Leydig Zellen: Aufbau, Funktion und Klinik

Die Bildung von Testosteron, was vor allem durch die Leydig Zellen des Hodens geschieht, ist sehr wichtig für die Regulation verschiedener Verhaltensweisen und physiologischer Prozesse, die vor allem im männlichen Körper eine wichtige Rolle spielen. Dieser Artikel erläutert Aufbau, Lage, Funktion und physiologische Prozesse im Zusammenhang mit diesen Zellen.

Leydig Zellen – Definition

Leydig Zellen sind hormonproduzierende Zellen im Hoden des Mannes, die vor allem für die Synthese von Testosteron verantwortlich sind und damit eine wichtige Rolle bei der Regulation der Spermatogenese sowie der Produktion des Sexualhormons spielen. Benannt wurden die Zellen nach dem deutschen Anatom Franz von Leydig, der um 1850 diese Zellen beschrieb.

Leydig Zellen – Aufbau und Lage

Die Leydig Zellen liegen im Interstitium des Hodens zwischen den Hodenkanälchen (Tubuli seminiferi) und haben eine große Form mit viel, stark ausgeprägtem, glattem endoplasmatischem Retikulum (ER). Das Zytoplasma der Zelle ist außerdem gefüllt mit Lipidtropfen.

Leydig Zellen – Funktion und Physiologie

Die Hauptaufgabe der Leydig Zellen ist die Produktion von Testosteron, das wichtige regulatorische Aufgaben im menschlichen Körper hat und nicht nur für die Ausbildung des männlichen Geschlechts zuständig ist, sondern auch andere Funktionen des Körpers kontrolliert.

Regulation der Testosteronsynthese

Der Hypothalamus im Gehirn produziert ein Regulationshormon, das auf die Gonaden (Keimdrüsen) wirken. Dieses Hormon des Hypothalamus heißt Gonadotropin releasing hormone (GnRH) und wirkt in der Adenohypophyse positiv auf die Freisetzung von follikelstimulierendem und luteinisierendem Hormon (FSH und LH).

FSH regt die Sertoli-Zellen in der Wand der Hodenkanälchen zur Spermatogenese an, gleichzeitig fördert es die Freisetzung von ABP (Androgenbindendes Protein), welches wichtig für den Transport von Testosteron im Blut ist. LH treibt die Leydig Zellen zur Synthese von Testosteron an. Testosteron wiederum sorgt für eine Hemmung seiner eigenen Bildung im Sinne eines negativen Feedbacks. Dies tut es durch Inhibition der Freisetzung von LH aus der Hypophyse. Zudem fördert Testosteron die Bildung von Inhibin in den Sertoli Zellen, das wiederum für eine Hemmung der FSH-Sekretion in der Adenohypophse sorgt.

Bildung von Testosteron

Testosteron wird zusätzlich auch in der Nebennierenrinde hergestellt. Jedoch findet die meiste Produktion in den Hoden des Mannes statt.

Ausgangsstoff für die Synthese aller Steroidhormone ist Cholesterin. Es wird durch das Enzym 20,22-Desmolase in Pregnenolon umgewandelt, aus dem entweder Mineralcorticoide, Corticosteroide und eben Androgene entstehen können. Durch Oxidation wird Pregnenolon zu 17-Hydroxypregnenolon, welches in Dehydroepiandrosteron umgewandelt wird. Dieses wiederum kann zu Androstendion katalysiert werden, welches letztendlich in einem letzten Schritt zu Testosteron oxidiert werden kann.

Testosteron kann durch das Enzym Aromatase zu Östradiol synthetisiert werden, allerdings fehlt den Leydig Zellen dieses Enzym, damit sie Testosteron ausschütten.

Männliche Geschlechtsentwicklung

Schon ab der achten Schwangerschaftswoche produzieren die Leydig Zellen Testosteron und schütten es aus. Dies hat einen Einfluss auf die Entstehung des männlichen Geschlechts und der männlichen Geschlechtsorgane. Durch die höheren Testosteronspiegel differenzieren sich aus dem Wolff-Gang (Ductus mesonephricus) die Nebenhoden, Samenblasen und Samenleiter. Zusätzlich sorgt das Anti-Müller-Hormon (AMH) für den Verschluss des Müller-Gangs, der für die Entwicklung weiblicher Geschlechtsorgane verantwortlich ist.

In der Pubertät sorgt ein hoher Anstieg des Testosteronspiegels für die weitere Entwicklung der männlichen Geschlechtsmerkmale.

Spermatogenese

Mit der Testosteronproduktion nehmen die Leydig-Zellen Einfluss auf die Regulation der Herstellung von reifen Spermien – der sogenannten Spermatogenese.

Stoffwechselfunktionen von Testosteron

Testosteron fördert die Proteinsynthese in den Muskeln und ist entscheidend für den Aufbau und die Erhaltung der Muskelmasse. Es stimuliert die Bildung von Muskelproteinen und hemmt gleichzeitig den Abbau dieser Proteine, wodurch es anabole (muskelaufbauende) Effekte hat. Außerdem beeinflusst es die Fettverteilung im Körper und trägt zur Reduktion von Fettgewebe bei. Gleichzeitig fördert es den Aufbau fettfreier Körpermasse und verbessert die Insulinsensitivität, was den Fettstoffwechsel insgesamt positiv beeinflusst. Indirekt wirkt Testosteron auch auf den Fettstoffwechsel, indem es den Cholesterinspiegel reguliert.

Insgesamt unterstützt Testosteron den Energiestoffwechsel, indem es die Muskelmasse und die körperliche Leistungsfähigkeit erhöht. Es verbessert den Glukosestoffwechsel und kann durch eine gesteigerte Insulinsensitivität zu einem stabilen Blutzuckerspiegel beitragen.

Unter anderem spielt Testosteron auch eine wesentliche Rolle bei der Knochengesundheit, indem es die Knochenmineraldichte erhöht. Es regt die Aktivität der Osteoblasten (knochenaufbauende Zellen) an und hemmt den Knochenabbau, wodurch das Risiko von Osteoporose verringert wird.

Leydig Zellen – Klinik und Erkrankungen

Ein Leydig-Zell-Tumor ist eine seltene Form eines Keimstrang-Stroma-Tumors, der von den Leydig-Zellen des Hodens oder, seltener, des Ovars (Eierstock) ausgeht. Leydig-Zellen befinden sich in den Hoden und sind für die Produktion von Testosteron verantwortlich. Diese Tumoren können sowohl bei Männern als auch bei Frauen auftreten, wobei sie bei Männern häufiger diagnostiziert werden. In den meisten Fällen handelt es sich um gutartige Tumoren. Allerdings können sie auch bösartig sein.

Leydig-Zell-Tumoren sind häufig hormonproduktiv. Sie können vermehrt Testosteron oder, seltener, Östrogen produzieren, was zu hormonellen Störungen führt. Die Symptome hängen somit von der hormonellen Aktivität und aber auch dem Geschlecht des Betroffenen ab.