų augimą kiaušidėse, o LH – jų steroidinį aktyvumą; susintetinti ir išskiriami estrogenai stimuliuoja folikulo augimą ir padidina jo jautrumą gonadotropinams. Antroje folikulinės fazės pusėje padidėja estrogenų sekrecija kiaušidėse, o šį augimą lemia gonadotropinų koncentracija kraujyje ir susidariusių estrogenų bei androgenų intraovariniai santykiai. Pasiekę tam tikrą ribinę vertę, estrogenai, teigiamo grįžtamojo ryšio mechanizmu, prisideda prie ovuliacinio LH antplūdžio. Progesterono sintezę geltonkūnyje taip pat kontroliuoja liuteinizuojantis hormonas. Folikulų augimo slopinimas po ovuliacijos ciklo fazėje greičiausiai paaiškinamas didele progesterono ir androstendiono intraovarine koncentracija. Geltonkūnio regresija yra privalomas kito lytinio ciklo momentas.

Estrogenų ir progesterono kiekis kraujyje priklauso nuo lytinio ciklo stadijos (72 pav.). Moterų menstruacinio ciklo pradžioje estradiolio koncentracija yra apie 30 pg/ml. Antroje folikulinės fazės pusėje jos koncentracija staigiai padidėja ir pasiekia 400 pg/ml. Po ovuliacijos stebimas estradiolio lygio sumažėjimas, o liuteininės fazės viduryje vėl šiek tiek padidėja. Nekonjuguoto estrono ovuliacinis padidėjimas ciklo pradžioje vidutiniškai siekia 40 pg/ml, o viduryje – 160 pg/ml. Trečiojo estrogeno, estriolio, koncentracija ne nėščių moterų plazmoje yra maža (10–20 pg/ml) ir atspindi estradiolio ir estrono metabolizmą, o ne kiaušidžių sekreciją. Jų gamybos greitis ciklo pradžioje yra apie 100 μg/parą kiekvienam steroidui; liuteininėje fazėje šių estrogenų gamybos greitis padidėja iki 250 mcg/parą. Progesterono koncentracija moterų periferiniame kraujyje preovuliacinėje ciklo fazėje neviršija 0,3–1 ng/ml, o jo paros gamyba yra 1–3 mg. Šiuo laikotarpiu pagrindinis jo šaltinis yra ne kiaušidės, o antinksčiai. Po ovuliacijos progesterono koncentracija kraujyje padidėja iki 10–15 ng/ml. Jo gamybos greitis funkcionuojančio geltonkūnio fazėje siekia 20–30 mg/parą.

Estrogenų metabolizmas vyksta kitaip nei kitų steroidinių hormonų. Jiems būdingas aromatinio žiedo A išsaugojimas estrogenų metabolituose, o molekulės hidroksilinimas yra pagrindinis jų transformacijos būdas. Pirmasis estradiolio metabolizmo etapas yra jo virsmas estronu. Šis procesas vyksta beveik visuose audiniuose. Estrogenų hidroksilinimas didesniu mastu vyksta kepenyse, dėl to susidaro 16-hidroksi dariniai. Estriolis yra pagrindinis estrogenas šlapime. Pagrindinė jo masė kraujyje ir šlapime yra penkių konjugatų pavidalu: 3-sulfatas; 3-gliukuronidas; 16-gliukuronidas; 3-sulfatas, 16-gliukuronidas. Tam tikra estrogenų metabolitų grupė yra jų dariniai, kurių deguonies funkcija yra antroje padėtyje: 2-oksiestronas ir 2-metoksiestronas. Pastaraisiais metais tyrėjai atkreipė dėmesį į 15-oksiduotų estrogenų darinių, ypač estrono ir estriolio 15α-hidroksi darinių, tyrimus. Galimi ir kiti estrogeno metabolitai – 17α-estradiolis ir 17-epistriolis. Pagrindiniai estrogeninių steroidų ir jų metabolitų išsiskyrimo žmonėms keliai yra tulžis ir inkstai.

Progesteronas metabolizuojamas kaip ∆4-3 ^- ketosteroidas. Pagrindiniai jo periferinio metabolizmo keliai yra A žiedo redukcija arba šoninės grandinės 20 padėtyje redukcija. Parodytas 8 izomerinių pregnandiolių susidarymas, iš kurių pagrindinis yra pregnandiolis.

Tiriant estrogenų ir progesterono veikimo mechanizmą, pirmiausia reikėtų remtis moters organizmo reprodukcinės funkcijos užtikrinimo požiūriu. Specifinės biocheminės estrogeninių ir progesteroninių steroidų kontroliuojamojo poveikio apraiškos yra labai įvairios. Visų pirma, estrogenai lytinio ciklo folikulinėje fazėje sukuria optimalias sąlygas, užtikrinančias kiaušinėlio apvaisinimo galimybę; po ovuliacijos svarbiausia yra lytinių takų audinių struktūros pokyčiai. Atsiranda reikšminga epitelio proliferacija ir jo išorinio sluoksnio keratinizacija, gimdos hipertrofija, padidėjus RNR/DNR ir baltymų/DNR santykiams, ir spartus gimdos gleivinės augimas. Estrogenai palaiko tam tikrus į lytinių takų spindį išskiriamo sekreto biocheminius parametrus.

Geltonkūnio progesteronas užtikrina sėkmingą kiaušialąstės implantaciją gimdoje apvaisinimo atveju, decidualinio audinio vystymąsi, blastulės vystymąsi po implantacijos. Estrogenai ir progestinai garantuoja nėštumo išlaikymą.

Visi aukščiau išvardyti faktai rodo anabolinį estrogenų poveikį baltymų metabolizmui, ypač organams-taikiniams. Jų ląstelėse yra specialių receptorių baltymų, kurie sukelia selektyvų hormonų prisijungimą ir kaupimąsi. Šio proceso rezultatas yra specifinio baltymo-ligando komplekso susidarymas. Pasiekęs branduolio chromatiną, jis gali pakeisti pastarojo struktūrą, transkripcijos lygį ir ląstelių baltymų sintezės intensyvumą de novo. Receptorių molekulėms būdingas didelis afinitetas hormonams, selektyvus prisijungimas ir ribotas pajėgumas.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]