Det mandlige reproduktionssystem

Transkript

1 Det mandlige reproduktionssystem Hypothalamus- hypofyse- gonade aksen (se s. 1125, 1. udgave) Kontrollerer 2 for primære funktioner: 1. Produktion af mandlige gameter i tubuli semineferie contorti 2. Androgen biosyntese i Leydig celler. GnRH fra hypothalamus! stim. frigivelse af FSH og LH. o FSH og LH! frigivelse af TESTOSTERON og inhibin. Hæm. GnRH. o Inhibin! hæmmer på hypofyse niveau o TESTOSTERON! hæmmer på både hypofyse og hypothalamus niveau. GnRH: Gonadotropin- releasing hormon Et decapeptide hormon Syntetiseres i nucl. Arcuates og preoptic area i hypothalamus som et prohormon, der omdannes til det modne ved enzymatisk kløvning. Stimulerer til frigivelse af FSH og LH fra de gonadotrofe celler i adenohypofysen. o Binder vha. Gq! akt. PLC! PIP 2 bliver til IP 3 og DAG: " IP 3! frigiver intracellulære lagre af Ca 2+ fra ger! åbner calcium kanaler i cellemembranen! endnu mere calcium " DAG! akt. PKC! øger transskriptionen af gener! øget syntese af FSH og LH. o Resulterende i Calcium intracellulært! øget syntese og frigivelse af FSH og LH. Frigives pulsativt. LH: Luteinizing Hormone Glykoprotein hormon o Består af 2 polypeptidkæder α og β. α- kæden er identisk med α- kæden i FSH (og hcg og TSH) Stimulerer Leydig cellerne til at producere TESTOSTERON: o Binder til en Gαs! akt. Adenylat cyclase! camp! akt. PKA! øger transskriptionen af enzymer og andre proteiner nødvendige for dannelsen af TESTOSTERON. " Steroid carrier protein (SCP2) får kolesterol over membraner " Steroidogenisk akut regulator protein (StAR) får kolesterol fra mitokondriets ydre membran indtil den indre. " P450 SCC- enzymet " Øger affiniteten af enzymet for kolesterol Frigives pulsativt, da GnRH frigives pulsativt FSH: Follicle- Stimulating Hormone Glykoprotein hormon o Består af 2 polypeptidkæder α og β. α- kæden er identisk med α- kæden i LH (og hcg og TSH) Stimulerer Sertoli celler: o Binder til en Gαs! akt. Adenylat cyclase! camp! akt. PKA! øger transskriptionen af visse gener og proteinsyntesen. o FSH fører til syntese af: " Androgen Binding protein (ABP), der udskilles i lumen af tubuli seminiferi! sørger for høje lokale TESTOSTERON koncentrationer. " P450- aromatase: Omdanner TESTOSTERON til estradiol. " Vækstfaktorer for de udviklende sædceller. " Inhibin! Hæmmer FSH sekretion på hypofyse niveau. Vækstfaktorer, der menes at virke på Leydig cellerne. Frigives pulsativt, da GnRH frigives pulsativt Huskeregel: L for LH og Leydig S for FSH og Sertoli (og sædproduktion) 1

2 Sertoli cellers funktion: Store polyhedrale celler som strækker sig fra basalmembranen mod lumen af seminiferous tubule. 1. Opdele vha. tight junctions i luminalt og basalt compartment! kemisk isoleret rum for spermatocytter. 2. Ernærer de udviklende sædceller 3. Secernerer den luminale væske og androgen- bindende protein (APB), østrogen og vækstfaktorer 4. Secernerer parakrine stoffer:! stimulerer proliferationen og differentiering af sædceller.! regulerer Leydig- celle sekretionen. 5. Stimuleres af FSH 6. Secernerer inhibin! hæmmer FSH sekretion 7. Fagocyterer defekte sædceller 8. Producerer under embryogenesen Müllerian inhibiting substance (Anti- Müllersk hormon). Leydig cellers funktion: Stimuleres af LH o cholesterol side clevage enzyme Androgener dannes i Leydig cellerne o Testosteron, androstenedion, dehydroandroteron (DHEA) Leydig cellernes respons på LH stimuleres indirekte af FSH o LH receptor- ekpression (via vækstfaktorer fra Sertoli) Testosteron! hæmmer LH sekretion Fig. 53-3: Sammenspil mellem Sertoli og Leydig celler: 2

3 TESTOSTERON syntesen: Leydig celler kan syntetisere kolesterol de novo fra acetyl CoA eller få det LDL ekstracellulær væske via receptormedieret endocytose. Leydig celler bruger 5 enzymer til at konverterer kolesterol til TESTOSTERON følg Documenta side 24. TESTOSTERON: Størstedelen af testosteron er bundet til specifikke proteiner: o 45% til SHBG (Sex Hormone- Binding Globulin) o 55% til serum albumin og CBG (Corticosteroid- Binding Globulin) o ca. 2% cirkulerer frit eller ubundet i plasma Diffunderer frit ind i celler ved passiv diffusion! binder til høj affinitets- androgene receptorer i kernen / eller omdannes til DHT, som også binder til den androgene receptor. o Receptoren er en homodimer (AR/AR), et protein på ca. 110 kda Kun 2% af den daglige testosteronproduktion udskilles i urinen. Resten omdannes i leveren til 17- ketosteroid og i prostata til DHT og udskilles derefter primært i urinen og til dels med fæces. Effekter af testosteron i en mand: o Dyb stemme o Anabolsk effekt på proteiner o Mandlig kropsbygning (abdominal fedt, muskelmasse) o Adfærd o Lukning af epifyseskiver (+estradiol) TESTOSTERON og Dihydrotestosteron (DHT): Androgen metabolismen: 5α- reductase er ansvarlig for omdannelsen af TESTOSTERON! DHT. DTH er nødvendig for differentiering af de ydre kønsorganer i forsterlivet, for udvikling af sekundære kønskarakterer (sammen med TESTOSTERON) samt vækst af prostata, penis og spermatogenese ved pubertet. Mangel på 5α- reductase! feminisering af de ydre kønsorganer ved fødsel (mens de indre epididymis, sædleder og sædblære udvikles). DTH: Dihydrotestosteron Funktion: o Skægvækst o Kropsbehåring (inkl. skaldethed) o Akne o Vækst af prostata (BPH, benign prostata hyperplasi) Spermatogenese: Mitotiske deling af spermatogonierne Meiotiske delinger Spermatocytogenesen 1. Meiotiske deling: Spermatogonierne (diploid 2N DNA)! primære spermatocytter (diploid 4N DNA) 2. Meiotiske deling: Sekundære spermatocytter (haploid 2N DNA)! spermatider (haploid 1N DNA) Modning Spermiogenesen o Spermatider (haploid 1N DNA)! modne spermatozoer (ingen delinger) Spermiation: Frigivelsen af spermatozoer fra Sertoli cellerne Anabolske steroider: Ved indtagelse af anabolske steroider hæmmes hypothalamus- hypofyse- gonadeaksen! hæmning af GnRH og LH sekretion! manglende stimulering til Leydig cellerne! manglende TESTOSTERON sekretion! manglende kraftig, parakrin (lokal) eksposition af sertoli cellerne for TESTOSTERON! manglende udvikling af spermatozoer. Selv ved testosterontilførslen mangler den stærke 3

4 parakrine effekt. (kemisk katerasation) ENDO: Det mandlige reproduktionssystem (Boron kap ) 4

5 Mandlige erektion: De 3 største efferente pathway s for reguleringen af en erektion er: o Parasympatisk: pelvic nerve o Sympatisk: hypogastric nerve o Somatisk: pudendal nerve PARASYMPATISK innervation gennem S2- S4: o Nerve- enderne frigiver ACh! binder til M 3 muskarinerge receptorer på endotheliale celler! aktiverer Gα q! stimulerer PLC " Så enten Reaktionsvej 1:! PIP 2! IP 3! Frigivelse af Ca 2+ fra ER DAG! PKC! L- type calcium kanaler! Ca 2+ influx " Eller Reaktionsvej 2:! øget intracellulær [Ca 2+ ]! aktiverer NO synthase! lokal NO frigivelse! diffunderer til vaskulær glat muskulatur! aktiverer Guanylyl cyclase! danner cgmp! fører til vasodilation. SYMPATISK efferent (motor) nerve innervation: 5 prevertebrale nerve plexus 1. Celiac plexus: 2. Superior mesenterisk plexus 3. Inferior mesenterisk plexus 4. Superior hypogastrisk plexus 5. Inferior hypogastrisk/pelvic plexus SOMATISK nerveinnervation Nerves pudendus er sensorisk afferent. 5

6 ENDO: Det mandlige reproduktionssystem (Boron kap ) Anne Agersted, 5. sem. efterår 2013 Eksamensrelevante spørgsmål til Det mandlige reproduktionssystem: Sommer reeksamen Beskriv betydningen af enzymet(erne) 5α- reductase for androgen metabolismen og redegør for konsekvensen af en medfødt mangel/malfunktion af enzymet. 5. Redegør for Sertoli cellernes funktion Sommer alm eksamen 2011: 3. Gør rede for den hormonelle styring af testis funktioner 4. Gør rede for konsekvenserne af en medfødt loss- of- function mutation i androgenreceptoreren. Androgen insensitivitets Syndrom: Testicular feminization, male pseudohermaphroditism 6

7 Sommer reeksamen 2012: 4. Redegør for samspillet mellem Sertoli- og Leydig- celler i regulering af spermatogenese. 7