I. TESTICULUL-ANATOMIE ŞI FUNCŢIE

Garnitura cromozomială 46xy condiţionează dezvoltarea progonadei spre gonada

masculină - testiculul. Testiculul conţine două componente majore distincte structural şi

funcţional dar strâns interconectate:

* celulele Leydig sau celulele interstiţiale ce secretă hormonii sexuali masculini –

androgenii, responsabili de dezvoltarea pe linie masculină a structurilor embrionare ale

organelor genitale interne şi externe, dezvoltarea caracterelor sexuale secundare la pubertate,

comportamentul sexual masculin, menţinerea libidoului şi a potenţei;

* tubii seminiferi cu celulele germinale şi producerea a circa 30 milioane de

spermatozoizi pe zi de-alungul vieţii reproductive a bărbatului.

Ambele componente se află sub control central, iniţierea activităţii şi buna funcţionare

necesitând un ax hipotalamo-hipofizar intact.

I.1 DIFERENŢIEREA SEXUALĂ. EMBRIOLOGIE

Determinarea sexuală şi diferenţierea sexuală sunt două noţiuni distincte, două procese

consecutive ce urmează stabilirii sexului cromozomic în timpul fertilizării. Termenul de

determinism sexual se referă la dezvoltarea sexului genetic şi gonadic (sexul gonadic la 6-7

săptămâni de gestaţie pentru fetusul masculin). Termenul de diferenţiere sexuală se referă la

lanţul de evenimente pentru realizarea sexului fenotipic (diferenţierea organelor genitale

interne, organelor genitale externe) şi a sexului comportamental (stabilirea identităţii sexuale

în jurul vârstei de 3 ani, sexul pubertar şi menţinerea la adult a funcţiei germinale cu

capacitatea de a asigura concepţia), evenimente controlate de secreţia gonadică sau absenţa

acesteia. Pe scurt, sexul cromozomic stabilit la fertilizare determină tipul gonadic iar acesta

din urmă determină mai departe pattern-ul deferenţierii ductelor genitale şi organelor genitale

externe (Quigley 1998)

I.1.1 Determinismul sexual

1. Formarea sexului genetic (XX/XY): are loc în momentul fecundării coordonând

toate etapele sexualizării; se determină prin studiul cromatinei sexuale şi a cariotipului

2. Formarea sexului gonadic (ovar/ testicul): în stadiul nediferenţiat întâlnim:

progonadă nediferenţiată, celule germinale primordiale, canalele Wolf (structuri pare) - apar la

30 zile de viaţă embrionară şi canalele Müller (structuri pare) - apar la 40-48 zile de viaţă

embrionară. Iniţial progonada nu conţine celule germinale pentru ca în săptămânile 5-6 de

gestaţie celulele germinale primordiale să migreze din endodermul sacului lui York în

progonadă şi să invadeze cordoanele sexuale primare (Griffin & Wilson 1998). Primul

eveniment decelabil în dezvoltarea testiculului este apariţia celulelor primordiale Sertoli la

nivelul cordoanelor medulare; ele încep să prolifereze, înconjură celulele germinale primitive,

se dispun cu acestea în cordoane formând tubii seminiferi. Izolarea celulelor germinale în

tubii seminiferi permite iniţierea dezvoltării spermatogenice. Din a 10-a săptămână, din

celulele primitive interstiţiale ale mezonefrosului din jurul cordoanelor sexuale se diferenţiază

insule de celule ce vor constitui glanda interstiţială Leydig. Procesul ar putea fi controlat

paracrin de celule Sertoli, posibil prin AMH (Anti-Müllerian Hormone) (Quigley 1998).

Cromozomul Y are rol crucial în formarea gonadei masculine şi în diferenţierea

sexuală. Formarea testiculului din primordiumul gonadal indiferent are loc exclusiv în

prezenţa crz Y, indiferent de numărul crz X. Efectul determinant al crz Y este exercitat de

gena TDF ( Testes Determining Factor/ factor de determinare testiculară) ce acţionează ca

factor declanşator (trigger) în diferenţierea gonadală masculină. Gena cu rol de TDF este gena

SRY, plasată Yp11.23 (aproape de regiunea pseudosomală de pe Yp). Gena SRY este

considerată genă de structură şi reglare: transformă medulara progonadei în testicul,

controlează secreţia de testosteron de la nivelul celulelor Leydig, controlează activarea căii de

reglare a expresiei AMH (AntiMüllerian Hormone) şi reglează supresia genei DSS implicată

în dezvoltarea ovariană. Pentru a funcţiona, SRY trebuie să aibă o structură ţintă de acţiune.

Aceasta este primordiumul gonadal indiferent, dezvoltata la rândul lui sub controlul genei SF-

1 (Steriodogenic Factor 1). SF-1 este un factor transcripţional sau receptor nuclear orfan

implicat în dezvoltarea la ambele sexe a primordiumului gonadal bifuncţional, a adrenalelor,

pentru dezvoltarea şi funcţia celulelor gonadotrope hipofizare.

Pe scurt, controlul genetic al dezvoltării testiculare cuprinde:

1. receptorul c-kit şi steel factor ce controlează migrarea celulelor germinale stem

2. SF-1 şi WT1 (gena supresor pentru tumora Wilms) implicate în formarea primordiumului

gonadal bipotenţial

3. SRY dirijează diferenţierea acestuia din urmă în testicul: acţionează în asociaţie cu alţi

factori precum SRY- related gene SOX9 (implicată în dezvoltarea celulelor Sertoli,

inhibat la femei de DAX-1), gena codantă a receptorului nuclear orfan sau factorului

transcripţional DAX-1

4. supresia DAX-1 (Ferderman 2004)

Testiculul, odată format, secretă testosteron şi AMH.

I.1.2 Diferenţierea sexualǎ normalǎ

1. Formarea organelor genitale interne

În săptămânile 8-13 ale vieţii intrauterine androgenii secretaţi de celulele Leydig fetale

sub influenţa hCG-ului matern induc “masculinizarea” ductului lui Wolf, diferenţiind din

porţiunea craniană - canalele eferente, din porţiunea centrală - canalul deferent, iar din

porţiunea caudală - veziculele seminale şi ductul ejaculator. În paralel, în săptămânile 8-10,

ale loc “defeminizarea” ductului Müllerian prin regresia acestuia sub acţiunea AMH

secretat de celulele Sertoli.

2. Formarea organelor genitale externe

În săptămânile 4-6 de gestaţie, organele genitale externe sunt reprezentate la ambele

sexe de o protuberanţă centrală - tubernaculul genital îndărătul căruia există două pliuri

mediale - plicile uretrale ce flanchează şanţul şi fanta urogenitală, precum şi două pliuri mai

largi lateral - plicile labio-scrotale. Sub influenţa androgenilor (dihidrotestosteronul - DHT)

tuberculul genital se alungeşte pentru a forma organele erectile: din porţiunea cranială glandul

iar din restul tubernaculului corpii cavernoşi şi corpul spongios; plicile uretrale fuzează

ventral şi formează uretra peniană; plicile labio-scrotale se umflă, fuzează median şi formează

scrotul, fanta genitală se închide. DHT induce de asemenea diferenţierea sinusului urogenital

în prostată şi inhibă formarea septului vezico-vaginal. Aceste evenimente sunt finalizate în cea

de-a 12 săptămână. (Quigley 1998).

3. Formarea identităţii sexuale şi a comportamentului sexual (sexualitatea).

Identitatea sexuală, reprezintă conştientizarea apartenenţei la un sex, în jurul vârstei de

2-3 ani, fiind determinat de acţiunea hormonilor sexuali la nivelul SNC şi acţiunea mediului

social (modul de creştere al copilului)

4. Formarea sexului pubertar

Se referă la dezvoltarea caracterelor sexuale secundare.

I.2 ANATOMIA ŞI HISTOLOGIA TESTICULULUI

La om, testiculii sunt reprezentaţi de două mase ovoide, de aproximativ 18,6 ± 4,8 ml,

situaţi în scrot în poziţie verticală cu o lungime de 4,5 cm (3,5-5,5 cm) cu o grosime de 2,6 cm

(2,1- 3,3 cm) (Mogoş et al 1999). Sunt coafaţi de la polul superior pe marginea superioară de

epididim, structură multicanaliculară de 1,5 cm ce se continuă cu canalul deferent. Testiculul

este acoperit de seroasa vaginalei, acoperită la rândul său de mai multe tunici fibroase şi

musculare vaginala, tunica vaginală comună, muşchiul cremasterian, muşchiul dartos şi

pielea (Ifrim et al 1994).

Structura histologicăParenchimul testicular este format din:

* tubi seminiferi cu celulele Sertoli şi celule germinale în proporţie de @ 66%;

* ţesut interstiţial cu insule de celule Leydig în proporţie de @ 12-15% (Braun & Stolla

1996, Weinbauer et al 2001)

a) Celulele Leydig - testiculul uman conţine aproximativ 200x106 celule Leydig ;

sunt celule bogate în reticul endoplasmatic neted, mitocondrii cu cristale tubulare şi incluzii

lipidice, structuri intracitoplasmatice implicate în sinteza hormonilor androgeni; secretă şi

cantităţi reduse de ocitocină, angiotensină, lipotrofină, dimorfină, β endorfine şi PG ce

intervin în controlul paracrin al funcţiei testiculare (Braun & Stolla 1996).

b) Celulele Sertoli - celulele germinale sunt înconjurate de prelungiri ale celulelor

Sertoli. O singură celulă Sertoli poate fi conectată joncţional cu alte 5 celule Sertoli şi cu nu

mai puţin de 47 celule germinale aflate în diferite stadii de maturitate. In testiculul uman

raportul este de 10 celule germinale sau 1,5 spermatozoizi la o celulă Sertoli (Braun & Stolla

1996). Apar din a 8-a săptămână a vieţii intrauterine sub efectul FSH-ului fetal. La naştere

10% din capitalul sertolian al vârstei adulte este deja format; următoarea etapă proliferativă

are loc imediat postnatal în timpul primelor 6 luni când are loc peack-ul gonadotrop; ultima

fază proliferativă se produce pubertar pentru a se încheia odată cu diviziunea meiotică a

primei celule germinale când se închide şi bariera testiculară (Plant & Marshall 2001, Young

2003). Fiecare celulă Sertoli nu poate coordona decât un număr limitat de celule germinale

astfel încât scăderea producerii spermatice de la 20 la 80 ani poate fi consecinţa şi a pierderii

de celule Sertoli (Braun & Stolla 1996, Weinbauer et al 2001). Activitatea lor se află sub

controlul FSH-ului hipofizar şi al testosteronului secretat de celulele Leydig şi difuzat în

spaţiul interstiţial. Prin intermediul joncţiunilor dintre celulele Sertoli se delimitează două

compartimente:

un compartiment bazal cu spermatogonii şi spermatocite de ordinul I

un compartiment adluminal cu celule germinale în diviziune meiotică. Acest al doilea

compartiment este complet separat de elementele sangvine şi limfatice

Bogate în aparat Golgi (elaborarea şi transportul produselor secretorii), reticul

endoplasmatic neted (sinteza steroidă) şi rugos (sinteză proteică), lizozomi (fagogitoză),

microtubului şi filamente intermediare pentru adaptarea formei celulare la fazele de maturaţie

germinală (Weinbauer et al 2001), celulele Sertoli îndeplinesc numeroase funcţii:

controlează metabolismul, maturaţia şi migrarea celulelor germinale

fagocitează celulele germinale degenerate

contribuie împreună cu lamina bazală a tubilor şi endoteliul capilar la constituirea barierei

hemato – testiculare. Bariera se formează sub acţiune gonadotropă (pubertar), fiind absentă la

hipogonadicii hipogonadotropi (Young 2003). Bariera hemato-testiculară izolează efectiv

celulele haploide, deci cu potenţial antigenic de mecanismele sistemului imun şi creează un

mediu special pentru procesul meiotic şi dezvoltarea germinală

secretă o serie de substanţe deversate unele prin polul apical, iar altele prin polul bazal

spre spaţiul interstiţial şi capilarele sangvine: fluidul tubular de transport al spermatozoizilor,

AMH (Antimüllerian Hormone), ABP (Androgen Binding Protein) - permite crearea unei

concentraţii apreciabile de testosteron şi dihidrotestosteron la nivelul compartimentului

germinal pentru procesul maturării, o serie de alte substanţe: activatorul plasmatic al

plasminogenului, transferina, IGF 1 (Insuline Growth Factor 1), SGF (Seminfourus Growth

Factor), ceruloplasmina, TGF α şi β (Testis Growth Factor), inhibinele A şi B.

c) Celulele germinale

I.3 TESTICULUL EXOCRIN – SPERMATOGENEZA

Spermatogeneza reprezintă ansamblul fenomenelor ce se derulează în cursul dezvoltării

liniei germinale de la spermatogonie la spermatozoidul matur. La unele mamifere este un

proces continuu de la pubertate până la senescenţă, în timp ce la animalele cu rut sezonier

acesta este periodic. Are loc la nivelul tubilor seminiferi.

De fapt este vorba despre trei faze distincte:

I. multiplicarea mitotică şi diferenţierea celulelor germinale diploide (spermatogonii)

II. diviziunea meiotică a celulelor germinale tetraploide (spermatocite)

III. transformarea celulelor germinale haploide (spermatide) în spermatozoid

(spermiogeneza), celulă cu mobilitate proprie, dotată cu echipament enzimatic

specific necesar penetrării oului

În cursul acestor faze pot fi identificate patru tipuri celulare distincte: spermatogonii,

spermatocite primare şi secundare şi spermatozoizi. Spermatogeneza are la om o durată de

aproximativ 74 zile şi este un proces continuu până la 70 ani, chiar şi mai târziu. (Braun &

Stolla 1996, Weinbauer et al 2001).

I.3.1. Multiplicarea mitotică şi diferenţierea celulelor germinale diploide

(spermatogonii)

Spermatogoniile sunt celule suşă, diploide, dispuse la periferie, în contact cu membrana

bazală a tubilor seminiferi. Sunt de trei tipuri: A cu variantele dark (întunecate, d) – celulă de

rezervă şi pale (palide, p) şi B. Spermatogoniile Ad nu au activitate proliferativă în

circumstanţele normale şi sunt considerate celule stem. In momentul în care există o reducere

drastică a populaţiei spermatozoidale (postiradiere) se înregistrează activitate mitotică la

nivelul spermatogoniilor Ad (Weinbauer et al 2001). Într-o primă fază are loc diviziunea

mitotică a spermatogoniilor Ap în spermatogonii Ap (50% din acestea) şi respectiv

spermatogonii B (cealaltă jumătate de spermatogonii Ap) (Plant & Marshall 2001, Young

2003).

I.3.2. Diviziunea meiotică

Din spermatogoniile B prin diviziune mitotică se formează spermatocitele primare cu

garnitură diploidă, care nu se află în contact cu membrana bazală. După o scurtă interfază cu

creştere în volum are loc diviziunea meiotică a acestora în spermatocite secundare, cu o durată

de 22-23 zile, Spermatocitele secundare se divid rapid meiotic (o zi) - fără replicarea ADN-

ului, rezultând spermatidele (Perlemuter & Thomas 2003).

Figura 1 Spermatogeneza: spermatogonia dark (Ad), spermatogonia pale (Ap), spermatocit primar (SC1), spermatocit secundar (SP2), spermatidă rotundă (SR), spermatidă elongată (SE) (după Nieschlag 2001)

I.3.3. Spermiogeneza

Este un proces complex de reorganizare a structurilor spermatidei, transformarea unei

celule haploide, imature într-o celulă înalt diferenţiată - spermatozoidul testicular:

Ad

Ad

B

SC1 SC1

B

SC1

SC2 SC2

SC1

SC2

SR

SE

SR

SE

SC2

SR

SE

SR

SE

I. Faza Golgi : apar bulele acrozomiale din aparatul Golgi şi se iniţiază simetria cranio-

caudală

II. Faza cap : are loc elongarea spermatidelor şi începe dezvoltarea acrozomului. Din cei

doi centrioli ai spermatidei, cel cranial se dispune perinuclear de cealaltă parte faţă de

acrozom. Centriolul distal emană un flagel - filamentul axilar (axonema flagelului) ce va

participa la formarea aparatului ciliar

III. Faza acrozomică: nucleul se orientează excentric, cranial; cromatina se condensează

cu înlocuirea histonelor cu protamină. Centriolul distal se divide în două jumătăţi, una

cilindrică ce se alipeşte centriolului cranial şi una inelară ce se îndreaptă spre filament.

Mitocondriile se organizează în spirală între cele două jumătăţi ale centriolului distal

asigurând energia necesară cozii

IV. Faza de maturare: are loc prin expulzia resturilor citoplasmatice (corpi reziduali) ce

sunt apoi fagocitaţi de celulele Sertoli. Spermatidele formate şi corpii reziduali anunţă celulele

Sertoli pentru iniţierea unui nou ciclu spermatogenic (Peugeat 1994)

I.3.4. Spermiaţia, eliberarea spermei în lumenul tubului seminifer; este dependentă de

activatori ai plasminogenului şi alţi factori mai puţin cunoscuţi (Weinbauer et al 2001).

Spermatidele rotunde şi elongate conţin tot materialul genetic necesar ceea ce explică

sarcinile obţinute prin injectarea intracitoplasmatică în ovul a acestora. Spermatogeneza

durează în jur de 74 zile de la diferenţierea spermatocitelor la formarea spermatozoidului

matur. Rezultatul îl constituie obţinerea unor copii identice ceea ce creşte riscul mutaţiilor

odată cu vârsta (mutaţia se va repeta continuu). De la o spermatogonie se produc cam 20-35

diviziuni mitotice /an ceea ce înseamnă peste 500 diviziuni mitotice la un spermatozoid

produs de un bărbat de 50 ani. Dacă în această perioadă intervine o mutaţie ea va fi copiată

continuu. Producţia zilnică normală este în jur de 1 bilion de spermatozoizi zilnic (Griffin &

Wilson 2002).

Dintr-o singură spermatogonie rezultă 4 spermatozoizi funcţionali (2 cu Y şi 2 cu Y) ;

producerea este permanentă începând de la pubertate, atinge un maxim în decadele II-III

pentru ca în jurul vârstei de 50 ani să regreseze, în special datorită degenerării pronunţate în

cursul profazei.

Figura 2 a) Secţiune transversală prin

spermatozoid: axonema formată din dintr-o

pereche centrală de microtubuli înconjurată

de 9 dublete de tubuli conectate fiecare

între ele şi respectiv cu piesa centrală

b)secţiune longitudinală prin spermatozoid:

(N) nucleul cu acrozom (A); piesa

intermediară cu axonema (AX),

mitocondrie (M) şi citoplasmă (C). Piesa

principală conţine mănunchiul de fibre

(RF) (după Nieschlag 2001)

In timpul spermatogenezei citokinetica este adesea incompletă şi se formează punţi

citoplasmatice între spermatocite şi spermatide. Aceste interconexiuni facilitează dezvoltarea

coordonată de grupuri de celule germinale – unda spermatogenică; astfel una sau două

generaţii de spermatide într-un anumit stadiu al spermatogenezei sunt asociate cu una sau

două generaţii de spermatocite şi un grup specific de spermatogonii. Succesiune acestor stadii

într-o zonă a epiteliului tubular constituie ciclul epiteliului seminifer (Griffin & Wilson 2002,

Weinbauer et al 2001).

Spermatozoidul matur

Are o lungime de 60-65 microni şi este format din trei părţi - figura 2 ( Auger & Eustache

2000):

capul alungit, cu contur regulat ce conţine nucleul (protejat de structuri rezistente de

acţiunea agenţilor fizico-chimici) şi enzime necesare penetrării ovulului; axul lung măsoară

aproximativ 5 mm şi axul scurt 3 mm cu un raport de 1,66 (poate varia între 1,33 şi 2);

acrozomul acoperă cam 40-70% din suprafaţa capului şi are un aspect omogen

piesa intermediară cu rol metabolic, este puţin vizibilă la examinarea obişnuită, măsoară

cam de 1,5-2 ori lungimea capului.

coada sau flagelul reprezintă piesa motorie; măsoară cam 45mm (deci de 10 ori mai lungă

decât capul), cu un contur regulat şi aspect omogen

Odată format, spermatozoidul matur părăseşte epiteliul şi ajunge la nivel luminal

(spermiaţia) şi de aici transportat la nivelul căilor spermatice intra- şi extratesticulare.

Transportul prin epididim durează circa 2-11 zile fiind asigurat de mişcările peristaltice

tubulare, mişcările flagelare ale cozii spermatozoizilor şi fluidul spermatic. La nivelul

epididimului are loc concentrarea spermei emise testicular prin absorbţia apei şi Na+ prin

mecanism estrogen-dependent şi totodată secreţia androgen dependentă a diferitelor

componente necesare unei maturizări complete a spermatozoizilor: glicerolfosfocolina

sintetizată din lipoproteinele circulante, L-carnitina extrasă din circulaţie, mio-inozitolul, α-

glucozidaza secretată de celulele epididimare (Cooper & Yeung 2000).

Iniţial spermatozoizii sunt imobili şi inapţi pentru fecundare. Maturarea se produce

începând de la acest nivel unde se dezvoltă motilitatea, are loc modificarea organizării

cromatinei şi ale organitelor cozii, pierderea resturilor citoplasmatice (picătura

citoplasmatică). Dobândirea capacităţii de fertilizare are loc însă la nivelul tractului genital

feminin şi este un proces încă insuficient elucidat (Braun & Stolla 1996, Molitch 1998,

Griffin & Wilson 2002).

Formarea plasmei seminale urmează următoarea secvenţă:

I. Secreţia glandelor bulbo-uretrale – secreţie alcalină pentru neutralizarea tractului urinar şi

lubrefierea tractului înainte de ejaculare

II. Epididimul, ductul deferent şi prostate se contractă , descarcă şi secretă simultan

III. Veziculele seminale - secreţia lor constituie procentul major din plasma seminală.

Seminogelinele din secreţia seminală interacţionează cu componentele prostatice şi

determină coagularea spermei la emisie; lichefierea ulterioară se produce sub acţiunea

antigenului specific prostatic (Prostate-specific antigen – PSA) .

Mobilitatea spermatozoidului este dată de structura axială formată dintr-o pereche

centrală de microtubule înconjuraţi de 9 dublete de tubuli şi 9 fibre dense; fiecare dublet este

ancorat la tubulii centrali (prin structuri asemănătoare unor spiţe) , la tubulii alăturaţi (prin

braţe de nexină) şi la membrana axonemei (prin aşa numitele legături în Y). Motorul

flagelaţiei îl constituie mişcarea de “vâslire” a braţelor interne şi externe de dineină ale

fiecărui dublet. Braţele de dineină conţin adenozin trifosfat ce generează mişcarea de

alunecare, mişcare limitată ulterior de spiţele centrale. Sindromul de cili imobili are la bază

defecte ale acestor structuri - absenţa braţelor de dineină, absenţa perechii centrale,

dezorganizarea componentelor axonemei etc (Cooper & Yeung 2000, Griffin & Wilson

2002).

I.4 INSEMINAREA ŞI FECUNDAREA

I.4.1 Inseminarea, traversarea canalului cervical - s perma depusă în fundul de sac

vaginal conţine în mod normal aproximativ 1-200 milioane de spermatozoizi aflaţi în

suspensie în lichidul seminal. Câteva mii de spermatozoizi mobili intră în contact cu mucusul

cervical; când, periovulator acesta este fluid spermatozoizii înaintează în contracurent, ghidaţi

prin micile canale formate de macromoleculele glicoproteice ale glerei. Invazia cervicală a

spermatozoizilor are loc în primele 2 ore de la inseminare. Glera cervicală îndeplineşte mai

multe funcţii : filtru selectiv (cam 1 spermatozoid din 2000 depuşi vaginal) eliminând

spermatozoizii cu anomalii ale piesei intermediare şi flagel şi cei cu anticorpi ataşaţi (David

1990), rol de rezervor (spermatozoizii din cripte), rol în reacţia de capacitaţie a

spermatozoizilor

I.4.2 Traversarea uterului şi trompelor - traversarea uterină este rapidă pentru

spermatozoizii mobili (Czyba & Montanella 1993). Periovulator porţiunea istmică a trompelor

conţine o secreţie vâscoasă în care se acumulează spermatozoizii ; contracţiile tubare permit

eliberarea progresivă a spermatozoizilor spre locul de întâlnire cu ovocitul (unul din factorii

ce împiedică polispermia). (David 1990, *** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation

1996, Soffer 2000)

I.4.3 Capacitaţia - imediat după fecundare spermatozoizii nu sunt apţi pentru

fecundaţie şi nu pot fi folosiţi ca atare pentru fertilizarea in vitro. Dobândirea capacităţii de

fecundare la nivelul tractului genital feminin se numeşte capacitaţie. Enzimele proteo- şi

lipolitice din mucusul cervical, secreţiile uterine şi tubare elimină diferitele componente

proteice ataşate de membrana spermatozoizilor, modifică arhitectura şi chiar structura

proteinelor intramembranare şi diminuă raportul colesterol/ fosfolipide intramembranar

(Czyba & Montanella 1993). Se produce destabilizarea membranei cu creşterea

permeabilităţii la ionii de Ca++, hiperactivarea spermatozoizilor determinând în final creşterea

amplitudinii bătăii flagelare şi modificarea traiectului. Totodată constituirea de zone sărace în

proteine permite ulterior fuzionarea cu membrana externă a acrozomului în cursul reacţiei

acrozomice. Spermatozoizii capacitaţi sunt în acest moment capabili să penetreze coroana de

celule foliculare ce înconjură ovocitul şi să perforeze zona pellucida intramembranar (Czyba

& Montanella 1993).

I.4.4 Fenomenele citologice ale fecundaţiei

Întâlnirea gameţilor - ovulul eliberat prin ovulaţie este un ovocit de gradul II, blocat în

metafaza meiozei 2. Zona pellucida, acelulară, conţine glicoproteine: ZP1, structura

glicoproteică de bază, ce are ataşate la capetele terminale glicoproteinele ZP2 şi ZP3, foarte

bogate în resturi zaharice. Expulzat de folicul matur ovulul este captat de trompă şi transportat

prin contracţiile pereţilor tubari spre uter. Locul de întâlnire cu spermatozoidul este fixat la

nivelul ampulei. Spermatozoizii trec în valuri succesive locul fecundării, din câteva mii numai

câţiva atingând ovulul. Spermatozoizii hiperactivaţi ce intră în contact cu ovulul penetrează

rapid zona de celule foliculare, ajutaţi şi de hialuronidaza eliberată de la nivelul acrozomului.

Interacţiunea cu zona pellucida - spermatozoizii intră în contact cu zona pellucida,

proteinele din membrana capului se leagă de glicoproteinele zonei pellucida ZP3 (WHO

1999). Fenomenul de recunoaştere şi fixare este extreme de specific, spermatozoizii unei

specii de animale neputându-se fixa la zona pellucida a altei specii; această specificitate este

asigurată de oligozaharidele pellucidare (Czyba & Montanella 1993, Zorn & Savale 1999).

Adeziunea la zona pellucida declanşează reacţia acrozomică. Se formează o breşă la nivelul

zonei pellucida prin care spermatozoidul va fi împins de bătăile flagelare (hiperactivarea

spermatozoidului). Fiziologic reacţia acrozomică este declanşată de anumite peptide din ZP3

ce se fixează la receptori specifici din membrana spermatică; artificial reacţia acrozomică se

induce cu substanţe capabile de induce un influx intracelular de calciu ionizat – ionoforii de

calciu A23187 sau ionomicină (Zorn & Savale 1999). Practic prima zonă de contact între

spermatozoid şi ou se găseşte la nivelul regiunii ecuatoriale a capului spermatozoidului (în

regiunea proximală a capului se desfăşoară în acest timp reacţia acrozomică şi formarea

veziculelor). La acest nivel se găsesc proteine de adeziune ce conţin o secvenţă specifică de

aminoacizi şi anume RGD (arg-gly-asp) necesare interacţiunii cu integrinele din membrana

vitelină pentru contactul spermatozoid-ovul (Cooper & Yeung 2000).

Fuziunea gameţilor şi activarea ovocitului cu fagocitarea rapidă şi completă a

spermatozoidului de ovocit (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).

Reacţia corticală - modificarea imediată a proprietăţilor fizico-chimice ale membranei oului

prin înlocuirea sa cu membrana internă a veziculelor ( “blocul vitelin”) şi degradarea

încărcăturii carbohidrate a moleculelor ZP3 şi a structurii proteice a ZP2. Spermatozoizii nu

se mai pot lega la zona pellucida – “blocul zonal pentru polispermie”. Zona pellucida divine

impermeabilă la alţi spermatozoizi. (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).

Finalizarea celei de-a doua meioze - cu producerea celui de-al doilea globul polar, formarea

pronucleului femel haploid în ou, cu cromatina condensată (Czyba & Montanella 1993).

Incorporarea şi transformarea spermatozoidului - exceptând nucleul şi mitocondriile,

restul componentelor sunt distruse de lizozomii ovocitului. Învelişul nuclear dispare,

cromatina se decondensează pentru ca ulterior să se formeze un nou nucleu, cu un nou înveliş,

mult mai mare, cu cromatina mai puţin densă - pronucleul masculin.

Replicarea ADN-ului şi migrarea pronucleilor - cam la 12 ore după activare are loc

replicarea ADN-ului, (Czyba & Montanella 1993).

Debutul primei diviziuni a segmentaţiei - Cei doi pronuclei se aşează unul lângă altul; la

nivelul fiecăruia are loc profaza cu individualizarea cromozomilor; în absenţa centriolilor,

fusul de diviziune se formează prin centrii organizatori ai microtubilor; învelişurile nucleare

sunt distruse astfel încât cromozomii se pot dispune în jurul plăcii metafazice. Formarea

ansamblului de material genetic feminin şi masculin marchează finalul fecundării şi debutul

dezvoltării embrionare (*** , Laboratory aspects of in-vitro fertilisation 1996).

I.5 TESTICULUL ENDOCRIN

Testiculul secretă în principal trei steroizi importanţi: testosteronul,

dihidrotestosteronul şi estradiolul. Din punct de vedere cantitativ cel mai important este

testosteronul: 95% secretat de celulele Leydig, restul având origine adrenală. Alţi androgeni

cu activitate slabă sunt dehidroandrostendiolul şi androstendionul. Celulele Leydig secretă şi

mici cantităţi de estronă, pregnenolon, progesteron 17 OH pregnenolon şi 17 OH progesteron.

I.5.1. ADROGENII

Biochimie Toţi hormonii steroizi au ca structură de bază nucleul

ciclopentanoperhidrofenantren cu 17 atomi de carbon dispuşi în trei inele de câte 6 atomi de

C (A, B, C) şi un nucleu de 5 atomi de C (D). (Braun & Stolla 1996).

Sinteza androgenilor

I. Sinteza colesterolului: Cea mai mare parte din colesterol este sintetizat local din

acetil CoA la nivelul REN şi o parte provine din circulaţie (LDL). Pentru sinteza steroizilor

colesterolul este transportat în membrana mitocondrială de SCP (sterol carrier protein).

II. Sinteza pregnenolonului din colesterol are loc în membrana mitocondrială şi

presupune clivarea lanţului lateral. Colesterolul este transferat în membrana mitocondrială de

proteina StAR şi clivat la nivelul lanţului lateral de CYP11A1

III. Conversia pregnenolonului în testosteron are loc în reticulul endoplasmatic neted.

Există două căi de sinteză: calea delta 4 şi calea delta 5 (Celec & Ostatnikova 2003). Calea

delta 4 predomină la om în testiculul fetal pentru ca la adult să predomine calea delta 5.

Ultima reacţie a căilor delta 4 şi delta 5, conversia dehidroandrosteronului în androstendiol şi

a adrostendionului în testosteron sunt reversibile (Braun & Stolla 1996, Mogos et al 1999).

Reacţia de limitare a producţiei de testosteron este transportul intramembranar mitocondrial al

colesterolului sub acţiunea StAR. Administrarea acută de LH-ul stimulează eliberarea

mitocondrială de colesterol şi formarea de CYP11A1 (Griffin & Wilson 2002).

dihidrotestoteronul (DHT)

Conversia testosteronului în DHT are loc sub acţiunea a două izoenzime - 5α

reductaza 1 codată de o genă de pe braţul scurt al crz 5 şi 5α reductaza 2 codată de o genă de

pe braţul scurt al crz 2. Distribuţia celor 2 izoenzime este diferită: exprimarea 5α reductazei 2

la nivelul tractului urogenital are loc precoce în embriogeneză în timp ce 5α reductaza1 se

exprimă la nivel cutanat şi hepatic în momentul pubertăţii; de asemenea la nivelul scalpului 5α

reductaza1 se exprima în glandele sebacee iar 5α reductaza 2 în foliculul pilos. La subiecţii cu

deficienţă de 5α reductaza este vorba despre deficienţă în 5α reductaza 2 (Griffin & Wilson

2002) .

Transportul androgenilor

Androgenii sunt deversaţi de celulele Leydig în tubii seminiferi, capilarele sangvine şi

limfatice; concentraţia limfatică şi în lichidul seminal este mai mare decât concentraţia

sangvină dar rata fluxului sangvin este de 100 de ori mai înaltă decât a celorlalte fluide;

concentraţia sangvină scăzută a testosteronului se datorează diluării sângelui venos cu sângele

arterial datorită anastomozelor arterio-venoase de la nivelul plexului pampiniform, peste 60%

din sângele arterial trecând direct în vene. Deoarece doar aproximativ 25μg de testosteron este

stocat normal în testicul, este necesar un turn-over de peste 200 de ori al întregului conţinut

testicular pentru o secreţie zilnică plasmatică de 6mg (Griffin & Wilson 2002).

Testosteronul prezintă un ritm circadian de secreţie cu un maxim dimineaţa (orele 4-8)

şi minimum la miezul nopţii. Alături de testosteron se mai secretă 17 α OH progesteron,

androstendion, pregnenolon, cantităţi reduse de DHT (dihidrotestosteron - 69 micrograme /zi)

şi estradiol (10 micrograme /zi) (Horton 1997, Santen 1998).

Testosteronul este transportat în sângele periferic de proteine de transport:

44% legat de SHBG (Sex Hormone Binding Globuline) - afinitate de 1,6 x10 -9M, singura

implicată în întârzierea pătrunderii testosteronului la nivelul ţesuturilor

54% legat slab de albumină (de 1000 de ori mai slab comparativ cu SHBG)

1-2% legat de CBG (Cortisol Binding Globuline)

2% este liber (Griffin & Wilson 2002)

SHBG (Sex Hormone Binding Globuline)

Este o glicoproteină cu structură heterodimerică de 95 kd, sintetizată în ficat, identică

din punct de vedere biochimic şi imunologic cu cea secretată de celulele Sertoli. (genă de 6

exoni pe crz 17); conţine 30% carbohidraţi şi are un singur situs de legare pentru androgen.

Leagă de asemenea şi DHT şi estradiolul (cu afinitate mai slabă). Scade în obezitate,

acromegalie, hiperprolactinemie, hipotiroidie şi creşte în hipertiroidie, ingestia de pilule,

tamoxifen sau fenitoin de către mamă pe parcursul sarcinii, ciroză, hipogonadism; creşte

odată cu îmbătrânirea. Estrogenii îi simulează sinteza, iar androgenii o inhibă. Capacitatea de

legare a steroidului scade în caz de consum de diferite medicamente: spironolactonă,

fluoxymesterolon, danazol, 17-metiltestosteron etc(Horton 1997).

Concentraţia sangvină

variază cu vârsta:

* 1 nmol (30 ng/dl) la naştere cu creşterea concentraţiei la două luni

* 350 pmol (10 ng/dl) până la pubertate - creşte progresiv de la 12 la 18 ani

* 25 nmol (700 ng/dl) la adult

* după 50 ani scade activitatea celulelor Leydig cu hiperactivitate hipotalamo-hipofizară.

semiviaţa testosteronului plasmatic este de 8-10 min (Braun & Stolla 1996, Horton

1997, Marcelli 1998, Mogos et al 1999).

Metabolismul androgenilor

la nivel hepatic are loc catabolismul a 50-70 % din testosteron sub acţiunea 17 OH

steroid dehidrogenazei în androstendion, redus în 5α şi 5 β - androstan 3,17 dionă; are loc

ulterior conversia la patru 17 oxosteroizi izomeri ce sunt sulfo şi glicuronoconjugaţi şi

excretaţi în urină şi fecale. Testosteronul poate fi redus şi la androstendioli, la rândul lor

glicuronoconjugaţi hepatic şi excretaţi hepatic. O parte din produşii de metabolism hepatic au

activitate androgenică (esterii de testosteron) (Celec & Ostatnikova 2003). Legarea

testosteronului de SHBG permite pasajul hepatic al acestuia fără inactivare completă

25% din testosteron se elimină liber urinar

există şi o degradare tisulară a androgenilor. Astfel DHT este convertit reversibil 1n 3

α androstendiol şi apoi în compusul glucuronid ce este apoi secretat urinar. 3 α glucuronidul

este un marker important al activităţii androgenice la nivel tisular, în stările de

hiperandrogenism (exces de pilozitate, acnee la bărbaţi) înregistrându-se o creştere a acestui

compus în plasmă şi urină (Horton 1997, Santen 1998).

Acţiunile androgenilor

Mecanismul de acţiune al androgenilor - la nivelul celulei ţintă, testosteronul pătruns prin

simplă difuziune poate acţiona direct sau poate fi convertit în 5 α dihidrotestosteron sub

acţiunea 5 α reductazei, în estradiol sub acţiunea aromatazei sau reconvertit într-unul din

precursorii săi, androstendionul, sub acţiunea 17-OH steroid dehidrogenazei. Produşii

rezultaţi pot acţiona la nivelul respectiv sau pot trece în circulaţie şi acţiona la alt nivel

(Braunstein 1994, Horton 1997).

Receptorul androgenic (AR) - este acelaşi pentru testosteron cât şi pentru dihidrotestosteron;

este o proteină cu 910-919 aa, codificată de gene de pe braţul lung al cromozomului X (Xq,

locusuri 11-12) constituită din 8 exoni; face parte dintr-un grup de patru receptori steroizi ce

au nu numai similitudini structurale (structură în 82% omologă cu cea a receptorului

progesteronic (RP), 79% cu cea a receptorului mineralocorticoid (RM) şi respectiv

glucocorticoid (RG)) dar activează transcripţia genică prin acelaşi HRE (Hormone responsive

element). Aparţin marii familii a factorilor transcripţiei nucleare împreună cu receptorul

estrogenic , al hormonilor tiroidieni, vitaminelor D şi acidului retinoic . Este format din:

1. domeniu amino-terminal: codat de exonul 1 - domeniul activator al transcriptazei

2. domeniul de legare al ADN codat de exonul 2-3, conţine domeniul de legare al ADN-ului.

Este cel mai puţin variabil, fiind dispus sub forma a două bucle de aminoacizi ce conţin

câte 4 reziduri de cisteină pentru legarea zincului (Zn fingers):

- primul “Zn finger”, codat de exonul 2 este important pentru legarea la ADN

- al doilea “Zn finger” codat de exonl 3 stabilizează interacţiunea ADN-receptor

3. regiune balama conţine secvenţa necesară transferului AR din citoplasmă la locusul

nuclear de acţiune

4. domeniu de legare al androgenilor este codat de exonii 4-8. Această porţiune a

receptorului, localizată în citozol, leagă molecula de androgen, formând complexul

hormon-receptor; proteinele de şoc (HSP90) se leagă de asemenea de acest complex fiind

responsabile de menţinerea receptorului în stare inactivă. Eliberarea proteinelor de şoc şi

cuplarea androgenilor este necesară pentru transportul intranuclear, dimerizare şi legarea

la ADN (Weinbauer 2001)

Perioada şi nivelul de acţiune

Hormonii implicaţi

Acţiuni

PrenatalCanalele lui Wolf T Dezvoltarea organelor genitale interne: epididim,

canale deferente, vezicule seminale, ductul ejaculatorSinus urogenital DHT Dezvoltare glandului din tuberculul genital, a

penisului prin fuziunea plicilor uretrale, a scrotului prin fuziunea plicilor genitale, dezvoltarea prostatei şi a uretrei prostatice

Hipotalamus T, E Stimularea dezvoltării centrului tonic de secreţie al LH-RH hipotalamic şi inhibiţia definitivă a centrului ciclic duce la dezvoltarea sexului neuro-hormonal masculin (lunile IV-VI prenatal)

SNC T E Sexualizarea neuro-comportamentală prenatală (lunile VI-IX), respectiv crearea unui primordiu de comportament masculin care va fi modulat apoi educaţional şi stimulat la pubertate şi în viaţa adultă

Pubertar şi postpubertarOGI T,DHT Dezvoltarea completă a OGIOGE DHT Dezvoltarea completă a OGETesticulul exocrin T Iniţierea şi menţinerea spermatogenezei, împreună cu

FSH-ul hipofizarFoliculul pilo-sebaceu

DHT Stimularea creşterii pilozităţii androgen-dependente cu stabilirea la finalul pubertăţii a modelului masculin de distribuţie a pilozităţii: barbă, mustăţi, torace, inserţie rombică a pilozităţii pubiene, golfurile frontale,

Laringe DHT Creşterea laringelui, îngroşarea corzilor vocale ce contribuie la tonalitatea joasă a vocii la bărbat.

Schelet T Accelerarea ritmului de creştere în înălţime la pubertate de la 5 la 8 cm/an, dezvoltarea scheletului centurii scapulare şi a morfotipului masculin în cadrul dimorfismului sexual. Dimensiunile şi conţinutul mineral al osului sunt în general mai importante la sexul masculin datorită efectului

stimulator al androgenilor. Sistemul muscular T Dezvoltarea muşchilor pectorali şi ai umărului cu

realizarea dimorfismului sexual caracteristic.Metabolismul proteic T Stimularea sintezei de proteice şi inhibarea

catabolismului.Metabolism lipoproteic T Creşterea LDL, scăderea HDL, cu efect aterogenSistemul hematopoetic T Stimularea producţiei de eritropoetină cu creşterea

numărului de eritrocite şi a celulelor stem hematopoetice

Sistemul endocrin T Asigurarea controlului de feed-back negativ asupra secreţiei de LH şi FSH

ComportamentComportament T, E, DHT Stimularea dorinţei sexuale şi a potenţei

Comportamentului agresiv, capacităţii de iniţiativă, concentrare, orientare spaţială, abilităţilor matematice şi de compoziţie

Tabelul 1. Acţiunile hormonilor androgeni în diferite faze ale funcţiei (Mogos et al 1999,

Griffin & Wilson 2002, Weinbauer 2001)

DHT se leagă de receptor cu o afinitate mai mare (de 1,2 ori mai mare decât testosteronul)

şi formează un complex mult mai stabil; s-a emis ipoteza că DHT ar servi ca amplificator al

semnalului declanşat de testosteron şi nu ar forma singur un complex hormon/receptor cu

ţintă ADN specifică (Griffin & Wilson 2002).

Testosteronul, legat în majoritate de proteinele de transport, ajunge la nivelul celulelor

ţintă, se disociază de proteinele de legătură, difuzează în celulă (cu sau fără conversie în DHT

sau estrogen) şi se leagă de receptor; se formează complexul androgen/receptor androgenic cu

dimerizarea receptorului, transportul intranuclear şi interacţiunea cu ADN prin legare de HRE

(Hormone Receptor Element) a genelor ţintă; are loc activarea ARN polimerazei I şi II,

transcripţia şi sinteza de ARNm; acesta este transportat apoi în citoplasmă pentru sinteza de

proteine androgen-dependente (Braunstein 1994, Santen 1998, Griffin & Wilson 2002 ).

Activitatea complexului transcripţional este reglată de co-activatori şi co-represori

(CPB/3000, ARA54, ARIP-3 testicular specifică). Cum receptorul pentru androgeni este

ubicuitar în organism se pare că specificitatea sa asupra unui ţesut sau organ depinde tocmai

de aceşti co-activatori şi co-represori (proces ce stă la baza acţiunii produselor de tip SARM -

Selective androgen receptor modulator) (Weinbauer 2001) .

Acţiunile androgenilor - există două mari tipuri de acţiuni ale androgenilor: efectele anabolice

şi efectele androgenice propriu-zise. Produsele farmaceutice au efect predominant anabolic

sau androgenic prin mici modificări ale structurii chimice (de exemplu substituţia la poziţia

C7 împiedică reducerea 5 α şi induce mai mult efecte anabolice decât androgenice) (Santen

1998). Se disting trei etape de acţiune a androgenilor: perioada prenatală, pubertară, şi

postpubertară. Există procese dependente direct de testosteron şi altele dependente de

dihidrotestosteron (Braunstein 1994, Mogos et al 1999).

I.5.2. ESTROGENII TESTICULARI

Sinteză, structură - estrogenii testiculari provin prin aromatizarea (în majoritate

extraglandulară), inconvertibilă a androstendionului, testosteronului sau 19 OH

androstendionului (Braun & Stolla 1996). Au origine: testiculară 20% din estrogenii ( sursa

exactă a estrogenilor testiculari nu este cunoscută: celulele Sertoli în cultură produc mici

cantităţi de estradiol la stimularea cu FSH, în alte studii evidenţiindu-se sinteza estrogenică în

culturi cu celule Leydig (Braun & Stolla 1996)) şi prin conversie periferică la nivelul ţesutului

adipos- 80%.

Concentraţia plasmatică a estradiolului este de sub 180pmol/l (50pg/ml) iar a estronei de

sub 300pmol/l (80pg/ml) (Griffin & Wilson 2002).

Rolul estrogenilor testiculari - este încă incomplet elucidat (Griffin & Wilson 2002) :

stimulează închiderea cartilagiilor de creştere epifizară, accelerarea creşterii pubertare,

menţinerea densităţii minerale osoase, controlează secreţia gonadotropă, joacă rol în reglarea

comportamentului masculin şi a potenţei la nivel central, controlează funcţia epididimară;

celulele Leydig conţin receptori estrogenici, aceştia inhibând producţia de androgeni nu

numai prin inhibiţia secreţiei de gonadotropi ci şi prin efect direct.

I.5.3. INHIBINA ŞI ACTIVINA

Existenţa unui factor nesteroidian secretat de testicul şi reglator al FSH-ului hipofizar a

fost suspicionată încă de acum 60 ani, dar natura exactă a acestuia n-a putut fi demonstrată

decât în 1985. Inhibina este glicoproteină secretată sub formă de heterodimer, de 32 kDa,

format din câte o subunitate α (identică) şi câte o subunitate βA (inhibina A) sau o subunitate

β B (inhibina B) legate prin punţi disulfurice, care inhibă preferenţial secreţia de FSH.

Activina este un hetero dimer de subunităţi β ce stimulează secreţia de FSH.

INHIBINE DimeriInhibina A a-bAInhibina B a-bBACTIVINE DimeriActivina A bA-bAActivina B bB-bB

Activina AB bA-bBTabelul 2. Dimerii de inhibină şi activină

Inhibina, activina şi receptorul activinei prezintă omologie structurală şi a secvenţelor

peptidice atât cu TGFb cât şi cu receptorul pentru TGFb; fac parte împreună cu AMH din

marea familie a transforming growth factor b (Krester & Hedger 1996).

Inhibina este secretată de celulele Sertoli şi germinale de la nivelul testiculului, din

celulele granuloasei foliculului ovarian dar şi de la nivelul altor organe (placenta). FSH-ul

induce sinteza şi secreţia inhibinei iar aceasta la rândul său joacă un rol important în reglarea

FSH.

In timpul sarcinii placenta secretă inhibina A iar membranele placentare secretă atât

inhibina A cât şi inhibina B. In testiculul fetal până în săptămâna 16 se identifică subunităţi

a şi bB (nu şi bA) atât la nivelul celulelor Sertoli cât şi în celulele Leydig, dar după

săptămâna 24 acestea se pot evidenţia în majoritate doar în celulele Sertoli. Nu se identifică

subunităţi ale inhibinei la nivelul ovarului fetal. La termen, în cordonul ombilical al fetiţelor

nou-născute nu se identifică nici unul din dimerii inhibinei în timp ce la băieţei se poate pune

în evidenţă inhibina B cu o concentraţie medie de 167 pg/ml. In viaţa adultă inhibina A nu are

valori detectabile iar precursorul subunităţilor alpha - proalphaC nu poate fi folosit ca marker

al spermatogenezei – nu există corelaţii între acesta şi FSH, LH, testosterone, concentraţia

spermatică sau volumul testicular total (Fujisawa et al 2001).

La pubertate, la ambele sexe se înregistrează creşterea nivelului de inhibină. La băieţi

creşterea nivelului inhibinei B de-alungul pubertăţii este relativ constantă (de 1,5 ori în timp

ce volumul testicular creşte de la 1 la 10 ml). Se produce o creştere iniţială între perioada

prepubertară şi primele stadii ale pubertăţi ; în stadiul pubertar 2 concentraţia inhibinei

rămâne relativ constantă în timp ce FSH-ul creşte semnificativ până în stadiul 3 pubertar după

care rămâne relativ constant. Începând cu stadiul 3 începe să se contureze o corelaţie de tip

invers între inhibina B şi FSH pentru ca din stadiul 4 aceasta să devină evidentă şi

asemănătoare celei de la adult (Andersson 2000). Nivelul inhibinei B se corelează prepubertar

cu activitatea celulelor Sertoli iar postpubertar cu spermatogeneza (pacienţii cu Sertoli only

syndrom au nivele normale ale inhibinei prepubertar şi scăzute postpubertar şi în viaţa adultă -

în funcţie de stadiul de oprire în maturare a spermatogenezei). Probabil că prepubertar

subunităţile a şi bB ale inhibinei sunt produse de celulele Sertoli iar postpubertar şi în viaţa

adultă celulele Sertoli complet diferenţiate produc doar subunităţi a , subunităţile bB fiind

sintetizate de celulele germinale; la adult inhibina B pare a fi produsă sub influenţa

interrelaţiei dintre celulele germinale şi celulele Sertoli. La prepuberi concentraţia bazală de

inhibină este în corelaţie strânsă cu răspunsul testosteronului la administrarea de hCG putând

fi folosită împreună cu acesta în diagnosticul prezenţei şi funcţiei testiculilor criptorhizi

(Grumbac 2002, Andersson 2000).

Kamischke remarcă prin studiul său că injectarea de FSHr (3000UI cu repetare de doze

diferite la 28 zile interval) determină o creşte a inhibinei la 96 h de la injectare, creştere ce nu

este însă proporţională cu doza, iar secreţia de inhibină îşi păstrează ritmul circadian de

secreţie în ciuda în ciuda stimulării exogene (Kamischke et al 2001). Acestea s-ar putea

explica prin sinteza disociată a celor două subunităţi: a la nivelul celulelor Sertoli şi bB de

spermatocitele aflate in faza de pahiten si de spermatida rotunda. Producţia de subunităţi a ar

fi dependentă de FSH iar producţia de subunităţi bB ar fi sub controlul semnalelor venite de la

nivelul celulelor germinale (Carlsen 1999).

Inhibina prezintă un ritm de secreţie circadian cu maxim matinal şi minim vesperal

(CARLSEN 1999); testosteronul are o influenţă semnificativă asupra secreţiei de inhibină în

timp ce aceasta nu influenţează la rândul său secreţia de testosteron (Kamischke, Simoni et al

2001).

Concentraţia serică a inhibinei B se corelează strâns cu volumul testicul şi concentraţia

spermatică. La pacienţii infertili există în general o corelaţie bună între inhibină şi gradul de

afectare a spermatogenezei, un mare avantaj al determinării concentraţiei inhibinei B fiind

faptul că aceasta reflectă funcţia întregului ţesut testicular; este utilă în special la bărbaţii

infertili cu azoospermie secretorie putând diferenţia între cei cu aplazia celulelor germinale şi

cei cu spermatogeneză focală, deci candidaţi la ICSI cu spermatozoizi obţinuţi prin biopsie

testiculară. Până în ultimii ani FSH-ul era considerat principalul marker al funcţiei testiculare

exocrine. Valuarea diagnostică a inhibinei B pare a fi mai bună deoarece concentraţia sa

depinde de starea de funcţionare a tubilor seminiferi şi mai ales de prezenţa unei

spermatogeneze până la stadiile avansate, în timp ce FSH-ul este dependent şi de GnRH,

estradiol şi testosteron (Pierik et al 1998). Cu toate acestea şi utilitatea inhibinei este limitată

deoarece există cazuri cu Sertoli only syndrome şi valori normale ale inhibinei (Meachem et

al 2001), iar în alte studii nu s-a găsit o corelaţie între valoarea inhibinei B şi identificarea de

spermatozoizi la biopsia testiculară la pacienţi cu azoospermie nonobstructivă (Vernaeve et al

2001).

I.5.4. ANTIMÜLLERIAN HORMONE (AMH)

Face parte din familia TGF β (Transforming Growth Factor β). Este secretat de

celulele Sertoli imature, în săptămânile 8-13 ale vieţii intrauterine sub acţiunea genelor SRY

şi SF1. Secreţia are loc bidirecţional : apical în tubii seminiferi şi bazal în interstiţiu şi

circulaţia sangvină. AMH se menţine la concentraţii crescute prepubertar după care scade

dramatic ajungând la valori foarte scăzute în viaţa adultă. Postpubertar este secretat de

celulele Sertoli mature numai la nivelul polului apical, putând fi detectat în concentraţii

semnificative la nivelul lichidului seminal (Fujisama et al 2002). Determină regresia ductelor

műlleriene la fetusul masculin prin apoptoza elementelor mezenchimale; după naştere rolul

său este controversat dar pare a interveni în controlul proliferării celulelor Leydig şi

steroidogeneză şi poate şi în diferenţierea celulelor germinale.

Determinarea sa prepubertară este folosită în diagnosticul diferenţial al critorhidiei

bilaterale şi anorhidiei; la hipogonadicii hipogonadotropi valoarea sa se menţine ridicată

postpubertar prin lipsa de maturare a celulelor Sertoli (Weinbauer 2001, Griffin & Wilson

2002). În viaţa adultă concentraţia în plasma seminală a AMH se corelează cu concentraţia

spermatică, determinarea sa la acest nivel putând servi ca marker al maturităţii celulelor

Sertoli.

I.6 REGLAREA FUNCŢIEI TESTICULARE

Hipotalamusul este legat de hipofiză prin tracturi nervoase şi sistemul port vascular ce

permite un control stric şi direct asupra funcţiei hipofizare. La rândul lor, prin intermediul

sistemului port, hormonii hipofizari ajung la nivel hipotalamic realiând un control scurt şi

direct asupra secreţiei neurotransmiţătorilor.

Marea majoritate a centrilor reglatori ai funcţiei testiculare sunt concentraţi la nivelul

unei zone ce cuprinde aria prechiasmatică, merge posterior până la nivelul corpilor mamilari,

iar inferior până la infundibulum. Cea mai importantă zonă este însă o mică arie triunghiulară,

situată în hipotalamusul medial la nivelul căreia se găseşte o densitate remarcabilă de structuri

implicate în controlul funcţiei testiculare. Acestea cuprind neuronii peptidergici (sistemele

opioide, GnRH), sistemele aminergice (dopamina, norepinefrina, serotonina) şi neuronii ce

prezintă receptori steroidieni (Molitch 1998, Ritzen 1998).

I. Sistemele peptidergice şi aminergice: neuronii secretanţi de GnRH, neuronii

secretanţi de opioide endogene – enkefaline (inhibă secreţia de LH) şi neuronii

aminergici ce secretă dopamină, serotonină, norepinefrină

II. Neuronii cu receptor steroidian pot lega cam 4-5000 molecule de estrogen/neuron,

concentraţia receptorilor pentru androgeni fiind mult mai scăzută

Intre cele două sisteme au loc contacte funcţionale ce controlează secreţia de GnRH (Tyrrel et

al 1994, Winters 1995, Frohman 1998).

I.6.1 GONADOTROPHIN REALISING HORMONE (GnRH)

Structură - neurohormon constituit din 10 aminoacizi cu o greutate moleculară de 1182 kDa

ce provine dintr-un precursor cu 92 aa ce conţine: un peptid semnal situat înaintea GnRH

format din 24 aa, o secvenţa de 10 aa a GnRH şi secvenţa Gly-Lys-Arg necesară procesării

enzimatice şi aminării carboxi-terminale şi o secvenţă de 56 aa: cunoscută sub numele de

GAP (GnRH associated peptide) ce are la nivelul segmentului 1-13 şi activitate gonadotrop-

eliberatoare în special pentru FSH şi numai 20% din capacitatea GnRH de eliberare pentru

LH)( Molitch 1998, Weinbauer 2001)

Secreţie, eliminare, metabolism - neuronii secretanţi de GnRH se dezvoltă din epiteliul

părţii mediale a plăcii olfactive şi migrează în timpul vieţii fetale de-alungul septului nazal

alături de nervii terminalis şi vomero-nazali şi intră în regiunea preoptică a hipotalamusului;

originea embriologică a neuronilor secretanţi de GnRH are importanţă pentru explicarea

etiopatogeniei sindromului Kallmann de Morsier (olfacto-genital)( Molitch 1998). Cantităţi

apreciabile de GnRH s-au identificat în placentă şi lapte, iar nivel testicular şi ovarian s-au

găsit substanţe GnRH like (Santen 1998). GnRH este secretat la 90-120’ în sistemul port

hipotalamo-hipofizar. La nivel pituitar se leagă de receptorii specifici ai celulelor gonadotrope

Controlul secreţiei - realizat sub acţiunea coordonată a mai multor factori. GnRH se secretă

în serii de pulsuri cu frecvenţă şi amplitudini variate, hipofiza răspunzând la aceste pulsuri

prin secreţie de LH şi FSH. Pentru o funcţie secretorie hipofizară normală este necesar ca

pulsurile să se producă la 90-120’. Factorii implicaţi în reglarea GnRH sunt:

1. Neurotransmiţători

stimulatori: catecolaminele (noradrenalina) prin activare alpha adrenergică, acetilcolina,

neuropeptidul Y, leptina ( Molitch 1998)

inhibitori: dopamina, serotonina, opiaceele, GABA, melatonina (Santen 1998)

2. Hormonii steroizi

androgenii: testosteronul reduce eliberarea de GnRH prin reducerea frecvenţei de stimulare

hipofizară de la 1/100 la 1/200 min; se pare însă că acţiunea androgenilor la nivel hipotalamic

este exercitată prin sistemul opiaceelor

estrogenii: inhibă eliberarea şi cresc concentraţia de GnRH la nivelul hipotalamusului, au

avea origine plasmatică sau locală, prin aromatizarea androgenilor (Santen 1998).

Acţiuni - GnRH se leagă de receptori hipofizari specifici. Mecanismul molecular implică

activarea fosfoinositol-proteinkinaza C cu deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente

alături de mobilizarea Ca din depozitele intracelulare; creşterea concentraţiei de calciu

intracelular determină secreţie de LH şi FSH. La primul bolus de GnRH hipofiza răspunde

promt prin eliberarea în circulaţia generală de LH. Dacă stimularea GnRH se produce

continuu timp de 2-4h , după o secreţie de LH de cca 30’ acesta începe să scadă, pentru ca la 4

h să crească din nou. Dacă se administrează 2 bolusuri de GnRH separate, la 1-2h, la cea de-a

doua doză răspunsul LH este mult mai mare (Santen 1998). GnRH este capabil să-şi moduleze

numărul şi activitatea propriilor receptori: expresia receptorului este mai mare când GnRH

este administrat pulsatil iar eliminarea GnRH între pulsaţii determină creşterea numărului

situsurilor de legare chiar înainte de următorul puls. Termenul este “self primming

effect”(Weinbauer 2001). In ceea ce priveşte FSH-ul, se pare că o frecvenţă mai redusă a

pulsaţiilor GnRH induce în special secreţie de FSH (un puls la 3h induce dublarea secreţiei de

FSH faţă de un puls la o oră)

I.6.2 LUTEINIZING HORMONE (LH)

Structură: glicoproteină cu greutate moleculară de 28000Da, compusă din două subunităţi

(Frohman 1998, Gnesi et al 1997): α - 92 aa, comună FSH, hCG şi TSH şi β - 115 aa,

specifică; subunitatea β a hCG conţine cei 115 aa ai LH-ului la care se adaugă la nivelul

capătului carboxi 30 aa şi un reziduu carbohidrat (Griffin & Wilson 2002). Cele două

subunităţi sunt codificate de gene diferite, sinteza lor având loc separat, cu o rată de sinteză

diferită. După sinteză insă, cele două lanţuri se unesc şi sunt glicozilate, rata clearence-ului

metabolic depinzând de conţinutul în carbohidraţi: o glicozilare redusă determină creşterea

clearence-ului şi scăderea biopotenţialului (Tyrrel et al 1994, Winters 1995, Frohman 1998).

Secreţie, metabolizare - menţinerea secreţiei gonadotrope se realizează doar în condiţiile

unei stimulări pulsatile ale la intervale de 90-120’. Hipofiza urmează pulsaţiile GnRH, între

pulsaţii secreţia de LH şi αLH fiind absentă. La bărbaţi se înregistrează cam 12-14 pulsuri

/24h cu o amplitudine ce variază de la 20 la 400% între nadir şi peak cu o medie de 70%

(Simoni et al 1997). După sinteză moleculele de LH şi FSH sunt stocate în granule secretorii

diferite şi eliberate în funcţie de stimularea specifică. Metabolizarea are loc în principal la

nivel hepatic, renal şi gonadal şi o mică parte se elimină nemetabolizat urinar (12-60 UI/24h).

LH are timpul de înjumătăţire scurt datorită resturilor de N-acetilglucozamin sulfat (de 20 min

comparativ cu FSH-ul ce este predominant sialitat şi are un timp de înjumătăţire de 2 ore)

(Weinbauer 2001). Producţia zilnică de LH este de 600 UI/24h pentru LH imunoreactiv şi

19000 UI/24h pentru LH-ul bioactiv.

LH-ul plasmatic poate fi determinat prin metode RIA standard, metode imunologice cu

senzitivitate înaltă (folosesc anticorpi dirijaţi împotriva a doi epitopi diferiţi din molecula de

LH, făcând posibilă detecţia a 1-10% din concentraţiile determinate prin metodele RIA

standard (Winters 1995) sau metode biologice (stimularea cu LH a celulelor Leydig în cultură

şi determinarea producţiei de testosteron) (Thorner et al 1998, Behre et al 2000(c)).

Acţiune: receptorul pentru LH se găseşte la nivelul celulelor Leydig şi aparţine superfamiliei

receptorilor membranari ce cuplează proteina G: receptorul pentru rodopsină, receptorul β-

adrenergic, serotoninergic, dopaminergic, pentru TSH, FSH etc. Este constituit din trei

segmente: extracelular ce cuplează cu afinitate mare molecula de LH şi este relativ unic

structural (Santen 1998), segment transmembranar de 7 elemente, regiune intracitoplasmatică

carboxiterminală. Cuplarea LH-ului la receptor declanşează cascada de evenimente

binecunoscută: agregarea proteinelor receptorului în membrana celulară, determinând aspect

de “pitting” al acesteia, legarea la GTP a subunităţii α a proteinei G determină activarea

adenilciclazei şi eliberarea de AMPc, legarea AMPc la subunitatea reglatorie AMPc

dependenta a proteinkinazei A, eliberarea subunităţilor catabolice AMPc dependente,

fosforilarea unei/mai multor proteine substrat din celulele Leydig; consecinţa acestor

evenimente este creşterea steroidogenezei (Griffin & Wilson 2002).

Interesant este faptul că pentru o producţie suficientă de testosteron este necesară

activarea unui număr redus de receptori pentru LH. Expunerea celulelor Leydig la nivele

crescute de LH timp de mai multe ore determină un fenomen de “down regulation” prin

inhibarea sintezei de noi receptori via AMPc mediată, internalizarea receptorilor existenţi şi

creşterea degradării lizozomale a acestora. În continuare scade şi activitatea 17-20 liazei şi 17

α OH în paralel cu creşterea activităţii aromatazei şi respectiv a producţiei de estradiol (Tyrrel

et al 1994, Santen 1998, Thorner et al 1998, Griffin & Wilson 2002).

Reglare

1. mecanismul de feed-back negativ – 2 steroizi, androgenii şi estrogenii, controlează la

două nivele separate, independent secreţia de LH.

Mecanismul de feed-back androgenic acţionează în special la nivel hipotalamic,

efectul lor la nivel hipofizar fiind minor. Testosteronul reduce frecvenţa impulsurilor de

GnRH hipotalamic de la 1/100 la 1/200. Efectul inhibitor este mediat prin sistemul opiaceelor

Feedback-ul negativ al estrogenilor în contrast cu testosteronul, se exercită la nivel

atât hipofizar cît şi hipotalamic. La nivel hipofizar exercită un efect precoce, la 3-6 h de la

administrarea de estrogeni nivelul seric mediu al LH scăzând cu 20-30%, cu scăderea

amplitudinii pulsaţiilor secretorii de LH; la nivel hipotalamic estrogenii au origine plasmatică

sau provin prin conversia locală a androgenilor. Feed-back-ul pozitiv estrogenic dispare la

bărbaţi datorită secreţiei androgenice; la castraţi sau hipogonadici, bărbaţi cu deficit

androgenic important, cantităţile crescute de estrogeni stimulează secreţia de LH (Tyrrel et al

1994, Winters 1995)

1. 2. GnRH

I.6.3 FOLLICLE STIMULATING HORMONE (FSH)

Structură - de asemenea hormon glicoproteic hipofizar, cu structură heterodimerică cu un

lanţ α identic cu cel al LH, hCG, TSH şi un lanţ β specific la care conţinutul în resturi de

carbohidraţi influenţează bioactivitatea, clearence-ul şi abilitatea de detecţie RIA a FSH-ului;

are (similar cu hCG) un acid sialic terminal în plus faţă de LH sau TSH ceea ce-i reduce

clearence-ul metabolic

Secreţie, metabolism - rata de secreţie zilnică este de 140-280 UI/zi; 5% se elimină ca atare

urinar iar restul este metabolizat la nivel hepatic şi renal. Timpul de înjumătăţire este mai lung

decât al LH-ului ceea ce face ca pattern-ul secretor al FSH-ului să fie mai greu de evidenţiat

Reglare

1. GnRH: se pare că expunerea la cantităţi minim necesare de GnRH stimulează secreţia

de FSH. De asemenea o frecvenţă mai scăzută a stimulării GnRH determină eliberarea

FSH în defavoarea LH

2. inhibina, hormon glicoproteic secretat de celulele Sertoli testiculare, este inhibitorul

fiziologic, specific pentru FSH şi neinfluenţat de testosteron (Santen 1998, Griffin &

Wilson 2002)

3. activina ( dimmer de subunităţi β ale inhibinei stimulează secreţia de FSH), iar

folistatina hipofizară leagă activina şi o inactivează (Griffin & Wilson 2002). Rolul

activinei şi folistatinei la bărbat este însă insuficient cunoscut.

Acţiune

1. Secreţia hormonală - r eceptorul testicular al FSH-ului se găseşte la nivelul membranei

celulelor Sertoli; este o proteină de 75-76,5 kDa, codată de gene de pe crz2p11, format

din: domeniu extracelular cu mai multe secvenţe de câte 24 reziduri ce se repetă (LRR -

leucin rich repeats), model ce se regăseşte şi în molecula receptorului pentru LH şi TSH;.

domeniu transmembranar, heptaheliacal şi domeniu C-terminal. Secvenţa de activare este

cea cunoscută, AMPc dependentă: legarea FSH la receptor determină disocierea

subunităţii α a proteinei Gs, activarea adenil ciclazei împreună cu GTP, formarea de

cAMP, activarea proteinkinazei C (detaşarea unităţii catalitice C de sub unitatea reglatoare

R), fosforilarea proteinelor citoplasmatice şi intranucleare - factori ai transcripţiei CREB,

CREM, sinteză proteică cu secreţie de: ABP, inhibină, aromatază, AMH, transferină,

somatomedină C, interleukină 1 etc. Alături de acest mecanism, legarea FSH-ului de

receptor determină şi deschiderea canalelor de Ca cu creşterea intracelulară a ionului

(Simoni et al 1998, Plant & Marshall 2001, Griffin & Wilson 2002).

2. Spermatogeneză - proces extreme de complex, a cărei reglare este încă insuficient

cunoscută.

FSH - clasic se ştie că FSH-ul este principalul factor coordonator al spermatogenezei.

Cercetările recente au demonstrat însă că acesta are o capacitate redusă de inducere şi de a

menţine singur spermatogeneza. La pacienţii cu hipogonadism central congenital sau la cei cu

mutaţii inactivante ale receptorului pentru LH administrarea de FSH, chiar asociat cu doze

mari de testosteron, nu iniţiază spermatogeneza sau, respectiv , se produce un blocaj precoce

la stadiul de spermatocit primar sau spermatidă. De asemenea FSH intervine în menţinerea

spermatogenezei, dar odată această întreruptă prin diferite mijloace de inhibare gonadotropă

este incapabil de a o restabili complet singur (prin administrare exogenă) (Young 2003).

Menţinerea unei concentraţii spermatice normale este însă strict dependentă de prezenţa FSH.

Acţiunile FSH-ului la nivelul epiteliului seminifer par următoarele (Parvinen & Ventela 1999,

Mclachlan 2000):

I. Diferenţierea şi dezvoltarea celulelor Sertoli la pubertate, menţinerea joncţiunilor celulare

II. In spermatogeneză:

1. Diferenţierea şi proliferarea spermatogoniilor – FSH-ul intervine în acest proces mai

curând prin inhibarea apoptozei celulare decât ca factor mitogen

2. Dezvoltarea spermatocitară: şi în acest proces FSH-ul, dar şi testosteronul, intervin

prin limitarea apoptozei celulare

3. Spermiogeneza: rolul FSH-ului este mai puţin cunoscut.

4. Spermiaţie: procesul este dependent în primul rând de prezenţa FSH-ului.

Deci, pentru desfăşurarea unei spermatogeneze normale, FSH- ul este esenţial în

dezvoltarea şi proliferarea spermatogoniilor şi spermiaţie. Allan demonstrează în studiul său

că FSH-ul singur poate creşte numărul de spermatide rotunde şi alungite dar este incapabil de

a finaliza singur spermatogeneza, efectele mediate de LH rămânând un determinant critic

pentru iniţierea adecvată a spermatogenezei şi pentru desăvârşirea ultimelor stadii ale

dezvoltării postmeiotice (Allan et al 2004).

LH/testosteron

Efectele LH sunt indirecte deoarece receptori pentru LH se găsesc doar la nivelul celulelor

Leydig. LH-ul stimulează însă producerea de testosteron intra şi extratesticulară . Receptori

pentru testosteron s-au evidenţiat la nivelul celulelor Leydig, Sertoli şi pe miocitele

peritubulare dar existenţa lor pe epiteliul germinativ este controversată. La nivel testicular

concentraţia de testosteron este de 50 de ori mai mare decât cea plasmatică (mult în exces faţă

de concentraţia necesară pentru saturarea receptorilor intratesticulari) (Mclachlan 2000) ; deşi

afinitatea pentru testosteron a receptorului pentru androgen e de 2-10 ori mai mică faţă de cea

pentru DHT, androgenul activ asupra epiteliului germinal este testosteronul (antagoniştii de 5

α reductază nu inhibă spermatogeneza). Administrarea de FSH şi testosteron, chiar în doze

mari, nu induce spermatogeneza pe când administrarea de FSH cu hCG şi stimularea

producerii intratesticulare de testosteron este cunoscută ca tratamentul de elecţie pentru

inducerea spermatogenezei la hipogonadicii hipogonadotropi. Odată indusă aceasta poate fi

menţinută doar cu tratament cu hCG în majoritatea cazurilor (Depenbush et al 2002). De

asemenea s-a constatat că există o balanţă între concentraţia seminală a testosteronului şi

estradiolului deoarece în sperma celor infertili s-au găsit nivelele mai mari ale estradiolului şi

mai scăzute ale testosteronului comparativ cu cei fertili (Luboshitzky et al 2002)

In concluzie se pare că FSH este esenţial pentru iniţierea spermatogenezei dar nu şi

pentru menţinerea acesteia. Citoscheletul celulelor Sertoli şi joncţiunile Sertoli – celule

germinale sunt dependente de FSH dar prezenţa testosteronului este obligatorie pentru

aderarea spermatidelor la aceste joncţiuni. Atât FSH-ul cât şi testosteronul sunt implicate în

apoptoza celulară şi în procesul de spermiaţie; prezenţa FSH-ului este esenţială în menţinerea

unei producţii spermatice normală cantitativ (Griffin & Wilson 2002).

I.6.4 PROLACTINA (PRL)

La bărbaţi PRL exercită efecte diferite, în funcţie de doză: în doze fiziologice este

necesară pentru menţinerea unei sinteze adecvate de testosteron şi creşte sensibilitatea

receptorilor tisulari androgenice iar în doze farmacologice inhibă secreţia de GnRH prin efect

aminergic mediat, cu scăderea secreţiei consecutive de FSH şi LH şi reduce activitatea 5 α

reductazei în ţesuturile periferice cu scăderea ratei de producţie a DHT. Consecinţa acestor

efecte sunt simptomele binecunoscute ale sindromului hiperprolactinic la bărbaţi, şi anume

disfuncţiile erectile şi hipo/ azoospermia.

I.6.5 hCG

Este asemănător structural şi funcţional cu LH-ul având însă mai multe gene pentru

codificarea lanţului β (cel puţin 7) astfel încât lanţul β este cu 24 aa mai lung la nivelul

capătului carboxi decât LH. Are un acid sialic terminal ce-i scade clearence-ul metabolic

comparativ cu LH-ul. Este implicat în timpul sarcinii în controlul secreţiei androgenice de la

nivelul testiculului fetal fiind produs în primul rând de placentă, dar şi de alte structuri.

Ginecomastia

Definiţie: hiperplazia difuză, netumorală a glandei mamare la bărbat

EtiopatogenieTestosteronul, independent de DHT, exercită un efect inhibitor asupra dezvolatării

canalelor galactofore derivate din ectoderm. Estrogenii au dimpotriva un afect stimulator asupra canalelor galactofore şi stromei. In etiopatogenia ginecomastiei este vorba despre un dezechilibru al balanţei Te/E la nivelul ţesutului mamar.

Anatomopatologic:Ginecomatia apare prin proliferarea canaliculară şi a stromei conjunctive. Evolutiv,

există mai multe faze:Faza floridă cu hiperplazie canaliculară şi proliferare fibroblastică la nivelul stromeiFaza intermediarăFaza fibroasă Îevoluţie de peste 1 an, cu stromă fibroasă, acelulară

FiziopatologieGinecomastia fiziologică:. A. Ginecomastia nou-născutului (30-40% din nou născuţi) apare datorită influenţei

estrogenilor materni şi placentari dar mai ales datorită încetării feed-back-ului negativ exercitat de aceştia şi creşterea consecutivă a secreţiei de LH

B. Ginecomastia pubertară: prin creşterea secreţiei de LH. Apare cam la 40% din băieţi, după instalarea semnelor pubertare, de obicei este mică, dureroasă şi se retrage spontan în maxim 2 ani.

C. Ginecomastia vârstnicului apare datorită scăderii secreţiei de androgeni şi conversiei periferice crescute a androgenilor în estrogeni

Ginecomastia patologicăA. IdiopaticăB. Familială (fără cauză evidentă)C. Scăderea sintezei sau activităţii androgenice1. Scăderea sintezei androgenice

a) Hipogonadisme Insuficinţă hipotalamo-hipofizară se însoţeşte mai rar de ginecomastie:

- Kallmann de Morsier, Laurence Moon Barde-Biedl, Prader Willy, sdr eunucului fertil, insuficienţe hipofizare de diverse cauze (tumorală, postiradiere, postchirurgicală etc)

- Hiperprolactinemia – cauzează rar ginecomastie, de obicei odată cu instalarea deficitului gonadotrop, tumori hipofizare, insuficienţă renală cronică, iatrogenă

Insuficienţă testiculară primară:- Congenitală: sdr Klinefelter, sdr Noonan, vanishing testis, bărbaţi XX,

hermafroditism adevărat- Câştigată: orhită bilaterală, castrare, iradiaţii

b) Deficite enzimatice de : 17 hidroxilază, 17-20 dezsmolază, 17 ceto reductazăc) Medicamente ce inhibă sinteza androgenică: Mitotan, Ketokonazol

2. Scăderea testosteronului activ datorită creşterii SeHBG: hypertiroidie, ciroză hepatică, cancer hepatic

3. Scăderea activităţii testosteronului la nivel de receptor: a) Insensibilitate parţială la androgeni (sdr Reiffenstein), boală Kenenedy (atrofie

musculară spinală şi bulbară X linkată)b) Medicamente ce interacţionează competitiv cu androgenii la nivelul receptorului:

Spironolactonă, Cyproteron Acetate, Cimetidină, Ranitidină, Flutaidă, derivaţii de cannabis, insecticide

4. Conversie crescută a androgenilor în estrogenia) Maladie primitivă cu creşterea activităţii aromatazei (afecţiune familială cu

transmitere autosomală sau X Linkată)b) Tumori secretante de hCG (activitate LH like) - germinom, hepatoblastom, cancer

bronşic nediferenţiat, tumori testiculare germinale (coriocarcinom, teratom, seminom)c) Reactivarea axului Ht -Hy după starvare cu creşterea LH (prizonieri de război)d) Creştera substratului androgenic - androstendion pentru aromatază: defictul de 21

hidroxilază, tumorile adrenale secretante de androgenie) Medicamente : creştera substratului pentru conversie în tratamentele cu androgeni cu

acţiune retard (Androtardyl)D. Creşterea sintezei şi acţiunii estrogenice1) Creşterea aportuluiendogen

tumori secretante de estrogeni (tumori ale celulelor Leydig sau Sertolii, carcinoame suprarenaliene)

creşterea conversiei testosteronului înandroge estrogeni : ciroză, obezitate deficite enzimatice

exogen: tratament cu Dietilstilbestrol (nu se mai utilizează), Digitala- exercită efect

estrogen like contaminarea cu produse cu estrogeni: profesional, alimentar, folosite de

parteneră: ovule intravaginale, creme, gel2) Scăderea metabolismului hepatic al estrogenilor în afecţiuni hepatice croniceE. Ginecomastii independente de un mecanism endocrin: afecţiuni ale toraceluitraumatice,

infecţioase sau neurologice bpe metamerii D6-D8: sindom Guillome Barrâ, molă dorsală, zona zoster

MEDICAMENTE IMPLICATE ÎN ETIOLOGIA UNEI GINECOMASTII1) Hormoni şi antihormoni

Estrogeni – în zilele noastre mai ales prin contaminare alimentară, profesională, de la parteneră

Androgeni aromatizabili în estrogeni – testosteron şi esteri de testosteron în special la începutul tratamentului substitutiv

Antiandrogeni streroidieni (ciproteron acetat, spironolactonă) şi non steroidieni (flutamida, nilutamida, casodex)

Inhibitori de 5α reductază (Finasterid) hCG Superagonişti de GnRH (utilizaţi în cancerul de prostată) Anticortizolice – Op’DDD, imidazole, ketokonazole

2) Medicamente din sfera digstivă: cimetidina, metoclopramid (efect antidopaminergic)3) Medicamente antiinfecţioase: derivaţi de imidazole, Izoniazida

4) Medicamente cardiovasculare: digitala – efect estrogen-like, antihipertensive centrale: metil dopa, rezerpina (efect antidopaminergic), amiodarona, verapamil, blocanţi calcici

5) Psihotrope: neuroleptice (efect antidopaminergic), fenotiazide: clorpromazina, perfenazina, butyrofenone: haloperodiol, droperidol, benzamide: sulpiride, tiaprid, antidepresive triciclice: clomipramina, imipramina, fenitoina (cresc SeHBG)

6) Chimioterapice: agenti alkilanti, vindesina

ClinicLocal - ginecomastie uni-sau bilaterală, centrată de areolă (ţesut glandular retromamelonar),

sensibilă sau nu la palpare, cu mamelon mărit, hiperpigmentat, prezenţa tuberculilor lui Morgani - semn de impregnare estrogenică ; rar galactoree

General - semne de hipogonadism, hepatomegalie, guşă su semne de hipertiroidie etc

Paraclinic1. Dozări hormonale

- Testosteron, FSH, LH, estradiol- SeHBG – raportul Te/SeHBG- PRL - în caz de asociere cu impotenţă, terapie c neuroleptice, TSH- hCG, alpha-feto-proteina

2. Imagistica- echografie mamară- echografie testiculară- mamografie

3. Alte investigaţii: hepatice, renale, pulmonare.

Diagnosticul diferenţial1. Adipomastie: mai puţin fermă, difuză, fără structură glandulară, insensibilă2. Lipom3. Cancer – unilateral, necentrat de areolă, insensibil la palpare, adenopatie axilară4. Infiltraţie leucemică

Tratament1. Tratament etiologic

ablaţia tumorii secretante de estrogeni, hCG substituţie androgenică în caz de insuficinţă testiculară

2. MedicamentosAntiestrogenice – Tamoxifene 10 mg x 2/zi dar rezultetele sunt variabile. In caz de absenţă a răspunsului în 3 luni se recomandă intervenţia chirurgicală. - răspunsul la Raloxifen pare a fi mai bunDihidrotestosteron (Andractim) - gel cu administrare percutană (nearomatizabil în estrogeni)Danazole, Testolactonă – mai puţin utilizateBromocriptină în caz de hiperprolactinemie3. Iradiere – numai ca tratament adjuvant în cancerul de prostată tratat cu estrogeni4. Ginecomastectomie în caz de ginecomastie voluminoasă, fără răspuns la tratamentul

medicamentos sau persistente după finalizarea pubertăţii

Evoluţie- bună pentru cea drog indusă după întreruperea medicamentului- 1-2 ani pentru cea pubertară- proastă în absenţa tratamentului- posibilitatea de malignizare este încă nedovedită; se pare mai curând că este vorba despre

o predispoziţie pentru cancer de săn la bărbaţii cu mutaţii ale genei BRCA2.