Sėklidžių fiziologija

Sveiko suaugusiojo sėklidės yra porinės, ovalios, 3,6–5,5 cm ilgio ir 2,1–3,2 cm pločio. Kiekviena sveria apie 20 g. Dėl savo vietos kapšelyje šių liaukų temperatūra yra 2–2,5 °C žemesnė nei pilvo ertmės temperatūra, o tai skatina šilumos apykaitą tarp sėklidės latako (a. spermatica) ir paviršinės veninės sistemos. Veninis nutekėjimas iš sėklidžių ir jų galūnių sudaro rezginį, iš kurio kraujas patenka į inkstų veną kairėje, o į apatinę lytinių organų veną dešinėje. Sėklidę supa stora kapsulė, susidedanti iš 3 sluoksnių: visceralinio, tunica vaginalis, baltyminio apvalkalo ir vidinio, tunica vasculosa. Baltyminis apvalkalas turi skaidulinę struktūrą. Membranose yra lygiųjų raumenų skaidulų, kurių susitraukimas skatina spermatozoidų judėjimą į prielipą. Po kapsule yra apie 250 piramidės formos skiltelių, atskirtų viena nuo kitos skaidulinėmis pertvaromis. Kiekvienoje skiltelėje yra keli vingiuoti, 30–60 cm ilgio sėkliniai kanalėliai. Šie kanalėliai sudaro daugiau kaip 85 % sėklidės tūrio. Trumpi tiesūs kanalėliai jungia kanalėlius tiesiai su sėklidžių tinklu, iš kurio spermatozoidai patenka į prielipo latakėlį. Pastarasis, ištiesintas, pasiekia 4–5 m ilgį, o susisukęs sudaro prielipo galvą, kūną ir uodegą. Sertolio ląstelės ir spermatocitai yra epitelyje, supančiame kanalėlių spindį. Leidigo ląstelės, makrofagai, kraujagyslės ir limfagyslės yra intersticiniame audinyje tarp kanalėlių.

Sertoli cilindrinės ląstelės atlieka daug funkcijų: barjerinę (dėl glaudaus kontakto viena su kita), fagocitinę, transportinę (dalyvavimą spermatocitų judėjime į kanalėlių spindį) ir galiausiai endokrininę (androgenus surišančio baltymo ir inhibino sintezę ir sekreciją). Daugiakampės Leidigo ląstelės turi ultrastruktūrą (ryškų lygų endoplazminį tinklą) ir fermentus, būdingus steroidus gaminančioms ląstelėms.

Sėklidės atlieka svarbų vaidmenį vyrų reprodukcijos fiziologijoje. Taigi, vaisiaus vyriško fenotipo įgijimą daugiausia lemia embrioninių sėklidžių gaminama Miulerio slopinamoji medžiaga ir testosteronas, o antrinių lytinių požymių atsiradimą brendimo metu ir gebėjimą daugintis lemia sėklidžių steroidogeninis ir spermatogeninis aktyvumas.

Androgenų sintezė, sekrecija ir metabolizmas. Jų gamyboje sėklidės atlieka svarbesnį vaidmenį nei antinksčių žievė. Pakanka pasakyti, kad tik 5 % T susidaro už sėklidžių ribų. Leidigo ląstelės geba jį sintetinti iš acetato ir cholesterolio. Pastarojo sintezė sėklidėse tikriausiai nesiskiria nuo proceso, vykstančio antinksčių žievėje. Svarbiausias steroidinių hormonų biosintezės etapas yra cholesterolio pavertimas pregnenolonu, kuris apima šoninės grandinės skilimą esant NADH ir molekuliniam deguoniui. Tolesnė pregnenolono konversija į progesteroną gali vykti įvairiais būdais. Žmonių organizme vyraujantis kelias, matyt, yra D5 kelias ^, kurio metu pregnenolonas paverčiamas 17α-hidroksipregnenolonu, o vėliau į dehidroepiandrosteroną (DHEA) ir T. Tačiau taip pat galimas D4 ^kelias per 17-hidroksiprogesteroną ir androstendioną. Tokių transformacijų fermentai yra 3beta-oksisteroiddehidrogenazė, 17a-hidroksilazė ir kt. Sėklidėse, kaip ir antinksčiuose, taip pat gaminami steroidų junginiai (daugiausia sulfatai). Fermentai, skaidantys cholesterolio šoninę grandinę, yra lokalizuoti mitochondrijose, o fermentai, sintetinantys cholesterolį iš acetato ir testosteroną iš pregnenolono, yra mikrosomose. Substrato-fermento reguliacija egzistuoja sėklidėse. Taigi, žmonėms steroidų hidroksilinimas 20-oje padėtyje yra gana aktyvus, o progesterono ir pregnenolono 20a-oksimetabolitai slopina šių junginių 17a-hidroksilinimą. Be to, testosteronas gali skatinti savo paties susidarymą, paveikdamas androstendiono konversiją.

Suaugusios sėklidės per dieną pagamina nuo 5 iki 12 mg testosterono, taip pat silpnus androgenus dehidroepiandrosteroną, androstendioną ir androsteno-3beta,17beta-diolį. Sėklidžių audinys taip pat gamina nedidelį kiekį dihidrotestosterono, yra aromatizacijos fermentų, dėl kurių nedidelis kiekis estradiolio ir estrono patenka į kraują ir sėklinį skystį. Nors Leidigo ląstelės yra pagrindinis sėklidžių testosterono šaltinis, steroidogenezės fermentų yra ir kitose sėklidės ląstelėse (kanalėlių epitelyje). Jie gali būti susiję su aukštu vietiniu T lygiu, reikalingu normaliai spermatogenezei.

Sėklidės išskiria T epizodiškai, o ne nuolat, ir tai yra viena iš priežasčių, kodėl šio hormono kiekis kraujyje labai svyruoja (sveikam jaunam vyrui jis siekia 3–12 ng/ml). Dėl cirkadinio testosterono sekrecijos ritmo didžiausias jo kiekis kraujyje yra anksti ryte (apie 7 val.), o mažiausias – po pietų (apie 13 val.). T kraujyje daugiausia yra komplekso pavidalu su lytinius hormonus surišančiu globulinu (SHBG), kuris jungiasi su T ir DHT didesniu afinitetu nei estradiolis. SHBG koncentracija mažėja veikiant T ir augimo hormonui, o didėja veikiant estrogenams ir skydliaukės hormonams. Albuminas silpniau jungiasi su androgenais nei estrogenai. Sveiko žmogaus organizme maždaug 2 % serumo T yra laisvoje būsenoje, 60 % – prisijungusi prie SHBG, o 38 % – prie albumino. Tiek laisvas T, tiek prie albumino (bet ne SHBG) prisijungęs T patiria metabolines transformacijas. Šios transformacijos daugiausia apsiriboja D4 ^- keto grupės redukcija, susidarant 3alfa-OH arba 3beta-OH dariniams (kepenyse). Be to, 17beta-oksi grupė oksiduojama į 17beta-keto formą. Maždaug pusė pagaminto testosterono iš organizmo išsiskiria androsterono, etiocholanolono ir (daug mažesniu mastu) epiandrosterono pavidalu. Visų šių 17-ketosteroidų kiekis šlapime neleidžia spręsti apie T gamybą, nes silpni antinksčių androgenai taip pat patiria panašias metabolines transformacijas. Kiti išskiriami testosterono metabolitai yra jo gliukuronidas (kurio kiekis sveiko žmogaus šlapime gerai koreliuoja su testosterono gamyba), taip pat 5alfa ir 5beta-androstanas-Zalfa, 17beta-dioliai.

Androgenų fiziologinis poveikis ir jų veikimo mechanizmas. Androgenų fiziologinio veikimo mechanizmas turi savybių, kurios juos skiria nuo kitų steroidinių hormonų. Taigi, reprodukcinės sistemos taikiniuose, inkstuose ir odoje, T, veikiant viduląsteliniam fermentui D4-5a ^reduktazei, paverčiamas DHT, kuris iš tikrųjų sukelia androgeninį poveikį: pagalbinių lytinių organų dydžio ir funkcinio aktyvumo padidėjimą, vyriško tipo plaukų augimą ir padidėjusią apokrininių liaukų sekreciją. Tačiau griaučių raumenyse pats T gali padidinti baltymų sintezę be papildomų transformacijų. Sėklinių kanalėlių receptoriai, matyt, turi vienodą afinitetą T ir DHT. Todėl asmenims, sergantiems 5a reduktazės trūkumu, išlaikoma aktyvi spermatogenezė. Virsdami 5beta-androsteno arba 53-pregnesesteroidais, androgenai, kaip ir progestinai, gali stimuliuoti kraujodarą. Androgenų įtakos tiesiniam augimui ir metafizių kaulėjimui mechanizmai nebuvo pakankamai ištirti, nors augimo pagreitėjimas sutampa su T sekrecijos padidėjimu brendimo metu.

Tiksliniuose organuose laisvas T3 prasiskverbia į ląstelių citoplazmą. Ten, kur ląstelėje yra 5α-reduktazės, ji paverčiama DHT. T3 arba DHT (priklausomai nuo tikslinio organo) prisijungia prie citozolinio receptoriaus, pakeičia savo molekulės konfigūraciją ir atitinkamai afinitetą branduolio akceptoriui. Hormono-receptoriaus komplekso sąveika su pastaruoju padidina daugelio mRNR koncentraciją, o tai lemia ne tik jų transkripcijos pagreitėjimą, bet ir molekulių stabilizavimą. Prostatos liaukoje T3 taip pat sustiprina metionino mRNR prisijungimą prie ribosomų, kur patenka dideli mRNR kiekiai. Visa tai veda prie transliacijos aktyvacijos ir funkcinių baltymų, kurie keičia ląstelės būseną, sintezės.