Testiklar, testosteron, lh, fsh, estradiol, inhibin

Testiklarnas anatomi

Testiklarna (latin: testes) är de manliga könskörtlarna, belägna i pungen (scrotum). De är ovala organ, ungefär 4–5 cm långa, vars primära uppgift är att producera spermier och manliga könshormoner. Varje testikel omges av en skyddande bindvävskapsel kallad tunica albuginea, som skjuter in i organet och delar upp det i lobuli.

Inuti varje lobulus finns ett nätverk av spermatogena tubuli (tubuli seminiferi), där spermatogenesen sker. Mellan dessa tubuli finns interstitiella Leydigceller som ansvarar för produktion av testosteron.

Testiklarnas blodförsörjning kommer från a. testicularis (en gren från aorta abdominalis), och de är innerverade av både somatiska och autonoma nervfibrer. Temperaturreglering är avgörande för spermatogenes och sker via m. cremaster och det pampiniforma plexat, som kyler inkommande arteriellt blod.

Bitestiklarna (epididymis) är viktiga för spermiernas mognad och lagring, men de ingår inte i det endokrina systemet då de inte producerar hormoner som verkar via blodbanan.

Testiklarnas fysiologi

Den endokrina funktionen i testiklarna styrs av hypotalamus-hypofys-gonad-axeln (HPG). Hypotalamus frisätter GnRH, vilket stimulerar hypofysens framlob att utsöndra LH och FSH.

LH verkar på Leydigcellerna och stimulerar syntesen av testosteron, ett steroidhormon. Testosteron är centralt för manlig fenotyputveckling, libido, muskelmassa och spermatogenes. Det utövar också negativ återkoppling på hypofysen och hypotalamus för att reglera produktionen.

FSH påverkar Sertoliceller inne i de seminifera tubuli. Dessa celler stödjer och reglerar spermieutveckling, samt producerar inhibin som ger negativ återkoppling på FSH-produktionen. Sertoliceller producerar även androgenbindande protein (ABP) som binder testosteron och håller en hög lokal koncentration för spermatogenes.

Produktionen av testosteron följer det klassiska mönstret för steroidhormoner: kolesterol tas upp, omvandlas i mitokondrier och släpps ut via diffusion. Hormonet verkar genom att binda till intracellulära androgenreceptorer som reglerar genuttryck.

Spermatogenesen

Spermatogenesen är den process där spermier bildas i testiklarna, närmare bestämt i de seminifera tubuli. Denna process initieras under puberteten och pågår kontinuerligt under en mans liv. FSH spelar en viktig roll genom att påverka sertoliceller, som i sin tur stödjer utvecklingen av spermier.

Parallellt producerar leydigceller testosteron som har en stimulerande effekt på spermatogenesen. Hormonet bidrar till mognaden av spermatider till funktionella spermier och är avgörande för att processen ska fortlöpa. Dessutom verkar testosteron på flera andra målorgan i kroppen.

För att reglera denna komplexa process finns ett återkopplingssystem. Inhibin, som utsöndras från sertoliceller, utövar en inhiberande effekt på hypofysens utsöndring av FSH. Detta bidrar till en finjustering av spermieproduktionen och säkerställer att balansen mellan hormoner och celldelning upprätthålls.

Förlopp för spermatogenes

Steg nummer Händelse Var det händer Stimuleras av Inhiberas av Detaljerad förklaring
1 Start av spermatogoniedelning Testikelns seminifera tubuli FSH Inhibin Spermatogonier börjar dela sig mitotiskt. FSH aktiverar sertoliceller som stödjer utvecklingen.
2 Meiotisk delning till spermatider Inuti sertoliceller Testosteron Primära spermatocyter genomgår meios. Höga nivåer av testosteron krävs.
3 Differentiering till spermier Seminifera tubulis lumen Testosteron Spermatider mognar till spermier genom spermiogenes. Sertoliceller bistår i formgivning och transport.
4 Reglering av hormonell balans Hypofysen & hypotalamus GnRH, Testosteron Inhibin, Testosteron Inhibin hämmar FSH-utsöndring från hypofysen, medan höga nivåer av testosteron utövar negativ feedback både på hypotalamus och hypofysen.

Testosteron

Testosteron är det primära manliga könshormonet, vilket spelar en central roll i utvecklingen av manliga reproduktiva organ, muskelmassa, och sekundära könskarakteristika som djupare röst och ökad kroppshårväxt. Det produceras huvudsakligen i testiklarna (i Leydig-celler) som svar på luteiniserande hormon (LH) från hypofysen. Testosteron påverkar också ämnesomsättningen, benhälsa och psykiskt välbefinnande.

Tabell: Steg-för-steg förlopp för produktion och verkan av testosteron

Nr Vad Var Stimuleras av Inhiberas av Förklaring
1 GnRH (Gonadotropinfrisättande hormon) Hypothalamus Hög nivå av testosteron i blodet Låga nivåer av testosteron i blodet GnRH stimulerar produktionen av LH och FSH från hypofysen. Detta sker genom aktivering av G-proteinkopplade receptorer på cellmembranen i hypofysen, vilket leder till ökad cAMP-nivå, och därigenom aktivering av intracellulära signalvägar.
2 LH (Luteiniserande hormon) Hypofysens framlob GnRH Hög nivå av testosteron i blodet Luteiniserande hormon (LH) stimulerar Leydig-cellerna i testiklarna att producera testosteron. LH binder till LH-receptorer på Leydig-celler, vilket leder till aktivering av adenylatcyklas, ökning av cAMP och aktivering av PKA. Detta initierar produktionen av steroidhormoner, där testosteron är slutprodukten. Exocytos sker för att frisätta testosteron till blodet.
3 Testosteron Leydig-celler i testiklarna Luteiniserande hormon (LH) Inget specifikt inhibitoriskt hormon, men långvarigt hög testosteronnivå kan minska GnRH och LH. Testosteron syntetiseras i Leydig-cellerna och frisätts genom exocytos till blodomloppet. På cellnivå involverar denna process syntes av steroid-hormonet från kolesterol i mitokondrier och glatta endoplasmatiska retikulum. Enzymatiska reaktioner aktiverar den syntetiska vägen för testosteronproduktion.
4 Testosteron (utövar effekter) Olika målorgan som muskler, skelett, och reproduktiva organ Låga nivåer av testosteron i kroppens vävnader Hög nivå av testosteron i blodet Testosteron påverkar muskeltillväxt genom att binda till androgenreceptorer på målceller, vilket inducerar genuttryck och proteinsyntes. På cellnivå ökar detta anabolism och styrka i muskler, och aktiverar jonpumpar för att öka intracellulära kalciumnivåer, vilket leder till ökad muskelkontraktion och styrka. Dessutom kan det påverka benvävnad genom att stimulera osteoblaster och hämma osteoclaster.

LH och FSH

De två gonadotropinerna FSH och LH är avgörande för testiklarnas funktion. De frisätts från hypofysens framlob under påverkan av GnRH från hypotalamus. Båda hormonerna verkar direkt på olika celltyper i testiklarna och styr produktionen av spermier och könshormoner.

LH binder till receptorer på leydigceller och stimulerar dem att producera testosteron. Detta hormon är inte bara nödvändigt för utvecklingen av manliga könskarakteristika, utan också för att upprätthålla spermatogenesen i sertolicellerna. Utan LH och dess effekt på testosteron stannar hela processen av.

FSH verkar främst på sertoliceller och stimulerar dem att stödja och reglera spermieutvecklingen. Som svar på FSH frisätter sertolicellerna tillväxtfaktorer och näringsämnen, samt proteiner som binder testosteron lokalt. Dessutom produceras inhibin, vilket utövar en inhiberande effekt på FSH-frisättningen från hypofysen.

Tabell över rollen som LH och FSH spelar för testiklarna

Steg nummer Händelse Var det händer Stimuleras av Inhiberas av Detaljerad förklaring
1 GnRH-frisättning från hypotalamus Hypotalamus GnRH frisätts i pulser och styr stimulering av gonadotropiner i hypofysen.
2 FSH- och LH-produktion Hypofysens framlob GnRH Testosteron, Inhibin FSH och LH frisätts som svar på GnRH. Höga nivåer av testosteron och inhibin hämmar denna frisättning via negativ feedback.
3 LH stimulerar testosteronproduktion Leydigceller i testiklarna LH LH binder till receptorer på leydigceller och stimulerar syntes av testosteron, vilket är nödvändigt för spermatogenesen.
4 FSH påverkar sertoliceller Sertoliceller i seminifera tubuli FSH Inhibin FSH stimulerar sertoliceller att producera näring, tillväxtfaktorer och inhibin, samt att binda testosteron lokalt.
5 Feedback-reglering Hypotalamus och hypofysen Testosteron, Inhibin Testosteron hämmar GnRH och LH-utsöndring, medan inhibin selektivt hämmar FSH. Detta säkerställer hormonbalans.

Estradiols Inverkan på Testiklarna

Estradiol produceras i testiklarna genom aromatisering av testosteron, och har en viktig roll i reglering av spermatogenes och testiklarnas hormonella balans. Estradiol binder till östrogenreceptorer på Sertoliceller och påverkar spermatogenesen samt återkopplings-mekanismer för hormonproduktionen.

Förlopp från produktion till effekt

Nr Vad Var Stimuleras av Inhiberas av Förklaring
1 Testosteron aromatiseras till Estradiol Testiklar (Sertoliceller) Testosteron Inget specifikt inhibitoriskt hormon Testosteron omvandlas till estradiol i testiklarna genom enzymet aromatase i Sertoli-celler. Denna omvandling är en nyckelprocess i produktionen av estradiol i män.
2 Estradiol binder till östrogenreceptorer Sertoliceller i testiklar Estradiol Inget specifikt inhibitoriskt hormon Estradiol binder till östrogenreceptorerSertoliceller, vilket påverkar spermatogenesen och upprätthåller en stabil hormonell miljö.
3 Reglering av återkopplings-mekanism för GnRH och LH Hypotalamus och Hypofys Höga nivåer av estradiol Låga nivåer av estradiol Estradiol är inblandat i negativ återkoppling som hämmar frisättningen av GnRH från hypothalamus och LH från hypofysen, vilket minskar stimuleringen av testosteronproduktionen i testiklarna.
4 Förbättrad spermatogenes Sertoliceller i testiklar Estradiol Inget specifikt inhibitoriskt hormon Estradiol har en positiv effekt på Sertoliceller genom att främja en näringsrik miljö som stödjer spermatogenes.

Inhibins Roll för Testiklarna

Inhibin är ett hormon som primärt produceras av Sertoliceller i testiklarna. Det spelar en viktig roll i återkopplande regleringen av GnRH och FSH och hjälper till att reglera spermatogenesen genom att hämma frisättningen av FSH från hypofysen. Detta hormon är en del av kroppens system för att upprätthålla en stabil hormonell miljö för spermieproduktion och skyddar mot överproduktion av spermier.

Förlopp från produktion till effekt

Nr Vad Var Stimuleras av Inhiberas av Förklaring
1 Inhibin produceras av Sertoliceller Testiklar (Sertoliceller) Follikelstimulerande hormon, FSH Låga nivåer av FSH Inhibin produceras i svar på höga nivåer av FSH och fungerar för att dämpa denna produktion genom negativ återkoppling.
2 Hämning av FSH frisättning Hypofys Höga nivåer av Inhibin Låga nivåer av Inhibin Inhibin fungerar genom att binda till hypofysens receptorer och hämmar frisättningen av FSH, vilket leder till minskad stimulering av Sertoliceller och därmed minskad spermatogenes.
3 Reglering av Spermatogenes Sertoliceller i testiklar Normal nivå av FSH För höga nivåer av FSH Inhibin fungerar som en negativ regulator genom att minska överdriven stimulering från FSH, vilket säkerställer en jämn produktion av spermier.
4 Förhindrar överproduktion av spermier Hypotalamus och Hypofys Inhibin i blodet Låga nivåer av Inhibin Inhibin spelar en roll i att upprätthålla en konstant nivå av FSH för att undvika onödig stimulering av testiklarna, vilket förhindrar överproduktion av spermier.