31.3.1. A tesztoszteron felfedezése és előállításának mérföldkövei

1849-ben A. Berthold német fiziológus kísérletei: kakasok heréje átültethető kasztrált kakasokba, a hasüregbe átültetett és a belekben megtapadt here funkcióképes, olyan fiziológiás működést vált ki az előzőleg kasztrált állatokban, amely által megmaradt a normál kakasokra jellemző hangképzés, viselkedés (nemi érdeklődés, agresszivitás). Berthold kísérlete felhívta a figyelmet a nemi hormonok fontosságára, illetve a szervben való lokalizációjára.

1889-ben óriási felháborodást és feltűnést váltott ki Brown-Séquard bejelentése a herekivonat fiatalító hatásáról. A hetvenes éveiben járó Séquard kutya és tengerimalac őrölt heréiből kipréselt és vízzel higított nedvvel injekciózta saját magát, s ennek tulajdonította, hogy szellemi és testi ereje feltűnően fokozódott, ezért úgy vélte, hogy megfiatalodott, megtalálta a fiatalság elixírjét. A kivonatot Séquardin néven genfi laboratóriumában gyártotta, és ingyen adott belőle kipróbálásra az érdeklődő orvosoknak. 1889 végére már több ezer orvos próbálta alkalmazni különböző betegségek kezelésére a herekivonatot. Amerikában a kivonat a hangzatos "életelixír" nevet kapta. Több mint 50 évvel Berthold kísérletei után Párizsban A. Pézard ismét a háziszárnyasok másodlagos hím nemi sajátosságainak és a here feltételezett endokrin tevékenységének összefüggésével foglalkozott. Magyar vonatkozása is van a történetnek, miszerint Freud János (1901-1948), magyar farmakológus 1926-ban Pézarddal dolgozott Párizsban. 1939 májusában Freud Amszterdamba utazott, ahol csatlakozott Ernst Laquer kutatócsoportjához, ahol elősegítette, hogy Laquernek, a farmakológia professzorának és a néhány éve megalakult Organon Vállalat befolyásos tanácsadójának érdeklődése a hím nemi hormon felé irányuljon. A tesztoszteron felfedezőjeként a tan- és kézikönyvekben Laquer neve szerepel, azonban több elismert szakember arra a következtetésre jutott, hogy Freud János döntő felvezetése vezetett a tesztoszteronnak, mint hím nemi hormonnak a felismeréséhez, mert elsőnek mutatta ki, hogy heréből olyan szteroidot lehet nyerni, ami minden korábbi tesztben vizsgált szteroidnál hatékonyabbnak bizonyul.

1931-ben S. Kober német kémikus bikaherekivonatot készített, melynek kristályos formája tesztoszteron-szerű hatásokkal rendelkezett. Csak évekkel később derült ki, hogy a molekula viselkedése és hatása alapján a tesztoszteront sikerült izolálniuk.

A következő nagy mérföldkő A. Butenandt göttingeni egyetemi magántanár nevéhez fűződik, aki férfivizeletből próbált hasonló aktivitású kristályos vegyületet nyerni. Munkája sikeresnek bizonyult, azzal a kitétellel, hogy: a vizeletből nyert androgén hatású vegyület, nem teljesen azonos a hím nemi hormonnal. Vegyületét androszteronnak nevezte el. A Butentendt által tett felismerés tette lehetővé, hogy egy magyar kémikus Dávid Károly Gyula a Laquer intézetben az igazi herehormon kutatására koncentrálhasson. Tulajdonképpen az ő nevéhez fűződik a tesztoszteron izolálása és szerkezetének megállapítása. Dávid 1935-ben a Holland Élettani és Farmakológiai Társaság előtt "Tesztoszteron, a bikaheréből nyert kristályos hím nemi hormon" címmel tartott előadást, amit közöltek is. A közleményhez fűzött megjegyzés tartalmazza a tesztoszteron ma is elfogadott szerkezeti képletét.

A tesztoszteron képletének azonosítását követően Svájcban L.Ruzicka és A.Wettstein, a Ciba gyár kutatói 1935-ben elindították Ciba nevében a tesztoszteron kémiai szintézisének szabadalmaztatását.

Az Organon támogatta Laquer-csapat és a Ciba gyár kutatói mellett a berlini Schering gyógyszergyár támogatását élvező Butenandt is sikereket ért el: 1935 áprilisában előállította az androszténdiont, munkáját 4 hónappal később folyóiratban publikálta, amelyben tesztoszteron koleszterinből történő előállítását írja le. A szteroid hormonok szintézisét a szervezetünkben a 21. ábrán szemléltetjük.

A testépítésben a 60-as évekre tehető azoknak a sportolóknak a megjelenése a versenyeken, akik szteroidokkal fokozták teljesítményüket.

Az anabolikus szteroidok olyan szintetikus úton előállított hormonok (javarészt a tesztoszteron származékai (15. táblázat), melyek fokozzák a fehérjeszintézist és az aminosavak izomszövetbe történő beépülését. Ha a tesztoszteron gyűrűjéhez C17α pozícióban alkil csoportot kapcsolunk, erőteljes anabolikus hatást érhetünk el (22. ábra).

Anabolikus szteroidokat pozitív nitrogén egyensúly létrehozására, testsúly gyarapodására, eritropoezis fokozására, legyengült emberek kezelésére alkalmazzák a gyógyászatban. A szteroidoknak 3 nagy csoportját különböztetjük meg: anabolikus, androgén, illetve anabolikus-androgén szteroidok. Az anabolikus szteroidok kevésbé férfiasító hatásúak, mint az androgének, izomépítő tulajdonságuk hangsúlyosabb. A tisztán androgén szteroidok csak csekélyebb anabolikus hatással rendelkeznek általánosságban. Fontos tulajdonságuk viszont, hogy az izomszövetben tehát az izomszövet lebontását megakadályozó (anti-katabolikus) hatást válthatnak ki olyan módon, hogy közvetett úton befolyásolják a kortizol hatását. A mellékvese glükokortikoid hormonjai az izomsejtekben pontosan ellentétes módon hatnak, mint az androgének, nevezetesen úgy, hogy a raktározott fehérjék lebontását indítják meg. Ez a folyamat maga a katabolizmus, melynek eredményeképpen megkezdődik az izomszövetek lebontása. Izomgyarapodást tehát akkor tapasztalunk, ha a tesztoszteron anabolikus hatása erősebb, mint a kortizol lebontó tevékenysége. Anabolikus szteroidok alkalmazása magasabb androgén koncentrációt eredményez, ami háttérbe szorítja a glükokortikoidokat. A glükokortikoidok hatása csökken, így kevesebb sejthez jut el az utasításuk, hogy bontsák le a fehérjéket, vagyis hosszú távon nagyobb mértékű lesz azok felhalmozódása. A folyamat mögött az áll, hogy az androgének a glükokortikoidok helyére kötődnek a glükokortikoid receptorok kötőhelyein. In-vitro tanulmányok szerint a tesztoszteron nagy affinitást mutat ezekhez a receptorokhoz, ami alátámasztja a fentieket, bár a pontos mechanizmus még vita tárgyát képezi. Viszont egyértelmű, hogy a szteroidok alkalmazása gátolja a fehérjebontást még éhezés mellett is, ami egyértelműen antikatabolikus hatás. A szteroidok alkalmazása növeli a kreatinszintézis ütemét is. Szerkezetileg rokonságban állnak a tesztoszteronnal, legismertebb hatóanyagok a stanozol, a metalon, a nandrolon. Teljesítménynövelő hatásuk nagy, de káros mellékhatásaik is erősek, így ez a legveszélyesebb doppingfajta. Ha a tizenéveseknél alkalmazzák, a csontok növekedése megáll, csökken a spermatermelés, a fiúknál heresorvadás következik be. Ennél is veszélyesebb a rendszeres használat mellett évek múltán kialakuló magas vérnyomás, valamint a máj- és a vesedaganat. Az alkalmazásuk nőknél elférfiasodást, a petefészek működésének és a menstruációnak a megszűnését, terméketlenséget eredményezhet.

 

 

 

21. ábra: Szteroidhormonok szintézise


Hormon

Termelő sejt

Neve

Szénatomszáma

Fő hatása

Mellékvesekéreg

Zona glomerulosa

Zona fasciculata

Zona reticularis

 

Aldoszteron

Kortizol

DHEA

 

C21

C21

C19

 

Mineralokortikoid

Glucocorticoid

Gyenge androgén

Ovarium

Theca interna

 

 

granulosa sejtek

 

Progeszteron

Androsztendion

 

ösztradiol

 

C21

C19

 

C18

 

gesztagén

gyenge androgén

 

ösztrogén

Here

Leydig sejt

 

tesztoszteron

 

C19

 

erős androgén

Placenta

Trophoblast

 

Progeszteron

Ösztradiol

ösztriol

 

C21

C18

C18

 

gesztagén

ösztrogén

ösztrogén

15. Táblázat: Szteroidhormonok termelődése humán szervezetben

 

 

22. ábra: Tesztoszteron képlete. Ha a tesztoszteron gyűrűjéhez C17α pozícióban alkil csoportot kapcsolunk, erőteljes anabolikus hatást érhetünk el.