Гонадотропные гормоны

Лютеинизирующий гормон (ЛГ) состоит из двух неидентичных нековалентно связанных гликопротеиновых субъединиц, называемых альфа и бета. Показано, что молекулярная масса ЛГ составляет 28 500 дальтон, молекула состоит из двух связанных атомом азота углеводных цепей, составляющих альфа-субъединицу, и одного связанного с аспарагином олигосахарида, составляющего бета-субъединицу. Альфа-субъединица имеет сходную структуру у гликопротеинов ЛГ, хорионического гонадотропина (ХГ), фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и тиреотропного гормона (ТТГ). Иммунологическая и физиологическая специфичность определяется бета-субъединицей, строение которой у этих гликопротеинов различается.

У женщин ЛГ стимулирует окончательное созревание фолликула, его разрыв и овуляцию. ЛГ секретируется гонадотропными клетками передней доли гипофиза в ответ на поступление гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) из медиабазального гипоталамуса. И ЛГ и ФСГ секретируются импульсно, однако в отношении ФСГ это менее заметно, возможно по причине более долгого периода его полураспада в крови.

При нормальном менструальном цикле эстрадиол по механизму отрицательной обратной связи подавляет секрецию ЛГ в фолликулярной фазе. После развития фолликула (под действием ФСГ) выработка эстрадиола усиливается, что вызывает усиление выработки ГнРГ и повышение чувствительности гипофиза к ГнРГ. Повышение ГнРГ вызывает преовуляторное (в середине цикла) повышение ЛГ и овуляцию. После этого повышения концентрация ЛГ снижается в течение лютеиновой фазы по механизму отрицательной обратной связи со стороны прогестерона и эстрадиола. Различия в продолжительности цикла у женщины с нормальными менструациями обусловлены различиями в продолжительности фолликулярной фазы. У женщин в менопаузе концентрации ЛГ повышаются в ответ на снижение выработки яичниками эстрогенов и прогестогенов, которое ослабляет механизм отрицательной обратной связи с гипофизом. В результате овуляция и менструальные циклы ослабевают и прекращаются.

Считается, что у мужчин ЛГ стимулирует интерстициальные клетки и влияет на выработку тестостерона клетками Лейдига в яичках. Концентрации ЛГ и ФСГ обычно определяются при обследовании по поводу нарушений менструального цикла, фертильности и полового развития, а также при менопаузе, нарушениях овуляции и при гипофизарной недостаточности. Определение соотношения ЛГ/ФСГ помогает поставить диагноз поликистоза яичников.

Низкие концентрации ЛГ и ФСГ могут свидетельствовать о гипофизарной недостаточности, а повышение концентраций ЛГ и ФСГ на фоне снижения концентраций половых стероидов может говорить о недостаточности половых желез (менопауза, овариэктомия, синдром преждевременного истощения яичников, синдром Тернера). Низкие концентрации гонадотропина обычно наблюдаются у женщин, принимающих перорально стероидные контрацептивы.

У мужчин повышение ЛГ и ФСГ при низких концентрациях половых стероидов может свидетельствовать о тестикулярной недостаточности или анорхии. При синдроме Клайнфельтера ЛГ может быть повышен в результате повреждения клеток Сертоли.

ФСГ (фолликулостимулирующий гормон), состоит из двух неидентичных ковалентно связанных гликопротеиновых субъединиц, называемых альфа и бета. Показано, что бета-субъединица ФСГ с молекулярной массой 30 000 дальтон содержит две углеродные цепи, связанные аспарагином. Альфа-субъединица имеет сходную структуру у гликопротеинов ФСГ, хорионического гонадотропина (ХГ), лютеинизирующего гормона (ЛГ) и тиреотропного гормона щитовидной железы (ТТГ).

Иммунологическая и физиологическая специфичность определяется бета-субъединицей, строение которой у этих гликопротеинов различается. У женщин ФСГ стимулирует рост фолликулов, а в сочетании с ЛГ стимулирует секрецию эстрогена и овуляцию. Считается, что после овуляции ФСГ и ЛГ отвечают за трансформацию овулирующего фолликула в желтое тело, а также за секрецию прогестерона клетками желтого тела. Человеческий ФСГ секретируется гонадотропными клетками передней доли гипофиза в ответ на поступление гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) из медиабазального гипоталамуса. И ФСГ и ЛГ секретируются импульсно, однако в отношении ФСГ это менее заметно, возможно по причине более долгого периода полураспада ФСГ в крови.

Концентрация циркулирующего ФСГ меняется в зависимости от секреции эстрадиола и прогестерона. При нормальном менструальном цикле небольшое повышение ФСГ отмечается к концу лютеиновой фазы (наиболее вероятно вследствие снижения концентраций эстрадиола и прогестерона, уменьшающего эффект отрицательной обратной связи). Это запускает рост и созревание фолликулов в яичниках. После этого концентрация ФСГ снижается и остаётся низкой на протяжении фолликулиновой фазы (за счет механизма отрицательной обратной связи со стороны эстрадиола и прогестерона, вырабатываемых развивающимся фолликулом). В середине цикла ГнРГ вызывает повышение концентрации ФСГ. Функция этого повышения ФСГ в середине цикла неизвестна. После повышения, концентрация ФСГ снижается в течение лютеиновой фазы по механизму отрицательной обратной связи при повышении эстрадиола. Ближе к концу менструального цикла небольшое повышение ФСГ запускает созревание фолликула для следующего цикла.

Различия в продолжительности цикла у женщины с нормальными менструациями обусловлены различиями в продолжительности фолликулиновой фазы. У женщин в менопаузе концентрация ФСГ повышается в ответ на снижение выработки яичниками эстрогенов и прогестерона, которое ослабляет механизм отрицательной обратной связи с гипофизом. В результате овуляция и менструальные циклы ослабевают и прекращаются.

У мужчин ФСГ стимулирует сперматогенез через рецепторы на клетках Сертоли, расположенных в семенных канальцах яичек. Как ФСГ, так и ЛГ необходимы для нормального созревания спермы, ФСГ менее чувствителен к угнетению по механизму обратной связи со стороны тестостерона. Предполагается, что синтез человеческого ФСГ частично регулируется ингибином – пептидом, вырабатываемым клетками Сертоли у мужчин и гранулёзными клетками у женщин.

ЛГ и ФСГ обычно определяются при обследовании по поводу нарушений менструального цикла, фертильности и полового развития, а также при менопаузе, нарушениях овуляции и при гипофизарной недостаточности. Определение соотношения ЛГ/ФСГ помогает поставить диагноз поликистоза яичников. Низкие концентрации ЛГ и ФСГ могут свидетельствовать о гипофизарной недостаточности, а повышение концентрации ЛГ и ФСГ на фоне снижения концентрации половых стероидов может говорить о недостаточности половых желез (менопауза, овариэктомия, синдром преждевременного истощения яичников, синдром Тернера). Низкие концентрации гонадотропина обычно наблюдаются у женщин, принимающих перорально стероидные контрацептивы.

У мужчин повышение ФСГ и ЛГ при низких концентрациях половых стероидов может свидетельствовать о тестикулярной недостаточности или анорхии. При синдроме Клайнфельтера ФСГ может быть повышен вследствие повреждения клеток Сертоли.