Testosterone: caratteristiche, azioni e applicazioni

Il testosterone [ (8R,9S,10R,13S,14S,17S)- 17-hydroxy-10,13-dimethyl- 1,2,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17- dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-3-one] è un ormone steroideo del gruppo androgeno prodotto principalmente dalle cellule di Leydig situate nei testicoli e, in minima parte, dalle ovaie e dalla corteccia surrenale. La sua produzione è influenzata molto dall’ormone luteinizzante LH. È presente anche nelle donne le quali, rispetto agli uomini, hanno una maggiore tendenza a convertire quest’ormone in estrogeni. La desinenza -one è dovuta alla presenza di un gruppo chetonico CO sull’atomo C3 del primo anello del carbonio [A] dello steroide.

Nell’uomo è deputato allo sviluppo degli organi sessuali (differenziazione del testicolo e di tutto l’apparato genitale) e dei caratteri sessuali secondari, come la barba, la distribuzione dei peli, il timbro della voce e la muscolatura. Il testosterone, nell’età puberale, interviene anche sullo sviluppo scheletrico, limitando l’allungamento delle ossa lunghe ed evitando, in questo modo, una crescita spropositata degli arti.

Nell’uomo adulto, i livelli di testosterone giocano un ruolo molto importante per quanto riguarda la sessualità, l’apparato muscolo scheletrico, la vitalità e la buona salute (intesa soprattutto come protezione da malattie metaboliche come ipertensione e diabete mellito e secondo recenti studi anche sulla depressione); contribuisce a garantire la fertilità, in quanto stimola la maturazione degli spermatozoi nei testicoli. Inoltre influenza qualità e quantità dello sperma prodotto, poiché opera sulle vie seminali e sulla prostata, deputate alla produzione di sperma. La produzione giornaliera di testosterone nell’uomo varia dai 5 ai 7 milligrammi ma, superati i 40 anni, tende a diminuire annualmente dell’1%.

Il testosterone regola anche il desiderio, l’erezione e la soddisfazione sessuale: ha, infatti, la funzione di “mettere in sincronia” il desiderio sessuale con l’atto sessuale vero e proprio, regolando l’inizio e la fine dell’erezione del pene. Un deficit di libido (desiderio sessuale) è spesso associato a una disfunzione del testosterone. Ciò è stato evidenziato anche per il desiderio sessuale femminile a seguito della sua diminuzione nel periodo post-menopausale. Il testosterone è utilizzato farmacologicamente sia in uomini che in donne, qualora vi siano alterazioni nei suoi livelli.

Il testosterone è presente in tutti i vertebrati con l’eccezione dei pesci (i quali sostituiscono quest’ormone con l’11-ketotestosterone).

Funzioni, variazioni, regolazione del testosterone

Il testosterone è il principale ormone maschile e viene:

• sintetizzato maggiormente nelle cellule di Leydig interstiziali dei testicoli a partire da molecole di colesterolo.

• poi trasformato nel fegato in altre sostanze ormonali o decomposto e smaltito tramite i reni.

La sua principale funzione è:

• In collaborazione con altri ormoni e neurotrasmettitori regola funzioni metaboliche e sessuali (in particolare aumenta l’anabolismo e diminuisce l’insulinoresistenza), diminuendo quindi il rischio di contrarre diabete mellito di tipo 2^[2][3].

• migliora le facoltà cognitive diminuendo il rischio di depressione e demenza^[2]

• aumenta l’anabolismo dell’osso diminuendo il rischio di osteoporosi^[2]

• migliora la circolazione sanguigna diminuendo il rischio di avere malattie cardiovascolari^[2][4]

• Migliora la circolazione peniena e favorisce l’erezione, diminuisce il rischio di disfunzione erettile^[2][5]

• La sintesi testosteronica è notevolmente variabile con l’età:
  • dalla nascita fino all’età di dieci anni è a un livello basso,
  • nell’adolescenza maschile tra i dieci e vent’anni aumenta rapidamente,
  • mentre diminuisce lentamente tra i trent’anni e la fine della vita.

• Inoltre, a causa di “sfasamenti” di processi metabolici di sintesi e di smaltimento, c’è una grande variazione giornaliera (circadiana)
  • con un marcato minimo verso le ore 1:00 e
  • un massimo tra le ore 6:00 e 13:00

• Il testosterone ha delle funzioni fisiologiche (assieme ad altri ormoni e fattori) prevalentemente metaboliche e sessuali.

 

Funzioni fisiologiche del testosterone

abbondanza	mancanza	conseguenze della mancanza	rischi di patologie
osteopoiesi ↑	osteoclasti ↑ osteoblasti ↓	la massa ossea diminuisce e aumentano i rischi di osteoporosi	verso l’apparato locomotore
proteoneogenesi ↑	sintesi di tessuti ↓	la massa muscolare diminuisce	verso l’apparato locomotore
lipolisi ↑	lipogenesi ↑	il grasso corporeo aumenta	verso l’apparato locomotore
ematopoiesi ↑	eritrociti ↓	stanchezza, spossatezza	verso l’apparato cardiovascolare
vasoprotezione	depositi vasali	rischi aterosclerotici	verso l’apparato cardiovascolare
normotensione	ipertensione	rischi cardiaci	verso l’apparato cardiovascolare
tolleranza al glucosio ↑	tolleranza al glucosio ↓	rischi di diabete II	sindromi metaboliche
libidine ↑	libidine ↓	rischio di disfunzione erettile	sessuali, psichiche, comportamentali
aggressività ↑	depressività ↑	rischio di malavoglia, depressività	sessuali, psichiche, comportamentali

Testosterone e anabolismo

Il testosterone è uno dei principali ormoni anabolici, assieme all’asse GH/IGF-1 e all’insulina. Prodotto principalmente dal testicolo, e in minor parte dall´ovaia e dal surrene, favorisce il passaggio degli amminoacidi alle cellule muscolari, ma al contrario dell’asse GH/IGF-1, ha un’azione maggiormente ipertrofica (aumento del volume della cellula muscolare) mediante un aumento del citoplasma, piuttosto che un’azione iperplasica (aumento del numero delle cellule muscolari), questa favorita principalmente dal IGF-1. Ha un effetto minore sulla proliferazione della cellula ossea (favorita invece da GH/IGF-1), ma interviene soprattutto sullo stivaggio di amminoacidi nel muscolo scheletrico, ed essendo androgeno, particolarmente nel pene e clitoride^[6]. Ha una forte azione di inibizione dell’insulinoresistenza, quindi aumenta la sensibilità del tessuto muscolare a captare i nutrienti, in particolare gli amminoacidi.

Variazione con l’età

Il testosterone viene sintetizzato già dal feto (a partire dalla sesta settimana di gestazione) in quantità intorno a 0,5 mg/die. In questo stadio promuove la crescita ossea e muscolare ed è responsabile della differenziazione sessuale.

• Aumenta lentamente fino a circa 1 mg/die entro i dieci anni di età.

• Entro i dieci e vent’anni di età (adolescenza maschile) la sintetizzazione aumenta rapidamente fino a raggiungere 5 ÷ 7 mg/die per rimanere a questo livello fino a circa trent’anni.

• Dopo i trent’anni, la sintetizzazione diminuisce di circa 2% all’anno fino a raggiungere 3 ÷ 4 mg/die all’età di ottant’anni.

Si notano differenze individuali di ±15% tra individui poco o molto virili: un maschio poco virile raggiunge a vent’anni una produzione testosteronica → pari a quella di cui un maschio molto virile dispone ancora a sessant’anni.

Le sieroconcentrazioni non sono “parallele” alla sintesi, perché oltre alla quantità di testosterone sintetizzato subentrano altrettanto complessi meccanismi di trasformazione e di smaltimento metabolico sulla concentrazione ematica.

Variazione circadiana

Il testosterone è sintetizzato dalle cellule di Leydig nell’interstizio testicolare a partire dal colesterolo. La maggior parte si lega poi all’albumina e al SHGB (sex hormone-binding globulin) ematica.

La metabolizzazione è caratterizzata da due meccanismi:

• conversione periferica (negli organi di mira) in DHT (di-hydro-testosterone) ed estradiolo
• decomposizione nel fegato in diversi metaboliti; congiunzione e smaltimento renale (p.es. come 17-keto-steroide).

Inoltre, a causa di “sfasamenti” di processi di sintesi e di conversione / smaltimento c’è una grande variazione giornaliera (circadiana):

la testosteronemia raggiunge un minimo verso la 1:00 di notte. Poco dopo, la regolazione causa un notevole aumento di sintetizzazione mentre la decomposizione diminuisce, il che fa rapidamente aumentare la testosteronemia fino alle 6:00 ÷ 12:00. Il pomeriggio prevalgono i processi metabolici decompositori e la testosteronemia si abbassa lentamente fino alla 1:00 di notte.

Regolazione della testosteronemia

Le cellule di Leydig, stimolate dall’ormone luteo LH proveniente dall’ipofisi, producono il testosterone a partire dal colesterolo nell’interstizio dei testicoli e lo forniscono ai tubuli seminiferi per la regolazione della spermatogenesi.

Una parte viene usata per la sintesi periferica di di-hydro-testosterone e estradiolo, un’altra viene metabolizzata per essere smaltita.

Il testosterone e l’estradiolo in circolazione “frenano” a monte la produzione di ormone luteo LH, ormone follicolostimolante FSH e l’ormone di rilascio di gonadotropine.

Tramite questo circuito regolativo si instaura un ritmo circadiano (giornaliero) di concentrazione di testosterone nel siero ematico.

Testosterone e protezione da malattie metaboliche

In passato si pensava che il testosterone avesse funzioni prettamente sessuali, recentemente si è scoperto che il suo ruolo va molto oltre la mera sessualità e coinvolge tutto il corpo. E´stato visto ad esempio che il testosterone contribuisce alla regolazione della crescita muscolare e ossea, di alcuni aspetti comportamentali e dell’umore, dell´insulinoresistenza, della sudorazione, del metabolismo del colesterolo etc.

La carenza di testosterone (ipogonadismo) è associata a molte malattie come disfunzione erettile, demenza, osteoporosi, diabete mellito di tipo 2, obesità, malattie cardiovascolari e sindrome metabolica.

La carenza di testosterone e IGF-I aumentano la mortalità e le possibilità di collasso cardiocircolatorio, in modo particolare più è basso il rapporto testosterone/cortisolo e IGF-I/cortisolo maggiori sono questi rischi^[7][8]

L’ipogonadismo è una condizione che può portare a diabete mellito, inoltre è stato visto che in uomini ipogonadici l’assunzione di testosterone diminuisce l’insulinoresistenza e migliora il quadro glicemico^[3][9][10].

Testosteronemia (metodi di determinazione e valori di riferimento)

Il testosterone legato ad SHBG non è biodisponibile. Il testosterone biodisponibile è dato dalla somma del testosterone libero (DHT) e del testosterone legato ad albumina.

Ci sono diversi test ematici per determinare il testosterone totale nel siero, ma i valori sono da usare con prudenza, perché non includono testosterone metabolicamente attivo.

Di contrasto, il testosterone libero è sintomaticamente e diagnosticamente più affidabile. La misurazione diretta è molto costosa e varia notevolmente tra laboratorio e laboratorio. Esiste però una determinazione indiretta tramite un calcolo tra testosterone totale, albumina e SHBG (sex hormone binding globuline).

C’è un piccolo calcolatore sul sito della ISSAM in merito che calcola il testosterone libero e biodisponibile dai valori per testosterone totale e SHBG:

testosterone libero, biodisponibile = f(testosterone totale, albumina, SHBG)

 

Non è stato stabilito un limite inferiore “normale”, bensì è stato raggiunto il seguente accordo tra specialisti:

Visto le forti variazioni circadiane, è preferibile che i campioni siano rilevati in mattinata (anche se non è definito nella letteratura a cui si è fatto riferimento).

Testosterone totale	Testosterone libero
> 12 nmol/l (346 ng/dl)	> 250 pmol/l (72 pg/ml)	Abbondanza
< 8 nmol/l (231 ng/dl)	< 180 pmol/l (52 pg/ml)	Mancanza

 

Impiego clinico del testosterone

Il testosterone è indicato principalmente nella terapia dell’ipogonadismo.

A livello di ricerca scientifica sembra avere una promettente efficacia contro infarto, malattie cardiocircolatorie^[12], anemia^[13], diabete mellito^[3][9][10], osteoporosi e altre malattie metaboliche^[13], depressione^[14].

Negli USA, in Canada e in Nuova Zelanda dopo il 2010 si è avuto un aumento esplosivo delle vendite di testosterone nell’invecchiamento e nei problemi età correlati. I farmaci a base di testosterone sono stati studiati e approvati nelle forme di ipogonadismo con bassi livelli di testosterone endogeno. Suggerendo, però, che bassi livelli di testosterone sono correlati con l’invecchiamento e con la bassa libido maschile si è fatta una “indebita” pressione sulla popolazione circa la possibilità di “risolvere” un problema tipico dell’età, secondo una tipica strategia di disease mongering. Inoltre, è stato tentato agendo sulle categorie di medici specialisti di spostare il valore patologico del livello serico del testosterone circolante.^[15]

Nei soggetti ipogonadici di età inferiore ai 50 anni, l’assunzione di testosterone a fini clinici comporta una bassa frequenza di gravi effetti collaterali^[16], tuttavia essa spesso causa ginecomastia (dovuta alla conversione di quest´ormone in estrogeni), ammorbidimento dei testicoli, e riduzione della sintesi di gonadotropine pituitarie ( LH e FSH) con conseguente inibizione della produzione endogena di testosterone^[13].

In passato si credeva che il testosterone (quindi anche l’assunzione dello stesso) potesse aumentare il rischio di malattie cardiovascolari, tuttavia è stato visto che quest´ipotesi non era soltanto falsa, ma addirittura era vero il contrario: l’uso di questa sostanza riduceva questi rischi^[13].

Il testosterone può alzare il valore di ematocrito (il quale se in eccesso può causare trombosi), perciò i soggetti che ne fanno uso dovrebbero controllare regolarmente questo parametro^[13].

La maggioranza degli studi non hanno trovato un aumento di rischio di cancro alla prostata tra i soggetti che assumono testosterone, tuttavia l’assunzione di questa sostanza dovrebbe essere attentamente valutata ed eventualmente monitorata in persone che hanno un cancro alla prostata o che per familiarità sono soggetti a questa malattia^[13].

Nonostante i maschi abbiano più testosterone e siano più aggressivi delle femmine, sembra che i criminali in genere non abbiano maggiori livelli di testosterone rispetto alle persone dello stesso sesso che non delinquono, perciò negli esseri umani non esiste un’associazione statistica tra i livelli di testosterone e l’aggressività^[17]. In generale è stato visto che in alcuni casi, se l’assunzione eleva eccessivamente i livelli testosteronici (come avviene in alcuni atleti) è possibile un aumento di aggressività, che invece non avviene se l’assunzione è finalizzata alla cura dell’ipogonadismo e se le concentrazioni ormonali rimangono normali, in questi casi si può avere soltanto un miglioramento dell’umore e una maggiore grinta nell’affrontare la vita quotidiana^[18].

Applicazione sportiva

Nella supplementazione farmacologica sportiva il Testosterone è senza dubbio il Re degli AAS. Parte integrante di innumerevoli preparazioni in diverse discipline sportive, dal Power Lifting al BodyBuilding, il Testosterone è una molecola estremamente versatile utilizzabile sia in una fase “Bulk” che in una fase “Cut” o “Pre-contest”; tutto sta nel controllo della sua aromatizzazione e, quindi, degli estrogeni.

I motivi per i quali il Testosterone viene utilizzato in ambito sportivo sono ricollegabili a quanto già precedentemente detto, e cioè:

• Eccellenti qualità anabolizzanti e il susseguente aumento del tessuto magro dovuto all’incremento della sintesi proteica.
• Incremento rapido della massa e della forza.
• Aumento della sintesi di glicogeno muscolare .
• Aumento della sensibilità muscolare (del miocita) all’Insulina.
• Maggiore mobilitazione dei grassi a scopo energetico e riduzione della liposintesi.
• Aumento del numero dei globuli rossi con conseguente miglioramento del trasporto di ossigeno e nutrimento ai tessuti.
• Aumento della formazione e della densità ossea e dell’uso dei minerali.
• Incremento della sintesi e del deposito di Fosfocreatine(CP).
• Miglioramento del recupero e della rigenerazione muscolare.
• Controllo moderato del Cortisolo e di salvaguardia delle proteine.
• Intensità della funziona cerebrale e della spinta psico-fisica durante gli allenamenti.
• Aumento della funzione immunitaria e della protezione contro il danno immune.
• Aumento del ritmo metabolico .
• Aumento dell’HDL e riduzione dell’LDL e del Colesterolo totale (dose dipendente).
• Aumento significativo della libido.
• Aumento della fiducia e del senso di benessere.

Con la pubblicazione negli anni trenta da parte di vari gruppi di ricerca che si impegnarono nella scoperta dei fattori androgenici presenti nei testicoli, tra i quali spiccano nel 1935 l’équipe di Ernst Laqueur che pubblicò Sull’ormone maschile cristallino dei testicoli,  quella di Leopold Ruzicka (Nobel) con l’articolo Sulla preparazione artificiale dell’ormone testicolare testosterone, e quella di Adolf Butenandt (Nobel) con il resoconto Un metodo per preparare il testosterone dal colesterolo^[18] , iniziò l’era dell’utilizzo del Testosterone sintetico sia in ambito medico e sia per il miglioramento delle prestazioni. Il primo Testosterone farmaceutico commercializzato era quello in sospensione acquosa dopodiché vennero commercializzate varianti dell’androgeno legate ad un estere  in soluzione oleosa (con una vita attiva decisamente maggiore).

Il Testosterone viene largamente utilizzato nelle sue varie forme a dosaggi medi variabili:

• Testosterone in sospensione: vita attiva di circa 24h è utilizzato alla dose di 25-100mg/die.
• Testosterone Propionato: vita attiva di circa 2-3 giorni è utilizzato alla dose di 50-100mg/die o ogni 2 giorni.
• Testosterone Enantato : vita attiva di circa 15 giorni (con un apice nei primi 8 giorni dall’iniezione) è utilizzato alla dose media di 250mg-2g/settimana.
• Testosterone Cipionato:  vita attiva di circa 15-16 giorni (con un apice nei primi 8 giorni dall’iniezione) è utilizzato alla dose media di 250mg-2g/settimana.
• Testosterone Undecanoato (orale): vita attiva di circa 6-8h è utilizzato alla dose media di 240-400mg/die.

Ne esistono altri ovviamente, ma quelli riportati sono le forme maggiormente utilizzate.

Come ben sappiamo, il Testosterone rientra fra le sostanze proibite durante l’attività sportiva agonistica sia in allenamento sia in gara (The 2007 Prohibited List World Anti-Doping Code), il suo uso a fini sportivi viene considerato doping.

 

Gabriel Bellizzi

 

Riferimenti:

Wikipedia

1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 24.10.2012
2. ^ ^{a b c d e} The many faces of testosterone. [Clin Interv Aging. 2007] – PubMed – NCBI
3. ^ ^{a b c} The dark side of testosterone deficiency: I… [J Androl. 2009 Jan-Feb] – PubMed – NCBI
4. ^ The dark side of testosterone deficiency: I… [J Androl. 2009 Sep-Oct] – PubMed – NCBI
5. ^ The dark side of testosterone deficiency: I… [J Androl. 2009 Jan-Feb] – PubMed – NCBI
6. ^ Frank H. Netter. Apparato endocrino. Elsevier srl, 2002. p. 225. ISBN 88-214-2657-2.
7. ^ Improved prediction of all-cause mortality by a com… [Steroids. 2012] – PubMed – NCBI
8. ^ Anabolic deficiency in men with chronic heart fa… [Circulation. 2006] – PubMed – NCBI
9. ^ ^{a b} http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19859074?itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum&ordinalpos=10
10. ^ ^{a b} http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16728551
11. ^ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22511747
12. ^ ^{a b c d e f} Hypogonadism in the Aging Male Diagnosis, Potential Benefits, and Risks of Testosterone Replacement Therapy
13. ^ http://www.abcsalute.it/notizie-salute/news/in-arrivo-nuove-cure-contro-la-depressione.html
14. ^ Perls T, Handelsman DJ, Disease mongering of age-associated declines in testosterone and growth hormone levels, in J Am Geriatr Soc, vol. 63, nº 4, 2015, pp. 809–11, DOI:10.1111/jgs.13391, PMID 25809947.
15. ^ Risks and benefits of testosterone therap… [Nat Rev Endocrinol. 2013] – PubMed – NCBI
16. ^ name=”isbn0-12-373612-9″> Wright J, Ellis L, Beaver K, Handbook of crime correlates, San Diego, Academic Press, 2009, pp. 208–210, ISBN 0-12-373612-9.
17. ^ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17178554
18. ^ ^{a b c d} “La storia del testosterone”, di John M.Hobermann e Charles E.Yesalis”, pubbl. su “Le Scienze (Scientific American)”, num.320, aprile 1995, pag.72-79