Testosteron
Testosteron je važan seksualni hormon koji postoji kod oba pola, ali se razlikuje u količinama i koncentraciji, ali u principu je muški polni hormon i spada u steroidne hormone. Testosteron se primarno luči kod muških u testisima, a kod ženskih u jajnicima. Zbog uticaja na veličinu i razvoj mišića, testosteron se koristi i za doping u raznim oblicima.
| Testosteron | |
|---|---|
  | |
| Općenito | |
| Hemijski spoj | Testosteron |
| Druga imena | Androst-4-en-17β-ol-3-on Sistematsko ime: (8R,9S,10R,13S,14S,17S)-17-Hydroxy-10,13-dimethyl-1,2,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-3-one IUPAC ime: 17β-Hidroksiandrost-4-en-3-on |
| Molekularna formula | C19H28O2 |
| CAS registarski broj | 58-22-0 |
| Kratki opis | Steroidni hormon |
| Osobine1 | |
| Molarna masa | 288,43 g/mol |
| Tačka topljenja | 155-156 °C[1]
|
| 1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima. | |
Funkcije
- pojačava i ubrzava razvijanje muških polnih organa
- reguliše produkciju sperme
- pojačava rast dlaka na tijelu, osim kose na glavi
- pojačava i uveličava rast mišića
- pojačava seksualnu želju
- podiže i pojačava agresiju
Testosteron je anabolički steroid i primarmi muški spolni hormon.[2] Kod muškaraca, testosteron ima ključnu ulogu u razvoju muškog reproduktivnog, kao što su testisi i prostata, kao i promociji formiranja sekundarnih spolnih obiljržja, kao što su povećana masa mišića i kostiju i rast tjelesne dlakavosti.[3] Pored toga, testosteron sudjeluje u održavanju zdravlja i blagostanja,[4] kao i u prevenciji osteoporoze.[5] Nedovoljna razine testosterona kod muškaraca može dovesti do više abnormalnosti, uključujući krhkost i gubitak kostiju.
Testosteron je steroid iz klase androstana, koji sadrži keto i hidroksil grupe na pozicijama tri , odnosno sedamnaest. Biosintezira se u nekoliko koraka iz holesterola, a u jetri pretvara se u neaktivne metabolite.[6] Svoje djelovanje ispoljava vezanjem i aktiviranjem anderogenog receptora.[6] U ljudi i većine drugih kičmenjaka, testosteron se izlučuje prvenstveno u testisima mužjaka i, u manjoj mjeri, jajnicima ženki. U prosjeku, kod odraslih muškaraca nivo testosterona je oko sedam do osam puta veći nego u odraslih žena.[7] Kako je metabolizam testosterona kod muškaraca izraženiji, dnevna proizvodnja kod kod njih je oko 20 puta veća.[8][9] Ženke su također osjetljivije na ovaj hormon.[10]
Pored uloge kao prirodnog hormona, testosteron se koristi i kao lijek u liječenju niske razine testosterona kod muškaraca, terapiji transseksualnosti za transrodne muškarce i karcinom dojke kod žena. Budući da se lučenje testosterona smanjuje kako muškarci stare, testosteron se ponekad koristi kod starijih muškaraca, kako bi se suzbio ovaj nedostatak. Također se nedozvoljeno koristi kao doping supstanca koja poboljšava fizičke osobine i performanse, naprimer kod sportista, osobito atletičara.[11]
Biološki efekti
Općenito, androgeni poput testosterona podstiču sintezu proteina i time rast tkiva sa androgenim receptorima.[12] Može se reći da testosteron ima virilizirajuće i anaboličke efekte (iako su ovi kategorijski opisi pomalo proizvoljni, jer postoji veliko međusobno preklapanje).[13]
- Anabolički efekti uključuju rast mišićne mase i snage, povećanu snagu i gustinu kostiju ta stimulaciju linearnog rasta i sazrijevanje kostiju.
- Androgeni efekti uključuju sazrevanje polnih organa, posebno penisa, i stvaranje skrotuma u plodu, a nakon rođenja (obično u pubertetu) produbljivanja glasa, rasta dlaka na licu (poput brade) i pazušnih (aksilarnih) dlaka. Mnogi od njih spadaju u kategoriju muških sekundarnih spolnih obilježja.
Efekti testosterona mogu se klasificirati i prema dobi vidljivosti uobičajenih pojava. Za postnatalne efekte i kod muškaraca i kod žena oni uglavnom zavise od razine i trajanja cirkulirajućeg slobodnog testosterona.
Prenatalni period
Učinci prije rođenja podijeljeni su u dvije kategorije, klasificirane u odnosu na faze razvoja. Prvo razdoblje javlja se između 4. i 6. sedmice gestacije. Primjeri uključuju genitalnu virilizaciju kao što je fuzija srednje linije, falusnog mokraćovoda, stanjivanje i grebenasto nabiranje (rugacija) skrotuma i uvećanje falusa, iako je uloga testosterona daleko manja od uloge dihidrotestosterona. Također se dešava razvoj prostate žlijezde i sjemenskih vezikula. Za vrijeme drugog tromjesečja, razina androgena povezana je s formiranjem spola.[14] Naime, testosteron, zajedno s antimulerovskim hormonom (AMH) potiče rast Wolffovog i degeneraciju Müllerovog kanala.[15] Ovo razdoblje utiče na feminizaciju ili maskulinizaciju fetusa i može biti bolji prediktor ženskog ili muškog ponašanja, poput spolno određenog ponašanja, nego razine kod odrasle osobe. Prenatalni androgeni očito utiču na interese i angažman u rodnim aktivnostima i imaju umjerene efekte na prostorne sposobnosti.[16] Među ženama s CAH, oubičajena muško igra u djetinjstvu povezana je sa smanjenim zadovoljstvom ženskim spolom i smanjenim heteroseksualnim interesom u odrasloj dobi.[17]
Rano dojenče
Rani dojenački efekti androgena su najmanje razumljivi. U prvim sedmicama života, kod muške novorođenčadi raste razina testosterona. Razine u pubertetskom dobu ostaju nekoliko mjeseci, ali obično dostižu jedva primjetne nivoe detinjstva u dobi od 4 do 7 meseci.[18][19] Funkcija ovog porasta kod ljudi nije poznata. Teoretizira se da se događa maskulinizacija mozga, jer u drugim dijelovima tijela nisu utvrđene značajnije promjene.[20] Muški mozak se maskulinizira aromatizacijom testosterona u estrogen, koji prelazi krvno-moždanu barijeru i ulazi u mozak, dok ženski plodovi imaju α-fetoprotein, koji veže estrogen, tako se u ženskim mozgovima to ne događa.[21]
Pretpubertet
Prije puberteta efekti porasta razine androgena javljaju se i u dječaka i u djevojčica. To uključuje odrasli tip mirisa tijela, povećanu masnoću kože i kose, akne, izgled linije stidnih dlaka, dlake ispod pazuha, skok rasta, ubrzano sazrevanje kostiju i dlakavost lica.[22]
Pubertet
Pubertetski efekti počinju da se javljaju kada, mjesecima ili godinama, razina androgena postane viša nego kod normalnih odraslih žena. Kod muškaraca su to uobičajeni kasni pubertetski efekti, a javljaju se i kod žena nakon dužeg perioda povišenog nivoa slobodnog testosterona u krvi. Efekti uključuju:[22][23]
- Rast spermatogenog tkiva u testisima, muška plodnost, uvećanje penisa ili klitorisa, porast libida i učestale erekcije penisa ili bubrenja klitorisa. Rast vilica, obrva, brade i nosa i preuređivanje kontura kostiju lica, u kombinaciji sa hormonom rasta.[24]
- Kompletiranje sazrijevanja kostiju i prestanak rasta. To se događa indirektno, putem estradiolskih metabolita i prema tome postepenije kod muškaraca nego kod žena. Povećava se snaga i masa mišića, ramena postaju šira i rebra se šire, produbljuje glas, raste Adamova jabučica. Dolazi do proširenja izvoda lojnih žlezda. To može uzrokovati pojavu akni, uz smanjuje potkožnog masnog sloja na licu. Stidna dlakavost proteže se do bedara i prema pupku, razvijaju se dlake na licu (bočne pjege, brada, brkovi), gubitka dlake na vlasištu (androgenetska alopecija), povećanje grudne dlakavosti, periareolska dlakavost, perianalna dlakavost, dlakavost nogu i pazušna dlakavost.
Odrasli
Testosteron je neophodan za normalan razvoj sperme. Aktivira gene u Sertolijevim ćelijama s, koji podstiču diferencijaciju spermatogonija. Akutno regulira akutni HPA (hipotalamusno-hipofizno-nadbubrežna osovina), kao odgovor pod izazovom dominacije.[25] Androgen, uključujući testosteron, pojačava rast mišića. Testosteron također regulira grupu receptora tromboksana A2 na megakariocitima i trombocitima, a samim tim i agregaciju trombocita kod ljudi.[26][27]
Efekti testosterona kod odraslih jasnije su vidljivi kod muškaraca nego kod žena, ali su vjerovatno važni za oba spola. Neki od ovih efekata mogu opasti jer se nivo testosterona može smanjiti u kasnijim decenijama života.[28]
Zdravstveni rizici
Čini se da testosteron ne povećava rizik od razvoja karcinoma prostate. Kod ljudi koji su bili podvrgnuti terapiji lišavanja testosterona, pokazalo se da testosteron kod kastrata povećava razinu i stopu širenja postojećeg karcinoma prostate.[29][30][31]
Dobijeni su konfliktni rezultati koji se tiču testosterona u održavanju kardiovaskularnog zdravlja.[32][33] Ipak, pokazalo se da održavanje normalne razine testosterona kod starijih muškaraca poboljšava mnoge parametre za koje se smatra da smanjuju rizik od kardiovaskularnih bolesti, poput povećane mršavosti, smanjene mase visceralne masti, smanjenog ukupnog holesterola i kontrole glikemije.[34]
Visoke razine androgena povezane su sa nepravilnostima menstruacijskog ciklusa, kako u kliničkoj populaciji, tako i kod zdravih žena.[35]
Spolno uzbuđenje
Nivo testosterona prati ritam niktihemeralni ritam koji dostiže vrhunac svakog dana, bez obzira na seksualnu aktivnost.[36]
Postoje pozitivne korelacije između pozitivnog iskustva orgazma kod žena i razine testosterona, gdje je opuštanje bila ključna percepcija iskustva. Ne postoji povezanost između testosterona i muškarčevih doživljavanja orgazma, a također nema povezanosti između više razine testosterona i veće seksualne asertivnosti (samopuzdanja) u bilo kojem spolu.[37]
Seksualno uzbuđenje i masturbacija kod žena uzrokuju mala povećanja koncentracije testosterona.[38] U plazmi, nakon masturbacije muškaraca, značajno se povećava razina raznih steroida, a sa njom korelira i razina testosterona.[39]
Motivacija
Nivo testosterona ima glavnu ulogu u preuzimanju rizika tokom donošenja finansijskih odluka.[40][41]
Agresivnost i kriminogenost
Većina studija podržava vezu između kriminaliteta odraslih i testosterona. Gotovo sva ispitivanja maloljetničkog prijestupništva i testosterona nisu značajna. Većina studija također je otkrila da je testosteron povezan s ponašanjem ili osobinama ličnosti povezane s kriminalitetom, poput antisocijalni poremećaj ličnosti antisocijalnog ponašanje i alkoholizma. Mnoga istraživanja su također učinjena na odnosu između općeg agresivnog ponašanja i osjećaja i testosterona. Otprilike polovina studija pronašla je vezu, a oko polovine nije.[42] Studije su takođe otkrile da testosteron olakšava agresiju modulacijom vazopresinskih receptora u hipotalamusu.[43]
O testosteronu se značajno raspravlja u odnosu na agresiju i takmičarsko ponašanje. Dvije su teorije o ulozi testosterona u agresiji i konkurenciji.[44] Prva je hipoteza izazova, po kojoj se testosteron povećava tokom puberteta, omogućavajući tako reproduktivno i takmičarsko ponašanje što bi uključivalo i agresiju.[44] Stoga je izazov nadmetanja među mužjacima vrste koji olakšava agresiju i nasilje. Provedene studije otkrile su izravnu povezanost između testosterona i dominacije, posebno među najnasilnijim zločincima u zatvoru koji su imali najviši nivo testosterona. Ista istraživanja pokazala su i da su očevi (oni koji su izvan konkurentskog okruženja) imali najnižu razinu testosterona u usporedbi s drugim muškarcima.
Druga teorija je slična i poznata je kao evolucijska neuroandrogena teorija o muškoj agresivnosti.[45][46] Testosteron i drugi androgeni evoluirali su da bi mokulininizirali mozak kako bi bili konkurentni čak i do te mjere da riskiraju štetu osobi i drugima. Čineći to, pojedinci s maskuliniziranim mozgom kao posljedicom prenatalnog, kao o života odraslih, testosteron i androgeni poboljšavaju sposobnosti sticanja resursa kako bi preživjeli, privukli i kopulirali s parnjacima što je više moguće.[45] Maskulinizacija mozga nije samo posredovana razinom testosterona u odraslih, već i izlaganjem testosteronu u maternici kao plodu. Viša prenatalna razina testosteron vezana je niskim omjerom kažiprsta i prstenjaka, kao što i razinama testosteron u odrasloj dobi povećava rizik od fauliranja ili agresivnosti među muškim igračima u nogometnoj utakmici.[47][48][49][50][51][52]
Rast nivoa testosterona tokom takmičenja predviđao je agresivnost kod muškaraca, ali ne i kod žena.[53] Ispitanici koji su komunicirali s ručnim puškama i eksperimentalnom igrom pokazali su porast testosterona i agresivnosti.[54] Prirodna selekcija možda je razvilo muškarce da budu osjetljiviji na takmičarske i statusne izazove i da su interaktivne uloge testosterona ključni sastojak agresivnog ponašanja u tim situacijama.[55]
Biosinteza
Kao i drugi steroidni hormoni, testosteron se izvodi iz holesterola.[56] Prvi korak u biosintezi uključuje oksidativno cijepanje bočnog lanca holesterola enzimom cijepanja bočnog lanca holesterola (P450scc, CYP11A1), mitohondrijjski citohrom P450 oksidaza, gubitkom šest atoma ugljika dajući pregnenolon. U sljedećem koraku dva dodatna atoma ugljika uklanjaju se enzimom CYP17A1 (17a-hidroksilaza / 17,20-liza) u endoplazmatskom retikulumu kako bi se dobilo mnoštvo steroida C19.[57] Pored toga, grupa β-hidroksil oksidira se enzimom 3β-hidrokdisteroid-dehdrogenaza i nastaje androstenedion. U zadnjem, ograničavajućem koraku, keto grupa androstenedion C17 skupine je reducirana za 17β-hidroksisteroid-dehidrogenazu da bi se dobio testosteron. Najveće količine testosterona (> 95%) proizvodi testes kod muškaraca,[3] dok nadbubrežna žlijezda čini većinu ostatka. Testosteron se takođe sintetizira u daleko manjim ukupnim količinama u nadbubrežnim žlijezdama kod žena, u ćelijama teke jajnika, a u trudnoći te male količine testosterona luči posteljica.[58] U testisima, testosteron proizvode Leidigove ćelije.[59]
Regulacija
U muškaraca, testosteron sintetiziraju prvenstveno u Leydigove ćelije. Broj Leydigovih ćelija zauzvrat je reguliran luteinizirajućim hormonom (LH) i folikul-stimulirajućim hormonom (FSH). Pored toga, količina testosterona koju proizvode postojeće Leydigove ćelije je pod kontrolom LH, koji regulira ekspresiju 17β-hidroksisteroid-dehidrogenaze.[60]
Količinu sintetiziranog testosterona regulira hipotalamusno-hipofizno-gonadna osovina (vidi sliku, desno).[61] Kad su razine testosterona niske, hipotalamus oslobađa hormon koji otpušta gonadotropin (GnRH), što pak stimulira hipofizu da luči FSH i LH. Ova posljednja dva hormona stimuliraju testise da sintetiziraju testosteron. Konačno, povećanje razine testosterona putem negativne povratne petlje djeluje na hipotalamus i hipofizu da inhibiraju oslobađanje GnRH i FSH/LH.
Faktori koji utiču na nivo testosterona mogu uključivati:
- Starost: Nivo testosterona postepeno opada s godinama.[62][63] Ovaj efekat se ponekad naziva andropauza ili hipogonadizam kasnog početka.[64]
- Vježbanje: Trening otpornosti povećava razinu testosterona,[65] ali, kod starijih muškaraca to povećanje može se izbjeći unosom proteina.[66] Endurance training in men may lead to lower testosterone levels.[67]
- Hranjive tvari: nedostatak vitamina A može dovesti do suboptimalne razine testosterona u plazmi.[68] Sekosteroid vitamin D u nivoima od 400–1000 IU/d (10–25 µg/d) podiže nivo testosterona.[69] Nedostatak cinka smanjuje razine testosterona.[70] ali presupplementacija nije uticala na serumski testosteron.[71]
- Gubitak težine: Smanjenje težine može rezultirati povećanjem nivoa testosterona. Masne ćelije sintetiziraju enzim aromatazu, koja razlaže testosteron, muški spolni hormon, u estradiol, ženski spolni hormon.[72] Međutim, nije utvrđena jasna povezanost između indeksa tjelesne mase i nivoa testosterona.[73]
- Spavanje: REM spavanje povećava noćni nivo testosterona.[74]
- Ponašanje : Izazovi dominacije mogu u nekim slučajevima podstaknuti pojačano oslobađanje testosterona kod muškaraca.[75]
- Lijekovi: Prirodni ili vještački antiandrogeni, uključujući čaj od metvice, smanjuju nivo testosterona.[76][77][78] Sladić može smanjiti proizvodnju testosterona i taj je učinak veći kod žena.[79]
Metabolizam
I testosteron i 5α-DHT se metaboliziraju uglavnom u jetri.[80][81] Približno 50% testosterona metabolizira se konjugacijom u testosteron-glukuronid i u manjoj mjeri testosteron- sulfat uz katalizu enzima glukuronosil-transferaz, odnosno sulfo-transferaza.[80] Dodatnih 40% testosterona metabolizira se u jednakim omjerima u 17-ketosteroide, androsteron i etioholanolon kombiniranim djelovanjem enzima 5α- i 5β-reduktaza, 3α-hidroksisteroid-dehidrogenaza i 17β-HSD, tim redoslijedom.[82] Androsteron i etioholanolon su tada glukuronidirani i u manjoj mjeri sulfatirani slično testosteronu. Konjugati testosterona i njegovi jetreni metaboliti oslobađaju se iz jetre u cirkulaciju i izlučuje se u urin i žuč. Samo mali dio (2%) testosterona izlučuje se nepromijenjen u urinu.
| Životni stadij | Tannerov stadij | Dobni raspon (u godinama) | Prosječna starost | Raspon razina | Prosječna razina |
|---|---|---|---|---|---|
| Dijetinjstvo | Stadij I | <10 | – | <30 ng/dL | 5.8 ng/dL |
| Pubertet | Stadij II | 10–14 | 12 | <167 ng/dL | 40 ng/dL |
| Stadij III | 12–16 | 13–14 | 21–719 ng/dL | 190 ng/dL | |
| Stadij IV | 13–17 | 14–15 | 25–912 ng/dL | 370 ng/dL | |
| Stadij V | 13–17 | 15 | 110–975 ng/dL | 550 ng/dL | |
| Odrasli | – | ≥18 | – | 250–1,100 ng/dL | 630 ng/dL |
Dimerni spolno-vezani hormon koji veže globulin sa svojim testosteronskim ligandom
Dva metoda za određivanje koncentracije bioraspoloživog testosterona.
Također pogledajte
Reference
Dopunska literatura
- Fargo KN, Pak TR, Foecking EM, Jones KJ (2010). "Molecular Biology of Androgen Action: Perspectives on Neuroprotective and Neurotherapeutic Effects.". u Pfaff DW, Etgen AM (ured.). Molecular Mechanisms of Hormone Actions on Behavior. Elsevier Inc. str. 1219–1246. doi:10.1016/B978-008088783-8.00036-X. ISBN 978-0-12-374939-0.
- Dowd, Nancy E. (2013). "Sperm, testosterone, masculinities and fatherhood". Nevada Law Journal. 13 (2): 8. Nepoznati parametar
|name-list-format=zanemaren (prijedlog zamjene:|name-list-style=) (pomoć)
