Hos virveldyrene (amfibier, fisk, reptiler, fugl og pattedyr) blir blir testosteron blir laget i Leydigcellene i testiklene hos hanner og i noe mindre mengder i eggstokkene hos hunner. Leydigcellene er legemer omgitt av glatt endoplasmatisk retikulum og inneholder stavformete krystaller og lipidgranuler (lipofuscin, Reinkekrystaller) Testosteron fra Leydigcellene deltar i spermatogenesen via Sertolicellene. Leydigcellene ble oppdaget i 1850av den tyske anatomen og zoologen Franz Leydig (1821-1908). Antall Leydigceller (interstitialceller) blir styrt av gonadotropinene luteiniserende hormon (LH) og follikelstimulerende hormon (FSH) (endokrinologi). Mengden testosteron blir regulert av esignalvei mellom hypotalamus, hypofysen og testiklene. Goandotropinfrigivende hormon (GnRH) fra hypotalamus aktiverer hypofysen til å skille ut LH og FSH som resulterer i økt biosyntese av testosteron. Mengden testosteron påvirker via en tilbakekoblingsløkke som virker motsatt vei og senker produksjonen Leydigcellene inneholder mye glatt endoplasmatisk retikulum. I tillegg til å skille ut testosteron skiller Leydigcellene ut androstendion og dehydroepiandrosteron. Reseptorene for LH frigitt fra hypofyseforlappen er G-proteinkoblet reseptorer som øker mengden syklisk AMP (cAMP), som deretter aktiverer protein kinase Asom deretter stimulerer transporten av kolesterol fra plasmamembranen i celler og inn til den indre mitokondriemembranen.
Testiklene hos virveldyrene (vertebratene) består av to tom: Intertubulært rom med spermatogene Leudigceller, blod og lymfekar, nerve- og bindevev, makrofager og mastceller. Det andre rommet er det tubulære seminifere rørsystemet (tubuli seminiferi contorti) dekket innvendig av en basal lamina med epitelceller kalt Sertoliceller som en strukturell enhet fra basalmembranan (basal lamina) og virker som et anker for utviklingen av spermcellene. Navn etter den italienske legen og histologen Enrico Sertoli (1842-1910). Mellom Sertolicellene ligger det spermceller i forskjellige utviklingstrinn (spermatogonier, spermatocytter. Spermatider) som Sertolicellene virker som næringsceller og har reseptorer for follikkelstimulerende hormon (FSH), mens Leydigcellene har reseptorer for luteinisrende hormon (LH) Det cellulære grunnlaget for kjønnet reproduksjon hos dyr er reduksjonsdeling (meiose) og produksjon av haploide gameter, få og store egg hos hunner og små og mange bevegelige spermceller hos hanner. Hos hannfisk kalles ejakulerte spermceller for melke og eggcellene hos hunnfisk for rogn.
Biosyntese av testosteron
Testosteron har en ketogruppe i posisjon 3 på molekylet og en hydroksylgruppe i posisjon 17. Biosyntese av testosteron og dihydrotestosteronskjer fra kolesterol eller fra sirkulerende dehydroepiandrosteron sulfat. I biosynteseveien deltar blant annet enzymener cytokrom P450 kolesterol-sidekjede enzym, cytokrom P450 17α-hydroksylase/17,20-lyase og 3β-hydroksysteroid dehydrogenase.
Første trinn er omsetning av kolesterol til pregnenolon katalysert av cytokrom P450 enzymet kolesterol sidekjedekløyvende enzym i mitokondriene.
kolesterol → pregnenolon
Pregnenolon omdannes til 17α-hydroksypregnenolon katalysert av 17α-hdroksylase
pregnenolon → 17α-hydroksypregnenolon.
Videre omsetningsvei er17α-hydroksypregnenolon→ dehydroepiandrosteron → androstendiol l → testosteron
Testosterol kan bli omdannet til dihydrotestosteron katalysert av en reduktase
Siste trinn i biosynteseveien fra Δ4-androstenedione ttil testosteron, i et reversibelt trinn katalysert av 17-ketosteroid reduktase (17β-ketosteroid dehydrogenase
Testosteron blir metabolisert og nedbrutt i lever hvor 5α-dihydrotestosteron og estradiol er mellomprodukter.
Første trinn er omsetning av kolesterol til pregnenolon katalysert av cytokrom P450 enzymet kolesterol sidekjedekløyvende enzym i mitokondriene.
kolesterol → pregnenolon
Pregnenolon omdannes til 17α-hydroksypregnenolon katalysert av 17α-hdroksylase
pregnenolon → 17α-hydroksypregnenolon.
Videre omsetningsvei er17α-hydroksypregnenolon→ dehydroepiandrosteron → androstendiol l → testosteron
Siste trinn i biosynteseveien fra Δ4-androstenedione ttil testosteron, i et reversibelt trinn katalysert av 17-ketosteroid reduktase (17β-ketosteroid dehydrogenase.
Testosteron kan bli omdannet til dihydrotestosteron katalysert av en reduktase.
Testosteron blir metabolisert og nedbrutt i lever hvor 5α-dihydrotestosteron og estradiol er mellomprodukter.
Den tyske biokjemikeren Adolf Butenandt (1903-1995) fikk nobelprisen i kjemi i 1939 «for sitt arbeid med kjønnshormoner», delt med Leopold Ružička (1887-1976) «for hans arbeid med polymetylener og høyere terpener».
Pubertet og stemmeskifte
Økt produksjon av testosteron hos gutter i 15-16-årsalder gir individuell utvikling av sekundære kjønnskarakterer. Testosterosteron gir økt vekst av strupehode som resulterer lengre og tykkere stemmebånd med dypere røst ved stemmeskifte, og den lyse guttestemmen forsvinner. Jenter har tilsvarende stemmeskifte gpåivkret av østrogen og progesteron men stemmeskifte hos jenter skjer mye mer langsomt enn hos gutter.
Mprgemved
Morgenved eller morgenbrød er en ereksjon i penis ved oppvåkning etter REM-søvn uten at det har skjedd en psykisk eller fysisk erotisk stimulering og er forklart med økt konsentrasjon av testosteron på slutten av søvnsyklus. Morgenved blir brukt som signal om at kroppen fungerer normalt.
Testosteron og overgangsalder hos kvinner
Kvinner i overgangsalder som får mindre sexlyst og som ikke skylders partner, leveforhold og omgivelsene, men hvor årsak er redusert hormonproduksjon av østrogen og testosteron kan som legemiddel få lave doser testosteron løst i gen gel til å smøre på huden. Bivirkninger er økt hårvekst og økt størrelse av klitoris ved for høye doser. Det er dessverre få studier av langtidseffekter ved bruk av testosteron og østrogen som legemiddel. Steroidhormoner blir laget fra kolesterol som også finnes ii fettvev. Det er indikasjoner på at kvinner med lite kroppsfett kommer tidligere i overgangsalder og kan bli lettere utsatt for beinskjørhet fordi vitamin D og så blir laget fra solstråling på kolesterol i huden. Et fettlag kan dessuten virke som støtpute ved et fall.
Anabole steroider og "kroppsbygging"
Bruk av anabole androgene steroider (testosteron og syntetiske derivater) i kroppsbygging med formål å få økt muskelmasse, kan gi redusert fertilitet som en av bieffektene. Høy konsentrasjon av testosteron i Leydigcellene er nødvendig for utvikling av spermceller, men eksternt tilføreanabole steroider virker forstyrrende på spermatogenesen. Anabole steroider brukt innen idrett er doping. All ekstern tilførsel av hormoner har flere potensielle negative bivirkninger.
Osta R, Almont T, Diligent C, Hubert N, Eschwège P, Hubert J. Anabolic steroids abuse and male infertility. Basic Clin Androl. 2016 Feb 6;26:2. doi: 10.1186/s12610-016-0029-4
Anabole steroider brukt i kjøttproduksjon i landbruket
Anabole steroider i form av syntetiske derivater av testosteron gir økt muskelmasse og kjøttproduksjon hos kjøttfe med mulighet for økt profitt uten tanke på dyrevelferd og mulige skadevirkninger og helseskader hos forbrukere. Eksternt tilførte anabole steroider gir atferdsendringer, økt vekst av indre organer, men skrumping av testikler og redusert fertilitet. Anabole steroider i kjøttproduksjon er tillatt brukt i land som USA, Canada, Kina, Argentina og Australia.
Skoupá K, Šťastný K, Sládek Z. Anabolic Steroids in Fattening Food-Producing Animals-A Review. Animals (Basel). 2022 Aug 18;12(16):2115. doi: 10.3390/ani12162115.
Litteratur
Wikipedia