Зачем нужны тестостерон и прогестерон?
Половые железы
Ольга Смирнова, ПостНаука
Для начала разберемся в различиях между яичниками и семенниками и особенностях их работы. Начнем с яичников. Организм женщины и других млекопитающих женского пола работает циклично, соблюдая овариальные циклы, которые означают попеременную работу двух гормонпродуцирующих единиц в яичнике.
Первую половину цикла женщина готовится к оплодотворению. Эта половина цикла называется фолликулярной фазой цикла. В это время развиваются фолликулы, которые продуцируют эстрогены – половые гормоны. В каждый цикл в гормонозависимую стадию развития входят несколько фолликулов. Яйцеклетка лучшего фолликула после его разрыва попадает в фаллопиеву трубу и направляется на оплодотворение. Разорвавшийся фолликул превращается в желтое тело – эндокринный элемент яичников, который продуцирует гормон беременности – прогестерон (от англ. gestation – «беременность»). Вторую половину цикла организм женщины готовится к беременности. Если беременность не наступает, все начинается сначала, поэтому в яичниках попеременно работают фолликулы, которые продуцируют эстрогены и прогестерон для подготовки организма матери к беременности.
Теперь разберемся с фолликулами. В период первого цикла лучший фолликул выбирается по количеству выработанных эстрогенов, которые вместе с другими гормонами поддерживают развитие ооцита. Благодаря большому количеству эстрогенов и других гормонов ооцит в этом фолликуле становится готов к оплодотворению. В момент разрыва фолликула, когда ооцит выходит в брюшную полость и захватывается фаллопиевыми трубами, эстрогены воздействуют на клетки гипофиза, которые выделяют лютеинизирующий гормон. Этот гормон вызывает разрыв фолликула, выход яйцеклетки, стимулирует дифференцировку в клетки желтого тела (лат. corpus luteum).
Во вторую фазу цикла продуцируется прогестерон, который готовит организм матери к беременности. Прогестерон стимулирует разрастание эндометрия матки для создания складчатости, которая задержит и имплантирует зародыш. Прогестерон вызывает в эндометрии матки развитие желез для секреции вязкой слизи, которая помогает задержать и имплантировать зародыш в матку. Также этот гормон действует на молочные железы, чтобы стимулировать начало их ветвления и увеличить количество альвеол, которые продуцируют молоко. В результате этих процессов каждую вторую половину цикла молочные железы существенно развиваются, набухают, а потом возвращаются к прежнему уровню, к началу нового цикла. Такая попеременная работа двух единиц яичника позволяет готовить женщину сначала к оплодотворению, потом к беременности. Прогестерон действует и на влагалище, чтобы облегчить продвижение сперматозоидов во влагалище и затем выбрать лучший сперматозоид, который пройдет все барьеры и оплодотворит яйцеклетку.
Стратегии размножения у мужских и женских особей различаются. Стратегия мужских особей – количество и разнообразие потомства. Стратегия женских – качество потомства. Из трехсот тысяч сперматозоидов, которые попадают в половой тракт женщины, выбирается один. Этот выбор происходит под контролем гормонов яичников – эстрогена и прогестерона. Все гормоны создают барьеры для сперматозоидов, через которые пройдут лучшие сперматозоиды. В результате только один сперматозоид оплодотворяет одну яйцеклетку. Если говорить об особенностях женского организма и яичников, остается загадкой, почему при наличии двух яичников у женщин чаще рождается один ребенок. Казалось бы, концентрация гормонов в крови в течение всего цикла одинаковая: в первую фазу – эстроген, во вторую – прогестерон. Эти гормоны попадают в кровь. Выбор доминантного фолликула одинаково хорошо должен проходить в обоих яичниках, как и овуляция. Следовательно, обе фаллопиевы трубы должны поймать яйцеклетку и запустить оплодотворение, но происходит это только в одной. Этот вопрос остается нерешенным, потому что у млекопитающих с большим количеством детенышей работают оба яичника.
Теперь перейдем к семенникам. По клеточному составу семенники похожи на яичники, но в мужском организме центр гипоталамуса, который отвечает за циклические изменения в яичниках женщины, заблокирован андрогенами. Если у женщины яичник работает циклически, то семенник у мужчин – постоянно. Скорость сперматогенеза – генетическая составляющая, которая не регулируется гормонами. Гормоны регулируют качество сперматозоидов, зависящее от качества семенной жидкости. В семенниках есть два типа клеток. Первый тип – клетки Лейдига, которые вырабатывают тестостерон. Также тестостерон вырабатывается клетками теки, которые находятся на оболочке фолликулов. Клетки теки и клетки Лейдига – клетки гомологичного происхождения. Второй тип – клетки Сертоли, которые выстилают семенные канальцы. В нишах клеток Сертоли происходит созревание сперматозоидов от ранних этапов до зрелых сперматозоидов. Гомологи клеток Сертоли в фолликулах – клетки гранулезы, создающие среду, в которой созревает ооцит. В своей работе семенники похожи на яичники в фолликулярной фазе развития.
Клетки Сертоли превращают андрогены в эстрогены, которые лучше поддерживают жизнеспособность сперматозоидов. На клетки Сертоли действует гормон гипофиза – фолликулостимулирующий гормон. У женщин этот гормон стимулирует развитие фолликулов, а у мужчин поддерживает работу клеток Сертоли и стимулирует развитие плотных контактов между ними. Контакты между клетками Сертоли рождают гемато-тестикулярный барьер, который нужен для комфортного роста сперматозоидов в своей среде и защиты сперматозоидов от внешних сигналов. Организм мужчины незнаком со средой, в которой созревают сперматозоиды. Если гемато-тестикулярный барьер рвется и белки попадают в кровь мужчины, возникают иммунные или аллергические реакции. Пятнадцать лет назад практиковали способы мужской контрацепции, которые заключались в перевязке семенного канатика. Такой способ повышал давление в выводящих протоках, и плотные контакты рвались. Последствием этого метода контрацепции были иммунные реакции у мужчин, поэтому от него отказались. Это пример того, как хорошо организм подготовлен для защиты сперматозоидов от внешней среды, которой является весь остальной организм мужчины.
Влиянию андрогенов также подвержены железы, продуцирующие семенную жидкость. Например, простата – андрогензависимый орган, который поставляет элементы семенной жидкости. Без андрогенов простата уменьшается в размерах, но избыточная продукция андрогенов может привести к таким заболеваниям, как гиперплазия, аденома или рак простаты. Большое количество андрогенов в крови увеличивает деление клеток простаты. Если эти клетки нормальные – хорошо, если у них присутствует злокачественное перерождение – плохо. Все заболевания простаты лечат антиандрогенами, которые блокируют деление всех клеток простаты. Благодаря работе семенников сперматозоиды сначала созревают под действием гормонов семенников, затем растут в семенной жидкости правильного состава, сохраняя подвижность и все свойства, чтобы в организме женщины было легко выбрать наилучший.
Ольга Смирнова – доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, заведующая лабораторией эндокринологии биологического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru