Munandite füsioloogia

Terve täiskasvanu munandid (tikulid) on paaris, munajad, 3,6–5,5 cm pikad ja 2,1–3,2 cm laiad. Igaüks kaalub umbes 20 g. Tänu oma asukohale munandikotis on nende näärmete temperatuur 2–2,5 °C madalam kui kõhuõõne temperatuur, mis soodustab vere soojusvahetust seemnevedeliku (a. spermatica) ja pindmise veenisüsteemi vahel. Munanditest ja nende manustest tulenev venoosne väljavool moodustab põimiku, millest veri siseneb vasakul neeruveeni ja paremal alumisse suguelundite veeni. Munandit ümbritseb paks kapsel, mis koosneb kolmest kihist: vistseraalne, tunica vaginalis, valkkest ja sisemine, tunica vasculosa. Valkkest on kiuline struktuur. Kestad sisaldavad silelihaskiude, mille kokkutõmbumine soodustab sperma liikumist munandimanusesse. Kapsli all on ligikaudu 250 püramiidset lobule, mis on üksteisest eraldatud kiuliste vaheseintega. Igas lobule'is on mitu 30–60 cm pikkust keerdunud seemnejuha. Need tuubulid moodustavad üle 85% munandi mahust. Lühikesed sirged torud ühendavad tuubuleid otse rete testisega, kust sperma siseneb munandimanusejuhasse. Viimane ulatub sirgena tõmmates 4–5 m pikkuseks ja keerdudes moodustab munandimanusejuha pea, keha ja saba. Sertoli rakud ja spermatotsüüdid asuvad tuubuli valendikku ümbritsevas epiteelis. Tubulite vahelises interstitsiaalses koes asuvad Leydigi rakud, makrofaagid, veresooned ja lümfisooned.

Sertoli silindrilised rakud täidavad paljusid funktsioone: barjäärifunktsioonid (tihedate kontaktide tõttu üksteisega), fagotsüütilised funktsioonid, transpordifunktsioonid (osalemine spermatotsüütide liikumises tubulite luumenisse) ja lõpuks endokriinfunktsioonid (androgeeni siduva valgu ja inhibiini süntees ja sekretsioon). Polügonaalsetel Leydigi rakkudel on steroide tootvatele rakkudele iseloomulik ultrastruktuur (väljendunud sile endoplasmaatiline retiikulum) ja ensüümid.

Munandid mängivad meeste paljunemisfüsioloogias suurt rolli. Seega määrab loote meessoost fenotüübi omandamise suuresti Mülleri inhibeeriva aine ja testosterooni tootmine embrüonaalsetes munandites ning sekundaarsete sugutunnuste ilmnemise puberteedieas ja paljunemisvõime munandite steroidogeense ja spermatogeense aktiivsuse.

Androgeenide süntees, sekretsioon ja metabolism. Nende tootmisel mängivad munandid olulisemat rolli kui neerupealise koor. Piisab, kui öelda, et ainult 5% T-st moodustub väljaspool munandeid. Leydigi rakud on võimelised seda sünteesima atsetaadist ja kolesteroolist. Viimase süntees munandites ei erine tõenäoliselt neerupealise koores toimuvast protsessist. Steroidhormoonide biosünteesi võtmeetapp on kolesterooli muundamine pregnenolooniks, mis hõlmab külgahela lõhustumist NADH ja molekulaarse hapniku juuresolekul. Pregnenolooni edasine muundamine progesterooniks võib toimuda mitmel viisil. Inimestel on domineeriv rada ilmselt D5-rada ^, mille käigus muundatakse pregnenoloon 17a-hüdroksüpregnenolooniks ja seejärel dehüdroepiandrosterooniks (DHEA) ja T3-ks. Siiski on võimalik ka D4 ^- rada 17-hüdroksüprogesterooni ja androsteendiooni kaudu. Selliste transformatsioonide ensüümid on 3beeta-oksüsteroiddehüdrogenaas, 17a-hüdroksülaas jne. Munandites, nagu ka neerupealistes, toodetakse ka steroidkonjugaate (peamiselt sulfaate). Kolesterooli külgahelat lõhustavad ensüümid lokaliseeruvad mitokondrites, samas kui atsetaadist kolesterooli ja pregnenoloonist testosterooni sünteesivad ensüümid asuvad mikrosoomides. Munandites toimub substraat-ensüümregulatsioon. Seega on inimestel steroidhüdroksüülimine 20. positsioonis üsna aktiivne ning progesterooni ja pregnenolooni 20a-oksümetaboliidid pärsivad nende ühendite 17a-hüdroksüülimist. Lisaks võib testosteroon stimuleerida enda moodustumist, mõjutades androsteendiooni muundumist.

Täiskasvanud munandid toodavad päevas 5–12 mg testosterooni, samuti nõrku androgeene dehüdroepiandrosterooni, androsteendiooni ja androsteen-3beeta,17beeta-diooli. Munandikoe toodab ka väheses koguses dihüdrotestosterooni ning esinevad aromatiseeriva ensüümid, mille tulemusel satub väike kogus östradiooli ja östrooni verre ja seemnevedelikku. Kuigi Leydigi rakud on munandite testosterooni peamine allikas, leidub steroidogeneesi ensüüme ka teistes munandi rakkudes (torukese epiteelis). Need võivad olla seotud normaalse spermatogeneesi jaoks vajaliku kõrge lokaalse testosterooni taseme loomisega.

Munandid eritavad testosterooni episoodiliselt, mitte pidevalt, mis on üks põhjusi selle hormooni taseme laiale kõikumisele veres (tervel noorel mehel 3–12 ng/ml). Testosterooni sekretsiooni ööpäevarütm tagab selle maksimaalse sisalduse veres varahommikul (umbes kell 7 hommikul) ja minimaalse pärastlõunal (umbes kell 13). Testosteroon esineb veres peamiselt kompleksina suguhormoone siduva globuliiniga (SHBG), mis seob T3 ja DHT-d suurema afiinsusega kui östradiool. SHBG kontsentratsioon väheneb T3 ja kasvuhormooni mõjul ning suureneb östrogeenide ja kilpnäärmehormoonide mõjul. Albumiin seob androgeene nõrgemini kui östrogeenid. Tervel inimesel on seerumi T3-st vabas olekus ligikaudu 2%, 60% on seotud SHBG-ga ja 38% albumiiniga. Nii vaba T3 kui ka albumiiniga (kuid mitte SHBG-ga) seotud T3 läbivad metaboolseid muutusi. Need muutused piirduvad peamiselt D4 ^- keto rühma redutseerimisega, mille käigus moodustuvad 3alfa-OH või 3beeta-OH derivaadid (maksas). Lisaks oksüdeeritakse 17beeta-oksürühm 17beeta-keto vormiks. Umbes pool toodetud testosteroonist eritub organismist androsterooni, etiokolanolooni ja (palju vähemal määral) epiandrosteroonina. Kõigi nende 17-ketosteroidide tase uriinis ei võimalda hinnata T tootmist, kuna nõrgad neerupealiste androgeenid läbivad samuti sarnaseid metaboolseid muutusi. Teised testosterooni erituvad metaboliidid on selle glükuroniid (mille tase terve inimese uriinis korreleerub hästi testosterooni tootmisega), samuti 5alfa- ja 5beeta-androstaan-Zalfa, 17beeta-dioolid.

Androgeenide füsioloogilised mõjud ja nende toimemehhanism. Androgeenide füsioloogilise toime mehhanismil on omadused, mis eristavad neid teistest steroidhormoonidest. Seega reproduktiivsüsteemi sihtorganites, neerudes ja nahas, muundatakse T rakusisese ensüümi D4-5a ^- reduktaasi mõjul DHT-ks, mis omakorda põhjustab androgeenset toimet: abisuguelundite suuruse ja funktsionaalse aktiivsuse suurenemist, meessoost karvakasvu ja apokriinsete näärmete sekretsiooni suurenemist. Skeletilihastes on T ise aga võimeline suurendama valgusünteesi ilma täiendavate muutusteta. Seemnekanalikeste retseptoritel on ilmselt võrdne afiinsus T ja DHT suhtes. Seetõttu säilitavad 5a-reduktaasi puudulikkusega isikud aktiivse spermatogeneesi. Muunedes 5beta-androstene- või 53-pregnesesteroidideks, võivad androgeenid, nagu ka progestiinid, stimuleerida vereloomet. Androgeeni mõju lineaarsele kasvule ja metafüüsi luustumisele ei ole piisavalt uuritud, kuigi kasvu kiirenemine langeb kokku T sekretsiooni suurenemisega puberteedieas.

Sihtorganites tungib vaba T3 rakkude tsütoplasmasse. Kui rakus on 5α-reduktaas, muundatakse see DHT-ks. T3 või DHT (sõltuvalt sihtorganist) seondub tsütosoolretseptoriga, muudab oma molekuli konfiguratsiooni ja vastavalt ka afiinsust tuumaaktseptori suhtes. Hormoon-retseptori kompleksi interaktsioon viimasega viib mitmete mRNA-de kontsentratsiooni suurenemiseni, mis on tingitud mitte ainult nende transkriptsiooni kiirenemisest, vaid ka molekulide stabiliseerumisest. Eesnäärmes suurendab T3 ka metioniini mRNA seondumist ribosoomidega, kuhu siseneb suur hulk mRNA-d. Kõik see viib translatsiooni aktiveerumiseni koos funktsionaalsete valkude sünteesiga, mis muudavad raku olekut.