U človeka prebieha syntéza testosterónu z veľkej časti (95% asi) na úrovni semenníkov, najmä v intersticiálnych bunkách Leydig. Tieto bunky sú usporiadané izolovane alebo v malých skupinách v stróme, ktorá obklopuje skrútený semenník. tubuly, zodpovedné za spermatogenézu Leydigove bunky spoločne predstavujú takzvanú intersticiálnu žľazu, miesto produkcie steroidných androgénnych hormónov vrátane testosterónu.
Intersticiálne bunky Leydiga, polyhedrálne a často nepravidelného tvaru, syntetizujú testikulárne steroidy vychádzajúce z cholesterolu prenášaného LDL alebo syntetizované v bunke počínajúc acetátom (beta-oxidáciou). Počas procesu steroidogenézy, ktorý prebieha na mitochondriálnej úrovni., cholesterol sa premieňa na pregnenolón a následne na DHEA, androstendión a testosterón.
- Hlavným testikulárnym steroidom produkovaným Leydigovými bunkami je testosterón, potom tu máme androstendión, DHEA, DHT a estradiol (E2).
V semenníkoch sa produkuje 95% testosterónu, zatiaľ čo DHT a estradiol sa získavajú 80% z periférnej premeny prekurzorov semenníkov a nadobličiek a 20% sa tvorí v semenníkoch.
K syntéze testikulárnych steroidov (steroidogenéza) dochádza po stimulácii LH receptorov exprimovaných Leydigovými bunkami (z tohto dôvodu sa u mužských LH nazýva aj Intersticiálne bunky stimulujúce hormón(ICSH).
Je to sekrécia LH hypofýzou v reakcii na hypotalamický GnRH (Hormon uvoľňujúci gonadotropín) pulzatívneho typu je prerušovaná aj produkcia testosterónu v semenníkoch. Je však potrebné poznamenať, že reakcia semenníkov na stimul LH je neskorá (24-72 h).
Produkcia testosterónu v semenníkoch je prísne závislá od hypotalamu a hypofýzy; hovoríme preto o osi hypotalamus-hypofýza-semenník.
- GnRH vylučovaný hypotalamom sa dostáva do gonadotropných buniek adenohypofýzy, kde sa viaže na špecifické membránové receptory, stimuluje sekréciu LH a malej časti FSH, ku ktorej dochádza pulzačným spôsobom:
- na úrovni semenníkov určuje LH syntézu testosterónu Leydigovými bunkami, ktoré podporujú premenu cholesterolu na pregnenolón až po produkciu testosterónu → testosterón priamo inhibuje syntézu a hypotalamické uvoľňovanie GnRH a hypofyzárneho LH (kontrola krmiva).
- FSH sa viaže na špecifické membránové receptory umiestnené na povrchu Sertoliho buniek, stimuluje uvoľňovanie rôznych bielkovín a hormónov → tieto látky (inhibín) na jednej strane potláčajú hypotalamické uvoľňovanie FSH a na druhej strane podporujú dozrievanie spermií. FSH tiež pôsobí na zárodočné bunky obsiahnuté v semenných tubuloch, stimuluje dozrievanie spermií, ktoré tiež vyžadujú dostatočné koncentrácie testosterónu.
- Malé množstvo estradiolu produkovaného na úrovni semenníkov a pochádzajúce z periférnej konverzie androgénov (aromatáza) pôsobí na hypotalamickej a hypofyzárnej úrovni, čím sa znižuje amplitúda spontánnych pulzácií LH.
- Prolaktín stimuluje produkciu androgénov Leydigovými bunkami a zvyšuje ich účinok zvýšením citlivosti cieľových tkanív; v prípade hyperprolaktinémie však dochádza k opačným účinkom.
Z vyššie uvedeného je zrejmé, že endokrinnú aktivitu Leydigových buniek podporujú nosné alebo Sertoliho bunky umiestnené v stene semenných tubulov vedľa zárodočných buniek používaných na spermatogenézu, to znamená na syntézu mužských spermií alebo gamét .
Bunky Sertoli vykonávajú množstvo funkcií, vrátane zachovania architektúry semenných tubulov a zabezpečenia metabolických výmen so zárodočnými bunkami na koordináciu spermatogenézy; to všetko predovšetkým vďaka endokrinnej aktivite, ktorou bunky Sertoli produkujú:
- ABP: proteín, ktorý viaže testosterón a DHT, čím sa zvyšuje ich koncentrácia na tubulárnej a epididymálnej úrovni; preto podporuje spermatogenézu.
- inhibín: pôsobí na úrovni hypofýzy, kde selektívne inhibuje sekréciu FSH
- estrogény: odvodené z aromatázovej metabolizácie testosterónu produkovaného blízkymi intersticiálnymi bunkami Leydiga
