Hormony siji materialnymi substratami informacji przekazywanych w o- br? bie organizmu czlowieka. Dzialanie biologiczne wywolujq juz w niezwykle malych ilosciach rz? du ріко — lub femtograma, a wi? c na poziomie niewieie rozni^cym si? od bitow — jednostek ilosci informacji stosowanych w teorii informacji.
Wedlug Rabocha і Starki (1980) regulaeja hormonalna odbywa si? na poziomie centralnym (podwzgorze, nadwzgorze, przedni plat przysadki mozgowej), gruczolo — wym І transportowym (wydzielanie hormonow oraz przekazywanie ich do tkanek docelowych) oraz obwodowym (przekazywanie informacji hormonalnej w tkance docelowej).
Na poziomie centralnym sygnaly skierowane do podwzgorza, a regulujace uklad hormonalny, pochodzq z ukiadu limbicznego, data migdalowatego і hipoka — mpa, Osrodki pozapodwzgorzowe funkcjonuja na zasadzie regulacji adrenergicznej (noradrenalina stymuluje, a serotonina hamuje ich aktywnosc).
Do podwzgorza docierajq bodzce zarowno ze srodowiska zewn? trznego, jak і z wewn? trznego. Oprocz osrodkow regulujqcych zachowanie seksualne w pod — wzgorzu znajdujii si? osrodki regulujqce dzialalnosc ukiadu hormonalnego na zasadzie sprz? zen zwrotnych. Sprz? zenia te sq roznego rodzaju. Sprz? zenie zwrotne posrednie (zewn? trzne) polega na tym, ze hormony wydzielane przez podwzgorze stymuluje przysadk? mozgowq, ktora z kolei stymuluje gruczoly plciowe (І inne gruczoly wewnqtrzwydzielnicze). Hormony wytworzone przez gruczoly plciowe wywierajjj wplyw hamujt|cy na neurosekrecj? podwzgorzow^. Istnieje tez sprz? zenie zwrotne bezposrednie (wazopresyna wytwarzana w podwzgorzu stymuluje bezposre — dnio syntez? kortyzolu w korze nadnerczy) oraz sprz? zenie zwrotne wewn? trzne
(hormony wytworzone w gruczolach wykazujg bezposredni wplyw hamujgcy na przysadk? mozgowg).
Opr6cz ujemnych typow sprz? zeri zwrotnych u kobiet (a takze u m? zczyzn z zespolem Klinefeltera hib zespoiem samych komorek Sertolego) wyst? puje tez sprz? zenie zwrotne dodatnie: podwyzszenie si? poziomu estrogenow w okresie przedowulacyjnym zamiast hamowac przyczynia si? do stymulacji wydzielania gonadoliberyny і lutropiny.
W podwzgorzu m? zczyzny funkcjonuje osrodek tonicznego wydzielania gonadoliberyny (Gn-RH, Gonadotropin Releasing Hormone) stymulujgcej przysadk?, natomiast w podwzgorzu kobiety istniejg dwa osrodki, tj. osrodek tonicznego і cyklicznego wydzielania gonadoliberyny. Gonadoliberyna jest dekapeptydem zbudowanym z 10 aminokwasow о biologicznym okresie poltrwania wynoszgcym 4 minuty, wydzielanym przez podwzgorze nie ciggle, lecz rytmicznie.
W przysadce mozgowej, w komorkach wydzielajgcych gonadotropiny, znajdujg si? receptory wykazujgce powinowactwo chemiczne do gonadoliberyny, ktore po zwigzaniu si? z nig і pod wplywem neurotransmitera (cyklicznego adenozynomono — fosforanu) wydzielajg lutropln? (LH, hormon iuteinizujgcy) і folitropin? (ESH, hormon folikulotropowy). Takze і te hormony wydzielane sg rytmicznie. Folitropi — na ma dluzsze przerwy w wydzielaniu si?, wynoszgce 3-5 godzin, w porownaniu z lutroping, ktorej przerwy sekrecji wynoszg ok. 1 godziny, dlatego tez wahania w poziomie folitropiny w plazmie nie sg tak wyrazne jak krotkotnvale wahania poziomu lutropiny. Do hormonow gonadotropowych zaiicza si? tez prolaktyn? (hormon laktotropowy), ktorej sekrecja regulowana jest przez prolaktostatyn? (PIH, Prolactin Inhibiting Hormone), a ktora wywiera bezposrednie dziaianie na docelowe komorki obwodowe.
Na poziomie krgzeniowym і metabolicznym st? zenie hormonu w plazmie, wedlug Klimka (1980), zalezy od ilosci wydzielania go przez tkanki, metabolizmu hormonu we krwi і w tkankach docelowych oraz zwigzania go z nosnikami lub receptorami і od szybkosci wydalania hormonu z ustroju przez przewod pokarmo — wy, nerki, pluca lub z potem. A wi? c poziom hormonu w plazmie nie jest wskaznikiem tylko szybkosci jego wytwarzania w ustroju, lecz w duzym stopniu zalezy od szybkosci zuzywania go w tkankach docelowych oraz mozliwosci metabolicznych wgtroby, nerek і innych narzgdow wewn? trznych, w ktorych dochodzi do jego degradacji, tj. metabolicznej przemiany na czasteczki prostsze. W tym ostatnim przypadku о ostatecznej metabolizie hormonu decyduje wielkosc і sprawnosc mechanizmow wgtrobowych і innych, szybkosc przeplywu krwi przez narzgdy wewn? trzne, sprawnosc ukladow enzymatycznych biorgcych udzial w meta — bolizmie і wide innych czynnikow. W wieloetapowej metabolizie hormonu, zacho — dzgcej pod wplywem enzymow, powstajg metabolity lub produkty koncowe, ktore mogg bye calkowicie pozbawione wlasciwosci biologicznych hormonu, z ktorego przemiany powstaly. lub tez mogg wykazywac silniejszg aktywnosc biologiczng. Na przyklad powstajgcy z testosteronu pod wplywem 5a-reduktazy metabolit w postaci 5a-dwuhydrotestosteronu wykazuje w niektorych tkankach silniejszg aktywnosc androgenng niz testosteron. Poza tym w plazmie krgzg hormony plciowe nie tylko wyprodukowane w gruczolach plciowych, lecz takze powstale w procesach metaboli —
zy z innych hormonow, z prehormonow pochodzj|cych z nadnerczh, a nie wykazuj^- cych w ogole aktywnosci bioiogicznej lub bardzo slabq, bqdz tez powstale w tkan — kach obwodowych (Raboch і Starka, 1980). Wreszcie cz? sc hormonow piciowych kn|zy we krwi w postaci wolnej, lecz zwiqzanej z /У-giobulinq SHBG (Sexual Hormones Binding Globulin), ktora ochrania kn|ZJ|ce hormony przed degrad acjq metaboliczn^ lub inaktywacj^ enzymatycznq, tworzy barier? buforujgcq nagle і znaczne wahania poziomu hormonu wolnego oraz reguluje aktywnosc hormonow wewntprz komorek poprzez uwalnianie ich w obecnosci receptorow komorkowych wykazujqcych do nich wi? ksze powinowactwo chemiczne. Poza Д-globulin^ SHBG istniejq. jeszcze inne regulacyjne bialka pozakomorkowe, jak np. ABP (Androgen Binding Protein), a-fetoprotein a wijjz^ca estrogeny І inne.
Na poziomie gruczolowym lutropina і folitropina stymulujq gonady m? skie і zenskie do produkcji sterydowych hormonow piciowych, ktorymi s^: testosteron, estradiol і progesteron. Gonadotropiny przyczyniajq si? do syntezy і wydzielania hormonow piciowych poprzez zwiqzanie si? z receptorami bion komorkowych w obecnosci cykiazy adenylowej. Biosynteza zachodzi zarowno w j^drach, jak і w jajnikach, jednakze rozni si? ilosciq wytwarzanych androgenow і estrogenow. W komorkach Leydiga wytwarzany jest testosteron w ilosci ok. 3-10 mg na dob? (w plazmie zdrowych m? zczyzn w wieku dojrzaiym poziom jego waha si? w grani — cach 3-10 ng/lml). W komorkach Sertolego wytwarzane rowniez estrogeny, Powstajgce w mieszkach jajowych і cialku zoltym androgeny w znacznej cz? sci transformowane w drodze aromatyzacji na estrogeny (Raboch і Starka. 1980). Wytwarzanie testosteronu w j^drach moze bye hamowane przez wiele czynnikow, np. niedozywienie lub procesy starzenia, a takze przez czynniki obnizajqce przeplyw krwi przez j^dra (prostaglandyny PGF, a. PGE, і PGE2).
Na poziomie obwodowym hormony plctowe staj^ si? wlasciwymi efektorami і wywieraj^ biologiczny wplyw na komorki docelowe. Komorki te maj^ receptory blony komorkowej przeznaczone do wiqzania si? z hormonami peptydowymi oraz receptory wewn^trzkomorkowe, ktorych liezba moze wynosic do 100000 w obr? bie jednej komorki, przeznaczone do witpzania si? z hormonami sterydowymi. Ostatecz — ny wynik reakcji bioiogicznej spowodowanej przez informacj? hormonalng jest uzalezniony od liczby receptorow komorkowych, ich powinowactwa chemicznego do hormonow sterydowych lub peptydowych oraz zdolnosci wiijzqcej і dysocjacyjnej ukladow hormonalno-receptorowych.
Wedlug Rabocha і Starki (1980) hormon sterydowy, np. testosteron, przedosta — je si? do komorki, lecz zanim jeszcze nast^pi jego zwi^zanie si? z receptorami cytoplazmy, nast? puje uprzednio jego konwersja na dwuhydrotestosteron pod wplywem ukladu enzymatyeznego 5oc-reduktazy. Dwuhydrotestosteron wiqze si? z receptorem cytoplazmy і powstaje uklad hormonalno-receptorowy. Uklad ten przedostaje si? z cytoplazmy do j^dra, gdzie zostaje zwiqzany z jego akceptorem (kwasy dezoksyrybonukleinowe, histony, bialka proste і bialka pochodzenia niezasa — dowego) lub genomem (hapioidalny zespol chromosomow jqdra komorkowego zawieraj^cy okreslony zestaw genow) przyczyniaj^c si? do syntezy informacyjnego kwasu rybonukleinowego (RNA, matrycowy kwas rybonukleinowy). W ten sposob informaeja genetyezna zostaje przekazana z DNA na mRNA. Oznacza to, ze
w
w jqdrze komorki powstaj^ czqsteczki mRNA b? d^ce kopiami poszczegolnych odcinkow czgsteczki DNA odpowiadajqcych okreslonemu genowi lub jego cz? sci. Jest to poziom transkrypcyjny kodu genetycznego. Dopiero mRNA, wraz z przepi — samj z DNA informacj^ genetyczn^ dotycz^cq. budowy danego bialka, przedostaje si? z jqdra do cytoplazmy, gdzie dochodzi do biosyntezy swoistego bialka zgodnie z zapisanym w matrycy kodem genetycznym. Jest to poziom translacyjny, czyli proces odczytywania kodu genetycznego. W ten sposob sterydowe hormony plciowe przyczyniajq si? do syntezy swoistych bialek; synteza ta jest bioiogicznq reakcj^ komorki docelowej wysi? pujqcq na poziomie molekularnym.
W ostatecznym rezultacie aktywizuj^ce lub hamujqce dzialanie hormonow sterydowych polega na ich interakcji z akceptorami і genomami. Antyhormony, substancje dzialajqce antagonistycznie wobec danego hormonu sterydowego, bloku — receptory cytoplazmatyczne, Wi*|z^ si? one z receptorami cytoplazmatycznymi, lecz — dzi? ki swym wlasciwosciom — zatrzymuj^ dalsze procov. gdyz uklad antyhormonalno-receptorowy nie wnika do j^dra lub po wnikni? ciu nie wchodzi w interakcj? z akceptorem, albo wreszcie nie wywoluje dalszych procesow zmierzajq — cych do biosyntezy swoistego bialka. W ten wlasnie sposob octan cyproteronu uniemozliwia dzialanie androgenow, wskutek czego zalicza si? go do antyhormonow (antyandrogenow).
Martini (1978) stwierdzil, ze testosteron і inne androgeny podlegaj^ rozleglym konwersjom metabolicznym w osrodkowym ukladzie nerwowym w dwojaki sposob і przy wspoldzialaniu dwoch duzych ukladow enzymatycznych: 5a-reduktazy і аго — matyzowania. Produkty tych reakcji enzymatycznych mog$ miec duzy wplyw na znaczenie testosteronu dla zachowania seksualnego. Poprzez 5a-redukcj? testosteron moze bye transformowany w mozgu na 5a-androstan-17//-o3-3-one (DHT dwuhydrotestosteron) і 5a-androstan-3a, 17/?-diol(3a-diol). W mozgu 5a-redukcja testosteronu jest nieodwracalna; DHT nie moze wi? c bye z powrotem konwertowany na testosteron. W przeciwienstwie do tego 3a~diol moze ulec przemianie na DHT. Odpowiednio do wieku stwierdza si? zmiany aktywnosci 5a-reduktazy w podwzgo — rzu; enzym ten jest bardziej aktywny w okresie prepuberalnym niz u dojrzalych zwierzqt. Wskutek aromatyzacji androgeny konwertuj^ w estrogeny. Proces ten zachodzi w podwzgorzu oraz w ukladzie limbieznym. Aromatyzacja na estrogeny wydaje si? konieezna dla skutecznosci oddzialywania androgenow na pewne okolice osrodkowego ukladu nerwowego. Z testosteronu ostatecznym produktem aromatyzacji jest estradiol. Jesli poczqtkowym substratem jest androstendion, koricowym produktem jest estron. Proces aromatyzacji ma tez miejsce w mozgu plodu і noworodka, со moze miec znaczenie dla seksualnego roznicowania si? mozgu.
Martini (1978) probowal takze okreslic rol? metabolizmu sterydow dla ekspresji m? skiego І zenskiego zachowania seksualnego. Zgodnie z nim mozliwe jest, ze estrogeny sq metabolitami androgenow odpowiedzialnymi za indukcj? m? skiego zachowania seksualnego u zwierz^t. Na ten temat istnieje wiele sprzecznych doniesien. Testosteron moze odrestaurowac wszystkie aspekty zachowania seksualnego samca po wykastrowaniu go. Inne nadaj^ce si? do aromatyzacji androgeny (androstendion, !9-hydroksytestosteron і in.) rowniez zdolne do przywrocenia wszystkich wzorow zachowah seksualnych. Estrogeny restaurujjj wi? kszosc aspek-
tow kopulacyjnego zachowania samca u wi? kszosci badanych gatunkow zwierz^t, jJ jednakze estradiol nie wywiera zadnego pozytywnego efektu u krolikow, swinek morskich і u samcow szczurow po kastracji і adrenalektomii. DHT і 3a-diol ■ wywierajjj bardzo slaby wplyw odnawiaj^cy m? skie zachowanie seksualne u szczu — |J row. Jednakze istniejq. duze roznice gatunkowe, gdyz DHT moze stymulowac J| zachowanie seksualne swinek morskich, chomikow і krolikow. Takze і u tych gatunkow, u ktorych DHT nie wywiera wplywu, gdy podawany jest w postaci czystej, tndukuje m? skie zachowanie seksualne, gdy podawany jest w mieszance z estradiolem, ktory z koiei podany w postaci czystej rowniez nie powoduje poz^danego efektu. Z badan tych wynika, ze estrogeny maj$ istotne znaczenie dla t zenskiego zachowania seksualnego, podobnie jak androgeny podlegajqce aromaty — | zacji, W przeciwienstwie do tego DHT і androsteron, ktore nie ulegaj^ aromatyzacji, | nie wywierajq wplywu stymuiujqcego. Wynika z tego, ze proces aromatyzacji jest l niezwykle wazny dla wyst^piema indukowanego przez androgeny, zenskiego zacho — ■ wania seksualnego.