Гонадотропин: гормоны регуляции половых желёз¶

Гонадотропин — общее название группы гормонов, которые вырабатываются в передней доле гипофиза и регулируют работу половых желёз (гонад). Они стимулируют рост и созревание фолликулов у женщин, сперматогенез у мужчин, а также выработку половых стероидов — эстрогенов, прогестерона и тестостерона. К гонадотропинам относят лютеинизирующий гормон (ЛГ), фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) и хорионический гонадотропин человека (ХГЧ), который синтезируется не гипофизом, а плацентой при беременности.

¶Общая характеристика

Гонадотропины — это гликопротеиновые гормоны, то есть белки, соединённые с углеводными остатками. Все они состоят из двух субъединиц: общей альфа-цепи, одинаковой у ЛГ, ФСГ, ХГЧ и тиреотропного гормона, и уникальной бета-цепи, которая определяет биологическое действие каждого гормона. Именно строение бета-субъединицы обеспечивает связывание с конкретными рецепторами на клетках гонад.

Выработка гипофизарных гонадотропинов управляется гипоталамусом через гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ), который выделяется импульсно. Частота и амплитуда этих импульсов меняются в зависимости от фазы менструального цикла у женщин и относительно стабильны у мужчин. Обратная связь осуществляется через половые стероиды: высокий уровень эстрогенов или тестостерона подавляет секрецию ГнРГ и гонадотропинов по принципу отрицательной обратной связи.

¶Основные виды

¶Лютеинизирующий гормон (ЛГ)

У женщин пик ЛГ запускает овуляцию — выход зрелой яйцеклетки из фолликула — и стимулирует образование жёлтого тела, вырабатывающего прогестерон. У мужчин ЛГ действует на клетки Лейдига в семенниках, побуждая их к синтезу тестостерона.

¶Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ)

У женщин ФСГ обеспечивает рост и созревание фолликулов в яичниках, а также повышает выработку эстрогенов. У мужчин он воздействует на клетки Сертоли, поддерживая сперматогенез и продукцию связывающего андрогены белка.

¶Хорионический гонадотропин (ХГЧ)

ХГЧ начинает вырабатываться трофобластом после имплантации эмбриона. Он поддерживает жёлтое тело и предотвращает его регрессию, обеспечивая сохранение беременности на ранних сроках. Определение уровня ХГЧ в крови и моче — основа большинства тестов на беременность.

¶Регуляция и физиологические циклы

У женщин концентрация гонадотропинов меняется циклически. В фолликулярной фазе преобладает ФСГ, стимулирующий созревание фолликула. Ближе к середине цикла резкий подъём ЛГ вызывает овуляцию. В лютеиновой фазе уровень обоих гормонов снижается, если оплодотворения не произошло. У мужчин секреция ЛГ и ФСГ относительно постоянна, хотя и подвержена суточным колебаниям.

С возрастом работа системы меняется: у женщин после менопаузы уровень ФСГ и ЛГ значительно возрастает из-за угасания функции яичников и ослабления обратной связи. У мужчин с возрастом возможно постепенное снижение уровня тестостерона при одновременном росте гонадотропинов.

¶Клиническое значение

Отклонения в уровне гонадотропинов служат диагностическим признаком ряда нарушений.

Повышенный уровень гонадотропинов при первичной недостаточности гонад объясняется тем, что гипофиз компенсаторно усиливает стимуляцию, но яичники или семенники не отвечают на неё. При гипофизарных нарушениях, напротив, гонады остаются интактными, но лишены стимулирующих сигналов, поэтому уровень гормонов падает.

¶Применение в медицине

Препараты гонадотропинов используются в репродуктивной медицине. Их назначают для стимуляции овуляции при бесплодии, в протоколах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) для получения нескольких зрелых яйцеклеток, а также при лечении мужского бесплодия, связанного с недостатком гонадотропинов. Применяются как препараты, выделенные из мочи, так и рекомбинантные, полученные методами генной инженерии.

Гонадотропины входят в состав так называемых «гонадотропных» схем, которые применяются под строгим врачебным контролем: избыточная стимуляция может вызвать синдром гиперстимуляции яичников — опасное состояние с увеличением яичников и нарушением водно-электролитного баланса.

В спортивной медицине ХГЧ иногда используют для повышения уровня тестостерона, однако такое применение ограничено и во многих видах спорта считается допингом.

¶Методы определения

Уровень гонадотропинов в крови определяют иммуноферментным и радиоиммунным анализами. Исследование обычно проводят на определённый день менструального цикла у женщин и в утренние часы у мужчин, поскольку секреция подвержена суточным колебаниям. Одновременное измерение ЛГ, ФСГ и половых стероидов позволяет отличить первичное поражение гонад от вторичного, связанного с гипофизом или гипоталамусом.

¶Историческая справка

Существование веществ, управляющих половыми железами, предполагали ещё в начале XX века. В 1920-х годах были проведены первые эксперименты, показавшие, что экстракты гипофиза способны стимулировать яичники у животных. В 1930-х годах ХГЧ был обнаружен в моче беременных женщин, что привело к созданию первых тестов на беременность. В 1940–1950-х годах удалось выделить и охарактеризовать ЛГ и ФСГ, а позднее — расшифровать их структуру и создать рекомбинантные препараты.