Fisiologi testis

Testis (buah zakar) orang dewasa yang sehat berbentuk oval berpasangan, dengan panjang 3,6-5,5 cm dan lebar 2,1-3,2 cm. Berat masing-masing sekitar 20 gram. Karena letaknya di dalam skrotum, kelenjar ini memiliki suhu 2-2,5 C lebih rendah daripada suhu rongga perut, yang mendorong pertukaran panas darah antara a. spermatika dan sistem vena superfisial. Aliran keluar vena dari testis dan apendiksnya membentuk pleksus, yang darahnya masuk ke vena renalis di sebelah kiri dan vena genital inferior di sebelah kanan. Testis dikelilingi oleh kapsul tebal yang terdiri dari 3 lapisan: visceral, tunika vaginalis, lapisan protein dan internal, tunika vasculosa. Lapisan protein memiliki struktur fibrosa. Membran mengandung serat otot polos, yang kontraksinya mendorong pergerakan sperma ke dalam epididimis. Di bawah kapsul terdapat sekitar 250 lobulus piramidal yang dipisahkan satu sama lain oleh partisi fibrosa. Setiap lobulus mengandung beberapa tubulus seminiferus berkelok-kelok sepanjang 30-60 cm. Tubulus-tubulus ini mencakup lebih dari 85% volume testis. Tabung lurus pendek menghubungkan tubulus-tubulus tersebut langsung ke rete testis, tempat sperma memasuki duktus epididimis. Ketika diluruskan, duktus ini mencapai panjang 4-5 m, dan ketika melingkar, membentuk kepala, badan, dan ekor epididimis. Sel-sel Sertoli dan spermatosit terletak di epitel yang mengelilingi lumen tubulus. Sel-sel Leydig, makrofag, pembuluh darah, dan pembuluh limfatik terletak di jaringan interstisial di antara tubulus-tubulus tersebut.

Sel silinder Sertoli menjalankan banyak fungsi: penghalang (karena kontak dekat satu sama lain), fagositosis, transportasi (partisipasi dalam pergerakan spermatosit ke lumen tubulus) dan, terakhir, endokrin (sintesis dan sekresi protein pengikat androgen dan inhibin). Sel Leydig poligonal memiliki ultrastruktur (retikulum endoplasma halus yang menonjol) dan enzim yang merupakan karakteristik sel penghasil steroid.

Testis memainkan peran utama dalam fisiologi reproduksi pada pria. Dengan demikian, perolehan fenotipe pria oleh janin sebagian besar ditentukan oleh produksi zat penghambat Müllerian dan testosteron oleh testis embrionik, dan munculnya karakteristik seksual sekunder selama masa pubertas dan kemampuan untuk bereproduksi ditentukan oleh aktivitas steroidogenik dan spermatogenik testis.

Sintesis, sekresi, dan metabolisme androgen. Dalam produksinya, testis memainkan peran yang lebih penting daripada korteks adrenal. Cukuplah untuk mengatakan bahwa hanya 5% T yang terbentuk di luar testis. Sel Leydig mampu mensintesisnya dari asetat dan kolesterol. Sintesis yang terakhir di testis mungkin tidak berbeda dari proses yang terjadi di korteks adrenal. Tahap utama dalam biosintesis hormon steroid adalah konversi kolesterol menjadi pregnenolon, yang melibatkan pembelahan rantai samping dengan adanya NADH dan oksigen molekuler. Konversi lebih lanjut dari pregnenolon menjadi progesteron dapat terjadi dengan berbagai cara. Pada manusia, jalur yang dominan tampaknya adalah jalur D5 ^, di mana pregnenolon diubah menjadi 17a-hidroksipregnenolon dan kemudian menjadi dehidroepiandrosteron (DHEA) dan T. Namun, jalur D4 ^melalui 17-hidroksiprogesteron dan androstenedion juga dimungkinkan. Enzim-enzim transformasi tersebut adalah 3beta-oksisteroid dehidrogenase, 17a-hidroksilase, dll. Di testis, seperti di kelenjar adrenal, konjugat steroid (terutama sulfat) juga diproduksi. Enzim-enzim yang membelah rantai samping kolesterol terlokalisasi di mitokondria, sedangkan enzim-enzim yang mensintesis kolesterol dari asetat dan testosteron dari pregnenolon terletak di mikrosom. Regulasi substrat-enzim ada di testis. Jadi, pada manusia, hidroksilasi steroid pada posisi ke-20 cukup aktif, dan 20a-oksimetabolit progesteron dan pregnenolon menghambat 17a-hidroksilasi senyawa-senyawa ini. Selain itu, testosteron dapat merangsang pembentukannya sendiri, yang memengaruhi konversi androstenedion.

Testis dewasa menghasilkan 5 hingga 12 mg testosteron per hari, serta androgen lemah dehidroepiandrosteron, androstenedion, dan androstena-3beta,17beta-diol. Jaringan testis juga menghasilkan sejumlah kecil dihidrotestosteron, dan enzim aromatisasi hadir, yang mengakibatkan sejumlah kecil estradiol dan estron memasuki darah dan cairan mani. Meskipun sel Leydig merupakan sumber utama testosteron testis, enzim steroidogenesis juga hadir di sel-sel lain testis (epitel tubulus). Mereka mungkin terlibat dalam menciptakan kadar T lokal tinggi yang diperlukan untuk spermatogenesis normal.

Testis mengeluarkan T secara episodik daripada terus-menerus, yang merupakan salah satu alasan fluktuasi yang lebar pada tingkat hormon ini dalam darah (3-12 ng/ml pada pria muda yang sehat). Ritme sirkadian sekresi testosteron memastikan kandungan maksimumnya dalam darah pada pagi hari (sekitar pukul 7 pagi) dan minimumnya pada sore hari (sekitar pukul 1 siang). T hadir dalam darah terutama sebagai kompleks dengan globulin pengikat hormon seks (SHBG), yang mengikat T dan DHT dengan afinitas lebih besar daripada estradiol. Konsentrasi SHBG menurun di bawah pengaruh T dan hormon pertumbuhan dan meningkat di bawah pengaruh estrogen dan hormon tiroid. Albumin mengikat androgen kurang kuat daripada estrogen. Pada orang yang sehat, sekitar 2% serum T dalam keadaan bebas, 60% terikat pada SHBG dan 38% terikat pada albumin. Baik T bebas maupun T yang terikat pada albumin (tetapi bukan SHBG) mengalami transformasi metabolik. Transformasi ini terutama terbatas pada reduksi gugus D4 ^- keto dengan pembentukan turunan 3alfa-OH atau 3beta-OH (di hati). Selain itu, gugus 17beta-oksi dioksidasi menjadi bentuk 17beta-keto. Sekitar setengah dari testosteron yang diproduksi dikeluarkan dari tubuh sebagai androsteron, etiokolanolon, dan (dalam jumlah yang jauh lebih sedikit) epiandrosteron. Kadar semua 17-ketosteroid ini dalam urin tidak memungkinkan seseorang untuk menilai produksi T, karena androgen adrenal yang lemah juga mengalami transformasi metabolik yang serupa. Metabolit testosteron lain yang diekskresikan adalah glukuronidanya (yang kadarnya dalam urin orang yang sehat berkorelasi baik dengan produksi testosteron), serta 5alfa- dan 5beta-androstane-Zalfa, 17beta-diol.

Efek fisiologis androgen dan mekanisme kerjanya. Mekanisme kerja fisiologis androgen memiliki ciri-ciri yang membedakannya dari hormon steroid lainnya. Jadi, pada organ target sistem reproduksi, ginjal dan kulit, T di bawah pengaruh enzim intraseluler D4-5a ^- reduktase diubah menjadi DHT, yang pada kenyataannya, menyebabkan efek androgenik: peningkatan ukuran dan aktivitas fungsional organ seksual aksesori, pertumbuhan rambut tipe pria dan peningkatan sekresi kelenjar apokrin. Namun, pada otot rangka, T sendiri mampu meningkatkan sintesis protein tanpa transformasi tambahan. Reseptor tubulus seminiferus tampaknya memiliki afinitas yang sama untuk T dan DHT. Oleh karena itu, individu dengan defisiensi 5a-reduktase mempertahankan spermatogenesis aktif. Dengan mengubah menjadi 5beta-androstene- atau 53-pregnesteroid, androgen, seperti progestin, dapat merangsang hematopoiesis. Mekanisme pengaruh androgen pada pertumbuhan linier dan osifikasi metafisis belum dipelajari secara memadai, meskipun percepatan pertumbuhan bertepatan dengan peningkatan sekresi T selama masa pubertas.

Pada organ target, T bebas menembus ke dalam sitoplasma sel. Di mana terdapat 5a-reduktase di dalam sel, ia diubah menjadi DHT. T atau DHT (tergantung pada organ target) mengikat reseptor sitosolik, mengubah konfigurasi molekulnya dan, karenanya, afinitas terhadap akseptor nuklir. Interaksi kompleks hormon-reseptor dengan yang terakhir menyebabkan peningkatan konsentrasi sejumlah mRNA, yang tidak hanya disebabkan oleh percepatan transkripsi mereka, tetapi juga oleh stabilisasi molekul. Di kelenjar prostat, T juga meningkatkan pengikatan mRNA metionina ke ribosom, di mana sejumlah besar mRNA masuk. Semua ini mengarah pada aktivasi translasi dengan sintesis protein fungsional yang mengubah keadaan sel.