Categoria: Endocrinologia

Effetti collaterali, Endocrinologia, Peptidi, Supplementazione farmacologica

EPO e miglioramento delle prestazioni

DISCLAIMER: Il presente articolo è a solo scopo educativo, di intrattenimento e informativo. Non rappresenta in alcun modo una forma di incitamento all’uso/abuso di sostanze dopanti. L’autore ed il sito, per tanto, è esentato da qualsiasi responsabilità dipendente dalla libera scelta individuale.

Introduzione:

L’uso dell’eritropoietina (EPO) per migliorare le prestazioni atletiche, soprattutto nel ciclismo agonistico, è una questione controversa da oltre vent’anni. Nonostante la sua diffusione e le controversie che ne derivano, mancano ancora prove scientifiche solide che ne dimostrino l’efficacia nel migliorare le prestazioni dei ciclisti ben allenati.

Jules Heuberger e il suo team del  Centre for Human Drug Research nei Paesi Bassi si sono posti l’obiettivo di affrontare scientificamente proprio questa domanda: L’EPO migliora effettivamente le prestazioni dei ciclisti esperti? Hanno condotto uno studio in doppio cieco, randomizzato e controllato con placebo – considerato il “gold standard” della ricerca scientifica – con dosaggi di EPO che rispecchiano l’uso reale nel ciclismo agonistico. Questo articolo ne condivide i risultati.

Ma partiamo con ordine…

Caratteristiche e azioni dell’Eritropoietina (EPO)

Paul Carnot

Nel 1905, Paul Carnot propose l’idea che un ormone regolasse la produzione di globuli rossi. Dopo aver condotto esperimenti su conigli sottoposti a salasso, Carnot e la sua studentessa laureata Clotilde-Camille Deflandre[1] attribuirono un aumento dei globuli rossi nei conigli trattati a un fattore emotropico chiamato emopoietina. Eva Bonsdorff e Eeva Jalavisto chiamarono la sostanza emopoietica “eritropoietina”. K.R. Reissman e Allan J. Erslev hanno dimostrato che una certa sostanza, circolante nel sangue, è in grado di stimolare la produzione di globuli rossi e di aumentare l’ematocrito. Questa sostanza è stata purificata e confermata come eritropoietina.[2][3]

Nel 1977, Goldwasser e Kung hanno purificato l’EPO.[4] L’EPO pura ha permesso di identificare parzialmente la sequenza aminoacidica e di isolare il gene.[2] L’EPO sintetica è stata utilizzata per la prima volta con successo per correggere l’anemia nel 1987.[5] Nel 1985, Lin et al. hanno isolato il gene dell’eritropoietina umana da una libreria genomica di fagi e l’hanno utilizzato per produrre l’EPO.[6] Nel 1989, la Food and Drug Administration (FDA) statunitense ha approvato l’ormone Epogen per l’uso in alcune anemie.[7][8]

Gregg L. Semenza e Peter J. Ratcliffe hanno studiato il gene dell’EPO e la sua regolazione ossigeno-dipendente. Insieme a William Kaelin Jr. hanno ricevuto il Premio Nobel 2019 per la Fisiologia o la Medicina per la loro scoperta del fattore inducibile dell’ipossia (HIF), che regola il gene dell’EPO, così come altri geni, in risposta all’ipossia.[9]

L’Eritropoietina (/ɪˌrɪθroʊˈpɔɪ. ɪtɪn, -rə-, -pɔɪˈɛtɪn, -ˈiːtɪn/; [10][11][12] EPO), nota anche come eritropoetina, ematopoietina o emopoietina, è una citochina glicoproteica secreta principalmente dai reni in risposta all’ipossia cellulare; stimola la produzione di globuli rossi (eritropoiesi) nel midollo osseo. Bassi livelli di EPO (circa 10mU/mL) sono costantemente secreti in quantità sufficiente a compensare il normale ricambio dei globuli rossi. Le cause comuni di ipossia cellulare che determinano livelli elevati di EPO (fino a 10.000mU/mL) comprendono qualsiasi anemia e l’ipossiemia dovuta a malattie polmonari croniche e alla bocca.

L’Eritropoietina è prodotta dai fibroblasti interstiziali del rene in stretta associazione con il capillare peritubulare e il tubulo contorto prossimale. Viene prodotta anche nelle cellule perisinusoidali del fegato. La produzione epatica predomina nel periodo fetale e perinatale; la produzione renale predomina nell’età adulta. È omologa della trombopoietina.

rhEPO

L’Eritropoietina esogena, l’Eritropoietina umana da DNA ricombinante (rhEPO), viene prodotta con la tecnologia del DNA ricombinante in coltura cellulare e viene chiamata collettivamente agenti stimolanti l’eritropoiesi (ESA): due esempi sono l’epoetina alfa e l’epoetina beta. Gli ESA sono utilizzati nel trattamento dell’anemia nella malattia renale cronica, dell’anemia nella mielodisplasia e dell’anemia da chemioterapia oncologica. I rischi della terapia includono morte, infarto miocardico, ictus, tromboembolismo venoso e recidiva del tumore. Il rischio aumenta quando il trattamento con EPO aumenta i livelli di emoglobina oltre 11g/dL fino a 12g/dL: questo è da evitare.

GATA2

Come accennato, i livelli di eritropoietina nel sangue sono piuttosto bassi in assenza di anemia, circa 10mU/mL. Tuttavia, in caso di stress ipossico, la produzione di EPO può aumentare fino a 1000 volte, raggiungendo 10.000mU/mL di sangue. Negli adulti, l’EPO è sintetizzata principalmente dalle cellule interstiziali nel letto capillare peritubulare della corteccia renale, con quantità aggiuntive prodotte nel fegato,[13][14][15] e nei periciti del cervello.[16] Si ritiene che la regolazione si basi su un meccanismo di feedback che misura l’ossigenazione del sangue e la disponibilità di ferro.[17] I fattori di trascrizione per l’EPO sintetizzati costitutivamente, noti come fattori inducibili dall’ipossia, sono idrossilati e digeriti proteosomicamente in presenza di ossigeno e ferro. Durante la normossia, GATA2 inibisce la regione promotrice dell’EPO. I livelli di GATA2 diminuiscono durante l’ipossia e permettono di promuovere la produzione di EPO.[18]

PGC-1α

La produzione di eritropoietina può essere indotta da HIF-2α e da PGC-1α.[19] L’eritropoietina attiva anche questi fattori, dando luogo a un ciclo di feedback positivo.[19]

È stato dimostrato che l’eritropoietina esercita i suoi effetti legandosi al recettore dell’eritropoietina (EpoR).[20][21] L’EPO si lega al recettore dell’eritropoietina sulla superficie dei progenitori dei globuli rossi e attiva una cascata di segnalazione JAK2. Questo avvia le vie di STAT5, PIK3 e Ras MAPK. Ciò determina la differenziazione, la sopravvivenza e la proliferazione delle cellule eritroidi.[22] Vengono inoltre espressi SOCS1, SOCS3 e CIS, che agiscono come regolatori negativi del segnale delle citochine.[23]

L’espressione del recettore dell’eritropoietina ad alto livello è localizzata nelle cellule progenitrici eritroidi. Sebbene sia stato riferito che i recettori dell’EPO si trovano in una serie di altri tessuti, come il cuore, il muscolo, il rene e il tessuto nervoso periferico/centrale, questi risultati sono confusi dalla non specificità dei reagenti, come gli anticorpi anti-EpoR.[24] In esperimenti controllati, un recettore funzionale dell’EPO non viene rilevato in questi tessuti.[25] Nel flusso sanguigno, gli stessi globuli rossi non esprimono il recettore dell’eritropoietina, quindi non possono rispondere all’EPO. Tuttavia, è stata segnalata una dipendenza indiretta della longevità dei globuli rossi nel sangue dai livelli plasmatici di eritropoietina, un processo definito neocitolisi.[26] Inoltre, vi sono prove inconfutabili che l’espressione del recettore dell’EPO è regolata in modo elevato nelle lesioni cerebrali.[27]

L’eritropoietina è un ormone essenziale per la produzione di globuli rossi. Senza di essa, l’eritropoiesi definitiva non ha luogo. In condizioni di ipossia, il rene produrrà e secernerà eritropoietina per aumentare la produzione di globuli rossi, mirando alle sottopopolazioni di CFU-E, proeritroblasti ed eritroblasti basofili nella differenziazione. L’eritropoietina ha un effetto primario sui progenitori e sui precursori dei globuli rossi (che si trovano nel midollo osseo degli esseri umani), promuovendo la loro sopravvivenza attraverso la protezione di queste cellule dall’apoptosi, o morte cellulare.

IL-6

L’eritropoietina è il fattore eritropoietico primario che coopera con vari altri fattori di crescita (ad esempio, IL-3, IL-6, glucocorticoidi e SCF) coinvolti nello sviluppo della linea eritroide da progenitori multipotenti. Le cellule eritroidi a formazione di unità di esplosione (BFU-E) iniziano a esprimere il recettore per l’eritropoietina e sono sensibili all’eritropoietina. Lo stadio successivo, l’unità formante colonie eritroidi (CFU-E), esprime la massima densità di recettori per l’eritropoietina ed è completamente dipendente dall’eritropoietina per l’ulteriore differenziazione. Anche i precursori dei globuli rossi, i proeritroblasti e gli eritroblasti basofili, esprimono il recettore dell’eritropoietina e ne sono quindi influenzati.

È stato riferito che l’eritropoietina ha una serie di azioni che vanno oltre la stimolazione dell’eritropoiesi, tra cui l’ipertensione dipendente dalla vasocostrizione, la stimolazione dell’angiogenesi e la promozione della sopravvivenza cellulare attraverso l’attivazione dei recettori dell’EPO, con conseguenti effetti anti-apoptotici sui tessuti ischemici. Questa proposta è tuttavia controversa, in quanto numerosi studi non hanno dimostrato alcun effetto.[28] È inoltre incoerente con i bassi livelli di recettori dell’EPO su queste cellule. Gli studi clinici condotti su esseri umani con tessuti ischemici cardiaci, neurali e renali non hanno dimostrato gli stessi benefici osservati negli animali. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato un effetto neuroprotettivo sulla neuropatia diabetica, ma questi dati non sono stati confermati da studi clinici condotti sui nervi peroneo profondo, peroneo superficiale, tibiale e surale.[29]

Come sappiamo, le eritropoietine disponibili come agenti terapeutici sono prodotte con la tecnologia del DNA ricombinante in coltura cellulare e comprendono Epogen/Procrit (epoetina alfa) e Aranesp (darbepoetina alfa); sono utilizzate per il trattamento dell’anemia derivante da malattie renali croniche,[30] dell’anemia indotta dalla chemioterapia in pazienti affetti da cancro, da malattie infiammatorie intestinali (morbo di Crohn e colite ulcerosa)[31] e da mielodisplasia dovuta al trattamento del cancro (chemioterapia e radiazioni). I foglietti illustrativi includono avvertenze relative all’aumento del rischio di morte, infarto del miocardio, ictus, tromboembolismo venoso e recidiva del tumore, in particolare quando viene utilizzato per aumentare i livelli di emoglobina a più di 11g/dL – 12g/dL.[32]

L’EPO è altamente glicosilata (40% del peso molecolare totale), con un’emivita nel sangue di circa 5 ore. L’emivita dell’EPO può variare tra le versioni endogene e quelle ricombinanti. L’ulteriore glicosilazione o altre alterazioni dell’EPO attraverso la tecnologia ricombinante hanno portato a un aumento della stabilità dell’EPO nel sangue (richiedendo così iniezioni meno frequenti).

EPO come PEDs

Come farmaco per il miglioramento delle prestazioni, l’EPO è stato vietato dall’inizio degli anni ’90, ma un primo test non è stato disponibile fino alle Olimpiadi estive del 2000. Prima che questo test fosse disponibile, alcuni atleti sono stati sanzionati dopo aver confessato di aver fatto uso di EPO, ad esempio nel caso Festina, quando fu trovata un’auto con prodotti dopanti per la squadra ciclistica Festina.

A questo punto, però, è necessario comprendere le questioni di fondo relative all’uso dell’EPO nello sport e, in particolare, il suo impatto sulle prestazioni ciclistiche.
Molti atleti agonisti e osservatori ritengono che l’EPO migliori le prestazioni atletiche aumentando la produzione di globuli rossi e l’apporto di ossigeno ai muscoli. Come abbiamo visto precedentemente, infatti, la rHuEPO clinica viene utilizzata per trattare l’anemia, aumentando il numero di globuli rossi nei pazienti, il che implica che potrebbe fare lo stesso per gli atleti. Questa logica ha contribuito al suo status di sostanza vietata dalla maggior parte delle agenzie antidoping, a partire proprio dal Comitato Olimpico Internazionale nel 1990.

Tuttavia, nonostante questa convinzione diffusa e il suo uso illecito tra gli atleti, è difficile trovare prove scientifiche concrete a sostegno dei suoi effetti di miglioramento delle prestazioni nei ciclisti ben allenati.

Mentre molti si concentrano sul potenziale dell’EPO di aumentare la massa dei globuli rossi e la capacità di trasportare ossigeno, altri, più previdenti, ritengono che il suo uso improprio possa portare a gravi effetti negativi. Sono state rilasciate innumerevoli dichiarazioni relative a complicazioni cardiovascolari come ipertensione, trombosi e aumento del rischio di ictus, nonché a disturbi ematologici come la policitemia.

Inoltre, alcuni avvertono che la somministrazione o il dosaggio improprio dell’EPO possono provocare uno squilibrio nella produzione di globuli rossi, portando a livelli pericolosi di ematocrito e viscosità, che a loro volta possono aumentare il rischio di coaguli di sangue e altri eventi cardiovascolari. Tuttavia, come abbiamo detto in questa serie, i presunti pericoli dell’EPO nel ciclismo di prestazione sono stati oggetto di analisi e studi, che hanno dimostrato che le agenzie sportive si sono spesso basate su affermazioni non comprovate.

Sebbene alcuni considerino l’EPO tra i migliori farmaci per il miglioramento delle prestazioni nel ciclismo, esistono studi che ne confermano la potenziale pericolosità.

Sebbene l’entità dei rischi associati all’uso dell’eritropoietina (EPO) negli atleti rimanga incerta, i dati provenienti da revisioni della letteratura e da studi condotti su soggetti sani e allenati forniscono indicazioni sui potenziali pericoli.

  • Pressione sanguigna sistolica

In uno studio, i ricercatori hanno notato un notevole aumento della pressione arteriosa sistolica, sia a riposo che durante l’esercizio submassimale, in seguito alla somministrazione di EPO. L’aumento della pressione arteriosa può predisporre gli atleti a complicazioni cardiovascolari, tra cui l’ipertensione e l’aumento del rischio di eventi trombotici.

  • Eventi trombotici

Le evidenze delle revisioni della letteratura evidenziano anche un’elevata incidenza di eventi trombotici nei pazienti trattati con dosi elevate di rHuEPO rispetto a quelli che ricevono un placebo. Tuttavia, è importante notare che questi studi hanno tipicamente utilizzato dosi significativamente superiori a quelle comunemente utilizzate negli studi sulle prestazioni di resistenza. Fattori come l’aumento della viscosità del sangue, l’aumento della coagulazione, l’attivazione endoteliale, la reattività piastrinica e l’infiammazione possono contribuire a questi eventi avversi.

  • Impatto con l’esercizio fisico

È inoltre importante considerare i cambiamenti fisiologici indotti dall’esercizio fisico acuto. Questi impatti includono riduzioni del volume plasmatico e del volume sanguigno accompagnate da un aumento dell’ematocrito, potenzialmente in grado di esacerbare il rischio di eventi trombotici negli atleti di resistenza, soprattutto in condizioni di disidratazione e ipertermia.

  • Non conclusività delle prove

Sebbene questi risultati suggeriscano potenziali pericoli associati all’uso di EPO negli atleti, mancano prove conclusive. Non è possibile trarre conclusioni definitive senza studi di ricerca ben progettati che analizzino specificamente gli effetti dell’EPO sulle prestazioni e sulla sicurezza dei ciclisti d’élite.

Heuberger et al. [33] hanno progettato uno studio randomizzato, in doppio cieco e controllato con placebo per affrontare le incertezze che circondano gli effetti e la sicurezza dell’uso dell’EPO in ciclisti ben allenati. Questo studio si propone di analizzare in modo rigoroso l’impatto di NeoRecormon, una forma di eritropoietina umana ricombinante sintetica, sulle prestazioni e sui parametri di sicurezza nei ciclisti d’élite.

Lo studio si è concentrato sugli effetti su ciclisti ben allenati, comprendendo 48 soggetti sani e stabili dal punto di vista medico, reclutati tramite pubblicità sui media e associazioni ciclistiche. Questi soggetti sono stati selezionati per rappresentare l’élite del ciclismo, con un alto livello di forma fisica ed esperienza di allenamento. Il protocollo dello studio prevedeva un periodo di 8 settimane durante il quale i partecipanti sarebbero stati assegnati in modo casuale a ricevere NeoRecormon o un placebo.

NeoRecormon è stato somministrato a dosi di 2000, 5000 o tra 6000 e 10.000 UI alla settimana. L’obiettivo era quello di raggiungere l’intervallo prefissato, con aggiustamenti necessari in base ai risultati dell’emoglobina (Hb) o dell’ematocrito (Ht).

Lo studio ha avuto una durata totale di 129 giorni, con un periodo di trattamento di 8 settimane. Questo lasso di tempo ha permesso di valutare in modo completo le prestazioni e la sicurezza dopo la somministrazione di NeoRecormon. Prima e dopo il periodo di intervento sono state condotte valutazioni dettagliate delle metriche di prestazione, tra cui resistenza, potenza e utilizzo dell’ossigeno.

  • Obiettivi primari

L’obiettivo dello studio era esplorare gli effetti di NeoRecormon sulle prestazioni ciclistiche in ciclisti ben allenati. L’obiettivo è stato raggiunto con diversi mezzi, tra cui valutazioni separate delle prestazioni in test da sforzo, in condizioni di gara e la misurazione dei marcatori ematologici tramite il Passaporto Biologico dell’Atleta. Sono state effettuate anche misurazioni del flusso sanguigno per valutare le risposte fisiologiche alla somministrazione di EPO.

  • Obiettivi secondari

Gli obiettivi secondari comprendevano un’ulteriore esplorazione degli effetti del NeoRecormon in un contesto di gara su strada, per facilitare la determinazione della sua capacità tra gli integratori e i farmaci che migliorano le prestazioni ciclistiche. Altri obiettivi comprendevano una valutazione completa del suo profilo di sicurezza in ciclisti ben allenati e una valutazione dei metodi di rilevamento del doping per l’uso del NeoRecormon.

  • I risultati dello studio

La valutazione della sicurezza del trattamento con rHuEPO in ciclisti ben allenati ha rivelato risultati rassicuranti. I segni vitali come il peso, la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna erano simili tra i due gruppi di trattamento, mentre gli eventi avversi osservati erano da lievi a moderati e comparabili tra i gruppi. In particolare, non sono stati segnalati eventi avversi gravi (di grado 3 o peggiore) in nessuno dei due gruppi.

Mentre alcuni marcatori della funzione endoteliale hanno mostrato un leggero aumento con il trattamento con rHuEPO, suggerendo un potenziale aumento della trombogenicità, non ci sono stati segni clinici di effetti avversi associati alla somministrazione di rHuEPO.

In termini di miglioramento delle prestazioni, il trattamento con rHuEPO ha portato a miglioramenti nei test di laboratorio di esercizio massimale, con conseguente aumento della resistenza e delle prestazioni. Tuttavia, i suoi effetti sui test di esercizio submassimale e sulle prestazioni nelle corse su strada non sono stati rilevabili. Nel complesso, i risultati dello studio sono stati meno pronunciati rispetto alle affermazioni spesso riportate nella letteratura popolare e nei resoconti aneddotici. Ciò sottolinea l’importanza di una ricerca basata sull’evidenza per valutare l’efficacia e la sicurezza di interventi di miglioramento delle prestazioni come l’EPO.

L’assenza di effetti significativi di miglioramento delle prestazioni osservati nello studio può essere attribuita a diversi fattori:

  • Differenze contestuali

Gli effetti dell’EPO possono essere più pronunciati in eventi a più tappe come il Tour de France, in cui la resistenza e il recupero giocano un ruolo critico, rispetto a gare di un solo giorno come quella del Mont Ventoux inclusa nello studio. La durata e l’intensità degli eventi possono influenzare la rilevabilità degli effetti dell’EPO.

  • Dimensione dello studio e potenza statistica

La dimensione del campione dello studio potrebbe essere stata insufficiente per rilevare sottili differenze nei risultati delle prestazioni, in particolare nel contesto della corsa su strada. La complessità della misurazione delle prestazioni nelle competizioni ciclistiche reali e la variabilità inerente alle prestazioni dei singoli atleti possono aver limitato la potenza statistica dello studio nel rilevare effetti significativi.

  • Entità ridotta dei benefici

È possibile che i benefici della rHuEPO sulle prestazioni, pur essendo presenti, siano minori di quanto si tende a sostenere o a credere, il che li rende difficili da distinguere in assenza di campioni più ampi o di tecniche di misurazione più sensibili.

Conclusioni sulla sicurezza dell’EPO e sul miglioramento delle prestazioni

Sulla base dei risultati dello studio controllato in doppio cieco, la sicurezza dell’uso dell’EPO per migliorare le prestazioni ciclistiche rimane un argomento di dibattito e di cautela. Sebbene non siano state osservate differenze significative negli eventi avversi tra i gruppi EPO e placebo, lo studio ha rivelato un aumento preoccupante dei marcatori endoteliali, in particolare E-selectina e P-selectina, associati a trombogenicità e infiammazione.

Questi risultati suggeriscono un potenziale aumento del rischio cardiovascolare associato al trattamento con rHuEPO, che potrebbe non essere stato adeguatamente colto a causa della bassa incidenza di eventi cardiovascolari negli atleti sani. La limitata potenza dello studio nel rilevare tali rischi sottolinea la necessità di ulteriori ricerche con campioni di dimensioni maggiori e periodi di follow-up più lunghi.

Dato l’uso diffuso e non controllato della rHuEPO tra gli atleti, non si può escludere il rischio potenziale di eventi cardiovascolari. Pertanto, sebbene l’EPO possa offrire benefici per le prestazioni, il suo uso deve essere affrontato con cautela e gli atleti devono essere consapevoli dei potenziali rischi associati alla sua somministrazione.

Per il futuro, è indispensabile condurre studi su larga scala con periodi di follow-up prolungati per valutare in modo completo la sicurezza e l’efficacia dell’uso dell’EPO nei ciclisti ben allenati. È necessario implementare politiche e regolamenti basati sull’evidenza per mitigare i potenziali rischi associati all’abuso di sostanze che migliorano le prestazioni, evitando consapevolmente di usare iperboli o esagerazioni per demonizzare una sostanza.

Comprendere il protocollo di dosaggio dell’EPO

I ricercatori del CHDR hanno progettato e attuato con cura un protocollo di dosaggio dell’EPO [33], con l’obiettivo di replicare le pratiche note nel ciclismo professionistico, garantendo al contempo la sicurezza dei partecipanti e il rispetto degli standard etici. I partecipanti assegnati al gruppo rHuEPO (eritropoietina umana ricombinante) hanno ricevuto otto dosi totali durante il periodo di studio.

Il regime di dosaggio prevedeva la somministrazione di una dose media di rHuEPO, sotto forma di NeoRecormon, di 5000 UI per partecipante a settimana durante le prime 4 settimane dello studio. Successivamente, la dose è stata aumentata a 7000 UI a settimana per le restanti 4 settimane. Per mitigare il rischio di parametri ematologici eccessivi, ai partecipanti che hanno superato un aumento del 15% dell’emoglobina rispetto al basale o che hanno raggiunto una concentrazione di ematocrito superiore al 52% sono state somministrate iniezioni di placebo in cinque occasioni.

La dose media di rHuEPO somministrata per tutto il periodo di studio è stata di 48.000 UI, pari a una media di 6000 UI a settimana. Questa strategia di dosaggio ha determinato un aumento sostanziale della concentrazione di emoglobina, con un incremento medio del 12% fino a 10,2 mmol/L, e un aumento del 16% dei livelli di ematocrito, che ha raggiunto il 50%. Al contrario, i partecipanti al gruppo placebo hanno mostrato concentrazioni di emoglobina ed ematocrito relativamente stabili per tutta la durata dello studio.

I diari dei partecipanti sono stati tenuti con una documentazione meticolosa, contribuendo a confermare l’aderenza al regime di integrazione prescritto per tutto il periodo dello studio, garantendo coerenza e affidabilità nella somministrazione delle dosi di rHuEPO.

In seguito, approfondiremo il razionale di questa strategia di dosaggio, le sue implicazioni per le prestazioni ciclistiche e il contesto più ampio delle linee guida per il dosaggio dell’EPO sotto controllo medico.

  • Un esempio di protocollo di 8 settimane

Un esempio di protocollo di 8 settimane per la somministrazione di NeoRecormon potrebbe essere il seguente:

Settimana 1-4: Dosaggio di NeoRecormon da 2000 a 10.000 UI alla settimana (aggiustato in base alle misurazioni di Hb e Ht).

Settimana 5-8: continui aggiustamenti del dosaggio di NeoRecormon secondo le necessità, con regolare monitoraggio dei parametri ematologici.

Integrazione giornaliera: 50 mg di vitamina C e 200 mg di ferro per ottimizzare l’assorbimento e la salute generale.

  • I dettagli del dosaggio di NeoRecormon spiegati

Il farmaco sperimentale utilizzato nello studio era l’eritropoietina umana ricombinante (rHuEPO) NeoRecormon, contenente il principio attivo Epoëtine beta. NeoRecormon è stato somministrato per via sottocutanea (nel tessuto adiposo sotto la pelle) ai partecipanti rispettando uno schema di dosaggio attentamente studiato, nella speranza di ottimizzare i parametri ematologici riducendo al minimo i rischi potenziali.

Il protocollo di dosaggio di NeoRecormon si è basato su uno schema decisionale completo, ideato per guidare i ricercatori nell’aggiustamento del dosaggio in base alle caratteristiche e alle risposte dei singoli partecipanti, in particolare alla concentrazione di emoglobina (Hb) e ai livelli di ematocrito (Ht). Questo albero decisionale è stato un aiuto visivo per facilitare il processo decisionale in tempo reale per quanto riguarda gli aggiustamenti durante il periodo di trattamento di 8 settimane.

L’albero decisionale delineava vari scenari basati sulle misurazioni di Hb e Ht prima di ogni somministrazione di NeoRecormon o placebo. Se l’Ht di un partecipante superava il 52%, indicando un alto rischio di complicazioni ematologiche, la somministrazione del dosaggio veniva prontamente interrotta per ridurre i rischi potenziali. Al contrario, se i livelli di Ht erano inferiori al 52%, l’albero decisionale indirizzava i ricercatori a valutare la concentrazione di Hb del partecipante per determinare il dosaggio appropriato di NeoRecormon.

Ecco le fasi dell’albero decisionale in dettaglio:

  • Se il livello di Ht raggiungeva un valore superiore o uguale al 52%, il doping veniva interrotto. Se i livelli di Hb scendono al di sotto di circa 1,15x, anche il dosaggio si interrompe.
  • Se i livelli di Hb erano superiori o uguali a 1,10x, il dosaggio sarebbe rimasto a 2000IU/settimana.
  • Se la situazione non si fosse evoluta prima di 5 settimane, il dosaggio sarebbe arrivato a 5000IU/settimana; se la situazione non si fosse evoluta dopo 5 settimane o più, il dosaggio sarebbe stato aumentato a più o uguale a 6000IU/settimana, con un dosaggio massimo di 10.000IU/settimana.

Il dosaggio di NeoRecormon variava da 2.000 a 10.000 UI alla settimana, con la flessibilità di aggiustare questo intervallo in base alla risposta di ciascun partecipante al trattamento. Questo intervallo di dosaggio è stato concepito per garantire l’efficacia nell’innalzare i livelli di Hb e Ht all’interno dell’intervallo target, riducendo al minimo il rischio di effetti avversi.

Valutazione dei benefici e dei rischi

NeoRecormon è un farmaco registrato con un profilo di sicurezza noto, che lo rende adatto all’uso in contesti di ricerca. Tuttavia, i ricercatori hanno riconosciuto la possibilità di effetti collaterali, tra cui reazioni anafilattoidi, anche se con un basso tasso di incidenza di ≤1 su 10.000 casi. Per questo motivo, tutte le somministrazioni del farmaco in studio sono state condotte in un ambiente clinico sotto stretta supervisione medica, contribuendo a mitigare i rischi.

  • Metodologia di monitoraggio

I partecipanti sono stati monitorati attentamente per tutta la durata dello studio e le loro condizioni mediche sono state valutate regolarmente per garantire la sicurezza e il benessere. Gli aggiustamenti del dosaggio sono stati effettuati, se necessario, in base ai parametri ematologici e alle risposte individuali al trattamento, guidati dall’algoritmo dell’albero decisionale.

Rispettando il protocollo di dosaggio prescritto, seguendo accuratamente l’albero decisionale e implementando rigorose misure di sicurezza, i ricercatori miravano a ottimizzare l’efficacia e la sicurezza della somministrazione di NeoRecormon nel migliorare le prestazioni ciclistiche dei partecipanti.

Valutazione della sicurezza e del rischio dell’uso di NeoRecormon

NeoRecormon, un’eritropoietina umana ricombinante (rHuEPO), è comunemente utilizzato in ambito clinico per il trattamento di diverse condizioni mediche, tra cui l’anemia associata a malattie renali croniche e alla chemioterapia del cancro. Il suo profilo di sicurezza è stato ampiamente studiato, con linee guida di dosaggio ben stabilite per garantire l’efficacia (in questi contesti medici) riducendo al minimo i rischi potenziali.

Il rischio più comunemente associato a NeoRecormon riguarda il suo potenziale aumento dei livelli di ematocrito e di emoglobina che, se elevati eccessivamente, possono portare a complicazioni come trombosi, ipertensione ed eventi cardiovascolari. Tuttavia, se somministrato entro gli intervalli di dosaggio raccomandati, NeoRecormon è generalmente considerato sicuro ed efficace per gli scopi medici previsti. La ricerca ha anche dimostrato che l’aumento delle prestazioni dell’EPO probabilmente non è così pericoloso come le organizzazioni antidoping vorrebbero far credere al pubblico.

Confronto con un programma di pre-donazione di sangue autologo

Gli effetti dell’uso di NeoRecormon nei pazienti che partecipano a programmi di pre-donazione di sangue autologo assomigliano molto a quelli dei volontari sani. In entrambi gli scenari, è stato riconosciuto un aumento della produzione di globuli rossi. Il Riassunto delle Caratteristiche del Prodotto (SmPC) per NeoRecormon in un programma di pre-donazione di sangue autologo specifica una dose massima raccomandata di 1200 UI/kg a settimana per somministrazione sottocutanea, equivalente a 90.000 UI per un individuo di 75 kg.

In questo protocollo di dosaggio dell’EPO, che prevede dosi pianificate da 2.000 a 10.000 UI alla settimana, i dosaggi di NeoRecormon sono ben al di sotto del limite massimo raccomandato. Pertanto, il rischio associato alla somministrazione di NeoRecormon nello studio è considerato piccolo e accettabile.

  • Integrazione obbligatoria

Per sostenere gli effetti fisiologici della somministrazione di NeoRecormon e ridurre i rischi potenziali, ai partecipanti è stata prescritta un’integrazione giornaliera obbligatoria di 50 mg di vitamina C (acido ascorbico) e 200 mg di ferro (ferrofumarato) per tutto il periodo di trattamento di 8 settimane. Questi integratori contribuiscono a ottimizzare il metabolismo del ferro, l’eritropoiesi e la salute generale durante la terapia con EPO.

Supervisione medica e misure di Harm Reduction

La supervisione medica durante la somministrazione di NeoRecormon controlla da vicino i parametri ematologici, i segni vitali e lo stato di salute generale dei partecipanti, con controlli dettagliati eseguiti prima di ogni dose, il che significa 8 controlli durante tutto il processo. I partecipanti hanno sempre ricevuto le iniezioni in un ambiente clinico sotto la diretta supervisione di un professionista sanitario, garantendo una corretta somministrazione e la gestione immediata di eventuali reazioni avverse.

  • Le misure di Harm Reduction includono:
  1. Valutazione settimanale dei parametri ematologici per individuare e prevenire aumenti eccessivi dei livelli di Hb e Ht.
  2. Fornitura di un’integrazione obbligatoria di vitamina C e ferro per supportare l’eritropoiesi e minimizzare il rischio di carenza di ferro.
  3. Interruzione tempestiva del dosaggio di NeoRecormon se i parametri ematologici superano soglie predefinite o se si verificano reazioni avverse.
  • Esami del sangue effettuati

Durante lo studio, i partecipanti sono stati inoltre sottoposti a esami del sangue settimanali per monitorare i parametri ematologici, tra cui:

  • Concentrazione di emoglobina
  • Livelli di ematocrito
  • Conteggio dei globuli rossi
  • Conteggio delle piastrine
  • Profilo di coagulazione

Questi esami del sangue hanno fornito informazioni cruciali per valutare la sicurezza e l’efficacia della somministrazione di NeoRecormon e per guidare gli aggiustamenti del dosaggio, se necessario.

Implicazioni per i medici dello sport e per i pazienti che praticano l’automedicazione

Per i medici sportivi che si trovano di fronte a pazienti che si curano da soli con l’EPO o che ne considerano l’uso per migliorare le prestazioni, questa ricerca fornisce indicazioni preziose su ciò che costituisce un protocollo di dosaggio supervisionato da un medico con le giuste misure di sicurezza. Lo studio sottolinea l’importanza di livelli di dosaggio accurati, di un monitoraggio regolare dei parametri ematologici e dell’aderenza ai regimi di integrazione per ridurre i rischi potenziali e ottimizzare i benefici.

  • Criteri per i dosaggi iniziali, per le modifiche o per l’interruzione del trattamento

I criteri che hanno portato alla direzione degli aggiustamenti sono stati:

  • Parametri ematologici di base (livelli di Hb e Ht)
  • Risposta ai dosaggi iniziali (per esempio, tasso di aumento di Hb e Ht)
  • Valori di soglia per le concentrazioni di Hb e Ht per evitare aumenti eccessivi
  • Comparsa di reazioni avverse o di sintomi suggestivi di complicazioni ematologiche

Questi criteri hanno guidato i ricercatori nell’individualizzazione dei regimi di trattamento e nel garantire la sicurezza dei partecipanti durante lo studio.

  • Rischi ed effetti collaterali monitorati

I ricercatori hanno monitorato attentamente i partecipanti per individuare potenziali rischi ed effetti collaterali, tra cui:

  • Aumento eccessivo dei livelli di Hb e Ht con conseguenti complicazioni ematologiche (ad es. trombosi, ipertensione).
  • Reazioni anafilattoidi o risposte allergiche alle iniezioni di NeoRecormon.
  • Carenza di ferro o disturbi del metabolismo del ferro dovuti all’aumento dell’eritropoiesi.

La valutazione regolare dei parametri ematologici e la valutazione clinica hanno permesso di individuare e gestire precocemente gli eventi avversi, riducendo al minimo il loro impatto sulla sicurezza e sul benessere dei partecipanti.

Conclusioni:

Uno studio del 2007 ha dimostrato che l’EPO ha un effetto significativo sulle prestazioni di esercizio.[chiarisci][https://link.springer.com/article/] Uno studio del 2017 ha dimostrato che allo sforzo submassimale gli effetti dell’EPO non erano distinguibili da quelli del placebo. Si afferma che “[Allo] sforzo [submassimale]…[la potenza media] non differiva tra i gruppi”. Tuttavia, “alla potenza massima [da sforzo] era più alta nel gruppo rHuEPO rispetto al gruppo placebo”. Quindi, anche se non c’erano differenze a livelli inferiori di sforzo, allo sforzo massimale il gruppo EPO ha comunque ottenuto risultati migliori rispetto al gruppo placebo.[https://www.thelancet.com/]

Ma attraverso l’approfondimento di questo articolo abbiamo compreso che il protocollo di dosaggio qui discusso fa luce sull’uso potenziale dell’EPO per migliorare le prestazioni ciclistiche sotto supervisione, e con questo articolo è stato dimostrato che potrebbe essere efficace in determinati contesti. Questo protocollo è un’ottima risorsa per chi sta valutando l’uso dell’EPO e sottolinea l’importanza di aderire a pratiche scientificamente valide per ottimizzare i risultati dando priorità alla sicurezza.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  1. Carnot P, Deflandre C (1906). “Sur l’activite hematopoietique du serum au cours de la regeneration du sang”. Compt. Rend. Acad. Sci. 143: 384–386.
  2. elkmann W (March 2007). “Erythropoietin after a century of research: younger than ever”. European Journal of Haematology. 78 (3): 183–205. doi:10.1111/j.1600-0609.2007.00818.x. PMID 17253966. S2CID 37331032.
  3. Höke A (2005). Erythropoietin and the Nervous System. Berlin: Springer. ISBN 978-0-387-30010-8. OCLC 64571745.
  4. Miyake T, Kung CK, Goldwasser E (August 1977). “Purification of human erythropoietin”. The Journal of Biological Chemistry. 252 (15): 5558–64. doi:10.1016/S0021-9258(19)63387-9. PMID 18467.
  5.  Eschbach JW, Egrie JC, Downing MR, Browne JK, Adamson JW (January 1987). “Correction of the anemia of end-stage renal disease with recombinant human erythropoietin. Results of a combined phase I and II clinical trial”. The New England Journal of Medicine. 316 (2): 73–8. doi:10.1056/NEJM198701083160203. PMID 3537801.
  6. Lin FK, Suggs S, Lin CH, Browne JK, Smalling R, Egrie JC, Chen KK, Fox GM, Martin F, Stabinsky Z (November 1985). “Cloning and expression of the human erythropoietin gene”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82 (22): 7580–4. Bibcode:1985PNAS…82.7580L. doi:10.1073/pnas.82.22.7580. PMC 391376. PMID 3865178.
  7.  “Epogen- epoetin alfa solution”. DailyMed. 25 July 2018. Retrieved 20 April 2022.
  8.  “Epogen: FDA-Approved Drugs”. U.S. Food and Drug Administration (FDA). 13 January 2017. Retrieved 20 April 2022.
  9.  “The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2019”. NobelPrize.org. 7 October 2019. Archived from the original on 31 October 2021. Retrieved 30 October 2019.
  10.  “Erythropoietin”. Merriam-Webster.com Dictionary.
  11. “Erythropoietin”. Dictionary.com Unabridged (Online). n.d.
  12. “erythropoietin – definition of erythropoietin in English from the Oxford dictionary”. OxfordDictionaries.com. Archived from the original on 27 September 2012. Retrieved 20 January 2016.
  13. Jacobson LO, Goldwasser E, Fried W, Plzak L (March 1957). “Role of the kidney in erythropoiesis”. Nature. 179 (4560): 633–4. Bibcode:1957Natur.179..633J. doi:10.1038/179633a0. PMID 13418752. S2CID 4162940.
  14.  Fisher JW, Koury S, Ducey T, Mendel S (October 1996). “Erythropoietin production by interstitial cells of hypoxic monkey kidneys”. British Journal of Haematology. 95 (1): 27–32. doi:10.1046/j.1365-2141.1996.d01-1864.x. PMID 8857934. S2CID 38309595.
  15.  Barrett KE, Barman SM, Boitano S, Brooks H (eds.). Ganong’s review of Medical Physiology (24th ed.). McGraw Hill. p. 709. ISBN 978-1-25-902753-6.
  16.  Ji P (November 2016). “Pericytes: new EPO-producing cells in the brain”. Blood. 128 (21): 2483–2485. doi:10.1182/blood-2016-10-743880. PMID 27884833.
  17. Jump up to:a b c Jelkmann W (March 2007). “Erythropoietin after a century of research: younger than ever”. European Journal of Haematology. 78 (3): 183–205. doi:10.1111/j.1600-0609.2007.00818.x. PMID 17253966. S2CID 37331032.
  18. Jelkmann W (March 2011). “Regulation of erythropoietin production”. The Journal of Physiology. 589 (Pt 6): 1251–8. doi:10.1113/jphysiol.2010.195057. PMC 3082088. PMID 21078592.
  19. Packer M (2020). “Sodium-Glucose Cotransporter-2 Inhibitor (SGLT2i) as a Primary Preventative Agent in the Healthy Individual: A Need of a Future Randomised Clinical Trial?”. Circulation: Heart Failure. 13 (9): e007197. doi:10.1161/CIRCHEARTFAILURE.120.007197. PMID 32894987. S2CID 221540765.
  20. Middleton SA, Barbone FP, Johnson DL, Thurmond RL, You Y, McMahon FJ, Jin R, Livnah O, Tullai J, Farrell FX, Goldsmith MA, Wilson IA, Jolliffe LK (May 1999). “Shared and unique determinants of the erythropoietin (EPO) receptor are important for binding EPO and EPO mimetic peptide”. The Journal of Biological Chemistry. 274 (20): 14163–9. doi:10.1074/jbc.274.20.14163. PMID 10318834.
  21. ^ Livnah O, Johnson DL, Stura EA, Farrell FX, Barbone FP, You Y, Liu KD, Goldsmith MA, He W, Krause CD, Pestka S, Jolliffe LK, Wilson IA (November 1998). “An antagonist peptide-EPO receptor complex suggests that receptor dimerization is not sufficient for activation”. Nature Structural Biology. 5 (11): 993–1004. doi:10.1038/2965. PMID 9808045. S2CID 24052881.
  22. ^ Kasper, C. (2003). “Erythropoietin”. The Cytokine Handbook. pp. 149–166. doi:10.1016/B978-012689663-3/50011-9. ISBN 978-0-12-689663-3.
  23. ^ Hodges VM, Rainey S, Lappin TR, Maxwell AP (November 2007). “Pathophysiology of anemia and erythrocytosis”. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 64 (2): 139–58. doi:10.1016/j.critrevonc.2007.06.006. PMID 17656101.
  24. ^ Elliott S, Busse L, Bass MB, Lu H, Sarosi I, Sinclair AM, et al. (March 2006). “Anti-Epo receptor antibodies do not predict Epo receptor expression”. Blood. 107 (5): 1892–5. doi:10.1182/blood-2005-10-4066. PMID 16249375.
  25. ^ Sinclair AM, Coxon A, McCaffery I, Kaufman S, Paweletz K, Liu L, et al. (May 2010). “Functional erythropoietin receptor is undetectable in endothelial, cardiac, neuronal, and renal cells”. Blood. 115 (21): 4264–72. doi:10.1182/blood-2009-10-248666. PMID 20124513.
  26. ^ Risso A, Ciana A, Achilli C, Antonutto G, Minetti G (2014). “Neocytolysis: none, one or many? A reappraisal and future perspectives”. Frontiers in Physiology. 5: 54. doi:10.3389/fphys.2014.00054. PMC 3924315. PMID 24592241.
  27. ^ Ott C, Martens H, Hassouna I, Oliveira B, Erck C, Zafeiriou MP, et al. (December 2015). “Widespread Expression of Erythropoietin Receptor in Brain and Its Induction by Injury”. Molecular Medicine. 21 (1): 803–815. doi:10.2119/molmed.2015.00192. PMC 4818269. PMID 26349059.
  28. Elliott S, Sinclair AM (2012). “The effect of erythropoietin on normal and neoplastic cells”. Biologics: Targets and Therapy. 6: 163–89. doi:10.2147/BTT.S32281. PMC 3402043. PMID 22848149.
  29. Hosseini-Zare MS, Dashti-Khavidaki S, Mahdavi-Mazdeh M, Ahmadi F, Akrami S (July 2012). “Peripheral neuropathy response to erythropoietin in type 2 diabetic patients with mild to moderate renal failure”. Clinical Neurology and Neurosurgery. 114 (6): 663–7. doi:10.1016/j.clineuro.2012.01.007. PMID 22296650. S2CID 19516031.
  30.  “The Story of Erythropoietin”. http://www.hematology.org. 16 February 2018. Archived from the original on 18 February 2019. Retrieved 18 February 2019.
  31.  Liu S, Ren J, Hong Z, Yan D, Gu G, Han G, Wang G, Ren H, Chen J, Li J (February 2013). “Efficacy of erythropoietin combined with enteral nutrition for the treatment of anemia in Crohn’s disease: a prospective cohort study”. Nutrition in Clinical Practice. 28 (1): 120–7. doi:10.1177/0884533612462744. PMID 23064018.
  32. “Safety Labeling Changes: Epogen/Procrit (epoetin alfa) and Aranesp (darbepoetin alfa)”. MedWatch: The FDA Safety Information and Adverse Event Reporting Program. United States Food and Drug Administration. 11 August 2011. Archived from the original on 12 January 2017. Retrieved 16 December 2019.
  33. Heuberger, J. A. A. C., Rotmans, J. I., Gal, P., Stuurman, F. E., van ’t Westende, J., Post, T. E., Daniels, J. M. A., Moerland, M., van Veldhoven, P. L. J., de Kam, M. L., Ram, H., de Hon, O., Posthuma, J. J., Burggraaf, J., & Cohen, A. F. (2017). Effects of erythropoietin on cycling performance of well trained cyclists: A double-blind, randomised, placebo-controlled trial. The Lancet Haematology, 4(8), e374–e386. https://doi.org/10.1016/S2352-3026(17)30105-9
AAS, Alimentazione, Allenamento, Effetti collaterali, Endocrinologia, Supplementazione farmacologica

AAS, GH e loro impatto su ossa, tendini, legamenti e articolazioni

Introduzione:

Il collagene (o collageno) è la principale proteina fibrosa del tessuto connettivo negli animali. È la proteina più abbondante nei mammiferi (circa il 25% della massa proteica totale), rappresentando nell’uomo circa il 6% del peso corporeo.

Il collagene, quindi, è il componente strutturale primario di tutti i tessuti connettivi (principalmente collagene di tipo I per ossa, tendini e legamenti; e principalmente collagene di tipo II per la cartilagine). L’attività del collagene di tipo III riflette la crescita e il turnover dei tessuti molli; è ampiamente distribuito nelle fibrille interstiziali dei tessuti molli, compresi tendini e legamenti, fascia, nonché nella matrice extracellulare (ECM) e nei suoi strati (ad esempio, l’endomisio) che avvolgono le parti costitutive dei gruppi muscolari e che contengono vari fattori di crescita coinvolti nella funzione e nella crescita del muscolo scheletrico.

Il metabolismo del collagene comprende i processi biochimici che regolano la sintesi, la degradazione e il ricambio dei tessuti molli che sono costituiti principalmente da collagene. I tessuti connettivi del nostro corpo sono in uno stato costante di equilibrio e flusso. Il metabolismo del collagene mantiene l’integrità strutturale e la funzione di articolazioni, ossa, tendini e legamenti del corpo. Gli enzimi e le vie di segnalazione regolano questi processi di sintesi, scomposizione e ricambio.

Il procollagene, la proteina madre del collagene, è sintetizzata e secreta dai fibroblasti. Le molecole di procollagene sono costituite da 3 filamenti proteici disposti a tripla elica. Il procollagene lascia la cellula con estensioni protettive alle estremità per prevenire la formazione prematura di collagene. La scissione dei prolungamenti tramite enzimi porta alla formazione di collagene attivo che si allinea con altre molecole di collagene.

Punto chiave: La misurazione di questi enzimi (cioè dei marcatori) fornisce un’indicazione del metabolismo del collagene. Un aumento o una diminuzione dei livelli di alcuni enzimi indica la sintesi netta di collagene (ad esempio, di tipo I), mentre una diminuzione o un aumento dei livelli di alcuni enzimi indica la degradazione netta di collagene (ad esempio, di tipo I).

Una microfibrilla è un’unità di filamenti di collagene disposti in parallelo. Sono le subunità delle fibre di collagene. Le fibre sono disposte in fasci. I legami incrociati tra le molecole di collagene adiacenti nei fasci di collagene sono legami chimici forti che garantiscono l’integrità e un robusto reticolo di tessuti connettivi che supportano lo scheletro nella locomozione.

Il collagene di tipo I è particolarmente importante per le modifiche del contenuto minerale osseo e della densità minerale ossea (BMC/BMD).

Il collagene di tipo III è particolarmente importante per i cambiamenti nella ECM, nei tendini, nei legamenti e nei tessuti connettivi:

  • Trasmissione della forza dal sarcomero all’osso (aumento della forza)
  • Recupero da lesioni muscoloscheletriche, in particolare quelle che coinvolgono la matrice di collagene.
  • Prevenzione di lesioni muscoloscheletriche da uso eccessivo o acute (aumentando il rapporto forza-fatica).

In generale gli AAS influenzano il metabolismo del collagene. AAS sovrafisiologici:

  • ↑ PIIINP sierica [in maniera dose-dipendente]
  • ↑ urina HP:LP
    – Dosi elevate di AAS aumentano il metabolismo del collagene dei tessuti molli, senza variazioni nel riassorbimento osseo. [1].

Cessazione (“cycling-off”) d’uso degli AAS:

  • ↓ ICTP sierico [in funzione del tempo]. [1].

Marker del metabolismo del collagene:

  • Tendine ( marker metabolici del collagene)

Il propeptide N-terminale del procollagene di tipo III (PIIINP) è un marker della biosintesi delle fibrille interstiziali nei tessuti molli. Il PIIINP è stimolato dall’allenamento pliometrico nei tendini e dagli AAS in generale, dove la rigidità va a vantaggio della velocità, ma l’aumento della forza muscolare deve compensare l’aumento del rischio di strappi muscolari dovuto all’eccessiva rigidità dei tendini.

-Aumenta in modo dose-dipendente con gli AAS a concentrazione sovrafisiologica.

  • Ossa e tendini (“marker metabolici del collagene”)

Procollagene di tipo I C-terminale propeptide (PICP): rilasciato in circolo dagli osteoblasti proliferanti durante la biosintesi del collagene, è quindi in gran parte un biomarcatore della formazione di collagene osseo, sebbene vi sia anche un certo contributo da parte del collagene di tipo I nei tessuti molli. [2].

Telopeptide reticolato del collagene di tipo I (ICTP): rilasciato in circolo durante la fase osteoclastica della modellazione e del rimodellamento osseo (disgregazione dell’osso/collagene). [2].

-Diminuisce con la sospensione di AAS sovrafisiologici (“cycling-off”) in modo dipendente dal tempo.

Dpyr: marcatore urinario della degradazione del collagene di tipo I. [2].

Sia l’ICTP che il Dpyr costituiscono legami incrociati piridinolinici formati nel collagene maturo di tipo I e le loro concentrazioni nel siero e nelle urine riflettono il riassorbimento osseo. [2].

  • Ossa (“marker metabolici del collagene”)

Fosfatasi alcalina ossea (ALP): proteina presente nelle cellule ossee della placca di crescita epifisaria e negli osteoblasti maturi. È irrilevante per le dimensioni o la forza muscolare. [2].

HP (PYD): idrossilisilpiridinolina; riflette il turnover dei collageni di tipo I (osso), II, III e IX; presente in tendini, cartilagini, ossa, pareti dei vasi e dentina. [2].

LP (DPD): lisilpiridinolina; riflette il turnover del collagene di tipo I (osso); presente nell’osso e nella dentina.

Esiste un declino associato all’età di HP (↓), LP (↓) e del rapporto HP/LP (↓).

HP:LP (urina) esclude il metabolismo cutaneo (utile). [2].

Idrossiprolina

L’HP e l’LP urinari sono marcatori potenzialmente più utili del catabolismo delle fibre di collagene dei tessuti scheletrici rispetto all’idrossiprolina urinaria. Quest’ultima ha un profilo di specificità inferiore poiché si trova in tutti i tipi di collagene di tutti i tessuti connettivi (compresa la pelle). Inoltre, può anche essere rilasciata dalle molecole di collagene prima della loro incorporazione nelle fibrille e una grande percentuale di idrossiprolina viene metabolizzata nel fegato, eludendo così l’analisi quantitativa del riassorbimento del collagene maturo mediante misurazioni urinarie. [3].

Un rapporto HP:LP più basso può riflettere una maggiore proporzione relativa di riassorbimento osseo rispetto al turnover del collagene e della cartilagine, poiché il collagene osseo è la fonte primaria di LP, mentre l’HP riflette i tessuti molli in generale (eccetto la pelle)… suggerisce che anche il riassorbimento del collagene di tipo III (più HP rispetto al tipo I) diminuisce con l’età. [3].

-Aumenta con gli AAS sovrafisiologici.

Il picco di massa ossea e di HP:LP si verifica all’età di 27 anni. [3].

Ossa:

  • Cellule ossee

Osteoprogenitori: Cellule osteogeniche che si sviluppano in osteoblasti.

Osteoblasti: Formano l’osso; producono ECM ossea e mineralizzano l’osso (mononucleati).

Osteociti: Cellule ossee mature; secernono enzimi per mantenere l’osso.

Osteoclasti: Degradano l’osso (distruzione dell’osso invecchiato).

  • Metabolismo osseo

La formazione ossea osteoblastica è associata alla deposizione di collagene di tipo I, seguita dalla mineralizzazione e dalla maturazione, durante le quali si formano legami incrociati stabili tra le fibrille di collagene. [4].

Osteocalcina (siero): Riflette la formazione ossea (così come il procollagene di tipo I [siero]).

Deossipiridinolina (urina): Riflette il riassorbimento osseo. [4].

Tendini e legamenti:

Il tendine è un tessuto connettivo che collega l’osso al muscolo, mentre il legamento è un tessuto connettivo che collega l’osso all’osso. In entrambi, circa ¾ del peso secco è costituito da collagene: la maggior parte è di tipo I: 60% (tendine) e fino all’85% (legamento).

La struttura relativamente (quasi totalmente) avascolare e collagena di legamenti e tendini limita il loro potenziale rigenerativo, con conseguenti complicazioni mediche sostanziali, che spesso rendono necessario un intervento chirurgico dopo una lesione traumatica.

I tendini e i legamenti maturi contengono relativamente poche cellule. Il numero ridotto di cellule metabolicamente attive comporta un fabbisogno di ↓O₂ e di nutrienti. I legamenti contengono fibre di elastina e collagene.

Le proprietà meccaniche di tendini e legamenti sono funzione di:

  • Densità delle fibre di collagene
  • Diametro
  • Orientamento e
  • Reticolazione
    -Legami incrociati enzimatici, formati dall’ossido di lisile (LOX)
    -Legami incrociati non enzimatici attraverso gli AGE (advanced glycation end-products), formati da una reazione di Maillard senza enzimi specifici tra uno zucchero e un amminoacido.
    -Entrambi i legami incrociati aumentano la rigidità di tendini e legamenti. [5].
  • Adattamenti dell’allenamento

Il metabolismo del tendine è molto più lento di quello del muscolo a causa della sua ridotta vascolarizzazione e circolazione, e l’aumento del flusso sanguigno al muscolo scheletrico attraverso l’esercizio fisico non è parallelo alla stessa perfusione del flusso nel tendine. [6].

L’ipertrofia muscolare è correlata a un aumento del numero e delle dimensioni dei fibroblasti, con conseguente aumento dell’apporto totale di collagene. L’attivazione dei fibroblasti e la successiva crescita del tessuto connettivo sono i prerequisiti dell’ipertrofia [7], in modo che il contenuto di collagene sia mantenuto in proporzione alla massa muscolare.

La rigidità del tendine si riferisce alla trasmissione della forza per unità di sforzo, o allungamento del tendine. L’aumento della rigidità del legamento è una buona cosa (✓), poiché la rigidità è utile per mantenere la stabilità dell’articolazione e il rischio di lesioni. Al contrario, poiché il tendine collega l’osso rigido al muscolo cedevole, un tendine più rigido non è sempre vantaggioso:

  • In termini di prestazioni: ↑La rigidità (tendine) trasmette più velocemente le forze muscolari all’osso, con conseguente ↑ prestazione; tuttavia,
    questo interesse deve essere bilanciato dal potenziale di concentrazione delle deformazioni all’interno del muscolo:
  • La maggiore deformazione (“stiramento”) prodotta in un determinato movimento si concentra nel muscolo collegato a un tendine rigido ⇒ contrazione isometrica piuttosto che nel tendine che si allunga in modo flessibile mentre il muscolo si contrae.

Un tendine rigido non si allunga; piuttosto, è costretto ad allungarsi durante la contrazione (eccentrica), pertanto un muscolo collegato a un tendine rigido subisce un carico eccentrico maggiore per un determinato movimento e presenta un rischio maggiore di lesioni. [5].

Effetti degli androgeni sul tendine:

Tabella che descrive le prove degli effetti meccanici, strutturali e biologici degli AAS sul tendine. [9].

Il risultato di questa tabella mostra che gli effetti degli AAS sul tendine, e soprattutto sull’unità muscolo-tendinea, non si prestano a una descrizione univoca o a una conclusione univoca, ma presentano sfumature dovute all’eterogeneità dei dati. Gli AAS migliorano e ostacolano diversi elementi della struttura e della funzione del tendine.

In sintesi, le conclusioni pratiche che si possono trarre dalla letteratura sugli effetti degli AAS sul tendine sono le seguenti:

  • Gli effetti biomeccanici potenzialmente deleteri degli AAS possono essere transitori.
  • Gli AAS somministrati per via sistemica e locale possono avere effetti simili sui tendini.
  • Esistono notevoli lacune nelle conoscenze relative a:
    -Lesioni/patologia del tendine
    -Risposta alla dose
    -Risposta al farmaco (la maggior parte degli studi utilizza il nandrolone; alcuni il metandienone)
    -Cosomministrazione
    -Tempistica e
    -Popolazione di risposta (differenze legate al sesso e all’età).
  • Effetti specifici sui tessuti:
    -È probabile che gli AAS influenzino in modo diverso il metabolismo dei tendini, dei muscoli e della fibrocartilagine (sintesi/degradazione netta), ma finora non sono stati condotti studi per caratterizzare queste differenze. [9].

Articolazioni:

Le articolazioni del corpo sono i punti in cui le ossa si incontrano (articolazione) e che consentono la locomozione umana (i muscoli tirano le ossa sulle articolazioni per muovere il corpo). Le articolazioni sono costituite da ossa, tendini (che collegano le ossa ai muscoli) e legamenti (che collegano le ossa alle ossa). È possibile classificare le articolazioni secondo vari schemi (ad esempio, funzionale, strutturale). Questo articolo si concentrerà sulle articolazioni sinoviali dell’organismo, che comprendono l’anca, il ginocchio, la spalla e il gomito. Oltre a essere composte da ossa, tendini e legamenti, queste articolazioni contengono cellule sinoviali, un tipo di cellula che contiene una membrana di rivestimento che produce il liquido sinoviale. Il liquido sinoviale lubrifica e nutre l’articolazione, riduce l’attrito e fornisce ammortizzazione tra le superfici articolari. È importante notare che questa lubrificazione e questo nutrimento dipendono dalla produzione di proteine e fattori di crescita.

Gli effetti degli AAS sulle articolazioni non sono descritti in modo esaustivo, ma esistono studi sui singoli composti che verranno esaminati in seguito per approfondire i particolari AAS e i loro effetti sulle articolazioni. I potenziali meccanismi con cui gli AAS influenzano le articolazioni riguardano in generale gli effetti sul metabolismo, sul ricambio, sulla scomposizione e sulla sintesi del collagene, gli effetti sul C1-INH e la funzione delle articolazioni sinoviali.

C1-INH:

  • Inibitore della C1-esterasi; SERPING1
Struttura molecolare del C1-INH

Il C1-INH è un inibitore della proteasi multi-serina che controlla diverse vie catalitiche, tra cui l’attivazione dei componenti classici.

Gli androgeni attenuati – AAS che possiedono una potenza androgena relativamente ridotta – qui discussi, l’Oxandrolone e lo Stanozololo, entrambi 17AA, inducono la produzione intrinseca di C1-INH e il ↑catabolismo (cioè la scomposizione) della bradichinina.

La bradichinina, attraverso la sua azione sul B₂R, media la vasodilatazione e aumenta la permeabilità con conseguente angioedema. L’angioedema ereditario (HAE), per estensione, deriva da ↓C1-INH. L’HAE è una condizione che può essere trattata con androgeni attenuati.

Quando il C1-INH è ridotto, si verifica una permeabilità vascolare (sottocutanea e sottomucosa) (“angioedema”) dovuta alla ↑bradichinina (che il C1-INH attenua) [a causa degli effetti sul sistema di contatto classico e sull’attivazione del complemento che esulano dallo scopo di questo articolo]. [10].

Gli androgeni regolano l’espressione genica della C1-INH e l’aminopeptidasi P plasmatica (che catabolizza le chinine) (55, 56). [10].

Gli androgeni attenuati (17AA) aumentano in modo più potente la produzione epatica di C1-INH [23] per azione diretta a livello epatico piuttosto che per azione dell’AR di per sé ⇒ ↑C1-INH e C4 (a causa dell’inversione dei livelli secondariamente depressi di C4). [11].

I complessi C1/C1-INH si formano quando C1-INH si combina e rimuove C1r e C1s dal C1 attivato e questi complessi – rappresentativi dell’attivazione della via del complemento classica – sono associati a condizioni artritiche e reumatologiche. [12]. Ciò può contribuire alla reputazione di Stanozolol, in particolare, di causare dolori articolari.

Punto chiave: L'”angioedema acquisito senza focolai” può essere causato da farmaci, di cui gli ACE-inibitori (nello 0,1-2,2% dei consumatori, più numerosi negli africani) sono i responsabili più comuni. L’ACE è necessario per la degradazione della bradichinina e la sua inibizione può provocare un accumulo di bradichinina che causa l’angioedema. Gli androgeni possono in qualche misura sopprimere l’angioedema grazie ai loro effetti sulla C1-INH. In un articolo di prossima pubblicazione di questo autore si discutono i rischi della diffusione di farmaci antipertensivi, soprattutto ACE inibitori e ARB, per i bodybuilder sani che fanno uso di AAS in assenza di ipertensione cronica, e si affronta la questione particolare (e apparentemente controversa) della diminuzione (blunting) dell’ipertrofia indotta dagli ACE inibitori.

Molecole:

  • Nandrolone
Scheletro carbossilico del Nandrolone

Meccanismi putativi che migliorano i sintomi del dolore articolare:

  • Aumento della sintesi e del deposito di collagene nei tendini e nei legamenti.
  • Ritenzione del liquido sinoviale articolare.

Entrambi i meccanismi (aumento della produzione di collagene, ad esempio nei tendini flessori) e la ritenzione di liquido articolare sinoviale possono essere influenzati positivamente dal sistema renina-angiotensina (RAS). Il RAS regola l’equilibrio idrico ed elettrolitico, la crescita delle cellule del tessuto connettivo e il metabolismo del tessuto connettivo lasso e denso e dei siti di riparazione dei tessuti. [13]. Dal punto di vista patologico, l’attivazione del RAS aumenta la vascocostrizione, l’ipertrofia cardiaca e la fibrosi (con conseguente infarto del miocardio e fibrosi del fegato). [13]. Pertanto, è importante considerare la dualità del potenziale aumento dell’articolazione (cioè del tendine estensore del ginocchio) con l’uso di nandrolone: si può avere un beneficio transitorio nel rimodellamento del tendine (cioè del tendine estensore), ma attraverso questo stesso meccanismo, si possono accumulare disadattamenti fibrotici o cardiaci.

Quindi, per quanto riguarda i potenziali benefici transitori: L’enzima di conversione dell’angiotensina I (ACE) è un marcatore positivamente correlato all’attività dell’mRNA del collagene di tipo I e può riflettere il rimodellamento della matrice extracellulare (ECM) in cui la sintesi di collagene supera la degradazione.

Il Nandrolone aumenta l’attività ACE e incrementa la deposizione di collagene di tipo I nella matrice. In un modello di allenamento (ad esempio, pliometrico), Nandrolone + allenamento per i salti >> allenamento per i salti > sedentario per quanto riguarda l’attività ACE nel tendine (ad esempio, estensore del bicipite femorale), suggerendo una potenziale sinergia tra allenamento e Nandrolone a questo proposito. Si consideri, tuttavia, che questa stessa via è implicata nel rimodellamento del tessuto cardiaco e nell’azione patologica. Inoltre, l’aumento della rigidità tendinea rappresenta un rischio se non si aumenta la forza per ridurre la probabilità di lesioni gravi dovute a uno sforzo concentrato. Pertanto, le considerazioni sull’allenamento devono essere pianificate in modo rigoroso, soprattutto se si pratica l’allenamento pliometrico. [13].

  • Oxandrolone
Scheletro carbossilico del Oxandrolone

L’aumento significativamente maggiore della velocità di crescita in altezza ottenuto con il trattamento con GH più oxandrolone rispetto al solo GH si è riflesso in differenze simili nella risposta precoce dell’ALP ossea e del PICP, entrambi associati alla formazione dell’osso, ma non nel PIIINP, un marcatore del turnover dei tessuti molli, o nell’ICTP, un marcatore della degradazione del collagene osseo. Ciò suggerisce che l’oxandrolone può, direttamente o indirettamente, influenzare la proliferazione degli osteoblasti e la proliferazione e maturazione dei condrociti, con un effetto additivo rispetto a quello del solo GH. [2].

La reputazione del nandrolone di migliorare la funzione articolare durante le fasi di allenamento con carichi pesanti è rafforzata da questi risultati, secondo cui, aumentando l’attività dell’ACE e influenzando il RAS, serve ad aumentare la sintesi netta di collagene e l’equilibrio dei fluidi nelle articolazioni.

I risultati di Crofton et al. suggeriscono che GH+oxandrolone > GH+test > GH > placebo nel ΔPIINP, ma le differenze significative tra i gruppi potrebbero non essere misurabili a causa delle ridotte dimensioni del campione (un potenziale errore di tipo 2). [2].

La somministrazione di oxandrolone fino a 24 mesi a pazienti pediatrici gravemente ustionati ha migliorato significativamente il contenuto minerale osseo dell’intero corpo (WB BMC), il contenuto minerale osseo della colonna lombare (LS BMC), la densità minerale ossea della colonna lombare (LS BMD) e la velocità in altezza. [14].

Una grave ustione induce una risposta ipermetabolica e ipercatabolica caratterizzata da un aumento del lavoro cardiaco, del dispendio energetico a riposo e della degradazione delle proteine muscolari (1-6). Questa risposta compensatoria è accompagnata da un’elevata produzione epatica di glucosio e da insulino-resistenza (4, 5, 7-10). I pazienti in genere subiscono una perdita di massa magra e nei bambini la crescita è ostacolata. Nel tempo si verifica una significativa riduzione del contenuto minerale osseo (BMC), della densità minerale ossea (BMD) e del tessuto adiposo. [14].

Gli effetti sulla BMC/BMD sono diventati significativi in questi pazienti solo dopo più di un anno di trattamento continuo. [14]. Nei pazienti pediatrici è stata riscontrata una sinergia in questo effetto modulato dalla fase di maturazione della crescita, che potrebbe avere ramificazioni per l’uso in età adulta di rhGH e androgeni aromatizzanti, associati all’impennata puberale. L’ipotesi che si potrebbe trarre è che l’uso a lungo termine di androgeni aromatizzanti (ad esempio, T, nandrolone) in combinazione con dosi elevate di rhGH possa imitare alcuni aspetti della fase di maturazione della crescita nei bambini, potenzialmente aumentando la BMC e la BMD in modo sinergico in combinazione con l’oxandrolone se usato per lunghi periodi.

I particolari effetti dell’oxandrolone sul contenuto e sulla densità minerale ossea nei bambini in crescita suggeriscono che sia particolarmente utile nella fase iniziale (cioè i primi sei mesi) dell’uso continuo di RhGH, quando il turnover osseo è aumentato.

  • Stanozololo
Scheletro carbossilico dello Stanozololo

Lo Stanozololo, popolarmente associato al dolore articolare (“articolazioni doloranti e secche”), agisce sui fibroblasti sinoviali, precursori delle cellule che compongono le articolazioni sinoviali (ad esempio, anca, ginocchia, spalle), inibendo la sintesi del DNA. [10]. Mentre lo Stanozololo è considerato particolarmente potente nello stimolare l’attività della procollagenasi nel cuoio capelluto, un effetto che è associato all’aumento della secrezione di TGF-β1 [15] – stimolando così l’attività procollagene, ma inducendo perversamente, con questo stesso meccanismo, l’alopecia androgenica nel cuoio capelluto – l’effetto sulla cellula sinoviale è qualitativamente diverso.

L’inibizione della sintesi del DNA da parte dello Stanozololo nella cellula sinoviale, insieme ai suoi effetti sul C1-INH, fornisce diverse modalità esplicative per il fatto che provoca dolore nelle articolazioni sinoviali.

Alla fine del 1980 ricercatori britannici hanno scoperto che le cellule della pelle producono più collagene quando viene usato lo Stanozololo, ma che le cellule delle articolazioni non lo fanno [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2556901].

  • Testosterone
Scheletro carbossilico del Testosterone

Il testosterone (250 mg a settimana) ha causato modesti aumenti dei biomarcatori del metabolismo del collagene, aumentando il PINP del 28%, l’ICTP del 22% e il PIINP del 70%. [16]. Il testosterone ha aumentato il tipo I (osso; PINP, ICTP) e il tipo III (tendini e legamenti, tessuti molli; PIINP) e ha potenziato in particolare l’effetto dell’rhGH sui marcatori di tipo III (PIINP), suggerendo un forte effetto modulante del testosterone sul collagene di tipo III che comprende tendini, legamenti e probabilmente fasce in risposta al GH. [16].

  • rhGH
Struttura peptidica del rhGH.

La somministrazione di rhGH nel tendine o nel legamento determina un marcato aumento del metabolismo del collagene con conseguente deposito netto. [17]. L’RhGH aumenta l’attività dell’osteocalcina e del procollagene di tipo I nel siero, riflettendo un aumento della BMD/BMC. Nel muscolo scheletrico e nel tendine la matrice extracellulare (ECM) conferisce importanti proprietà di trazione ed è di fondamentale importanza per la rigenerazione dei tessuti dopo una lesione. [10]. La somministrazione di rhGH promuove la sintesi di collagene ECM nel tessuto muscolo-tendineo di giovani adulti sani.

L’RhGH ha aumentato l’mRNA del collagene I (osso) di 2,3 volte e del collagene III (ECM, tendini, legamenti) di 2,5 volte. [10]. È stata osservata una tendenza ad un aumento di 5,8 volte della sintesi proteica del collagene muscolare. [10]. Il dosaggio utilizzato è stato di 33,3 µg * kg-¹ * giorno-¹ nei primi sette giorni e di 50 µg * kg-¹ * giorno-¹ in giovani uomini sani. [10]. Ciò equivale a una dose giornaliera di 3 – 4,5 UI di rhGH per un uomo di 90 kg.

Nella popolazione GHD si osserva una variazione bifasica (a due punte) della BMD in risposta alla somministrazione di rhGH, con una diminuzione iniziale a circa sei mesi dall’inizio della terapia, seguita da un successivo aumento dopo almeno un anno di trattamento. [18]. L’ipotesi prevalente è che il GH stimoli sia la formazione che il riassorbimento osseo, con conseguente aumento del turnover osseo. [18]. Questo effetto è evidente almeno nei primi sei mesi di somministrazione di rhGH, con conseguente diminuzione della BMD e del contenuto minerale osseo. [18]. Non è stata stabilita una relazione dose-risposta a causa dell’ampia variazione dei dosaggi utilizzati. [18]. Sembra che l’osso trabecolare (colonna vertebrale lombare) abbia una diversa sensibilità al GH rispetto all’osso corticale (collo del femore). [18].

L’RhGH si combina almeno in alcuni aspetti con gli androgeni (ad esempio, oxandrolone, testosterone) e in altri in modo sinergico per quanto riguarda il metabolismo dei tessuti molli. L’RhGH e il testosterone, se usati in combinazione, stimolano particolarmente la PIINP, suggerendo un effetto sinergico su tendini, legamenti e probabilmente fasce.

Conclusioni

Gli AAS hanno effetti di classe e specifici sulle articolazioni e sui tessuti connettivi che le compongono. In generale, gli AAS migliorano il metabolismo dei tessuti molli senza alcun effetto sul riassorbimento osseo, ma è importante considerare i vari effetti positivi e negativi degli AAS nei confronti dei tendini.

Gli androgeni aromatizzanti, come il testosterone, hanno effetti sinergici (più che additivi) in combinazione con il GH su alcuni aspetti del metabolismo del collagene, in particolare per quanto riguarda gli aspetti legati al metabolismo dei tessuti molli (ad esempio, la fascia), ed effetti additivi per altri aspetti.

I 17AA non aromatizzabili Oxandrolone (un 5α-androstan-3-one) e Stanozololo (un AAS il cui anello A ha una giunzione anulare pirazolica) condividono alcuni effetti di classe, ad esempio la stimolazione della produzione intrinseca di C1-INH che è associata a condizioni reumatologiche e artritiche, ma lo Stanozololo si distingue per la sua dimostrabile inibizione dose-dipendente della sintesi di DNA nelle cellule sinoviali che comprendono le principali articolazioni del corpo, modulando la disgregazione del tessuto connettivo. È stato dimostrato che l’Oxandrolone aumenta in modo additivo la densità minerale ossea (BMD/BMC) e può essere particolarmente utile nei primi sei mesi di inizio di un ciclo di androgeni aromatizzanti e rhGH per migliorare la conservazione della massa ossea.

Punto chiave: Un approccio sfumato al processo decisionale sul carico dell’allenamento (ad esempio, progressione, intensità, modalità) e sugli effetti dei farmaci (ad esempio, AAS, rhGH) in relazione alle articolazioni, ai tendini, ai legamenti e alle ossa, è reso possibile da una lettura attenta di questo articolo. Per i professionisti, le aree particolari da leggere con attenzione riguardano la rigidità dei tendini e le implicazioni per coloro che si impegnano in allenamenti pliometrici o anche con carichi leggeri; i pro e i contro degli AAS sugli aspetti biologici, strutturali e meccanici dei tendini; e la scarsità di dati solidi relativi agli effetti sui tessuti molli da parte di diversi AAS.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

[1] Pärssinen, M., Karila, Kovanen, and Seppälä. (2000). The Effect of Supraphysiological Doses of Anabolic Androgenic Steroids on Collagen Metabolism. International Journal of Sports Medicine, 21(6), 406–411. doi:10.1055/s-2000-3834

[2] Crofton, P. M., Stirling, H. F., Schönau, E., and Kelnar, C. J. H. (1996). Bone alkaline phosphatase and collagen markers as early predictors of height velocity response to growth-promoting treatments in short normal children. Clinical Endocrinology, 44(4), 385–394. doi:10.1046/j.1365-2265.1996.706cn527.x

[3] Açil, Y., Brinckmann, J., Notbohm, H., Müller, P. K., and Bätge, B. (1996). Changes with age in the urinary excretion of hydroxylysylpyridinoline (HP) and lysylpyridinoline (LP). Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 56(3), 275–283. doi:10.3109/00365519609088617

[4] Aerssens, J., Van Audekercke, R., Geusens, P., Schot, L. P. C., Osman, A. A.-H., and Dequeker, J. (1993). Mechanical properties, bone mineral content, and bone composition (collagen, osteocalcin, IGF-I) of the rat femur: Influence of ovariectomy and nandrolone decanoate (anabolic steroid) treatment. Calcified Tissue International, 53(4), 269–277. doi:10.1007/bf01320913

[5] Chidi-Ogbolu N, Baar K. Effect of Estrogen on Musculoskeletal Performance and Injury Risk. Front Physiol. 2019;9:1834. Published 2019 Jan 15. doi:10.3389/fphys.2018.01834

[6] Kjaer, M.J. (2008). Role of extracellular matrix in adaptation of tendon and skeletal muscle to mechanical loading. Physiol. Rev. 84:649-698.

[7] Joblecki, C.K., Heuser, J.E., Kaufman, S. (1973). Autoradiographic localization of new RNA synthesis in hypertrophying skeletal muscles. Journal of Cellular Biology. 57:743-759.

[8] Spadari, A., Romagnoli, N., Predieri, P. G., Borghetti, P., Cantoni, A. M., and Corradi, A. (2013). Effects of intraarticular treatment with stanozolol on synovial membrane and cartilage in an ovine model of osteoarthritis. Research in Veterinary Science, 94(3), 379–387. doi:10.1016/j.rvsc.2012.11.020

[9] Jones, I. A., Togashi, R., Rick Hatch, G. F., Weber, A. E., and Vangsness JR, C. T. (2018). Anabolic Steroids and Tendons: A Review of their Mechanical, Structural and Biologic Effects. Journal of Orthopaedic Research®. doi:10.1002/jor.24116

[10] Ellis AJ, Cawston TE, Mackie EJ. The differential effects of stanozolol on human skin and synovial fibroblasts in vitro: DNA synthesis and receptor binding. Agents Actions. 1994 Mar;41(1-2):37-43. doi: 10.1007/BF01986391. PMID: 8079819.

[11] Wright JK, Smith AJ, Cawston TE, Hazleman BL. The effect of the anabolic steroid, stanozolol, on the production of procollagenase by human synovial and skin fibroblasts in vitro. Agents Actions. 1989 Nov;28(3-4):279-82. doi: 10.1007/BF01967415. PMID: 2556901.

[12] Oleesky DA, Daniels RH, Williams BD, Amos N, Mor gan BP. Terminal complement complexes and C1/C1 inhibitor complexes in rheumatoid arthritis and other arthritic conditions. Clin Exp Immunol. 1991;84(2):250-255.

[13] Marqueti, R. de C., Hashimoto, N. Y., Durigan, J. L. Q., Batista e Silva, L. L., Almeida, J. A. de, Silva, M. da G. da, … Araújo, H. S. S. de. (2015). Nandrolone increases angiotensin-I converting enzyme activity in rats tendons. Revista Brasileira de Medicina Do Esporte, 21(3), 173–177. doi:10.1590/1517-869220152103143667

[14] Reeves, P. T., Herndon, D. N., Tanksley, J.D., Jennings, K., Klein, G. L., Mlcak, R. P., … Finnerty, C. C. (2016). FIVE-YEAR OUTCOMES AFTER LONG-TERM OXANDROLONE ADMINISTRATION IN SEVERELY BURNED CHILDREN. Shock, 45(4), 367–374. doi:10.1097/shk.0000000000000517

[15] Falanga, V., Greenberg, A. S., Zhou, L., Ochoa, S. M., Roberts, A. B., Falabella, A., and Yamaguchi, Y. (1998). Stimulation of Collagen Synthesis by the Anabolic Steroid Stanozolol. Journal of Investigative Dermatology, 111(6), 1193–1197. doi:10.1046/j.1523-1747.1998.00431.x

[16] Nelson, A. E., Meinhardt, U., Hansen, J. L., Walker, I. H., Stone, G., Howe, C. J., … Ho, K. K. (2008). Pharmacodynamics of Growth Hormone Abuse Biomarkers and the Influence of Gender and Testosterone: A Randomized Double-Blind Placebo-Controlled Study in Young Recreational Athletes. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 93(6), 2213–2222.

[17] Vestergaard, P., Jørgensen, J. O. L., Olesen, J. L., Bosnjak, E., Holm, L., Frystyk, J., … Hansen, M. (2012). Local administration of growth hormone stimulates tendon collagen synthesis in elderly men. Journal of Applied Physiology, 113(9), 1432–1438. doi:10.1152/japplphysiol.00816.2012

[18] Barake, M., Klibanski, A., and Tritos, N. A. (2014). Effects of Recombinant Human Growth Hormone Therapy on Bone Mineral Density in Adults With Growth Hormone Deficiency: A Meta-Analysis. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 99(3), 852–860. doi:10.1210/jc.2013-3921

AAS, Dimagranti/"Fat Burner", Diuretici, Effetti collaterali, Endocrinologia, SARM, Supplementazione farmacologica

Pressione arteriosa nei consumatori di AAS/PEDs

Introduzione:

La pressione alta, nota anche come ipertensione, è una delle cause più frequenti (che contribuiscono) di morte e complicazioni cardiovascolari nel mondo. Quando viene misurata, si divide in pressione sistolica (il numero superiore) e pressione diastolica (il numero inferiore). La pressione arteriosa sistolica è la pressione più alta raggiunta durante la contrazione del cuore, mentre la pressione diastolica è la pressione più bassa raggiunta durante il rilassamento del cuore. Una tipica lettura della pressione arteriosa potrebbe essere 120/80 mmHg, ovvero una pressione sistolica di 120 mmHg e una pressione diastolica di 80 mmHg. (L’unità di misura, millimetri di mercurio [Hg], risale a quando la pressione sanguigna veniva ancora misurata con manometri contenenti mercurio).

Per quantificare quanto sia grave l’ipertensione, diamo un’occhiata a un documento storico pubblicato su Lancet nel 2002 che, secondo Google Scholar, è stato citato ben 12.000 volte [1]. In questo lavoro, i ricercatori hanno riunito i dati dei singoli pazienti provenienti da 61 studi prospettici osservazionali. Questo studio comprendeva circa un milione di adulti senza precedenti malattie vascolari al basale. Per questo motivo, hanno avuto a disposizione dati davvero straordinari su cui lavorare e da cui trarre conclusioni.

Che cosa hanno dimostrato i dati? Hanno dimostrato che la mortalità per malattie coronariche e ictus aumenta con una pressione sistolica superiore a 115 mmHg e una pressione diastolica superiore a 75 mmHg. Ogni aumento di 20 mmHg della pressione arteriosa sistolica e di 10 mmHg della pressione arteriosa diastolica oltre questi valori raddoppia la mortalità per coronaropatia e ictus. In altre parole, chi ha una pressione arteriosa sistolica di 135 mmHg ha il doppio del rischio di morire per malattia coronarica o ictus rispetto a chi ha una pressione arteriosa sistolica di 115 mmHg. Si tratta di una differenza notevole. Questa relazione tra pressione arteriosa e mortalità, ad esempio per ictus, è illustrata nell’immagine sottostante:

Si noti che anche la probabilità di morire per ictus aumenta fortemente con l’aumentare dell’età. Il che ha senso, ovviamente. Sebbene non siano molte le persone che muoiono di ictus a 40 anni, è molto più comune negli anziani. Pertanto, l’aumento del rischio relativo di ipertensione diventa più rilevante con l’aumentare dell’età, poiché il rischio assoluto è molto più elevato.

Oltre a questo evidente aumento della mortalità a causa di eventi cardiovascolari, l’ipertensione provoca alterazioni strutturali e funzionali di diversi organi, danneggiandoli. Il danno agli organi bersaglio comprende, oltre al cuore e alla vascolarizzazione, il cervello, gli occhi e i reni. Il danno agli organi bersaglio può manifestarsi, oltre che con eventi cardiovascolari fatali e non fatali, con retinopatia, demenza, ischemia, albuminuria, glomerulopatia e ipertrofia ventricolare sinistra [2].

È chiaro che la pressione arteriosa elevata è dannosa per la salute.

Come influiscono gli steroidi anabolizzanti sulla pressione sanguigna?

Per rispondere alla domanda su come gli steroidi anabolizzanti influenzino la pressione arteriosa, si possono effettuare due tipi di studi. Un tipo di studio è costituito dagli studi prospettici interventistici. Questi, in sostanza, sono i più affidabili. Si prende un gruppo di persone, si somministra loro uno steroide anabolizzante e le si segue nel tempo per vedere cosa succede alla loro pressione sanguigna. Inoltre, si può includere un gruppo di controllo/placebo con cui confrontare i risultati (e se si randomizzano i soggetti si ottiene uno studio randomizzato-controllato). Sebbene questi studi siano sicuramente i migliori in termini di qualità delle prove, soffrono di un grosso inconveniente: non imitano correttamente l’uso reale, poiché i dosaggi sono inferiori a quelli utilizzati dalla maggior parte delle persone che fanno uso di steroidi anabolizzanti in modo illecito.

Detto questo, diamo un’occhiata a queste prove. Li ho riassunti nella tabella sottostante per fornire una buona panoramica:

Effetto degli steroidi anabolizzanti sulla pressione arteriosa in studi prospettici interventistici. ↑ significa un aumento statisticamente significativo, ? significa che non sono stati eseguiti test statistici, * significa rispetto al basale, † significa rispetto alla variazione nel gruppo placebo. Abbreviazioni: BP, pressione sanguigna; TE, testosterone enantato; Dbol, metandienone; ND, nandrolone decanoato.

L’unico studio che ha dimostrato un aumento statisticamente significativo della pressione arteriosa (sistolica) è stato quello di Freed et al [5]. In questo caso, sollevatori di pesi esperti hanno ricevuto 10mg o 25mg di Methandienone (Dianabol) al giorno per 6 settimane in doppio cieco controllato con placebo. La pressione arteriosa sistolica è aumentata significativamente di circa 9 mmHg. La pressione diastolica ha mostrato un leggero aumento di circa 4 mmHg, ma non è stato statisticamente significativo.

Gli altri studi non hanno eseguito test statistici [3,4] o non hanno rilevato cambiamenti statisticamente significativi rispetto al basale [6] o rispetto al cambiamento nel gruppo placebo [7, 8].

Come si può notare anche osservando i dosaggi, questi erano piuttosto bassi e non possono essere considerati rappresentativi dell’uso di steroidi anabolizzanti che si fa regolarmente in ambito del culturismo e simili. Per avere un’idea più precisa, si potrebbe ricorrere a studi prospettici osservazionali. In questi studi gli utilizzatori di AAS vengono seguiti nel tempo autosomministrando il proprio ciclo di AAS. Naturalmente, questi studi presentano anche degli inconvenienti. Uno di questi è il “policonsumo”. Non tutti gli steroidi anabolizzanti possono influire allo stesso modo sulla pressione arteriosa e, quando i consumatori di AAS li cumulano, è difficile dire quale steroide anabolizzante possa esserne responsabile. Per non parlare del fatto che è molto probabile che un consumatore di AAS stia somministrando steroidi anabolizzanti diversi da quelli che pensa di somministrare a causa di un’etichettatura errata. [9]. Inoltre, i consumatori di AAS potrebbero associarli a diversi altri tipi di farmaci, come l’rhGH, tiroidei, beta-agonisti e, al giorno d’oggi, la vasta gamma di farmaci sperimentali per il miglioramento delle prestazioni, il cui uso è in aumento.

Consideriamo anche brevemente alcuni studi prospettici osservazionali. Hartgens et al. hanno osservato gli effetti degli AAS autosomministrati per un periodo di 8 settimane in un piccolo gruppo di atleti di forza [10]. Prima dello studio, i soggetti, in media, non avevano fatto uso di AAS per quasi 8 mesi. Il dosaggio medio era relativamente basso, circa 400mg a settimana, il che mi fa pensare a quanto sia stato accurato. In ogni caso, la pressione arteriosa sistolica è aumentata da 131 a 139 mmHg. Il gruppo di controllo ha registrato un aumento da 129 a 134 mmHg. Quindi la variazione media rispetto al gruppo di controllo è stata di +3 mmHg. È stato osservato un piccolo aumento di 2 mmHg della pressione arteriosa diastolica, mentre il gruppo di controllo non ha registrato alcuna variazione. In ogni caso, le differenze non erano statisticamente significative.

Se si parte dal presupposto che gli AAS possono influenzare la pressione sanguigna e che questo fenomeno è completamente reversibile dopo la cessazione dell’uso, è possibile utilizzare un disegno di studio leggermente diverso. In altre parole, si potrebbe prendere un gruppo di utilizzatori mentre fanno uso di AAS, misurare la loro pressione sanguigna e poi misurarla di nuovo dopo un certo periodo di tempo, quando hanno smesso di usare gli AAS. Questo è esattamente il tipo di approccio che altri due gruppi hanno utilizzato [11, 12].

Uno di questi ha valutato tre gruppi: soggetti sedentari, bodybuilder che non fanno uso di AAS e bodybuilder che ne fanno uso [11]. I cicli di AAS duravano in media 8 settimane e, purtroppo, i dosaggi non possono essere ricavati con precisione dallo studio. Ciononostante, sembrano essere bassi. Subito dopo i cicli, la pressione sanguigna misurava 141/84 mmHg e 9 settimane dopo la cessazione dell’uso era 140/83 mmHg. Come riferimento, i bodybuilder che non ne facevano uso avevano una pressione sanguigna di 136/87 e i soggetti sedentari di 139/85 mmHg.

Palatini et al. hanno effettuato misurazioni della pressione arteriosa nelle 24 ore in un piccolo gruppo di consumatori di AAS [12]. I cicli duravano in media 9 settimane e il dosaggio era di circa 500mg settimanali. La pressione arteriosa era di 128/83 mmHg alla fine dei cicli e di 129/84 mmHg circa 12 settimane dopo la cessazione.

Nello studio HAARLEM, 100 consumatori di steroidi anabolizzanti sono stati seguiti nel tempo mentre si autosomministravano AAS [9]. Il dosaggio medio, basato sulle informazioni riportate sull’etichetta, era di 898mg a settimana, rendendo così il loro ciclo di AAS abbastanza rappresentativo dell’uso comune da parte dei bodybuilder. Le misurazioni sono state effettuate prima, durante, 3 mesi dopo la fine del ciclo e 1 anno dopo l’inizio del ciclo. I dati non pubblicati di questo studio hanno dimostrato un aumento di 7 mmHg della pressione sanguigna sistolica e di 3 mmHg della pressione sanguigna diastolica durante l’uso di steroidi anabolizzanti rispetto al basale [DL Smit, comunicazione personale]. Queste misurazioni sono tornate al valore basale dopo il ciclo. Data la dimensione relativamente ampia del campione di 100 utilizzatori di AAS e la natura osservazionale prospettica di questo studio, questa è attualmente la migliore stima della misura in cui gli AAS potrebbero influenzare la pressione sanguigna ai dosaggi comunemente utilizzati dai bodybuilder.

Nel complesso, si può concludere con cautela che i dosaggi sovrafisiologici di AAS possono aumentare transitoriamente la pressione arteriosa sistolica di circa 5-10 mmHg durante l’uso. È difficile dire in che misura questo aggravi il rischio cardiovascolare. Ma potremmo trarre qualche indizio da altri dati presenti nella letteratura scientifica. Ne parlerò nel prossimo articolo, in cui tratterò dei farmaci per abbassare la pressione sanguigna.ù

[altri] PEDs e pressione arteriosa:

Le evidenze nella ricerca e i dati aneddotici hanno mostrato un effetto ipertensivo legato all’uso di β-Agonisti sia non selettivi che selettivi. In particolare, è stato osservato che l’allele Gly16 del recettore adrenergico β-2 AR associato all’ipertensione. Questo effetto è stato osservato sia in trattamento con Salbutamolo che con Clenbuterolo, ed è responsivo ad alterazioni maggiori in base al dosaggio utilizzato [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10373227/].

Anche l’Insulina può aumentare la pressione arteriosa attraverso diversi meccanismi. Per esempio, portando all’aumento del riassorbimento renale di sodio, all’attivazione del sistema nervoso simpatico, all’alterazione del trasporto ionico transmembrana e all’ipertrofia dei vasi di resistenza. Ovviamente si tratta di casi emersi, o possibili, in condizione di IR o alterazione subclinica del metabolismo glucidico e dell’attività biochimica dell’Insulina. Non è raro che bodybuilder in fase di Off-Season, con abuso di Insulina esogena e/o GH, ma anche in situazioni di non uso del peptide, presentino alterazioni pressorie correlati a sensibili aumenti di peso: tale causa vede anche la condizione di IR come co-fattore peggiorativo [https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/].

In letteratura viene riportato che in seguito a somministrazione di rhGH si manifesti ritenzione idrica, e che essa sia un effetto collaterale concreto e documentato. Infatti, la maggior parte dei dati indicano che i pazienti adulti  con deficit di hGH sono disidratati, cioè non hanno un volume d’acqua positivo nel corpo, e presentano una bassa concentrazione di acqua extracellulare nel plasma. Quando viene avviata la terapia sostitutiva del GH in questi pazienti i loro fluidi corporei vengono ripristinati alla normalità. La capacità di ritenzione dei fluidi del GH dovrebbe quindi essere considerata in ambito clinico come una normalizzazione fisiologica desiderabile dell’omeostasi dei liquidi corporei  piuttosto che un effetto collaterale sgradevole [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10592455]. Ovviamente, nel Bodybuilding le cose cambiano nettamente come l’incidenza quantitativa e anche indiretta sulla pressione vascolare di questo effetto sulla ritenzione idrica dato dall’uso di rhGH.

Si è ipotizzato che l’ormone alterato dall’uso di rhGH e che causa la ritenzione idrica possa essere l’Aldosterone. Nel qual caso, un diuretico antagonista come lo Spironolattone aiuterebbe. Il problema può essere risolto con del Lasix, il Furosemide (non è un consiglio!) , ma dal momento che l’esperienza sul campo non ha mostrato risoluzione al problema con queste pratiche, la domanda non ha così trovato una risposta chiara.

Da sinistra: Spironolattone e Furosemide

Un altra ipotesi indica una correlazione tra ritenzione idrica da rhGH e un aumento dell’ADH (Ormone Antidiuretico, conosciuto anche come vasopressina).  Uno studio giunge alla conclusione che il hGH aumenta l’ADH [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2405233], come effetto che trova la sua causa nella attivazione del sistema renina-angiotensina.

Il GH esogeno aumenta la Somatostatina, e dato che il rene possiede recettori specifici per la Somatostatina questi possono attivare il sistema renina-angiotensina [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2405233]. Ciò può causare la ritenzione idrica da GH che può essere inibita da un ACE-inibitore.

I ricercatori, per vederci più chiaro, hanno studiato gli effetti di un preparato biosintetico autentico del hGH (bio-hGH) sul metabolismo del sodio e l’attività del sistema renina-angiotensina. Questa preparazione è stata somministrata a 6 giovani uomini ad un dosaggio di   0,2 U / kg / die per via sottocutanea per cinque giorni consecutivi. E’ stata effettuata la raccolta delle urine nelle ventiquattro ore per la misurazione dell’escrezione di sodio e l’osmolalità, ed è stato prelevato il sangue per quantificare i cambiamenti del sodio, dell’osmolalità, dell’attività della renina plasmatica (PRA), dell’aldosterone, e delle concentrazioni della arginina vasopressina (AVP). La somministrazione di Bio-hGH ha determinato un calo nelle 24 ore dell’escrezione urinaria di sodio (197 +/- 38 a 42 +/- 20 mmol, media +/- SD, P meno di 0,005), una riduzione del volume delle urine (1.652 + / – 182-848 +/- 348 mL, P inferiore a 0,05), ma non l’osmolalità. Il PRA è aumentato in modo significativo di 1.118 +/- 73 a 3.608 +/- 1.841 fmol angiotensina 1 L / s (P meno di 0,005), il che è stato associato con un aumento di sette volte nella concentrazione plasmatica (52 +/- 12-402 + / – 99 pg / mL, P meno di 0,001). L’osmolalità del plasma e le concentrazioni di AVP non sono cambiate in modo significativo. I risultati mostrano che la ritenzione di sodio indotta dal Bio-GH comporta l’attivazione del sistema renina-angiotensina. Questo meccanismo può spiegare in parte l’insorgenza dell’espansione del volume plasmatico e l’ipertensione e suggerisce un rischio di ritenzione di liquidi e, eventualmente, l’ipertensione nei soggetti trattati con dosi sovrafisiologiche di bio-hGH per il trattamento della bassa statura [http://www.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/611818.pdf].

Quindi, il rhGH provoca un rialzo del ADH(Ormone Antidiuretico). L’ADH è un costrittore coronarico molto potente che costringente vascolare/venoso. dato questo aumento del ADH, abbiamo la ritenzione idrica aumentata, e ciò provoca un aumento della pressione sanguinea.  L’aumento del ADH causato dal rhGH è dose-dipendente.

L’uso della Clonidina è indicato se si soffre di pressione alta causata dal ADH.

Ovviamente, la somministrazione di rhGH, soprattutto se in concomitanza con AAS fortemente aromatizzabili peggiora considerevolmente la situazione collegandosi anche all’Insulino Resistenza e all’azione di alcuni AAS con i recettori mineralocorticoidi e sul danno endoteliale di questi.

La Clondina viene consigliata principalmente perché agisce direttamente sul ADH è la ritenzione idrica causata da questo ormone.  Tuttavia, alcuni assumono il Furosemide (una molecola tutt’altro che sicura) per via della sua maggior potenza; ma non sembra lavorare tanto efficacemente nel complesso. Anche lo Spironolattone mostra una sua efficacia in tale circostanza con il suo effetto di diminuzione dell’attività dell’Aldosterone; riducendo quindi l’edema.

Ma la Clonidina risulta essere la prima scelta per contrastare l’effetto di un aumento del ADH dovuto alla somministrazione di rhGH esogeno. La sua somministrazione è solitamente indicata prima di dormire.

Come misurare la pressione arteriosa

In primo luogo, naturalmente, è necessario un dispositivo per misurare la pressione sanguigna a casa. Consiglio vivamente di utilizzare un apparecchio elettronico automatico che la misuri a livello della parte superiore del braccio. Questi dispositivi sono affidabili e richiedono la minima abilità, per cui c’è la minima possibilità di sbagliare la misurazione. Sono facilmente reperibili e costano circa 50 dollari. Valgono bene l’investimento. La maggior parte dei miei clienti utilizza dispositivi Omron, ma sono certo che esistono molte altre marche che producono dispositivi eccellenti.

Inoltre, assicuratevi che il misuratore di pressione sia dotato di un bracciale di dimensioni adeguate al vostro braccio. Di solito, i dispositivi per la misurazione della pressione arteriosa sono dotati di un bracciale di misura M, adatto a braccia con una circonferenza massima di 31-33 cm. Naturalmente, questa non è la circonferenza del braccio per i bicipiti flessi, ma la circonferenza quando il braccio è leggermente piegato senza essere flesso. La maggior parte degli utilizzatori di AAS ha braccia più grandi. Nella maggior parte dei casi è appropriato un bracciale di taglia L, che si adatta a braccia con circonferenza fino a 41-43 cm. Se siete molto grandi, potreste aver bisogno della taglia XL, che si adatta a braccia con circonferenza fino a circa 51-53 cm.

Un bracciale di dimensioni adeguate è importante perché, se troppo piccolo, potrebbe sovrastimare la pressione arteriosa. Ciò è ben illustrato in uno studio che ha esaminato le differenze di pressione arteriosa tra un bracciale di taglia M e uno di taglia L in 193 bodybuilder che partecipavano al Campionato Nazionale Messicano di Bodybuilding e Fitness [13]. Coloro che avevano braccia troppo grandi per il bracciale di taglia M (>33 cm) avevano una pressione sistolica più alta di 8,2 mmHg con questo bracciale rispetto al bracciale di taglia L. La pressione diastolica era più alta di 1,6 mmHg.

Anche un altro studio, condotto su individui obesi, ha sottolineato l’importanza di un bracciale di dimensioni adeguate [14]. Per ogni aumento di 5 cm della circonferenza del braccio oltre i 35 cm, si registrava un aumento di 2-5 mmHg della pressione arteriosa sistolica e di 1-3 mmHg della pressione arteriosa diastolica.

Ora che siete pronti a misurarla, come dovete fare? La Società Internazionale dell’Ipertensione ha un’ottima immagine che lo illustra [15], diamo un’occhiata:

Assicuratevi di non dover fare pipì, di non fumare (ovviamente non fumate, giusto?), di non aver bevuto caffè/caffeina o di aver fatto esercizio fisico 30 minuti prima della misurazione e di mettervi in una stanza tranquilla e confortevole per rilassarvi un paio di minuti. Siete seduti su una sedia che sostiene adeguatamente la vostra schiena dietro una scrivania. Si indossa il bracciale e si appoggia il braccio sulla scrivania, appoggiandolo completamente con la parte centrale del braccio all’altezza del cuore. Si appoggiano i piedi sul pavimento, non si accavallano le gambe e si batte il più forte possibile per far sì che il dispositivo misuri la pressione sanguigna. Ripetete la misurazione due volte con una piccola pausa tra l’una e l’altra e voilà. Prendete la media delle ultime due misurazioni e annotatela da qualche parte (la maggior parte degli apparecchi elettronici per la misurazione della pressione arteriosa ha anche una funzione di memoria, quindi potete evitare di scriverla).

Con quale frequenza si dovrebbero effettuare queste misurazioni? Le linee guida della Società Europea dell’Ipertensione per il monitoraggio domiciliare della pressione arteriosa raccomandano di farlo inizialmente almeno 3 e preferibilmente 7 giorni prima di considerare il trattamento della pressione arteriosa [16]. Le misurazioni dovrebbero essere effettuate sia al mattino che alla sera. Dopo questo periodo iniziale, è sufficiente misurarla circa una volta alla settimana.

Quando iniziare a trattare la pressione arteriosa

Dopo aver letto quanto fino a questo punto esposto, potreste pensare di dover trattare la pressione arteriosa quando è superiore a 115/75 mmHg. Tuttavia, una recente revisione sistematica e meta-analisi ha rilevato che, nella prevenzione primaria, l’abbassamento della pressione arteriosa riduce la mortalità e il rischio di malattie cardiovascolari solo se la pressione sistolica al basale è pari o superiore a 140 mmHg [17]. Se era inferiore a quella al basale, gli autori non sono riusciti a trovare alcun beneficio per quanto riguarda la mortalità o il rischio di malattie cardiovascolari. In effetti, questo è anche il motivo per cui la Società Europea dell’Ipertensione classifica l’ipertensione come una pressione arteriosa sistolica in ufficio pari o superiore a 140 mmHg e/o una pressione arteriosa diastolica pari o superiore a 90 mmHg [16]. L’ipertensione è definita come il livello di pressione arteriosa al quale i benefici del trattamento (con interventi sullo stile di vita o con farmaci) superano inequivocabilmente i rischi del trattamento, come documentato da studi clinici.

Va sottolineato che questa soglia di 140/90 mmHg riguarda le misurazioni della pressione arteriosa effettuate in ufficio. Queste sono di solito leggermente più alte rispetto alle misurazioni della pressione sanguigna effettuate a casa. Pertanto, la soglia per le misurazioni domiciliari della pressione arteriosa è definita come un valore medio di 135/85 mmHg [16].

Il trattamento dell’ipertensione produce chiari benefici clinici. Una meta-analisi mostra che ogni riduzione di 10 mmHg della pressione arteriosa sistolica riduce il rischio di eventi cardiovascolari maggiori del 20%, di malattia coronarica del 17%, di ictus del 27%, di insufficienza cardiaca del 28% e di mortalità per tutte le cause del 13% [18]. Sfortunatamente, il trattamento dell’ipertensione non annulla completamente tutti i rischi osservati nei grandi studi osservazionali. Due probabili ragioni sono: 1) l’ipertensione per periodi prolungati può danneggiare in modo irreversibile alcuni organi, e il trattamento non può annullare i danni subiti; 2) l’ipertensione spesso è associata a diverse altre comorbilità che possono influire sull’esito (ad esempio, l’obesità). Il primo motivo può essere affrontato iniziando il trattamento il prima possibile quando necessario, mentre il secondo non è particolarmente applicabile a un aumento della pressione sanguigna indotto da farmaci (come nel caso degli AAS). Tuttavia, non bisogna assolutamente dimenticare che, al di là del modesto aumento della pressione arteriosa, gli AAS hanno un impatto negativo sulla salute. Quindi, la correzione della pressione arteriosa, ovviamente, non annulla completamente i rischi per la salute degli AAS, così come non risolve i rischi per la salute di altre comorbidità che spesso vanno di pari passo con l’ipertensione.

Trattamento dell’ipertensione: modifiche allo stile di vita

Proprio come nella popolazione generale, ci possono essere alcuni cambiamenti nello stile di vita da adottare per ridurre la pressione sanguigna prima di ricorrere ai farmaci per abbassarla. Tuttavia, in alcuni casi i farmaci devono essere utilizzati immediatamente insieme ai cambiamenti dello stile di vita. La Società Europea dell’Ipertensione raccomanda di iniziare immediatamente il trattamento farmacologico nei soggetti con un rischio elevato o molto elevato di malattie cardiovascolari, malattie renali o danni agli organi mediati dall’ipertensione. Raccomanda inoltre un trattamento farmacologico immediato in tutti i pazienti che hanno una pressione arteriosa pari o superiore a 160/100 mmHg. In questi casi, vi invito a non usare steroidi anabolizzanti e a rivolgervi al vostro medico per un trattamento. Sconsiglio vivamente l’uso di steroidi anabolizzanti se questo è il vostro caso.

Detto questo, ecco alcuni cambiamenti nello stile di vita. Uno ovvio è quello di smettere di fumare, se lo fate. Non tanto per abbassare la pressione sanguigna, ma semplicemente perché il fumo aumenta enormemente il rischio di malattie cardiovascolari. Probabilmente la lettura di questo articolo non vi farà smettere di fumare (se solo fosse così facile, no?), ma volevo solo informarvi.

Una strategia efficace consiste nel ridurre il sodio alimentare, cioè il sale. Diverse linee di evidenza hanno costantemente implicato l’assunzione di sale nella dieta con il rischio cardiovascolare [19]. Una meta-analisi Cochrane del 2013 di 34 studi randomizzati e controllati ha dimostrato una riduzione della pressione arteriosa di 4,2/2,1 mmHg per ogni riduzione di 4,4 g/die di assunzione di sale (=1,8 g di sodio) [20]. Di conseguenza, la Società Europea dell’Ipertensione raccomanda di limitare l’assunzione di sale a 5 g al giorno (= 2 g di sodio) [16]. Tuttavia, l’assunzione di sale con la dieta mostra una curva a U per quanto riguarda il rischio di eventi cardiovascolari e di morte. Ciò significa che, mentre la riduzione dell’assunzione di sale diminuisce questo rischio, esso ricomincia ad aumentare al di sotto di una certa dose giornaliera. Una recente meta-analisi ha rilevato che, rispetto a un’assunzione di 7 o più g di sodio al giorno, 4-5 g al giorno comportano un rischio inferiore di eventi cardiovascolari e morte [21]. Allo stesso modo, anche un’assunzione di meno di 3 g al giorno mostrava un rischio maggiore rispetto a un’assunzione di 4-5 g di sodio al giorno. (Gli studi hanno esaminato l’escrezione urinaria di sodio come proxy dell’assunzione di sodio. Questa è eccellente come proxy, quindi in questo articolo faccio finta che siano la stessa cosa). Non è del tutto chiaro quale sia la causa, poiché 3 g di sodio al giorno sono sufficienti a coprire il fabbisogno giornaliero. La Società Europea dell’Ipertensione si aggrappa all’effetto di abbassamento della pressione arteriosa come decisivo per ridurla ulteriormente. Sentitevi liberi di farlo, ma credo che sia più pragmatico attenersi ai 4-5 g al giorno, a meno che non abbiate già un apporto inferiore, e lasciarlo così. E poi realizzare un’ulteriore riduzione della pressione arteriosa, se necessario, con ulteriori interventi sullo stile di vita o con farmaci. Infine, una cosa che non potrò mai sottolineare abbastanza: controllate il contenuto di sale di tutto ciò che mangiate. Potreste rimanere sorpresi dal contenuto di sale di alcuni prodotti che consumate.

Se bevete molto alcol, è ovviamente consigliabile moderare il consumo di alcol (o astenersi dal farlo). L’effetto di abbassamento della pressione sanguigna è molto modesto (riduzione di ~1,2/0,7 mmHg [22]), ma l’alcol fa male alla salute (cardiovascolare) a prescindere. La raccomandazione è di limitare il consumo a 14 unità a settimana per gli uomini (8 a settimana per le donne; 1 unità equivale a 125 ml di vino o 250 ml di birra) [16]. A parte questo, aggiungete un po’ di esercizio aerobico alla vostra routine, se non l’avete già fatto, e assicuratevi di non ingrassare. Anche questo aiuta.

Trattamento dell’ipertensione: i farmaci

Lercanidipina; un calcio-antagonista appartenente al sottogruppo dei diidropiridinici

Per il trattamento dell’ipertensione sono disponibili diversi farmaci. Esistono cinque classi principali di farmaci raccomandati per questo scopo: ACE-inibitori, bloccanti del recettore dell’angiotensina (ARB), beta-bloccanti, calcio-antagonisti (CCB) e diuretici tiazidici. Esistono alcune piccole differenze per quanto riguarda gli esiti specifici per causa tra questi farmaci. Tuttavia, gli esiti cardiovascolari maggiori e la mortalità sono complessivamente simili e pertanto tutti sono raccomandati dalla Società Europea dell’Ipertensione come trattamento di prima linea [16]. Anche la Società Internazionale dell’Ipertensione raccomanda questi farmaci come trattamento di prima linea, ad eccezione dei beta-bloccanti [15]. Ogni classe di farmaci ha le proprie controindicazioni. Ad esempio, gli atleti e i pazienti fisicamente attivi sono indicati come possibile controindicazione all’uso dei beta-bloccanti, mentre una frequenza cardiaca inferiore a 60 bpm è indicata come controindicazione assoluta sia per i beta-bloccanti che per alcuni calcio-antagonisti (le non diidropiridine) [16]. I beta-bloccanti vengono generalmente aggiunti al trattamento quando esiste un’indicazione specifica per il loro utilizzo. Inoltre, i diuretici tiazidici sono preferiti ai tiazidici. In definitiva, la terapia si riduce ai calcio-antagonisti diidropiridinici, agli ACE-inibitori, agli ARB e ai diuretici tiazidici. Secondo la mia esperienza, i consumatori di AAS hanno un accesso relativamente più facile a questi ultimi tre, ma non ai calcio-antagonisti. (Naturalmente, a meno che non vengano prescritti dal medico, ma in quel caso si fa quello che prescrive il medico). Pertanto, mi concentrerò su queste tre modalità di trattamento.

Captopril; prima molecola sintetizzata della famiglia degli ACE II-inibitori

Sia gli ACE-inibitori che gli ARB si agganciano al cosiddetto sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS). Si tratta di un sistema ormonale che svolge un ruolo estremamente importante nella regolazione del volume del sangue, degli elettroliti e della resistenza vascolare sistemica. Come tale, costituisce un bersaglio molto interessante per il trattamento dell’ipertensione. Questo sistema ormonale funziona come segue. I reni rilasciano un enzima chiamato renina ogni volta che rilevano un calo della pressione sanguigna. Questo enzima, a sua volta, converte una proteina prodotta dalla leva, l’angiotensinogeno, in angiotensina I. Si tratta di un piccolo peptide che costituisce il substrato per l’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE), che taglia altri due aminoacidi da questo peptide producendo angiotensina II. L’angiotensina II è responsabile della vasocostrizione, soprattutto nelle arteriole. Di conseguenza, aumenta la pressione arteriosa, chiudendo così il circuito avviato dal rilevamento di una diminuzione della pressione arteriosa da parte dei reni. Inoltre, l’angiotensina II inibisce il processo di escrezione di acqua (diuresi) e sodio (natriuresi) da parte dei reni. Questo effetto si ottiene in parte evocando il rilascio di aldosterone da parte dei surreni. L’aldosterone è un ligando per i recettori dei mineralocorticoidi (MR) situati nei reni. L’attivazione del MR provoca la ritenzione di acqua e sodio e la secrezione di potassio. Il RAAS è schematizzato di seguito:

Ora che sapete come funziona il RAAS, sapete anche come funzionano gli ACE-inibitori e gli ARB. Gli ACE inibitori inibiscono l’enzima ACE (naturalmente, è scritto nel nome). In questo modo inibiscono la formazione di angiotensina II a partire dall’angiotensina I. Allo stesso modo, gli ARB – bloccanti del recettore dell’angiotensina – assicurano che l’angiotensina II non possa svolgere la sua azione bloccando il recettore a cui l’angiotensina II dovrebbe legarsi.

Telmisartan; appartenente alla famiglia degli ARB

Sia gli ACE-inibitori che gli ARB hanno effetti simili sulla riduzione della pressione sanguigna. Le meta-analisi Cochrane hanno rilevato una riduzione della pressione arteriosa sistolica di 8 mmHg e della pressione arteriosa diastolica di 5 mmHg nel trattamento dell’ipertensione primaria in entrambi [23, 24]. La metà della dose massima giornaliera raccomandata dal produttore ha ottenuto un effetto di abbassamento della pressione sanguigna pari al 90% della dose massima nel caso degli ACE-inibitori e all’80% della dose massima nel caso degli ARB. Di conseguenza, l’aumento del dosaggio di questi farmaci di solito porta solo a riduzioni molto modeste della pressione arteriosa. Diventa quindi più interessante associarli a un diuretico tiazidico. Tuttavia, vorrei sottolineare una cosa: se avete bisogno di più farmaci per abbassare sufficientemente la pressione sanguigna, vi esorto a farlo sotto la supervisione di un medico.

Sebbene entrambi i farmaci siano abbastanza sicuri e ben tollerati in generale, come ogni farmaco possono avere effetti collaterali. Questi includono ipotensione/vertigini di prima dose, insufficienza renale acuta, iperkaliemia, tosse, eruzioni cutanee, disturbi del gusto (disgeusia), epatotossicità e angioedema per gli ACE-inibitori [25]. L’ipotensione da prima dose si riferisce all’improvviso calo della pressione sanguigna che può verificarsi nelle prime fasi del trattamento. Tenetene conto in caso di situazioni come la guida, ecc. Questo effetto è esacerbato quando si è disidratati (per la competizione o quando si utilizza un diuretico per qualsiasi motivo). Non utilizzare il farmaco in questi casi. L’insufficienza renale acuta si verifica in alcuni pazienti, ma di solito non comporta alcun segno clinico. Non è permanente: una volta smesso, la funzione renale torna normale. Anche in questo caso la disidratazione è un ulteriore fattore di rischio. A questo scopo, è necessario misurare la creatinina sierica nel tempo (o altri marcatori, forse più affidabili, utilizzati per stimare la velocità di filtrazione glomerulare [GFR]).

L’iperkaliemia (eccesso di potassio nel sangue) è abbastanza rara da sviluppare se questo è l’unico farmaco in uso, ma la combinazione con altri farmaci risparmiatori di potassio, un apporto molto elevato di potassio dalla dieta o un’insufficienza renale esistente possono aumentare il rischio. Per questo motivo, oltre alla misurazione della funzionalità renale, è necessario misurare anche gli elettroliti sierici. Ridurre il dosaggio (se possibile) se si è iperkaliemici, o passare a diuretici tiazidici.

Idroclorotiazide; farmaco appartenente alla famiglia dei diuretici triazidici

L’effetto collaterale più caratteristico degli ACE-inibitori è forse la tosse secca e irritante. Si verifica all’incirca in 1 persona su 10 [26], e sembra essere nettamente maggiore negli asiatici [27]. Occasionalmente, alcune persone sviluppano anche un’eruzione cutanea a causa degli ACE-inibitori [28]. Anche in questo caso, è necessario ridurre il dosaggio e talvolta il passaggio da un ACE-inibitore a un altro risolve il problema (in particolare il passaggio dal captopril). In alcuni casi molto rari, sembrano verificarsi colestasi, epatite colestatica o lesioni epatocellulari [29]. Ma in letteratura esistono solo alcuni limitati casi di questo tipo.

Un ultimo effetto collaterale che vorrei sottolineare è l’angioedema: l’accumulo di liquido sotto la pelle o le membrane mucose. Questo può includere il viso, la mucosa orale, la lingua, le labbra e anche la faringe e la laringe [30]. A seconda del luogo in cui si verifica, può causare una situazione di pericolo di vita bloccando le vie respiratorie. L’incidenza di questo fenomeno, tuttavia, è piuttosto bassa. Una meta-analisi ha rilevato un’incidenza dello 0,3% rispetto allo 0,07% del placebo [31]. Questo effetto collaterale non deve necessariamente verificarsi nelle fasi iniziali di utilizzo, ma può talvolta manifestarsi anche dopo anni di utilizzo. La raccomandazione è di interrompere completamente l’uso di qualsiasi ACE-inibitore quando si verifica l’angioedema e di non utilizzarlo mai più.

L’aspetto positivo degli ARB è che non causano tosse come gli ACE-inibitori [32] e non sembrano aumentare il rischio di angioedema [31]. Tuttavia, rimane l’aumento del rischio di ipotensione, iperkaliemia e disfunzione renale [32]. In ogni caso, il suo tasso di aderenza è superiore a quello di qualsiasi altra classe di farmaci antipertensivi [33]. Alla luce di ciò e del fatto che una recente meta-analisi non ha riscontrato differenze tra ACE-inibitori e ARB in termini di riduzione della pressione arteriosa, eventi fatali per qualsiasi causa e cause cardiovascolari, infarti miocardici fatali e non fatali e ictus [34], gli ARB sembrano la scelta più probabile tra i due, se disponibili.

Benazepril

Gli ACE-inibitori comunemente prescritti sono Benazepril, Captopril, Enalapril, Fosinopril, Lisinopril, Perindopril, Quinapril, Ramipril e Zofenopril. Gli ARB comunemente prescritti sono Candesartan, Eprosartan, Irbesartan, Losartan, Olmesartan, Telmisartan e Valsartan. Le revisioni Cochrane che ho citato in precedenza non hanno rilevato alcun ACE-inibitore con prestazioni migliori o peggiori rispetto agli altri, e lo stesso vale per gli ARB. Potrebbero esserci delle eccezioni in alcune popolazioni (ad esempio i diabetici), ma in generale si tratta di quello che si riesce a reperire. Gli ACE-inibitori generalmente più prescritti sono il Captopril, l’Enalapril e il Lisinopril, mentre gli ARB più prescritti sono il Valsartan, il Candesartan, il Telmisartan e il Losartan. In generale, la metà della dose massima raccomandata dal produttore è una buona dose iniziale. Eseguire un esame del sangue prima e un mese dopo l’inizio (o dopo un aumento della dose) e, se tutto risulta normale, ogni sei mesi. Includere creatinina, eGFR ed elettroliti. (Esistono molte linee guida sul monitoraggio, ma non c’è molto consenso al riguardo [35]). Tenete presente che sono necessarie circa 4-6 settimane per ottenere l’effetto completo del trattamento. L’ideale è raggiungere una pressione arteriosa inferiore o uguale a 130/80 mmHg (ma superiore a 120 mmHg).

I diuretici tiazidici inibiscono l’azione dei simpatizzanti sodio-cloruro nel lume del tubulo distale dei nefroni. I nefroni sono gli elementi costitutivi dei reni, l’unità di base del funzionamento. Ognuno di essi (e i reni ne contengono diverse centinaia di migliaia) contribuisce in minima parte alla funzione di filtraggio cumulativa dei reni. Guardate l’immagine qui sotto per avere un’idea di come si presenta.

Il sangue viene filtrato attraverso un gruppo di capillari “specializzati” chiamati glomeruli e il filtrato viene poi catturato in un sacco simile a una tazza che lo circonda, chiamato capsula di Bowman. Il filtrato entra quindi nel tubulo renale per essere trasformato in urina. Durante questo percorso, varie sostanze vengono riassorbite dal filtrato nel sangue e secrete dal sangue nel filtrato.

I simpaticatori su cui agiscono i diuretici tiazidici trasportano il sodio e il cloruro fuori dal filtrato. Pertanto, bloccando questo simpatizzante, nel filtrato rimane più cloruro di sodio e quindi viene espulsa più acqua. In altre parole, i diuretici tiazidici devono la loro azione diuretica (escrezione di acqua) all’azione natriuretica (escrezione di sodio).

Come nel caso di qualsiasi diuretico che porti a un aumento delle concentrazioni di sodio nella parte distale del tubulo distale, si verifica una perdita di potassio. Questo accade perché il sodio viene assorbito in misura maggiore e finisce per essere scambiato con il potassio (che viene quindi secreto nel filtrato). Pertanto, contrariamente a quanto avviene con gli ARB e gli ACE-inibitori, può verificarsi un’ipopotassiemia (un livello troppo basso di potassio nel sangue). Se si sviluppa un’ipopotassiemia, di solito è lieve, ma evidenzia la necessità di analizzare gli elettroliti. Un’ipokaliemia lieve (3,0-3,5 mmol/L) raramente provoca sintomi. Quindi non la noterete. Tuttavia, se diventa più grave (<2,5-3,0 mmol/L), si possono sviluppare sintomi come debolezza generalizzata, affaticamento e costipazione [36]. Livelli di potassio molto bassi possono anche evocare aritmie cardiache. Nel contesto dei bodybuilder che fanno uso di PED, diversi altri composti possono contribuire allo sviluppo dell’ipokaliemia. Tra questi vi sono i beta-agonisti, giàcitati in precedenza, come il clenbuterolo, ma anche dosi elevate di insulina. Ciò può causare uno spostamento transitorio di potassio dal compartimento extracellulare a quello intracellulare. Sebbene tale spostamento duri solo un paio d’ore, l’effetto può essere molto drastico nel contesto di un’ipopotassiemia esistente. Inoltre, anche l’assunzione di caffeina può contribuire profondamente. Per questo motivo, è bene controllare anche gli integratori pre-allenamento che si utilizzano, poiché si può osservare una diminuzione di 0,26 mmol/L 4 ore dopo una dose di 180 mg di caffeina e un aumento ancora maggiore di 0,44 mmol/L dopo 360 mg [37]. In ogni caso, se i risultati del sangue mostrano una lieve ipokaliemia, è possibile aumentare l’apporto di potassio con la dieta.

Come con qualsiasi natriuretico, si può sviluppare iponatriemia (bassi livelli di sodio). Il rischio è basso, ma può essere, ovviamente, molto pericoloso [38, 39]. Bisogna fare attenzione a nausea, mal di testa, crampi muscolari, affaticamento, disturbi dell’andatura, vomito, sensazione di confusione e difficoltà di pensiero. Anche bere molta acqua può contribuire a sviluppare l’iponatriemia. Non bevete quindi di proposito litri e litri di acqua. In alcuni casi possono verificarsi anche ipomagnesiemia e ipercalcemia.

Misurare creatinina, eGFR ed elettroliti prima e una settimana dopo l’inizio del trattamento. Se tutto risulta normale, effettuare una seconda misurazione entro 4-8 settimane, dopodiché è possibile ripeterla ogni 6-12 mesi [40].

Clortalidone; appartenente alla famiglia dei diuretici Sulfonamidi

Utilizzare preferibilmente Clortalidone o Indapamide e iniziare con un dosaggio basso, ad esempio 12,5 mg di Clortalidone al giorno o 1,25 mg di Indapamide al giorno (anche se di solito sono disponibili in formato da 2,5 mg senza interruzione). Dopo che la seconda misurazione del sangue è risultata normale e la pressione arteriosa non è inferiore a 130/80 mmHg, si può prendere in considerazione un ulteriore aumento della dose (si tratta di raddoppiare la dose a 25 mg e 2,5 mg per Clortalidone e Indapamide, rispettivamente). Ripetere gli esami del sangue una settimana dopo l’aumento della dose.

Conclusioni:

La pressione alta è un killer silenzioso. La maggior parte delle persone non la sente, ma aumenta drasticamente la mortalità dovuta a malattie coronariche o ictus. Ogni aumento di 20 mmHg della pressione arteriosa sistolica oltre i 115 mmHg e ogni aumento di 10 mmHg della pressione arteriosa diastolica oltre i 75 mmHg è associato a un raddoppio della mortalità per queste cause. Inoltre, l’ipertensione per un periodo di tempo prolungato provoca danni agli organi bersaglio. Questo non riguarda solo il cuore e la vascolarizzazione, ma anche altri organi come il cervello, gli occhi e i reni. I dati della letteratura indicano che l’uso di steroidi anabolizzanti ad alti dosaggi può potenzialmente aumentare leggermente la pressione sanguigna. Una cifra indicativa è di circa 5-10 mmHg per la pressione arteriosa sistolica e la metà per quella diastolica. Naturalmente, le persone possono discostarsi da questi intervalli. Ciò può dipendere o meno dal dosaggio, dai tipi di AAS utilizzati e dall’uso concomitante di farmaci ausiliari che possono influire. Fortunatamente, questi aumenti sono transitori e reversibili dopo la cessazione dell’uso.

Ora sapete come misurare correttamente la pressione arteriosa, quando è necessario trattarla e come trattarla. Il trattamento va effettuato quando la pressione è superiore a 135/85mmHg, misurata a casa, e va effettuato con ARB, ACE-inibitori o diuretici tiazidici sotto stretto controllo medico. In generale, opterei per gli ARB, che di solito sono meglio tollerati. Come nota finale di questo articolo, vi invito ancora una volta a chiedere al vostro medico di curare la vostra pressione arteriosa piuttosto che farlo da soli.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  1. Prospective Studies Collaboration. “Age-specific relevance of usual blood pressure to vascular mortality: a meta-analysis of individual data for one million adults in 61 prospective studies.” The Lancet 360.9349 (2002): 1903-1913.
  2. Cohuet, G., and H. Struijker-Boudier. “Mechanisms of target organ damage caused by hypertension: therapeutic potential.” Pharmacology & therapeutics 111.1 (2006): 81-98.
  3. Giorgi, Anthony, Robert P. Weatherby, and Peter W. Murphy. “Muscular strength, body composition and health responses to the use of testosterone enanthate: a double blind study.” Journal of science and medicine in sport 2.4 (1999): 341-355.
  4. Zmuda, Joseph M., et al. “The effect of testosterone aromatization on high-density lipoprotein cholesterol level and postheparin lipolytic activity.” Metabolism 42.4 (1993): 446-450.
  5. Freed, D. L., et al. “Anabolic steroids in athletics: crossover double-blind trial on weightlifters.” Br Med J 2.5969 (1975): 471-473.
  6. Glazer, Gary, and Anthony L. Suchman. “Lack of demonstrated effect of nandrolone on serum lipids.” Metabolism 43.2 (1994): 204-210.
  7. Hartgens, F., E. C. Cheriex, and H. Kuipers. “Prospective echocardiographic assessment of androgenic-anabolic steroids effects on cardiac structure and function in strength athletes.” International journal of sports medicine 24.05 (2003): 344-351.
  8. Kuipers, H., et al. “Influence of anabolic steroids on body composition, blood pressure, lipid profile and liver functions in body builders.” International journal of sports medicine 12.04 (1991): 413-418.
  9. Smit, Diederik L., et al. “Baseline characteristics of the HAARLEM study: 100 male amateur athletes using anabolic androgenic steroids.” Scandinavian journal of medicine & science in sports 30.3 (2020): 531-539.
  10. Hartgens, F., E. C. Cheriex, and H. Kuipers. “Prospective echocardiographic assessment of androgenic-anabolic steroids effects on cardiac structure and function in strength athletes.” International journal of sports medicine 24.05 (2003): 344-351.
  11. De Piccoli, B., et al. “Anabolic steroid use in body builders: an echocardiographic study of left ventricle morphology and function.” International journal of sports medicine 12.04 (1991): 408-412.
  12. Palatini, Paolo, et al. “Cardiovascular effects of anabolic steroids in weight‐trained subjects.” The Journal of Clinical Pharmacology 36.12 (1996): 1132-1140.
  13. Prospective Studies Collaboration. “Age-specific relevance of usual blood pressure to vascular mortality: a meta-analysis of individual data for one million adults in 61 prospective studies.” The Lancet 360.9349 (2002): 1903-1913.
  14. Fonseca-Reyes, Salvador, et al. “Differences and effects of medium and large adult cuffs on blood pressure readings in individuals with muscular arms.” Blood pressure monitoring 14.4 (2009): 166-171.
  15. Fonseca-Reyes, Salvador, et al. “Effect of standard cuff on blood pressure readings in patients with obese arms. How frequent are arms of a ‘large circumference’?.” Blood pressure monitoring 8.3 (2003): 101-106.
  16. Unger, Thomas, et al. “2020 International Society of Hypertension global hypertension practice guidelines.” Hypertension 75.6 (2020): 1334-1357.
  17. Parati, Gianfranco, et al. “European Society of Hypertension practice guidelines for home blood pressure monitoring.” Journal of human hypertension 24.12 (2010): 779-785.
  18. Brunström, Mattias, and Bo Carlberg. “Association of blood pressure lowering with mortality and cardiovascular disease across blood pressure levels: a systematic review and meta-analysis.” JAMA internal medicine 178.1 (2018): 28-36.
  19. Ettehad, Dena, et al. “Blood pressure lowering for prevention of cardiovascular disease and death: a systematic review and meta-analysis.” The Lancet 387.10022 (2016): 957-967.
  20. He, Feng J., and Graham A. MacGregor. “Salt, blood pressure and cardiovascular disease.” Current opinion in cardiology 22.4 (2007): 298-305.
  21. He, Feng J., Jiafu Li, and Graham A. MacGregor. “Effect of longer‐term modest salt reduction on blood pressure.” Cochrane database of systematic reviews 4 (2013).
  22. Mente, Andrew, et al. “Associations of urinary sodium excretion with cardiovascular events in individuals with and without hypertension: a pooled analysis of data from four studies.” The Lancet 388.10043 (2016): 465-475.
  23. Cushman, William C., et al. “Prevention and Treatment of Hypertension Study (PATHS): effects of an alcohol treatment program on blood pressure.” Archives of internal medicine 158.11 (1998): 1197-1207.
  24. Heran, Balraj S., et al. “Blood pressure lowering efficacy of angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitors for primary hypertension.” Cochrane Database of Systematic Reviews 4 (2008).
  25. Heran, Balraj S., et al. “Blood pressure lowering efficacy of angiotensin receptor blockers for primary hypertension.” Cochrane Database of Systematic Reviews 4 (2008).
  26. Alderman, Christopher P. “Adverse effects of the angiotensin-converting enzyme inhibitors.” Annals of Pharmacotherapy 30.1 (1996): 55-61.
  27. Bangalore, Sripal, Sunil Kumar, and Franz H. Messerli. “Angiotensin-converting enzyme inhibitor associated cough: deceptive information from the Physicians’ Desk Reference.” The American journal of medicine 123.11 (2010): 1016-1030.
  28. Tseng, Daniel S., et al. “Angiotensin-converting enzyme-related cough among Chinese-Americans.” The American journal of medicine 123.2 (2010): 183-e11.
  29. Weber, Michael A. “Safety issues during antihypertensive treatment with angiotensin converting enzyme inhibitors.” The American journal of medicine 84 (1988): 16-23.
  30. Chitturi, Shivakumar, and Jacob George. “Hepatotoxicity of commonly used drugs: nonsteroidal anti-inflammatory drugs, antihypertensives, antidiabetic agents, anticonvulsants, lipid-lowering agents, psychotropic drugs.” Seminars in liver disease. Vol. 22. No. 02. Copyright© 2002 by Thieme Medical Publishers, Inc., 333 Seventh Avenue, New York, NY 10001, USA. Tel.:+ 1 (212) 584-4662, 2002.
  31. Campo, Paloma, et al. “Angioedema induced by angiotensin-converting enzyme inhibitors.” Current opinion in allergy and clinical immunology 13.4 (2013): 337-344.
  32. Makani, Harikrishna, et al. “Meta-analysis of randomized trials of angioedema as an adverse event of renin–angiotensin system inhibitors.” The American journal of cardiology 110.3 (2012): 383-391.
  33. Caldeira, Daniel, Cláudio David, and Cristina Sampaio. “Tolerability of angiotensin-receptor blockers in patients with intolerance to angiotensin-converting enzyme inhibitors.” American Journal of Cardiovascular Drugs 12.4 (2012): 263-277.
  34. Kronish, Ian M., et al. “Meta-analysis: impact of drug class on adherence to antihypertensives.” Circulation 123.15 (2011): 1611-1621.
  35. Dimou, Chrisa, et al. “A systematic review and network meta-analysis of the comparative efficacy of angiotensin-converting enzyme inhibitors and angiotensin receptor blockers in hypertension.” Journal of human hypertension 33.3 (2019): 188-201.
  36. McDowell, Sarah E., et al. “A practical guide to monitoring for adverse drug reactions during antihypertensive drug therapy.” Journal of the Royal Society of Medicine 106.3 (2013): 87-119.
  37. Gennari, F. John. “Hypokalemia.” New England Journal of Medicine 339.7 (1998): 451-458.
  38. Passmore, A. P., G. B. Kondowe, and G. D. Johnston. “Caffeine and hypokalemia.” Annals of internal medicine 105.3 (1986): 468-468.
  39. Rodenburg, Eline M., et al. “Thiazide-associated hyponatremia: a population-based study.” American journal of kidney diseases 62.1 (2013): 67-72.
  40. Spital, Aaron. “Diuretic-induced hyponatremia.” American journal of nephrology 19.4 (1999): 447-452.
AAS, Effetti collaterali, Endocrinologia, Integrazione OTC, Peptidi, Supplementazione farmacologica

Funzionalità renale durante l’uso di AAS/PEDs

Introduzione:

I reni sono responsabili, tra l’altro, del filtraggio del sangue e della produzione di urina. Lo fanno creando un filtrato dalle grandi quantità di sangue che li attraversano. Di solito, più di un litro di sangue passa attraverso i reni ogni minuto. Se si sottrae la frazione non fluida, lasciando quindi il plasma sanguigno, questo si traduce in circa 625 ml di plasma sanguigno che passa attraverso i reni ogni minuto. Circa un quinto di questo fluido viene filtrato attraverso i capillari glomerulari (vedi figura sotto) in ogni singolo nefrone di cui sono composti i reni. Il nefrone è l’unità funzionale del rene. Ciascuno di essi è in grado di filtrare il sangue e di produrre l’urina. Un rene è composto all’incirca da 1 milione di nefroni, ma la percentuale varia notevolmente da una persona all’altra [1]. Il fluido che viene filtrato attraverso i capillari glomerulari viene catturato in un “sacco” chiamato capsula di Bowman. La velocità con cui questo fluido, o filtrato glomerulare, viene catturato collettivamente nella capsula di Bowman da tutti i nefroni al minuto è definita velocità di filtrazione glomerulare (eGFR). Negli adulti sani è di circa 125mL/min (il 20% dei 625mL/min di cui sopra).

Circa 625 mL/min di flusso di plasma renale (RPF) passano attraverso i reni, di cui 125 mL/min vengono catturati dalla capsula di Bowman. Di conseguenza, quasi tutto questo viene riassorbito (REAB; 124 mL/min), portando a una produzione di urina di circa 1 mL/min. Immagine tratta da Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology 13a edizione.

Stima della velocità di filtrazione glomerulare (eGFR)

La stima del eGFR viene utilizzata come indicatore della funzione renale. Il metodo migliore per farlo è utilizzare una sostanza che viene filtrata liberamente dal glomerulo e non viene né secreta, né riassorbita, né sintetizzata, né metabolizzata dal rene. Pertanto, qualsiasi quantità di sostanza venga filtrata dal glomerulo viene escreta anche nelle urine. Pertanto, l’eGFR può essere ricavato con precisione dalle misurazioni delle urine e dalla conoscenza della quantità somministrata. Il gold standard per misurarlo è l’utilizzo di una sostanza chiamata inulina. È poco utilizzata nella pratica perché è costosa, la maggior parte dei laboratori non è in grado di dosarla e per una valutazione più accurata è necessaria un’endovena con diversi campioni di sangue e la cateterizzazione della vescica. Tutto sommato, non è molto pratico.

Per questo motivo, l’eGFR viene spesso stimato in base alla concentrazione di creatinina nel siero. La creatinina non viene riassorbita o metabolizzata dai reni e viene filtrata liberamente a livello del glomerulo. Inoltre, l’apporto dal tessuto muscolare scheletrico è costante (essendo un prodotto di degradazione della creatina), per cui non è necessario somministrarla per via endovenosa, a differenza dell’inulina. Tuttavia, può verificarsi una significativa secrezione tubulare di creatinina [2]. Pertanto, pur non essendo assolutamente perfetta, queste proprietà della creatinina la rendono comunque utile per ricavare l’eGFR. Sono state stabilite diverse formule che possono fornire una stima del eGFR in base alla sua concentrazione. Tutte si basano sul presupposto che livelli di creatinina più elevati implicano una minore eliminazione di creatinina, ovvero una diminuzione del eGFR.

La formula attualmente raccomandata nella pratica clinica è l’equazione della Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration (CKD-EPI) [3]. In precedenza, veniva comunemente utilizzata la Modification of Diet in Renal Disease (MDRD). L’equazione CKD-EPI tiene conto, oltre che della concentrazione di creatinina sierica, del sesso, dell’età e del gruppo etnico ed è corretta per un’area di superficie corporea di 1,73 m2. In questo modo si ottengono valori di eGFR con un’unità di misura di mL/min/1,73m2. Un eGFR normale o elevato è considerato superiore a 90 [3].

Problemi con l’eGFR basato sulla creatinina negli utilizzatori di AAS

La stima del eGFR basata sulla concentrazione di creatinina nel siero è notoriamente inaffidabile nei soggetti muscolosi. Poiché il muscolo è il principale sito di immagazzinamento della creatina nell’organismo, i soggetti muscolosi hanno una maggiore quantità di creatina nel corpo. Di conseguenza, anche il tasso di produzione di creatinina è più elevato. Di conseguenza, con tassi di clearance simili, anche i livelli di creatinina nel siero saranno più elevati. Di conseguenza, queste formule sottostimano il vero eGFR. Un altro problema che si presenta in questa popolazione è quello causato dall’integrazione di creatina. L’integrazione di creatina è una pratica comune tra i soggetti che si allenano contro-resistenza ed è efficace nell’aumentare le riserve corporee di creatina [4]. Di conseguenza, la produzione di creatinina è in assoluto più elevata. Inoltre, la creatina etil-estere in particolare può portare a un forte aumento dei livelli di creatinina nel siero [5, 6]. Il motivo più probabile è che la creatina etil-estere viene rapidamente degradata in creatinina nell’organismo dopo l’ingestione [7]. Anche l’ingestione di carne cotta può aumentare transitoriamente i livelli di creatinina nel siero per diverse ore [8]. Inoltre, ci sono prove che indicano che l’uso di steroidi anabolizzanti potrebbe aumentare la biosintesi della creatina. La creatina viene sintetizzata con un meccanismo a due fasi, come illustrato di seguito:

Immagine tratta da Bond’s Dietary Supplements.

La reazione catalizzata dall’AGAT, che forma l’acido guanidinoacetico, è la fase limitante della sintesi della creatina [9]. È stato riscontrato che la somministrazione di uno steroide anabolizzante (17α-metil testosterone) aumenta l’espressione di AGAT [10]. Inoltre, ha aumentato l’escrezione di acido guanidinoacetico nelle urine del 70%. L’insieme di questi dati suggerisce fortemente che gli steroidi anabolizzanti, almeno quelli biodisponibili per via orale, stimolano la biosintesi della creatina. Di conseguenza, potrebbero aumentare l’accumulo di creatina e quindi influenzare anche il tasso assoluto di produzione di creatinina. Infine, la maggior parte dei consumatori di steroidi anabolizzanti consuma anche una dieta ad alto contenuto proteico. È stato riscontrato che una dieta ad alto contenuto proteico aumenta la eGFR [11]. Si noti che non si tratta di una sovrastima del eGFR, ma di un leggero aumento del eGFR reale.

Riassumendo, i seguenti fattori possono influenzare i livelli di creatinina sierica e quindi l’eGFR stimato senza influenzare effettivamente l’eGFR reale:

  • Essere più muscolosi
  • Integrazione di creatina (in particolare di creatina etil-estere)
  • Aver mangiato carne cotta nelle ore precedenti la misurazione
  • Assunzione di steroidi anabolizzanti (per via orale).

Detto questo, se si tiene conto del fatto che l’eGFR sarà alterato da questi fattori, si possono comunque osservare variazioni dell’eGFR nel tempo. Supponendo di mantenere tutto abbastanza costante, queste variazioni possono essere indicative di cambiamenti nella velocità di filtrazione glomerulare.

Gli AAS influenzano l’eGFR basato sulla creatinina

Pochi studi hanno misurato l’effetto degli steroidi anabolizzanti, in particolare del Testosterone Enantato, sui livelli di creatinina sierica. Bhasin et al. hanno riportato un lieve aumento da 1,0mg/dL a 1,1mg/dL in uomini normali che ricevevano 600mg di Testosterone Enantato settimanalmente in associazione a esercizi contro-resistenza [12]. Tuttavia, uno studio successivo dello stesso gruppo non ha rilevato cambiamenti significativi nei livelli di creatinina sierica in giovani uomini sani che ricevevano dosi graduate di Testosterone Enantato da 25 a 600mg settimanali per una durata di 20 settimane [13]. Lo stesso gruppo, sempre con un design di studio simile, ma in uomini più anziani, ha riscontrato un aumento da 1,03 a 1,17mg/dL negli uomini che ricevevano 600mg settimanali e da 1,12 a 1,19mg/dL nel gruppo che riceveva 125mg settimanali (che è limite di dosaggio della terapia sostitutiva del Testosterone [TRT]) [14]. Anche uno studio che ha fornito il proormone orale 1-androsterone al dosaggio di 330mg al giorno per 4 settimane ha rilevato un aumento da 1,1mg/dL a 1,3mg/dL dei livelli di creatinina sierica [15]. Gli autori hanno anche calcolato l’eGFR, che è sceso da 88,3 a 71,9ml/min/1,73m2. Non è chiaro se questi aumenti della creatinina sierica riflettano un’effettiva diminuzione del eGFR o se siano semplicemente artefatti derivanti dai problemi relativi all’eGFR basato sulla creatinina, come sottolineato in precedenza. In particolare, non sono note disfunzioni o malattie renali causate dagli steroidi anabolizzanti, ad eccezione di alcuni casi riportati.

Alternative all’eGFR basato sulla creatinina

Nei casi in cui vi siano chiare ragioni per sospettare che l’eGFR basato sui livelli di creatinina sierica sia impreciso, si possono utilizzare alcuni metodi alternativi. Uno di questi si basa sulla misurazione dei livelli di cistatina C nel siero. L’idea è più o meno simile a quella della misurazione della creatinina. La differenza principale è che la cistatina C è prodotta da tutte le cellule (nucleate) a un tasso relativamente costante. Tuttavia, una differenza importante è che una certa metabolizzazione della sostanza avviene nei tubuli. Inoltre, mentre inizialmente si pensava che non fosse influenzata dal sesso, dall’età o dalla massa muscolare, le prove che si stanno accumulando suggeriscono che in realtà lo sia. Diversi studi hanno rilevato che è influenzato da sesso, età, razza, peso, altezza, composizione corporea e stato di fumatore [16, 17, 18]. Tuttavia, uno studio ha concluso che la cistatina C potrebbe rappresentare un’alternativa più adeguata per valutare la funzione renale nei soggetti con massa muscolare più elevata quando si sospetta una lieve compromissione renale [19]. È probabile che l’eGFR basato sulla cistatina C possa fornire un’immagine più chiara del vero eGFR di quanto non faccia l’eGFR basato sulla creatinina nei soggetti allenati contro-resistenza che fanno o non fanno uso di steroidi anabolizzanti. Infine, i dati suggeriscono che la combinazione delle due misurazioni potrebbe addirittura fornire un quadro ancora più accurato di una delle due da sola nella malattia renale cronica [20]. Tuttavia, questi dati non sono stati verificati in modo specifico nei soggetti muscolosi/bodybuilder.

Negli studi di ricerca vengono utilizzati anche marcatori più affidabili come lo Iotalamato e lo Ioexolo. Entrambi possono essere utilizzati con una singola iniezione in bolo, ma richiedono misurazioni plasmatiche multiple. Tuttavia, sono entrambi poco costosi e forniscono stime migliori rispetto all’eGFR basato sulla creatinina/cistatina C. L’Iotalamato, per quanto ne so, è il meno utilizzato nella pratica clinica ed è radioattivo (lo Ioexolo non lo è). Lo Iohexolo comporta un piccolo rischio di nefrotossicità e di reazione allergica (soprattutto ad alte dosi). Lo menziono più per completezza che per altro, in quanto non è qualcosa che dovrebbe essere usato di routine.

Glomerulosclerosi focale segmentale (FSGS) e rilevamento del danno renale con la misurazione delle urine

In letteratura ci sono pochissime segnalazioni di steroidi anabolizzanti dannosi per i reni. Un articolo degno di nota che riporta disfunzioni renali nei consumatori di steroidi anabolizzanti è quello del 2010 di Herlitz et al. [21]. Descrive 10 pazienti provenienti dagli archivi del loro laboratorio di patologia renale in un periodo di 10 anni. I pazienti erano tutti culturisti con una lunga storia di uso di steroidi anabolizzanti. Sono state prelevate biopsie renali che hanno rivelato una glomerulosclerosi focale segmentaria (FSGS) in nove di loro, e quattro di loro presentavano anche glomerulomegalia. In uno dei pazienti non sono stati riscontrati segni di FSGS, ma solo di glomerulomegalia. Che cos’è la FSGS? È un termine un po’ generico per indicare un gruppo di malattie che portano a lesioni glomerulari, mediate da diversi insulti diretti o inerenti al podocita (le cellule che formano la superficie esterna dei capillari glomerulari) [22]. O forse, per meglio dire, è un reperto istologico che non indica necessariamente una malattia specifica. In ogni caso, nella FSGS i podociti iniziano a cambiare forma, diventando più o meno appiattiti (effacement). A un certo punto, il podocita muore e si stacca dalla membrana basale. Poiché i podociti sono cosiddetti “differenziati terminali”, non possono andare incontro a divisione cellulare (proliferare). Pertanto, queste cellule vengono sostituite da tessuto connettivo (sclerosi). Ovviamente il tessuto connettivo non funziona come i podociti e quindi la funzione di filtraggio del glomerulo è compromessa.

Questo può manifestarsi con la perdita di proteine nelle urine. Che non dovrebbero esserci (a parte alcune tracce). I bodybuilder di questo studio hanno perso grandi quantità di proteine nelle urine (in media circa 10 grammi al giorno). In prospettiva, di solito non dovrebbe trattarsi di più di qualche milligrammo. Uno dei bodybuilder era addirittura in grado di produrre il proprio frullato proteico, visto che ha fatto la pipì con ben 26 g di proteine al giorno. In particolare, anche la creatinina sierica era marcatamente elevata in questi soggetti. Mentre l’intervallo di normalità va da 0,9mg/dL a 1,3mg/dL, questi soggetti presentavano in media livelli di creatinina sierica pari a 3,0mg/dL, con uno che raggiungeva l’incredibile valore di 7,8mg/dL. Ovviamente, queste grandi deviazioni sono chiaramente causate da una diminuzione della funzione renale.

Ci sono alcune cose che vorrei sottolineare in questo articolo. Uno è che questi bodybuilder non erano bodybuilder medi. Il loro IMC medio era di 35 kg/m2. Erano dannatamente enormi. Quattro di loro hanno ammesso di aver fatto uso di steroidi anabolizzanti in combinazione con il GH e uno di loro con l’Insulina. Inoltre, sei avevano anche l’ipertensione. Di seguito è riportata la foto di uno di loro:

Sono riusciti a effettuare un follow-up di otto dei soggetti dopo la sospensione degli steroidi anabolizzanti (a tutti, tranne uno, erano stati prescritti anche dei farmaci, per lo più inibitori del sistema Renina-Angiotensina-Aldosterone [RAAS]). Al follow-up, sono stati osservati grandi miglioramenti nella proteinuria e miglioramenti variabili nei livelli di creatinina sierica. In particolare, un paziente è ricaduto nell’uso di steroidi anabolizzanti e ha visto aumentare di nuovo in modo considerevole l’escrezione di proteine nelle urine.

Sebbene sia difficile affermare che tutto questo possa essere il risultato dell’uso di steroidi anabolizzanti, sembra probabile che in alcuni rari casi l’uso cronico eccessivo di steroidi anabolizzanti possa portare a questo fenomeno. Anche perché non se ne parla molto in letteratura, nonostante i milioni e milioni di consumatori di steroidi anabolizzanti sparsi per il mondo. Tuttavia, potrebbe esserci una significativa sottostima, in quanto forme più lievi di danno renale potrebbero passare inosservate, anche con le misurazioni di routine dell’eGFR. La diagnosi precoce può essere ottenuta con il test delle proteine nelle urine, che raramente viene effettuato senza indicazione.

Per questo motivo, si potrebbe raccomandare di effettuare le misurazioni delle urine con una certa regolarità. Ad esempio, annualmente o semestralmente. Lievi aumenti di albumina nelle urine dovrebbero indurre a ripetere l’esame, poiché possono derivare, ad esempio, da un’infezione o dall’esercizio fisico, senza essere causati da un vero e proprio danno renale. In caso di elevazioni persistenti o elevate, è necessario avviare un ulteriore follow-up e, idealmente, interrompere l’uso di steroidi anabolizzanti.

Nota: la ricerca in atto ha ipotizzato che l’uso di AAS sia adittivo al possibile emergere di disfunzioni renali. I risultati di alcuni studi indicano infatti che un’elevata assunzione di proteine, l’uso di AAS, in particolare gli schemi, tra cui il Boldenone Undecylenato, e altri farmaci con un certo “carico renale”, aumentano l’ecogenicità corticale, lo spessore del parenchima renale e il volume renale nei bodybuilder.

Interazione di rInsulina e rhGH sulla funzionalità renale

L’insulino-resistenza è una caratteristica comune nei bodybuilder che usano per lunghi periodi di tempo protocolli di hGH/Insulina. L’IR è comune nei pazienti con malattia renale cronica (CKD), anche in assenza di diabete (DeFronzo et al., 1981; Shinohara et al., 2002; Becker et al., 2005; Kobayashi et al., 2005; Landau et al., 2011), ed è un fattore di rischio per la progressione della CKD (Fox et al., 2004). La sua prevalenza nella CKD varia dal 30 al 50% e dipende principalmente dal metodo di misurazione adottato (Spoto et al., 2016). L’insulino-resistenza può essere rilevata nelle fasi iniziali, quando l’eGFR è ancora nel range di normalità, suggerendo un ruolo potenziale nell’innescare la CKD (Fliser et al., 1998). Un ampio studio basato sulla coorte Atherosclerosis Risk in Communities (ARICs) ha confermato che lo sviluppo della CKD aumenta in stretto parallelismo con il numero di criteri della sindrome metabolica misurati negli adulti non diabetici, e questa relazione rimane significativa anche dopo aver controllato lo sviluppo di diabete e ipertensione (Kurella et al., 2005). L’insulino-resistenza è stata anche associata a una prevalente CKD e a un rapido declino della funzione renale in individui asiatici anziani e non diabetici (Cheng et al., 2012) e alla microalbuminuria nella popolazione generale (Mykkänen et al, 1998) e in pazienti con T1DM (Yip et al., 1993; Ekstrand et al., 1998) e T2DM (Groop et al., 1993), indicando che questa relazione è indipendente dal diabete (Mykkänen et al., 1998; Chen et al., 2003, 2004). Il meccanismo proposto per cui l’IR contribuisce al danno renale prevede il peggioramento dell’emodinamica renale attraverso l’attivazione del sistema nervoso simpatico (Rowe et al., 1981), la ritenzione di sodio, la diminuzione dell’attività della Na+, K+-ATPasi e l’aumento del GFR (Gluba et al., 2013).

L’eziologia dell’IR nella CKD è multifattoriale e dipende da fattori di rischio classici e specifici della CKD, come l’inattività fisica, l’infiammazione e lo stress ossidativo, le alterazioni delle adipochine, la carenza di vitamina D, l’acidosi metabolica, l’anemia e le tossine microbiche (Spoto et al., 2016).

L’emodialisi a lungo termine ha un effetto positivo sull’IR (DeFronzo et al., 1978), ma ci sono pochi dati clinici sull’effetto della dialisi peritoneale.

Oltre a essere un fattore di rischio per l’insorgenza e la progressione della CKD, l’IR è anche coinvolta nell’aumento del rischio cardiovascolare (CV) in questa popolazione. L’IR può essere responsabile dell’ipertensione arteriosa attraverso la stimolazione diretta del RAAS (Nickenig et al., 1998), l’attivazione del sistema simpatico (Sowers et al., 2001) e la sottoregolazione del sistema dei peptidi natriuretici (Sarzani et al., 1999).

Similmente a quanto accade nei pazienti acromegalici, livelli cronicamente alti di rhGH possono essere associati a ipertrofia renale nell’uomo [Kamenický P et al. 2014]. In uno studio caso-controllo, la lunghezza del rene valutata mediante ecografia renale è risultata significativamente aumentata di circa 5cm (55%) e 2cm (20%) rispettivamente nei pazienti acromegalici attivi e controllati [Auriemma RS et al. 2010]. Le dimensioni del rene si normalizzano rapidamente entro 3-6 mesi nei pazienti acromegalici sottoposti a chirurgia transfenoidale [Zhang Z et al. 2018]. Mancano studi sistematici sull’istologia renale nei pazienti acromegalici. Rari casi, in cui i pazienti acromegalici sono stati sottoposti a biopsia renale a causa della sindrome nefrosica o della proteinuria persistente, hanno rivelato una glomerulosclerosi focale segmentaria [Takai M et al. 2001]. In un paziente acromegalico che presentava proteinuria di gamma nefrosica e glomerulosclerosi focale segmentaria alla biopsia renale, la proteinuria si è rapidamente normalizzata dopo l’asportazione del tumore, ma è ritornata 4 mesi dopo, rispondendo però al trattamento con Prednisolone [Wang R et al. 2021]. Nei pazienti acromegalici sottoposti a biopsia renale è stata notata solo un’ipertrofia moderata o non glomerulare.

I pazienti acromegalici presentano un’iperfiltrazione glomerulare caratterizzata da un aumento di circa il 15% del eGFR e del RPF rispetto ai soggetti sani, che è reversibile nella maggior parte dei pazienti, ma non in tutti, con la rimozione chirurgica degli adenomi ipofisari [Fujio S et al. 2016]. Si ritiene che l’iperfiltrazione glomerulare persistente contribuisca allo sviluppo di albuminuria nei pazienti acromegalici sottoposti a chirurgia tardiva [Grunenwald S et al. 2011]. Nello studio Baldelli, la microalbuminuria è stata riportata nel 55% dei pazienti acromegalici e associata a ipertensione, alterata tolleranza al glucosio e diabete [Baldelli R et al. 2008].

Similmente a quanto osservato con gli abusatori di rhGH, i pazienti acromegalici mostrano un aumento dell’acqua corporea totale e del sodio e possono presentare un edema evidente. Questi cambiamenti sono legati alle proprietà di ritenzione di sodio del GH e dell’IGF-1 attraverso l’ENaC nei tubuli distali renali e possono essere invertiti se i pazienti sono sottoposti a un trattamento efficace del tumore che produce GH [Kamenický P et al. 2020]. L’acqua corporea totale (56% contro 50% del peso corporeo) ed extracellulare (20% contro 15% del peso corporeo), così come il sodio scambiabile, sono risultati aumentati nei pazienti acromegalici rispetto ai soggetti sani, mentre non sono state rilevate differenze nel contenuto di acqua intracellulare [Ikkos D et al. 1954]. Anche il volume plasmatico è risultato aumentato in questi pazienti [Hirsch EZ et al. 1969]. Le conseguenze cliniche di queste alterazioni sono l’ipertensione arteriosa, l’ipertrofia ventricolare sinistra e l’insufficienza cardiaca congestizia, che contribuiscono all’aumento complessivo della mortalità nei pazienti non trattati. È importante notare che l’ipertensione arteriosa è associata a un esito inferiore in questi pazienti [Vila G et al. 2020]. Inoltre, i pazienti acromegalici diabetici presentano un’ipertrofia ventricolare sinistra più pronunciata rispetto ai pazienti non diabetici [Nemes A et al. 2020].

I pazienti acromegalici spesso presentano una lieve iperfosfatemia nonostante l’aumento del eGFR, a causa dell’aumento del TmP/eGFR, che può essere utilizzato come misura completa dello stato della malattia e può essere invertito con il trattamento [Xie T et al. 2020]. I meccanismi sottostanti includono l’up-regulation del cotrasportatore Na-Pi 2a nei tubuli prossimali renali indotta dall’IGF-1 e un maggiore assorbimento intestinale di fosfato, dovuto all’aumento della sintesi di calcitriolo indotto dal GH. I pazienti mostrano spesso concentrazioni sieriche verso l’intervallo superiore di normalità in associazione a ipercalciuria [Manroa P et al. 2014]. Questi risultati sono molto probabilmente correlati alla sintesi di calcitriolo indotta dal GH, con conseguente aumento dell’assorbimento intestinale di calcio, poiché i livelli di calcitriolo tendono a essere elevati in questi pazienti. Inoltre, nei pazienti acromegalici è stato dimostrato un maggiore assorbimento di calcio nei reni, molto probabilmente legato alla stimolazione indotta dal calcitriolo dell’espressione di TRPV5 nei tubuli renali distali [Suzuki Y et al. 2008]. Si ritiene che l’alterato metabolismo del calcio contribuisca all’aumento della fragilità scheletrica osservato nei pazienti acromegalici [Mazziotti G et al. 2013].

Conclusioni:

Sebbene non vi siano prove certe della correlazione tra patologie renali e AAS, questi ultimi hanno mostrato di poter causare peggioramenti della funzionalità renale anche solo in modo transitorio. La loro azione addittiva con altre molecole e loro alterazione del contesto metabolico (vedi abuso di rInsulina e rhGH con conseguente peggioramento dell’IR) può essere in parte la causa delle problematiche renali osservati in diversi bodybuilder Enhanced, specie di alto livello. Gli studi svolti su animali hanno mostrato possibili attività nefrotossiche in particolari AAS come, ad esempio, il Boldenone. La ricerca, seppur in piccolo, continua e un giorno potremmo avere le idee più chiare sulla reale correlazione tra AAS (e PEDs) e malattie renali.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  1. Bertram, John F., et al. “Human nephron number: implications for health and disease.” Pediatric nephrology 26.9 (2011): 1529-1533.
  2. Shemesh, Ovadia, et al. “Limitations of creatinine as a filtration marker in glomerulopathic patients.” Kidney international 28.5 (1985): 830-838.
  3. Eknoyan, Garabed, et al. “KDIGO 2012 clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease.” Kidney Int 3.1 (2013): 5-14.
  4. Harris, Roger C., Karin Söderlund, and Eric Hultman. “Elevation of creatine in resting and exercised muscle of normal subjects by creatine supplementation.” Clinical science 83.3 (1992): 367-374.
  5. Williamson, Lydia, and David New. “How the use of creatine supplements can elevate serum creatinine in the absence of underlying kidney pathology.” Case Reports 2014 (2014): bcr2014204754.
  6. Velema, M. S., and W. De Ronde. “Elevated plasma creatinine due to creatine ethyl ester use.” Neth J Med 69.2 (2011): 79-81.
  7. Gufford, Brandon T., et al. “pH-dependent stability of creatine ethyl ester: relevance to oral absorption.” Journal of dietary supplements 10.3 (2013): 241-251.
  8. Preiss, David J., et al. “The influence of a cooked-meat meal on estimated glomerular filtration rate.” Annals of clinical biochemistry 44.1 (2007): 35-42.
  9. Walker, James B. “Creatine: biosynthesis, regulation, and function.” Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol 50.177 (1979): 2.
  10. Hoberman, Henry D., Ethan AH Sims, and William W. Engstrom. “The effect of methyltestosterone on the rate of synthesis of creatine.” Journal of Biological Chemistry 173.1 (1948): 111-116.
  11. Martin, William F., Lawrence E. Armstrong, and Nancy R. Rodriguez. “Dietary protein intake and renal function.” Nutrition & metabolism 2.1 (2005): 1-9.
  12. Bhasin, Shalender, et al. “The effects of supraphysiologic doses of testosterone on muscle size and strength in normal men.” New England Journal of Medicine 335.1 (1996): 1-7.
  13. Bhasin, Shalender, et al. “Testosterone dose-response relationships in healthy young men.” American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism (2001).
  14. Bhasin, Shalender, et al. “Older men are as responsive as young men to the anabolic effects of graded doses of testosterone on the skeletal muscle.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 90.2 (2005): 678-688.
  15. Granados, Jorge, et al. “Prohormone supplement 3β-hydroxy-5α-androst-1-en-17-one enhances resistance training gains but impairs user health.” Journal of applied physiology 116.5 (2014): 560-569.
  16. Knight, Eric L., et al. “Factors influencing serum cystatin C levels other than renal function and the impact on renal function measurement.” Kidney international 65.4 (2004): 1416-1421.
  17. Groesbeck, Darcy, et al. “Age, gender, and race effects on cystatin C levels in US adolescents.” Clinical Journal of the American Society of Nephrology 3.6 (2008): 1777-1785.
  18. Macdonald, Jamie, et al. “GFR estimation using cystatin C is not independent of body composition.” American journal of kidney diseases 48.5 (2006): 712-719.
  19. Baxmann, Alessandra Calábria, et al. “Influence of muscle mass and physical activity on serum and urinary creatinine and serum cystatin C.” Clinical Journal of the American Society of Nephrology 3.2 (2008): 348-354.
  20. Stevens, Lesley A., et al. “Estimating GFR using serum cystatin C alone and in combination with serum creatinine: a pooled analysis of 3,418 individuals with CKD.” American journal of kidney diseases 51.3 (2008): 395-406.
  21. Herlitz, Leal C., et al. “Development of focal segmental glomerulosclerosis after anabolic steroid abuse.” Journal of the American Society of Nephrology 21.1 (2010): 163-172.
  22. D’Agati, Vivette D., Frederick J. Kaskel, and Ronald J. Falk. “Focal segmental glomerulosclerosis.” New England Journal of Medicine 365.25 (2011): 2398-2411.
Alimentazione, Allenamento, Endocrinologia, Integrazione OTC, Peptidi

Comprendere gli Aminoacidi – dalle basi agli EAA. [3° Parte – L-Citrullina e L-Arginina]

Introduzione alla Parte 3:

Nella 2° parte abbiamo analizzato le caratteristiche e funzioni biochimiche della Glutammina. In questa terza parte, invece, andremo ad analizzare due AA legati tra loro per via metabolica, la L-Citrullina e la L-Arginina.

Dalla L-Citrullina alla L-Arginina – Biologia e principali attività:

Il composto organico Citrullina è un α-amminoacido (formula H2NC(O)NH(CH 2)3CH(NH2)CO2H. ).[1] Sebbene sia stato nominato e descritto dai gastroenterologi fin dalla fine del XIX secolo, è stato isolato per la prima volta dall’anguria nel 1914 dai ricercatori giapponesi Yotaro Koga e Ryo Odake [2] [3] e ulteriormente codificato da Mitsunori Wada dell’Università Imperiale di Tokyo nel 1930.[4] La L-Citrullina è un composto aminoacidico non proteico (non viene utilizzato per formare proteine strutturali come gli enzimi) e, a differenza della L-Arginina, non è ampiamente presente in tutte le proteine. Si trova in concentrazioni particolarmente alte nell’anguria (da cui deriva il suo nome, dato che i cocomeri sono conosciuti come Citrullus vulgaris[1]), dove si trova in media a 2,1mg/g di peso umido (anche se i numeri assoluti variano)[2] e si è notato che il consumo di anguria aumenta in modo acuto sia l’Arginina plasmatica che la Citrullina (3.3 kg di anguria equivalgono a 10g di L-Arginina supplementare)[3][4] e di aumentare l’Arginina e l’Ornitina a digiuno del 12-22% in seguito al consumo di 780-1560g al giorno.[5]

Altre fonti alimentari di L-Citrullina sono i meloni, i meloni amari, le zucchine, le zucche e i cetrioli.[6]

La Citrullina viene sintetizzata nell’organismo attraverso una delle due vie: riciclata dall’Arginina (la conversione dell’arginina in ossido nitrico lascia la citrullina come sottoprodotto)[7][8] o prodotta dall’azoto (e da una parte del carbonio) contenuto nella L-glutammina,[9] dove l’enzima ornitina transcarbamilasi utilizza sia l’Ornitina che il carbamoilfosfato (che richiede la Clutammina) per produrre Citrullina negli enterociti.[10][11]

Sembra che la via dell’Arginina sia responsabile di circa il 10% della Citrullina circolante, mentre la via della Glutammina ne rappresenta il 90%;[6] la riduzione dei livelli plasmatici di Glutammina può ridurre la Citrullina plasmatica.[12]

Per quanto riguarda il ciclo dell’urea (uno dei meccanismi alla base del 10%), la L-Arginina viene convertita in L-Ornitina tramite l’enzima arginasi (cedendo urea come cofattore)[13][14] e da qui l’Ornitina (utilizzando il carbamoilfosfato come cofattore) viene sottoposta all’enzima Ornitina carbamoiltransferasi per produrre L-Citrullina. In questo senso, la via metabolica dall’Arginina alla Citrullina (attraverso l’Ornitina) provoca un aumento dell’urea e una concomitante diminuzione dell’ammoniaca, utilizzata dall’enzima carbamoilfosfato sintasi per creare carbamoilfosfato.[15] Se necessario, l’arginina può essere convertita direttamente in L-Citrullina attraverso un enzima arginina deiminasi per produrre, anziché richiedere, ammoniaca.[16]

Il ciclo si forma quando la citrullina si lega con l’L-aspartato (correlato all’acido D-aspartico come isomero) per formare l’arginosuccinato attraverso l’enzima arginosuccinato sintasi, quindi l’enzima arginosuccinato lisasi degrada l’arginosuccinato in arginina libera e fumarato; l’arginina rientra quindi nel ciclo dell’urea. [Il fumarato può semplicemente entrare nel ciclo TCA (Krebs) come intermedio energetico,[17] e la citrullina regola negativamente l’enzima arginasi.[18]

Anche la conversione della citrullina in L-arginosuccinato e la successiva conversione in L-arginina è coinvolta nel ciclo dell’ossido nitrico piuttosto che nel ciclo dell’urea, con l’unica differenza che l’arginina si converte direttamente in citrullina (cedendo una molecola di ossido nitrico) piuttosto che essere convertita indirettamente tramite l’ornitina.[18][19]

Come accennato, l’Arginina entra prima in contrata con il metabolismo intestinale e splancnico, in cui una certa quantità di essa viene consumata dagli enterociti o interconvertita in L-citrullina o L-ornitina. Oltre all’elevato utilizzo dell’arginina da parte del fegato, anche l’assorbimento intestinale dell’arginina è scarso in condizioni normali e aumenta in varie patologie.[20] Sembra che una quantità minima di L-arginina arrivi ai tessuti sistemici rispetto agli altri aminoacidi del ciclo dell’urea, dato che la L-ornitina supplementare raggiunge una concentrazione sierica doppia rispetto alla L-arginina e la L-citrullina 9,3 volte superiore. Ciò sembra direttamente correlato al grado di metabolismo epatico e intestinale.[21][22][23]

L’Arginina alimentare rappresenta il 40-60% dell’arginina sierica, come evidenziato da un calo equivalente durante i periodi di assenza di arginina. Il tasso di conversione della L-citrullina in L-arginina non sembra influenzato dall’assunzione con la dieta.[24]

La citrullina di per sé è più che altro un sottoprodotto del metabolismo dell’arginina (ciclo dell’ossido nitrico) e dell’ornitina (ciclo dell’urea) e viene semplicemente riconvertita in arginina tramite l’arginosuccinato. Detto questo, l’integrazione di citrullina influisce positivamente anche sulle concentrazioni di arginina e ornitina, quindi anche la loro bioattività è rilevante.

L’arginina può essere convertita in L-citrullina attraverso gli enzimi dell’ossido nitrico sintasi (NOS), di cui esistono forme endoteliali (eNOS) e neuronali specifiche (nNOS), nonché una forma inducibile (iNOS) che risponde ai segnali infiammatori. La conversione dell’arginina attraverso gli enzimi NOS produce ossido nitrico come sottoprodotto più importante, e la Citrullina è vista come un sottoprodotto.[25] La Citrullina può poi riconvertirsi in L-arginina attraverso l’arginosuccinato, ma la L-ornitina non è coinvolta nella via dell’ossido nitrico.

La L-Citrullina viene assorbita nell’intestino in misura molto maggiore rispetto alla sua controparte L-Arginina e determina un livello plasmatico più elevato di L-Arginina attraverso il ciclo Arginina/Ornitina/Citrullina.[26] Viene assorbita attraverso numerosi trasportatori sodio-dipendenti.[27]

È stato osservato che l’integrazione orale di citrullina nell’uomo a 0,18 g/kg raddoppia l’arginina plasmatica[28], cosa che è stata replicata altrove[29], insieme a un aumento equivalente delle concentrazioni di ornitina[29], ma questi raddoppi di arginina e ornitina sono associati a un aumento di 6-11 volte della citrullina plasmatica[28][29].

Una singola dose di 6 g di citrullina malato (0,08 g/kg) in atleti prima dell’esercizio fisico ha fatto registrare aumenti della citrullina plasmatica (aumento del 173%), dell’ornitina (aumento del 152%) e dell’arginina (aumento del 123%) quando misurata dopo l’esercizio fisico, valori che si sono normalizzati con 3 ore di riposo.[30] Questa stessa dose è stata notata altrove per aumentare la citrullina plasmatica e l’arginina in misura simile.[31]

È interessante notare che gli studi sopra citati che hanno utilizzato 0,18 g/kg di citrullina hanno rilevato un aumento di 6-11 volte della citrullina a fronte di un mero raddoppio dell’arginina e dell’ornitina[28][29], mentre lo studio successivo che ha utilizzato 6 g (calcolati come 0,08 g/kg) ha registrato un aumento molto minore della citrullina, ma ha comunque più che raddoppiato sia l’arginina che l’ornitina. [30] Ciò è stato osservato anche in uno studio dose-risposta che ha utilizzato da 2 a 15 g di citrullina, in cui la citrullina nel plasma ha seguito una dipendenza lineare dalla dose, mentre sia l’arginina che l’ornitina hanno avuto una dipendenza minore dalla dose.[29] Gli autori hanno ipotizzato che, dato che l’aumento dell’arginina è stato inferiore a quello previsto e che la citrullina sierica è il principale predittore della sintesi dell’arginina[19], ciò indichi il raggiungimento di una fase di limitazione della velocità nei reni.

È stato osservato che la citrullina non influenza i livelli sierici degli aminoacidi a catena ramificata a riposo,[21] ma può accelerare la deplezione dei BCAA indotta dall’esercizio fisico prolungato (aumentandone l’utilizzo come carburante).[20]

Con l’integrazione di citrullina è stata notata una riduzione della glutammina (13% dopo 0,18 g/kg di citrullina per 7 giorni)[21], anche se un altro studio ha rilevato che l’uso acuto di 6 g di citrullina (0,08 g/kg) non ha alterato le concentrazioni di glutammina.[20]

Gli altri aminoacidi testati (acido glutammico, acido aspartico, asparagina, alanina, lisina, triptofano, fenilalanina, L-tirosina, istidina) sono per lo più inalterati.[20]

Circa l’83% della citrullina ingerita per via orale sembra essere assorbita dai reni[26][27][28] dove viene convertita in L-arginina nei tubuli prossimali (attraverso gli enzimi arginosuccinato sintasi e arginosuccinato liasi[29]); Questa conversione della citrullina in arginina (sia da citrullina supplementare che da quella prodotta come sottoprodotto della creazione di ossido nitrico da parte dell’arginina) rappresenta il 5-15% dell’arginina circolante. [11][30]

Il meccanismo principale con cui l’integrazione di arginina (e, per estensione, di L-citrullina) influisce sulla salute del sangue è quello di essere il substrato per gli enzimi dell’ossido nitrico sintasi (NOS) per la produzione di ossido nitrico, che poi segnala attraverso i recettori ciclici solubili della guanilina la produzione di cGMP. La produzione di ossido nitrico e la successiva produzione di cGMP intracellulare sono alla base di buona parte dei benefici dell’arginina.

Gli enzimi NOS si presentano in tre isoforme principali: [32][33] la NOS inducibile (iNOS), che viene creata in risposta a fattori di stress infiammatori, la NOS neuronale (nNOS), che è stata scoperta per la prima volta nei neuroni e si trova anche nelle terminazioni motorie dei muscoli scheletrici, e la NOS endoteliale (eNOS), che inizialmente si pensava si trovasse solo nell’endotelio, ma è piuttosto diffusa[34], compreso il tessuto cerebrale.[35][36]

Gli enzimi NOS lavorano in dimeri uniti testa a testa e i meccanismi catalitici dipendono da questa dimerizzazione, oltre che dall’eme, dalla tetraidrobiopterina, dalla calmodulina, dal NADPH (come donatore di elettroni) e da FMN e FAD.[37][38][39] Di conseguenza, gli enzimi NOS (tutte e tre le isoforme) sono flavoproteine che richiedono NADPH. [40][41][42] La loro struttura e funzione è complessa (esaminata qui[43]), ma esiste un sito di legame di base per l’arginina e gli elettroni donati dal NADPH fanno sì che l’arginina si converta in citrullina, rilasciando come sottoprodotto l’ossido nitrico; l’iNOS utilizza esclusivamente e l’eNOS può anche utilizzare un intermedio radicale libero chiamato Nω-idrossi-L-arginina (L-NOHA), che si degrada in citrullina e ossido nitrico in presenza di H2O2.[32][44]

L’aumento dell’ossido nitrico (solitamente misurato attraverso le concentrazioni plasmatiche di nitrato/nitrito, citrullina o cGMP urinario) sembra essere aumentato con la L-arginina in persone affette da ipertensione essenziale,[45] arterotrombosi,[46] e diabete di tipo II. [47] Gli studi condotti su atleti altrimenti sani che assumono L-arginina sono piuttosto contrastanti; ci sono casi in cui i biomarcatori del metabolismo dell’ossido nitrico sono aumentati[48] mentre altri studi non notano alcuna modifica.[49][50][51] Non sorprende che i benefici associati all’ossido nitrico non si verifichino quando i biomarcatori dell’ossido nitrico non sono aumentati.

L’inaffidabilità dell’aumento dell’ossido nitrico da parte dell’arginina può essere dovuta al fatto che le concentrazioni fisiologiche di arginina (40-100µM nello spazio extracellulare[52] e forse fino a 800µM a livello intracellulare[53]) sono sufficienti a saturare intrinsecamente l’ossido nitrico sintasi endoteliale (eNOS) (di solito si dichiara una Km di 3µM[54][55], ma a volte viene misurata fino a 29μM[56). Ciò implica che l’enzima è già al massimo dell’efficacia e che un’ulteriore integrazione non aumenta il tasso di conversione (a causa di un arretrato di arginina nel siero); l’osservazione che l’arginina aumenta ancora l’ossido nitrico a volte (anche se in modo inaffidabile) è indicata come il paradosso della L-arginina.[57][58]

Questa teoria è in linea con le osservazioni secondo cui a volte il metabolismo dell’ossido nitrico non viene influenzato nonostante aumenti fino al 300% dell’arginina plasmatica.[59]

Uno studio ha osservato un aumento transitorio della produzione di ossido nitrico che sembra essere più simile a quello di un agonista che di un substrato[60] e successivamente è stato scoperto che l’arginina ha la capacità di attivare i recettori α2-adrenergici,[61] che possono stimolare direttamente l’ossido nitrico senza richiedere la conversione in citrullina attraverso la NOS. Tuttavia, l’arginina è risultata piuttosto debole (superata dall’agmatina)[61] ma questo meccanismo non è ancora stato escluso.

Inoltre, l’arginina extracellulare sembra essere un fattore determinante per il rilascio di ossido nitrico[56] (il trasportatore CAT1 che trasporta l’arginina è altamente associato alla eNOS[62] e l’inibizione dell’afflusso extracellulare impedisce l’attivazione della eNOS[63]), mentre la concentrazione intracellulare di arginina non sembra essere associata. [58] Poiché il trasporto è necessario, ma l’arginina intracellulare non è di per sé necessaria, si ritiene che la colocalizzazione di CAT1 con eNOS[62][64] possa svolgere un ruolo nella stimolazione dell’attività di eNOS.

ADMA

L’ADMA è un metabolita metilato dell’arginina e sembra agire in opposizione all’arginina inibendo le azioni dell’enzima NOS e la conseguente produzione di ossido nitrico. Livelli eccessivi di ADMA possono essere causati da fattori di stress ossidativo che diminuiscono l’attività dell’enzima che lo degrada, mentre la riduzione dell’ADMA provoca una vasodilatazione dovuta alla produzione di ossido nitrico.

Sebbene la maggior parte delle evidenze suggerisca che l’ADMA non aumenta con l’integrazione di L-arginina (questi studi notano che il rapporto arginina:ADMA è aumentato a causa dell’aumento dell’arginina plasmatica), ci sono prove limitate che suggeriscono un aumento che richiede ulteriori indagini.[38]

L’integrazione orale di arginina (anche la citrullina si applica in questo caso perché aumenta l’arginina plasmatica) è in grado di aumentare il flusso sanguigno nelle persone con flusso sanguigno ridotto e, sebbene abbia il potenziale di ridurre la pressione sanguigna, sembra un po’ inaffidabile e può verificarsi solo negli ipertesi.
Esistono prove contrastanti sugli effetti dell’integrazione di arginina sul flusso sanguigno in persone con resistenza periferica o cladicazione intermittente, con studi a breve termine che notano un beneficio e studi a più lungo termine che notano un’alterazione.[65][66]

L’integrazione di citrullina sembra ridurre la pressione sanguigna e migliorare il flusso sanguigno in situazioni in cui il flusso sanguigno è altrimenti ostacolato o la pressione sanguigna è più alta del normale, ma la citrullina non ha effetti di riduzione unidirezionali; può essere inefficace in persone normotese a riposo.[41]

In atleti allenati a cui sono stati somministrati 6 g di citrullina malato prima di un test ciclistico prolungato (137 km), l’aumento dell’ormone della crescita indotto dall’esercizio sembra essere aumentato; quando è stato misurato subito dopo l’esercizio, il gruppo con citrullina aveva concentrazioni di GH più elevate del 66,8%, che (dopo 3 ore di riposo) si sono attenuate al 28%.[20] Altrove, dosi di 2-15 g di citrullina non sono riuscite a influenzare l’ormone della crescita a riposo, se misurate nell’arco di 8 ore.[22]

Le concentrazioni di IGF-1 dopo 0,18 g/kg di citrullina per 7 giorni non sono state influenzate in modo significativo.

Durante l’esercizio fisico, sebbene uno studio che ha utilizzato 3 g di L-arginina (associata a 2.200 mg di L-ornitina e 12 mg di vitamina B12) per 3 settimane abbia rilevato un aumento del 35,7% della secrezione di ormone della crescita indotta dall’esercizio fisico (che si è normalizzata entro un’ora)[67], altri studi notano il contrario; è stato osservato che l’integrazione di arginina determina un minore picco di ormone della crescita durante l’esercizio fisico rispetto all’esercizio fisico da solo[68][69] e che, sebbene sembri influenzare maggiormente i giovani rispetto agli anziani[70], si dice che influisca su entrambi i gruppi di età. [L’entità della soppressione (supponendo che il 100% sia il valore di base) è stata notata intorno a un aumento del 300-500% visto con l’esercizio fisico, attenuato al 200%.[68]

È possibile che un aumento eccessivo dell’ormone della crescita stimoli un feedback autogeno, il che spiegherebbe come gli individui più anziani siano meno sensibili a questa soppressione, in quanto hanno intrinsecamente meno picchi di GH dovuti all’esercizio fisico rispetto ai giovani.[71] Infine, poiché i picchi dell’ormone della crescita si normalizzano comunque nel giro di poche ore[67][71], non si sa esattamente quanto sia preoccupante questa soppressione (dato che le concentrazioni di ormone della crescita nelle 24 ore sono più rilevanti).

A riposo, l’integrazione di 5-9 g di L-arginina è in grado di provocare un aumento delle concentrazioni di picco dell’ormone della crescita (aumento del 34,4-120%), mentre 13 g sono risultati inefficaci a causa della sofferenza intestinale che impedisce l’assorbimento della L-arginina.[36]

Negli studi che misurano la secrezione di GH nelle 24 ore, non sono state riscontrate alterazioni significative con la somministrazione di 2 g due volte al giorno[72] o con dosi acute di 5 g.[73] Ciò è potenzialmente legato a un noto fenomeno di feedback autonomo dell’ormone della crescita,[69][74][75] e un effetto modulatorio simile sull’ormone della crescita si riscontra anche durante la restrizione del sonno (in cui una riduzione del rilascio di ormone della crescita indotto dal sonno viene compensato durante le ore di luce).
È stato osservato che l’arginina ad alte dosi (250mg/kg di arginina aspartato al giorno, circa 17,5g di arginina) aumenta l’impulso di GH nel sonno a onde lente di circa il 60%, pur non avendo un’influenza sufficiente sulle concentrazioni di GH durante la veglia.[76] Non è chiaro come questo grande aumento influisca sulle concentrazioni di ormone della crescita nell’intera giornata.

L’integrazione di arginina nei ratti è in grado di aumentare il nitrato urinario post-esercizio, indicativo della produzione di ossido nitrico.[77] Aumenti nella produzione di ossido nitrico (nitrato urinario o sierico) sono stati confermati anche nell’uomo in seguito ad assunzione orale o infusione endovenosa.[78]

Non sempre si riscontra un aumento della produzione di ossido nitrico (anche nonostante l’aumento dell’arginina plasmatica), suggerendo che l’attività dell’enzima NOS potrebbe essere un fattore limitante.
Per quanto riguarda gli studi in acuto (assunzione di una singola dose di L-arginina prima dell’esercizio), 3 g di arginina (sotto forma di AAKG) non hanno apportato benefici all’allenamento con i pesi,[79] 6 g di L-arginina per 3 giorni non hanno modificato i risultati del cicloergometro in atleti di judo, mentre un protocollo simile in ciclisti allenati ha rilevato un miglioramento del tempo di esaurimento (25,8%).[80]

Alcuni studi hanno utilizzato una forma di arginina nota come GAKIC (Glycine L-Arginine α-Ketoisocaproic acid) e hanno rilevato un aumento della potenza media durante gli sprint di 10s su cicloergometro (con 11,2 g di GAKIC)[81] e un aumento del 10,5+/-0. Questi studi, tuttavia, sono confusi sia dall’inclusione della glicina sia da quella del metabolita della leucina, l’acido α-chetoisocaproico.

Per quanto riguarda gli studi più cronici, l’integrazione di L-arginina (come asparato) con 2,8 o 5,7 g di arginina al giorno per 4 settimane non è riuscita a modificare le prestazioni o altri biomarcatori[82]; anche uno studio precedente, condotto per 2 settimane con una metodologia simile, ha fallito.[83]
Nel complesso, quando si esaminano le revisioni o le meta-analisi sull’argomento L-arginina e prestazioni sportive, si nota che è promettente, ma manca un consenso sufficiente per raccomandarla come ergogenico.[84]

Si ritiene che la citrullina sia un agente pro-erettile in quanto è un precursore dell’arginina, e l’arginina è il substrato da cui viene prodotto l’ossido nitrico che può poi indurre il cGMP (attraverso la via NO/cGMP/VEGF);[65] un aumento del cGMP è anche l’effetto finale degli inibitori della PDE5 come il viagra o l’icariina dall’erba cornuta.[66]

Negli uomini con disfunzione erettile, valutata come debolezza dell’erezione (valutata con il punteggio di durezza yerettile[67]), la somministrazione di 1.500 mg di citrullina al giorno (due dosi da 750 mg) per un mese è stata in grado di apportare benefici alla metà dei 24 pazienti valutati (valutati come “molto soddisfatti” del trattamento), mentre il miglioramento del placebo è stato solo dell’8,3%.[68]

La citrullina sembra interagire con il metabolismo dei BCAA nell’organismo, anche se gli studi sull’uomo sembrano avere risultati diversi a seconda del contesto dello studio.

La citrullina può mediare positivamente la segnalazione della leucina attraverso mTOR, il che suggerisce teoricamente una sinergia. L’applicazione di questa combinazione ai sollevatori di pesi non è ancora stata studiata, quindi il sinergismo è attualmente solo un’ipotesi piuttosto che un fatto dimostrato.

Il nitrato è un piccolo donatore di ossido nitrico che costituisce il principale bioattivo del succo di barbabietola.
Il nitrito sierico (forma ridotta del nitrato) sembra aumentare durante l’esercizio fisico in seguito al consumo di 6 g di citrullina malato, che si ritiene sia un indicatore dell’aumento della produzione di ossido nitrico.[20]

I farmaci a base di statine possono aumentare l’espressione dell’enzima che media la conversione dell’arginina in ossido nitrico e per questo motivo è possibile che vi sia un sinergismo per tutto ciò che riguarda l’ossido nitrico. Questo non è ancora stato testato in un sistema vivente.

L-Citrullina come sostituto alla L-Arginina?

L’integrazione di L-citrullina è stata definita un’alternativa alla L-arginina, in quanto ne aggira lo scarso assorbimento e si converte in L-arginina nei reni. La L-citrullina tecnicamente segue aumenti dose-dipendenti della L-arginina sierica fino a 15 g, ma la dose orale più alta di citrullina assunta ha ritorni sempre minori (cioè per ogni 5 g in più di citrullina ingerita si aggiunge meno arginina al siero).[85]

È stato osservato che la citrullina orale a 0,18 g/kg raddoppia approssimativamente l’arginina plasmatica (aumento del 100%)[86][87] o è leggermente superiore (123%) con 0,08 g/kg.[88] Poiché le dosi più elevate di L-citrullina hanno una minore conversione in arginina[85], è improbabile che la L-citrullina supplementare possa essere utilizzata per superare l’arginina per l’aumento acuto dell’arginina sierica.

Gli studi che hanno confrontato direttamente la L-arginina con la L-citrullina hanno osservato che entrambe aumentano la Cmax a livelli comparabili a dosi orali simili (Cmax di 79+/-8μM per 3 g di citrullina e 84+/-9μM per l’arginina), ma la citrullina risulta in un’AUC complessiva maggiore (48,7% in più rispetto all’arginina). [Questo potrebbe essere dovuto al fatto che, anche fino all’ingestione di 15g di citrullina, non si verifica un aumento significativo dell’escrezione di citrullina.[85] L’assenza di un aumento dell’eliminazione di L-citrullina dal sangue nonostante l’integrazione consentirebbe di avere un pool di L-citrullina disponibile per la conversione su richiesta in L-arginina.

Citrullina Malato:

La Citrullina Malato (CM), una combinazione di L-citrullina e acido malico, è stata pubblicizzata come un aiuto ergogenico (che aumenta l’energia) per l’allenamento contro-resistenza e l’esercizio ad alta intensità.

Come abbiamo visto, la L-citrullina è un precursore dell’ossido nitrico (NO), un vasodilatatore che può migliorare l’apporto di sangue e ossigeno ai muscoli durante l’esercizio. Tuttavia, le prove finora disponibili suggeriscono che il miglioramento del flusso sanguigno non è il meccanismo attivo degli effetti ergogenici del CM. Il meccanismo potrebbe invece essere dovuto alla capacità della citrullina di favorire l’eliminazione dell’ammoniaca durante l’esercizio ad alta intensità, alla capacità del malato di aumentare la produzione di ATP, a un aumento dell’espressione genica o a una maggiore efficienza della navetta malato-aspartato.

La maggior parte delle ricerche condotte finora ha utilizzato una dose acuta di 8 grammi di CM un’ora prima dell’esercizio. Sebbene l’assunzione di CM un’ora prima dell’esercizio rimanga la migliore raccomandazione, alcuni dati suggeriscono che dosi maggiori, fino a 15 grammi, potrebbero essere più benefiche.

È stato dimostrato che l’ingestione di una serie di dosi di CM (2-15 grammi) non ha effetti negativi sui marker ematologici. Sebbene la sicurezza di un’integrazione di CM a lungo termine richieda ulteriori indagini, le ricerche condotte finora indicano che la CM è ben tollerata nella maggior parte degli individui.

Ricerche preliminari hanno suggerito che 8 grammi di CM ingeriti un’ora prima dell’esercizio fisico aumentano la resistenza muscolare (ripetizioni fino al cedimento) in uomini e donne. Tuttavia, ricerche più recenti hanno suggerito che il CM potrebbe non avere un beneficio sulle prestazioni nell’allenamento contro-resistenza, potenzialmente a causa di variazioni nei tempi e nei dosaggi.[89]

Arginina AKG:

La differenza principale tra la L-arginina e Arginina AKG è che la L-arginina è un aminoacido non essenziale che l’organismo è in grado di produrre, mentre l’arginina AKG è un sale della L-arginina e dell’acido α-chetoglutarato. Inoltre, la L-arginina regola il flusso sanguigno attraverso la produzione di ossido nitrico, mentre l’Arginina AKG dovrebbe potenzialmente aumentare il flusso sanguigno, l’energia e il recupero.

Nella nutrizione sportiva, l’AKG è stato utilizzato come integratore per migliorare la sintesi proteica muscolare e diminuire la disgregazione muscolare, ed è quindi utilizzato dagli atleti per migliorare la composizione corporea.[90][91] L’integrazione di AKG potrebbe anche migliorare le prestazioni atletiche. Uno studio ha rilevato che un integratore di arginina e alfa-chetoglutarato (AAKG) ha migliorato la forza nella panca, ma non la capacità aerobica. Sono necessarie ulteriori ricerche per sostenere le affermazioni sull’AKG come aiuto ergogenico.[92]

L’AKG viene utilizzato anche per il recupero da interventi chirurgici o traumi, perché è un precursore dell’aminoacido glutammina. Sebbene la glutammina sia un aminoacido non essenziale, viene talvolta definita “condizionatamente essenziale” perché la quantità di glutammina di cui l’organismo ha bisogno per il recupero dopo un trauma significativo può superare la quantità che l’organismo è in grado di produrre. In questo caso, un integratore di AKG può aiutare il processo di recupero.[93][94]

L’AKG è stato proposto come integratore per la longevità; alcune ricerche condotte su vermi tondi, ratti e topi suggeriscono che potrebbe aumentare la durata della vita e ritardare l’insorgenza di malattie legate all’età, anche se gli studi clinici dovranno confermare questi risultati.[95][96]

Nelle persone con malattie renali croniche, in particolare in quelle sottoposte a dialisi, la somministrazione di AKG in combinazione con il calcio ha migliorato i biomarcatori della funzione renale.[97][98]

In uno studio è stato rilevato che l’AKG aumenta l’espressione di involucrina, filaggrina e serina palmitoil transferasi. Queste molecole sono tutte importanti per la struttura dello strato esterno della pelle e per l’idratazione dello strato esterno della pelle, quindi l’uso di AKG per via topica potrebbe migliorare l’aspetto della pelle.[99][100]

Nella ricerca, i dosaggi utilizzati variano da 3,6 g a 6 g, con dosaggi più elevati nelle persone che hanno subito ustioni, ma non è ancora stata stabilita una dose giornaliera raccomandata.[101] Poiché gli effetti sono dose-dipendenti, trovare una raccomandazione di dosaggio accurata sarà una parte importante della ricerca in corso.[102]

Sicurezza e tossicità:

La citrullina sembra essere ben tollerata dai ratti in dosi fino a 3 g/kg di peso corporeo[58][46].
Negli esseri umani, 15 g di citrullina assunti acutamente non sembrano causare diarrea o disturbi intestinali[22], il che è notevolmente diverso rispetto all’ornitina e all’arginina che possono causare diarrea a dosaggi di 10 g se assunti in bolo[74][75] a causa del limitato assorbimento di questi aminoacidi che poi procedono verso il colon causando diarrea osmotica.[74]

Il limite di sicurezza osservato, ovvero la dose più alta in cui si può essere relativamente sicuri che non si verifichino effetti collaterali nel corso della vita, è stato suggerito in 20 g di arginina al giorno in forma di integratore (al di sopra dell’assunzione di cibo).[103] Dosi più elevate sono state testate e ben tollerate, ma non esistono prove che suggeriscano la loro sicurezza in tutte le popolazioni nel corso della vita.

La L-arginina ha un tasso di assorbimento gastrointestinale piuttosto scarso. Può inoltre agire come assorbente, rilasciando acqua ed elettroliti nel lume intestinale attraverso la stimolazione dell’ossido nitrico e inducendo disturbi gastrici e diarrea.[12] Questo fenomeno è noto come diarrea osmolitica e tende a verificarsi a dosi orali superiori a 10 g circa, se assunte in bolo.[36]

Si pensa che ciò avvenga attraverso la stimolazione della produzione di ossido nitrico, poiché la D-Arginina (incapace di produrre NO) non produce diarrea[104] e l’ossido nitrico stesso è noto per essere un meccanismo attraverso il quale molti lassativi osmolitici funzionano.[105]

Singoli boli di 5-9 g di L-arginina senza cibo non sembrano causare disturbi intestinali come dosi superiori a 10 g,[36] suggerendo che, almeno per uno stomaco vuoto, il dosaggio di 9 g è un limite superiore.

Conclusioni:

L’Integrazione di L-citrullina si è dimostrata più redditizia tra costi e benefici (vedi assorbimento intestinale) rispetto alla L-arginina. L’uso alternativo di Citrullina Malato può portare ad eventi gastrointestinali più frequenti rispetto alla semplice forma L-citrullina. Nonostante la ridotta biodisponibilità orale della L-arginina, questa può essere mixata con L-citrullina per un effetto additivo, anche se non rappresenta un vero e proprio vantaggio proprio di tale abbinamento.

L’assunzione di L-arginina e/o L-citrullina vede la sua miglior tempistica prima dell’allenamento al fine di  aumentare il flusso sanguigno ai distretti allenati, per effetto della vasodilatazione NO indotta.

Ciò si traduce in:

  • Aumento dell’apporto di nutrienti e ossigeno al tessuto muscolare abbinato ad un effetto di pulizia dalle molecole di scarto, come l’acido lattico;
  • Esaltazione dilatatoria sul reticolo venoso sottocutaneo, che migliora la qualità estetica in definizione.

Bonus: l’abbinamento con estratto di barbabietola notoriamente ricco di nitrati. 

Come effetto diretto dell’introduzione nell’organismo di estratto di barbabietola abbiamo un aumento della sintesi di ossido nitrico (NOs), dovuta, per l’appunto, ai nitrati (NO3-) contenuti in questo vegetale, convertiti rapidamente in nitriti (NO2-2) tramite enzimi che si trovano fin dal tratto orofaringeo, gastrointestinale e tracheo-bronchiale. Dato ciò, la sintesi di NO sfrutta un percorso non usuale come quello della L-Arginina, ma coadiuvante a questa e alla L-Citrullina.

Le concentrazioni di nitrati raggiungono il picco dopo circa un’ora dalla sua ingestione, per ritornare ai livelli basali dopo quasi 24h, mentre gli effetti della L-Arginina permangono per almeno 75-80 minuti, per poi iniziare a tornare ai livelli basali.

Continua…

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  1. Banerjee, Aryamitra (2014-01-01), Gupta, Ramesh C. (ed.), “Chapter 15 – Gastrointestinal toxicity biomarkers”, Biomarkers in Toxicology, Boston: Academic Press, pp. 269–277, doi:10.1016/b978-0-12-404630-6.00015-4, ISBN 978-0-12-404630-6, S2CID 88798984, retrieved 2020-11-10
  2. Fragkos, Konstantinos C.; Forbes, Alastair (September 2011). “Was citrulline first a laxative substance? The truth about modern citrulline and its isolation” (PDF). Nihon Ishigaku Zasshi. [Journal of Japanese History of Medicine]. 57 (3):
  3.  “Citrulline – Compound Summary”. PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. 16 September 2004. Identification. Retrieved 1 May 2012.
  4.  Fearon, William Robert (1939). “The Carbamido Diacetyl Reaction: A Test For Citrulline”. Biochemical Journal. 33 (6): 902–907. doi:10.1042/bj0330902. PMC 1264464. PMID 16746990.
  5.  “Nos2 – Nitric Oxide Synthase”. Uniprot.org. Uniprot Consortium. Retrieved 10 February 2015.
  6.  Cox M, Lehninger AL, Nelson DR (2000).
  7. Curis E, Nicolis I, Moinard C, Osowska S, Zerrouk N, Bénazeth S, Cynober LAlmost all about citrulline in mammalsAmino Acids.(2005 Nov)
  8. Metabolism of citrulline in man.()
  9. Tomlinson C, Rafii M, Ball RO, Pencharz PArginine synthesis from enteral glutamine in healthy adults in the fed stateAm J Physiol Endocrinol Metab.(2011 Aug)
  10. van de Poll MC, Ligthart-Melis GC, Boelens PG, Deutz NE, van Leeuwen PA, Dejong CHIntestinal and hepatic metabolism of glutamine and citrulline in humansJ Physiol.(2007 Jun 1)
  11. van de Poll MC, Siroen MP, van Leeuwen PA, Soeters PB, Melis GC, Boelens PG, Deutz NE, Dejong CHInterorgan amino acid exchange in humans: consequences for arginine and citrulline metabolismAm J Clin Nutr.(2007 Jan)
  12. Rougé C, Des Robert C, Robins A, Le Bacquer O, Volteau C, De La Cochetière MF, Darmaun DManipulation of citrulline availability in humansAm J Physiol Gastrointest Liver Physiol.(2007 Nov)
  13. Bommarius AS, Makryaleas K, Drauz KAn enzymatic route to L-ornithine from L-arginine–activation and stabilization studies on L-arginaseBiomed Biochim Acta.(1991)
  14. Bommarius AS, Drauz KAn enzymatic route to L-ornithine from arginine–activation, selectivity and stabilization of L-arginaseBioorg Med Chem.(1994 Jul)
  15. Häberle J, Boddaert N, Burlina A, Chakrapani A, Dixon M, Huemer M, Karall D, Martinelli D, Crespo PS, Santer R, Servais A, Valayannopoulos V, Lindner M, Rubio V, Dionisi-Vici CSuggested guidelines for the diagnosis and management of urea cycle disordersOrphanet J Rare Dis.(2012 May 29)
  16. Targeted cellular metabolism for cancer chemotherapy with recombinant arginine-degrading enzymes.()
  17. Enzymes of Arginine Metabolism.()
  18. Lameu C, de Camargo AC, Faria ML-arginine signalling potential in the brain: the peripheral gets centralRecent Pat CNS Drug Discov.(2009 Jun)
  19. Flam BR, Eichler DC, Solomonson LPEndothelial nitric oxide production is tightly coupled to the citrulline-NO cycleNitric Oxide.(2007 Nov-Dec)
  20. Adverse Gastrointestinal Effects of Arginine and Related Amino Acids.()
  21. Morris SM JrRecent advances in arginine metabolismCurr Opin Clin Nutr Metab Care.(2004 Jan)
  22. De Bandt JP, Cynober L, Lim SK, Coudray-Lucas C, Poupon R, Giboudeau JMetabolism of ornithine, alpha-ketoglutarate and arginine in isolated perfused rat liverBr J Nutr.(1995 Feb)
  23. Curis E, Nicolis I, Moinard C, Osowska S, Zerrouk N, Bénazeth S, Cynober LAlmost all about citrulline in mammalsAmino Acids.(2005 Nov)
  24. Plasma arginine and citrulline kinetics in adults given adequate and arginine-free diets.
  25. Dai Z, Wu Z, Yang Y, Wang J, Satterfield MC, Meininger CJ, Bazer FW, Wu GNitric oxide and energy metabolism in mammalsBiofactors.(2013 Mar 29)
  26. Regunathan S, Reis DJCharacterization of arginine decarboxylase in rat brain and liver: distinction from ornithine decarboxylaseJ Neurochem.(2000 May)
  27. Raasch W, Regunathan S, Li G, Reis DJAgmatine, the bacterial amine, is widely distributed in mammalian tissuesLife Sci.(1995)
  28. Rougé C, Des Robert C, Robins A, Le Bacquer O, Volteau C, De La Cochetière MF, Darmaun DManipulation of citrulline availability in humansAm J Physiol Gastrointest Liver Physiol.(2007 Nov)
  29. Thibault R, Flet L, Vavasseur F, Lemerle M, Ferchaud-Roucher V, Picot D, Darmaun DOral citrulline does not affect whole body protein metabolism in healthy human volunteers: results of a prospective, randomized, double-blind, cross-over studyClin Nutr.(2011 Dec)
  30. Sureda A, Córdova A, Ferrer MD, Pérez G, Tur JA, Pons AL-citrulline-malate influence over branched chain amino acid utilization during exerciseEur J Appl Physiol.(2010 Sep)
  31. Sureda A, Cordova A, Ferrer MD, Tauler P, Perez G, Tur JA, Pons AEffects of L-citrulline oral supplementation on polymorphonuclear neutrophils oxidative burst and nitric oxide production after exerciseFree Radic Res.(2009 Sep)
  32. Stuehr DJStructure-function aspects in the nitric oxide synthasesAnnu Rev Pharmacol Toxicol.(1997)
  33. Charles IG, Scorer CA, Moro MA, Fernàndez C, Chubb A, Dawson J, Foxwell N, Knowles RG, Baylis SAExpression of human nitric oxide synthase isozymesMethods Enzymol.(1996)
  34. Casas JP, Cavalleri GL, Bautista LE, Smeeth L, Humphries SE, Hingorani ADEndothelial nitric oxide synthase gene polymorphisms and cardiovascular disease: a HuGE reviewAm J Epidemiol.(2006 Nov 15)
  35. Son H, Hawkins RD, Martin K, Kiebler M, Huang PL, Fishman MC, Kandel ERLong-term potentiation is reduced in mice that are doubly mutant in endothelial and neuronal nitric oxide synthaseCell.(1996 Dec 13)
  36. Dell TJ, Huang PL, Dawson TM, Dinerman JL, Snyder SH, Kandel ER, Fishman MCEndothelial NOS and the blockade of LTP by NOS inhibitors in mice lacking neuronal NOSScience.(1994 Jul 22)
  37. Griffith OW, Stuehr DJNitric oxide synthases: properties and catalytic mechanismAnnu Rev Physiol.(1995)
  38. 82.^Marletta MANitric oxide synthase structure and mechanismJ Biol Chem.(1993 Jun 15)
  39. Masters BSNitric oxide synthases: why so complexAnnu Rev Nutr.(1994)
  40. Mayer B, John M, Heinzel B, Werner ER, Wachter H, Schultz G, Böhme EBrain nitric oxide synthase is a biopterin- and flavin-containing multi-functional oxido-reductaseFEBS Lett.(1991 Aug 19)
  41. Hevel JM, White KA, Marletta MAPurification of the inducible murine macrophage nitric oxide synthase. Identification as a flavoproteinJ Biol Chem.(1991 Dec 5)
  42. Stuehr DJ, Cho HJ, Kwon NS, Weise MF, Nathan CFPurification and characterization of the cytokine-induced macrophage nitric oxide synthase: an FAD- and FMN-containing flavoproteinProc Natl Acad Sci U S A.(1991 Sep 1)
  43. Mayer B, Hemmens BBiosynthesis and action of nitric oxide in mammalian cellsTrends Biochem Sci.(1997 Dec)
  44. Ghosh DK, Abu-Soud HM, Stuehr DJReconstitution of the second step in NO synthesis using the isolated oxygenase and reductase domains of macrophage NO synthaseBiochemistry.(1995 Sep 12)
  45. Lekakis JP, Papathanassiou S, Papaioannou TG, Papamichael CM, Zakopoulos N, Kotsis V, Dagre AG, Stamatelopoulos K, Protogerou A, Stamatelopoulos SFOral L-arginine improves endothelial dysfunction in patients with essential hypertensionInt J Cardiol.(2002 Dec)
  46. L-Arginine and Atherothrombosis.()
  47. Lucotti P, Setola E, Monti LD, Galluccio E, Costa S, Sandoli EP, Fermo I, Rabaiotti G, Gatti R, Piatti PBeneficial effects of a long-term oral L-arginine treatment added to a hypocaloric diet and exercise training program in obese, insulin-resistant type 2 diabetic patientsAm J Physiol Endocrinol Metab.(2006 Nov)
  48. Acute L-arginine supplementation reduces the O2 cost of moderate-intensity exercise and enhances high-intensity exercise tolerance.()
  49. Fahs CA, Heffernan KS, Fernhall BHemodynamic and vascular response to resistance exercise with L-arginineMed Sci Sports Exerc.(2009 Apr)
  50. Tang JE, Lysecki PJ, Manolakos JJ, MacDonald MJ, Tarnopolsky MA, Phillips SMBolus arginine supplementation affects neither muscle blood flow nor muscle protein synthesis in young men at rest or after resistance exerciseJ Nutr.(2011 Feb)
  51. Alvares TS, Conte CA, Paschoalin VM, Silva JT, Meirelles Cde M, Bhambhani YN, Gomes PSAcute l-arginine supplementation increases muscle blood volume but not strength performanceAppl Physiol Nutr Metab.(2012 Feb)
  52. Durante W, Johnson FK, Johnson RAArginase: a critical regulator of nitric oxide synthesis and vascular functionClin Exp Pharmacol Physiol.(2007 Sep)
  53. Baydoun AR, Emery PW, Pearson JD, Mann GESubstrate-dependent regulation of intracellular amino acid concentrations in cultured bovine aortic endothelial cellsBiochem Biophys Res Commun.(1990 Dec 31)
  54. Palmer RM, Ashton DS, Moncada SVascular endothelial cells synthesize nitric oxide from L-arginineNature.(1988 Jun 16)
  55. Cardounel AJ, Cui H, Samouilov A, Johnson W, Kearns P, Tsai AL, Berka V, Zweier JLEvidence for the pathophysiological role of endogenous methylarginines in regulation of endothelial NO production and vascular functionJ Biol Chem.(2007 Jan 12)
  56. Hardy TA, May JMCoordinate regulation of L-arginine uptake and nitric oxide synthase activity in cultured endothelial cellsFree Radic Biol Med.(2002 Jan 15)
  57. Bode-Böger SM, Scalera F, Ignarro LJThe L-arginine paradox: Importance of the L-arginine/asymmetrical dimethylarginine ratioPharmacol Ther.(2007 Jun)
  58. Shin S, Mohan S, Fung HLIntracellular L-arginine concentration does not determine NO production in endothelial cells: implications on the “L-arginine paradox”Biochem Biophys Res Commun.(2011 Nov 4)
  59. Liu TH, Wu CL, Chiang CW, Lo YW, Tseng HF, Chang CKNo effect of short-term arginine supplementation on nitric oxide production, metabolism and performance in intermittent exercise in athletesJ Nutr Biochem.(2009 Jun)
  60. Tsukahara H, Gordienko DV, Goligorsky MSContinuous monitoring of nitric oxide release from human umbilical vein endothelial cellsBiochem Biophys Res Commun.(1993 Jun 15)
  61. Joshi MS, Ferguson TB Jr, Johnson FK, Johnson RA, Parthasarathy S, Lancaster JR JrReceptor-mediated activation of nitric oxide synthesis by arginine in endothelial cellsProc Natl Acad Sci U S A.(2007 Jun 12)
  62. McDonald KK, Zharikov S, Block ER, Kilberg MSA caveolar complex between the cationic amino acid transporter 1 and endothelial nitric-oxide synthase may explain the “arginine paradox”J Biol Chem.(1997 Dec 12)
  63. Zani BG, Bohlen HGTransport of extracellular l-arginine via cationic amino acid transporter is required during in vivo endothelial nitric oxide productionAm J Physiol Heart Circ Physiol.(2005 Oct)
  64. Kone BCProtein-protein interactions controlling nitric oxide synthasesActa Physiol Scand.(2000 Jan)
  65. Vallance P, Leone A, Calver A, Collier J, Moncada SAccumulation of an endogenous inhibitor of nitric oxide synthesis in chronic renal failureLancet.(1992 Mar 7)
  66. Witte DR, van der Graaf Y, Grobbee DE, Bots ML; SMART Study GroupMeasurement of flow-mediated dilatation of the brachial artery is affected by local elastic vessel wall properties in high-risk patientsAtherosclerosis.(2005 Oct)
  67. Lind LArterial compliance influences the measurement of flow-mediated vasodilation, but not acetylcholine-mediated forearm blood flow. The Prospective Investigation of the Vasculature in Uppsala Seniors (PIVUS) studyAtherosclerosis.(2007 Jan)
  68. Zajac A, Poprzecki S, Zebrowska A, Chalimoniuk M, Langfort JArginine and ornithine supplementation increases growth hormone and insulin-like growth factor-1 serum levels after heavy-resistance exercise in strength-trained athletesJ Strength Cond Res.(2010 Apr)
  69. Kanaley JAGrowth hormone, arginine and exerciseCurr Opin Clin Nutr Metab Care.(2008 Jan)
  70. Oral arginine attenuates the growth hormone response to resistance exercise.()
  71. Marcell TJ, Taaffe DR, Hawkins SA, Tarpenning KM, Pyka G, Kohlmeier L, Wiswell RA, Marcus ROral arginine does not stimulate basal or augment exercise-induced GH secretion in either young or old adultsJ Gerontol A Biol Sci Med Sci.(1999 Aug)
  72. Borst SE, Millard WJ, Lowenthal DTGrowth hormone, exercise, and aging: the future of therapy for the frail elderlyJ Am Geriatr Soc.(1994 May)
  73. Fogelholm GM, Näveri HK, Kiilavuori KT, Härkönen MHLow-dose amino acid supplementation: no effects on serum human growth hormone and insulin in male weightliftersInt J Sport Nutr.(1993 Sep)
  74. Veldhuis JD, Bowers CYRegulated recovery of pulsatile growth hormone secretion from negative feedback: a preclinical investigationAm J Physiol Regul Integr Comp Physiol.(2011 Oct)
  75. Veldhuis JD, Anderson SM, Shah N, Bray M, Vick T, Gentili A, Mulligan T, Johnson ML, Weltman A, Evans WS, Iranmanesh ANeurophysiological regulation and target-tissue impact of the pulsatile mode of growth hormone secretion in the humanGrowth Horm IGF Res.(2001 Jun)
  76. Besset A, Bonardet A, Rondouin G, Descomps B, Passouant PIncrease in sleep related GH and Prl secretion after chronic arginine aspartate administration in manActa Endocrinol (Copenh).(1982 Jan)
  77. Maxwell AJ, Ho HV, Le CQ, Lin PS, Bernstein D, Cooke JPL-arginine enhances aerobic exercise capacity in association with augmented nitric oxide productionJ Appl Physiol.(2001 Mar)
  78. Schaefer A, Piquard F, Geny B, Doutreleau S, Lampert E, Mettauer B, Lonsdorfer JL-arginine reduces exercise-induced increase in plasma lactate and ammoniaInt J Sports Med.(2002 Aug)
  79. Acute L-arginine supplementation reduces the O2 cost of moderate-intensity exercise and enhances high-intensity exercise tolerance.
  80. Wax B, Kavazis AN, Webb HE, Brown SPAcute L-arginine alpha ketoglutarate supplementation fails to improve muscular performance in resistance trained and untrained menJ Int Soc Sports Nutr.(2012 Apr 17)
  81. Buford BN, Koch AJGlycine-arginine-alpha-ketoisocaproic acid improves performance of repeated cycling sprintsMed Sci Sports Exerc.(2004 Apr)
  82. bel T, Knechtle B, Perret C, Eser P, von Arx P, Knecht HInfluence of chronic supplementation of arginine aspartate in endurance athletes on performance and substrate metabolism – a randomized, double-blind, placebo-controlled studyInt J Sports Med.(2005 Jun)
  83. Colombani PC, Bitzi R, Frey-Rindova P, Frey W, Arnold M, Langhans W, Wenk CChronic arginine aspartate supplementation in runners reduces total plasma amino acid level at rest and during a marathon runEur J Nutr.(1999 Dec)
  84. McConell GKEffects of L-arginine supplementation on exercise metabolismCurr Opin Clin Nutr Metab Care.(2007 Jan)
  85. Moinard C, Nicolis I, Neveux N, Darquy S, Bénazeth S, Cynober LDose-ranging effects of citrulline administration on plasma amino acids and hormonal patterns in healthy subjects: the Citrudose pharmacokinetic studyBr J Nutr.(2008 Apr)
  86. Rougé C, Des Robert C, Robins A, Le Bacquer O, Volteau C, De La Cochetière MF, Darmaun DManipulation of citrulline availability in humansAm J Physiol Gastrointest Liver Physiol.(2007 Nov)
  87. Thibault R, Flet L, Vavasseur F, Lemerle M, Ferchaud-Roucher V, Picot D, Darmaun DOral citrulline does not affect whole body protein metabolism in healthy human volunteers: results of a prospective, randomized, double-blind, cross-over studyClin Nutr.(2011 Dec)
  88. Sureda A, Córdova A, Ferrer MD, Pérez G, Tur JA, Pons AL-citrulline-malate influence over branched chain amino acid utilization during exerciseEur J Appl Physiol.(2010 Sep)
  89. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34417881/
  90. Valenzuela PL, Morales JS, Emanuele E, Pareja-Galeano H, Lucia ASupplements with purported effects on muscle mass and strength.Eur J Nutr.(2019-Dec)
  91. The role of glutamine and α-ketoglutarate in gut metabolism and the potential application in medicine and nutritionJ Pre Clin Clin Res.(2007-01)
  92. Bill Campbell, Mike Roberts, Chad Kerksick, Colin Wilborn, Brandon Marcello, Lem Taylor, Erika Nassar, Brian Leutholtz, Rodney Bowden, Chris Rasmussen, Mike Greenwood, Richard KreiderPharmacokinetics, safety, and effects on exercise performance of L-arginine alpha-ketoglutarate in trained adult menNutrition.(2006 Sep)
  93. Wu N, Yang M, Gaur U, Xu H, Yao Y, Li DAlpha-Ketoglutarate: Physiological Functions and Applications.Biomol Ther (Seoul).(2016-Jan)
  94. Bayliak MM, Lushchak VIPleiotropic effects of alpha-ketoglutarate as a potential anti-ageing agent.Ageing Res Rev.(2021-Mar)
  95. Azar Asadi Shahmirzadi, Daniel Edgar, Chen-Yu Liao, Yueh-Mei Hsu, Mark Lucanic, Arash Asadi Shahmirzadi, Christopher D Wiley, Garbo Gan, Dong Eun Kim, Herbert G Kasler, Chisaka Kuehnemann, Brian Kaplowitz, Dipa Bhaumik, Rebeccah R Riley, Brian K Kennedy, Gordon J LithgowAlpha-Ketoglutarate, an Endogenous Metabolite, Extends Lifespan and Compresses Morbidity in Aging MiceCell Metab.(2020 Sep 1)
  96. Chin RM, Fu X, Pai MY, Vergnes L, Hwang H, Deng G, Diep S, Lomenick B, Meli VS, Monsalve GC, Hu E, Whelan SA, Wang JX, Jung G, Solis GM, Fazlollahi F, Kaweeteerawat C, Quach A, Nili M, Krall AS, Godwin HA, Chang HR, Faull KF, Guo F, Jiang M, Trauger SA, Saghatelian A, Braas D, Christofk HR, Clarke CF, Teitell MA, Petrascheck M, Reue K, Jung ME, Frand AR, Huang JThe metabolite α-ketoglutarate extends lifespan by inhibiting ATP synthase and TOR.Nature.(2014-Jun-19)
  97. Guo L, Chen S, Ou L, Li S, Ye ZN, Liu HFDisrupted Alpha-Ketoglutarate Homeostasis: Understanding Kidney Diseases from the View of Metabolism and Beyond.Diabetes Metab Syndr Obes.(2022)
  98. Riedel E, Hampl H, Steudle V, Nündel MCalcium alpha-ketoglutarate administration to malnourished hemodialysis patients improves plasma arginine concentrations.Miner Electrolyte Metab.(1996)
  99. Xue H, Tu Y, Zhang G, Xin X, Hu H, Qiu W, Ruan D, Zhao YMechanism of ultrasound and tea polyphenol assisted ultrasound modification of egg white protein gel.Ultrason Sonochem.(2021-Dec)
  100. Son ED, Choi GH, Kim H, Lee B, Chang IS, Hwang JSAlpha-ketoglutarate stimulates procollagen production in cultured human dermal fibroblasts, and decreases UVB-induced wrinkle formation following topical application on the dorsal skin of hairless mice.Biol Pharm Bull.(2007-Aug)
  101. Gyanwali B, Lim ZX, Soh J, Lim C, Guan SP, Goh J, Maier AB, Kennedy BKAlpha-Ketoglutarate dietary supplementation to improve health in humans.Trends Endocrinol Metab.(2022-Feb)
  102. Naeini SH, Mavaddatiyan L, Kalkhoran ZR, Taherkhani S, Talkhabi MAlpha-ketoglutarate as a potent regulator for lifespan and healthspan: Evidences and perspectives.Exp Gerontol.(2023-May)
  103. Shao A, Hathcock JNRisk assessment for the amino acids taurine, L-glutamine and L-arginineRegul Toxicol Pharmacol.(2008 Apr)
  104. Hellier MD, Holdsworth CD, Perrett DDibasic amino acid absorption in manGastroenterology.(1973 Oct)
  105. Izzo AA, Mascolo N, Capasso FNitric oxide as a modulator of intestinal water and electrolyte transportDig Dis Sci.(1998 Aug)

AAS, Effetti collaterali, Endocrinologia, Integrazione OTC, SARM, Supplementazione farmacologica

Emopoiesi/Eritropoiesi androgeno dipendente e la “dbol low hematocrit theory”.

Introduzione:

Gli effetti regolatori degli androgeni sull’ematopoiesi sono stati riconosciuti fin dall’inizio del XX secolo. La castrazione dei ratti maschi causa anemia (1) che è reversibile dopo il trattamento con androgeni (2). Un classico studio clinico di Vahlquist ha fornito prove indirette che gli uomini hanno livelli di ematocrito (Hct) intrinsecamente più elevati rispetto alle donne; è stato osservato che le donne in pre-menopausa non hanno livelli di Hct più elevati rispetto alle donne in post-menopausa, mentre hanno un aumento dell’Hct in risposta all’integrazione di ferro (3). Dati aneddotici provenienti da atleti agonisti suggeriscono che l’abuso di androgeni può migliorare le prestazioni, in parte attraverso l’aumento del VO2max (capacità di trasporto di ossigeno nel sangue mediata dall’Hb), anche se a spese di un aumento del rischio di trombosi arteriosa e venosa (4). Allo stesso modo, le donne affette da endocrinopatie iperandrogeniche, come l’iperplasia surrenale congenita e la sindrome di Cushing, possono presentare un’eritrocitosi relativa (5, 6). I risultati storici di cui sopra confermano che gli androgeni stimolano l’eritropoiesi della midollare.

È noto che i parametri ematologici e l’eritropoiesi sono influenzati dall’uso di steroidi androgeni anabolizzanti (AAS), anche se poco si sa in relazione a dosi sovra-fisiologiche di questa classe di farmaci sui dettagli meccanicistici di tale processo.

Si è visto che la somministrazione di Testosterone stimola la produzione di EPO, cosa che è stata osservata sia negli uomini ipogonadici che nei volontari sani di sesso maschile, mentre non esiste alcuna correlazione tra le concentrazioni endogene di Testosterone e di EPO durante la pubertà maschile.[7] Il meccanismo alla base dell’aumento dell’EPO indotto dagli androgeni non è stato compreso e, per quanto ne so, i livelli di EPO non sono stati studiati in uomini sani che utilizzano dosi elevate di AAS, in base allo stato ipogonadico. Molti consumatori di AAS presentano ipogonadismo ipogonadotropo (HH), definito ipogonadismo indotto da AAS (ASIH).[8]

Uno studio recente indica che la frazione reticolocitaria ad alta fluorescenza (HFR) è sensibile all’assunzione di Testosterone nelle donne,19 ma l’associazione dell’HFR all’esposizione sovra-fisiologica agli AAS negli uomini non è stata studiata. È possibile che dosi sovra-fisiologiche di AAS esercitino effetti diversi sulle frazioni reticolocitarie.

Sappiamo però che vi è una risposta nell’aumento dei processi eritrocitari in seguito all’assunzione di AAS off-label. Ciò è risultato di grado soggettivo con alcuni utilizzatori che mostrano una risposta minore mentre altri ne mostrano una sensibilmente elevata anche con dosaggi tipici di una TRT [100mg/week di Testosterone Enantato = 72mg di Testosterone effettivo/slegato dall’estere]. La variabile di stimolo eritrocitario sembra variare anche in modo dipendente dal/dagli AAS utilizzato/i con una maggiore risposta a carico del Boldenone e dell’Oxymetholone, ma non solo.

Alcune testimonianze riportate da preparatori e provenienti dai controlli ematici di diversi bodybuilder, suggeriscono che il Methandrostenolone (Dianabol), nonostante sia molto semplicemente una forma metilata in C-17 del Boldenone, al contrario di quest’ultimo eserciti un azione negativa, o sottoregolativa, dell’ematopoiesi e, nel dettaglio, dell’ematopoiesi.

In questo articolo analizzerò quanto attualmente si conosce dei processi di interazione degli androgeni (e AAS esogeni) sulla ematopoiesi e eritropoiesi e quali potrebbero essere le ragioni per le quali è stata osservata la risposta “paradossale” del Methandrostenolone su tali processi (“Dbol Hematocrit Theory”).

Androgeni ed eritropoiesi:

Studi su animali e sull’uomo hanno suggerito un effetto stimolatorio diretto e indiretto degli androgeni sull’eritropoiesi, anche se l’esatto meccanismo di tale relazione rimane vagamente compreso. La somministrazione di androgeni determina un aumento della massa cellulare eritroide, delle unità formanti colonie di eritrociti (CFU-E) e della produzione e secrezione di eritropoietina (EPO) (6), mentre la privazione di androgeni causa una riduzione degli indici di globuli rossi a causa della ridotta proliferazione dei precursori eritroidi del midollo (9).

Gli androgeni vengono convertiti in 17-cheto-steroidi in grado di aumentare la sintesi di mRNA nel nucleo, causando la differenziazione delle cellule del midollo osseo da non responsive all’EPO a responsive all’EPO (6). Inoltre, gli androgeni aumentano l’assorbimento di glucosio con conseguente glicolisi e trascrizione genica e sintesi di mRNA negli eritroidi (10-11).

Il Testosterone può aumentare l’Hct inibendo la secrezione di Epcidina, il principale peptide regolatore del ferro, con conseguente aumento del ferro biodisponibile (12), ma può anche aumentare l’incorporazione del ferro nei globuli rossi (13) e migliorare la sopravvivenza di questi ultimi (14). Infine, il riscontro di un aumento dei livelli di IGF-1 nei soggetti che ricevono androgeni ha suggerito un potenziale legame tra gli androgeni e la proliferazione e la differenziazione delle cellule progenitrici eritroidi guidata da IGF-1 (15, 16).

L’effetto del Testosterone sull’eritropoiesi è più pronunciato durante la pubertà, con l’Hb prepuberale che è simile nei ragazzi e nelle ragazze, ma aumenta nei ragazzi dopo i 13 anni in tandem con l’aumento delle concentrazioni di Testosterone(6, 17). I ragazzi con pubertà ritardata hanno livelli di Hb simili a quelli dei ragazzi e delle ragazze prepuberi e il trattamento con Testosterone normalizza i livelli di emoglobina a quelli osservati nella pubertà maschile tardiva (18, 19).

Giova ricordare che prima dello sviluppo della terapia con EPO alla fine degli anni ’80, gli androgeni erano l’unica opzione per il trattamento dell’anemia legata alla Malattia Renale Cronica (CKD) negli uomini. I pazienti con CKD possono presentare una riduzione della densità minerale ossea, della massa muscolare, dei livelli di energia, della qualità della vita e della funzione sessuale, con esiti cardiovascolari avversi, soprattutto in quelli con diabete concomitante (20); sebbene queste caratteristiche abbiano probabilmente un’origine multifattoriale, si verificano anche in caso di ipogonadismo. Il basso livello di Testosterone è prevalente nei pazienti con CKD e può contribuire all’anemia renale (21, 22). Fino a due terzi degli uomini in emodialisi (HD) presentano livelli sierici di Testosterone nell’intervallo ipogonadico, a causa di anomalie a tutti i livelli dell’asse Ipotalamo-Ipofisi-Testicolo (23-24). Dati non pubblicati di una coorte di 113 pazienti in HD e 85 in pre-dialisi (preD) allo stadio 4 e 5 della CKD hanno riportato livelli di Testosterone subnormali nel 76% dei maschi in pre-dialisi e nell’80% dei maschi in HD, con una significativa correlazione inversa della dose di Dα con il T totale (R -0,253; p <0,01) e il T libero (-0,29; <0,01) (25).

Il fatto che l’ipogonadismo sia una causa consolidata di anemia e di ridotta responsività all’EPO negli uomini con CKD può suggerire un possibile ruolo della terapia con Testosterone come aggiunta o alternativa all’EPO in alcuni uomini con anemia correlata alla CKD (26). Ciò è particolarmente rilevante in alcuni sistemi sanitari in cui i pazienti con CKD non possono permettersi la terapia con EPO, che potrebbe causare anemia con necessità di trasfusioni di sangue, soprattutto se manca l’evidenza che l’EPO migliori la morbilità o la mortalità nella CKD (27).

L’anemia negli uomini anziani può aumentare il rischio di morbilità e mortalità. In uno studio retrospettivo su uomini di età superiore ai 65 anni ricoverati con infarto miocardico acuto, livelli di Hct più bassi erano associati a un aumento della mortalità a 30 giorni, mentre il trattamento dell’anemia migliorava i tassi di mortalità (28). Un’osservazione simile di elevata mortalità è stata riportata in una coorte di pazienti anemici che presentavano un’insufficienza cardiaca di nuova insorgenza (29). L’ipogonadismo, o il calo ponderale dei livelli di androgeni legati all’invecchiamento possono entrambi causare anemia, sarcopenia e osteoporosi (30), con studi longitudinali e trasversali che mostrano costantemente un calo dei livelli sierici di Testosterone negli uomini che invecchiano.

Alcuni studi hanno esaminato i cambiamenti dell’Hb nei pazienti sottoposti a terapia sostitutiva con Testosterone; alcuni hanno sperimentato specificamente la terapia con Testosterone con l’obiettivo primario di migliorare l’anemia, con un accumulo di evidenze. In uno studio randomizzato in doppio cieco controllato con placebo di Dhinsda et al., la terapia con Testosterone ha soppresso l’Epcidina con un marcato aumento dell’Hb, dell’EPO e dell’espressione dei recettori della ferroportina e della transferrina in pazienti ipogonadici con diabete di tipo 2 (31). Gli studi con Testosterone finanziati dal National Institute of Health (NIH) hanno esaminato gli effetti della TRT in uomini ipogonadici di età superiore ai 65 anni (32). Utilizzando un design in doppio cieco, controllato con placebo, 12 mesi di trattamento quotidiano con gel di Testosterone hanno aumentato i livelli di Hb di almeno 1,0g/dL in ~52% degli uomini con ipogonadismo e una causa nota di anemia rispetto al placebo. Inoltre, nei 64 uomini anziani con anemia inspiegabile, l’Hb è migliorata di almeno 1,0g/dL nel 54% degli uomini rispetto al 15% del gruppo placebo. Tuttavia, la carenza di androgeni (AD) è tipicamente trascurata nelle linee guida sull’indagine dell’anemia (33).

È importante notare che la maggior parte delle linee guida cliniche raccomanda di valutare l’Hct e l’antigene prostatico specifico (PSA) prima di iniziare la terapia sostitutiva con Testosterone (34). Dopo tutto l’influenza degli androgeni sulla emopoiesi/eritropoiesi era già piuttosto chiara fin dagli studi della fine degli anni 40′. In definitiva, in ambito terapeutico, il trattamento con androgeni ha anche un potenziale per trattare l’anemia della CKD e negli uomini ipogonadici come aggiunta all’EPO.

Ma per gli utilizzatori off-label lo stimolo eritropoietico dato dagli AAS può diventare un problema non di poca rilevanza.

Dosi sovrafisiologiche di AAS e risposta emopoietica/eritrocitaria:

Come già discusso in un mio precedente articolo trattante l’uso di AAS off-label ed eritrocitosi/policitemia, ho fatto notare che la somministrazione di Testosterone per 20 settimane mostra un aumento dose-dipendente (fino a 600mg di Testosterone Enantato alla settimana; pari a 432mg di Testosterone effettivo) dell’emoglobina e dell’ematocrito, soprattutto negli uomini più anziani, mentre l’EPO non lo fa [35]. E come già esposto, la somministrazione di Testosterone porta alla soppressione dell’Epcidina sierica in uomini giovani e anziani [36]. Il dosaggio del Testosterone (fino a 600mg di Testosterone Enantato a settimana) è altamente correlato con l’ampiezza di questa soppressione. In sintesi, gli androgeni aumentano l’ematocrito/emoglobina attraverso un aumento iniziale dei livelli di EPO e una contemporanea diminuzione dei livelli di Epcidina, che poi scendono gradualmente ai livelli di base di fronte all’aumento dell’ematocrito/emoglobina: un nuovo set point EPO/emoglobina. I meccanismi d’azione responsabili e il loro contributo relativo a questo fenomeno sono ancora da stabilire.

Con dosaggi fino a 600mg di Testosterone Enantato alla settimana, l’emoglobina ha mostrato un aumento di 1,42g/dL nei giovani uomini dopo 20 settimane [37]. Ciò si traduce in un aumento dell’ematocrito di poco superiore al 4%.

Fortunatamente, sembra esserci un limite alla misura in cui gli AAS possono aumentare l’ematocrito. Grazie allo studio HAARLEM, sono stati osservati 100 consumatori di steroidi anabolizzanti seguiti nel tempo mentre si autosomministravano AAS, il cui dosaggio medio, basato sulle informazioni riportate sull’etichetta, era di 898mg a settimana, rendendo così il loro ciclo di AAS abbastanza rappresentativo dell’uso comune da parte dei bodybuilder. Le misurazioni sono state effettuate prima, durante, 3 mesi dopo la fine del ciclo e 1 anno dopo l’inizio del ciclo. I ricercatori hanno riscontrato un aumento del 3% dell’ematocrito dei soggetti dello studio al termine del ciclo. Questo dato è in linea con l’aumento del 4% osservato nello studio nei giovani uomini. L’autore principale ha fatto sapere che l’aumento dell’ematocrito sembra stabilizzarsi a un dosaggio di androgeni di circa 500mg a settimana. Infine, c’è da aggiungere che i soggetti dello studio non hanno effettuato donazioni di sangue, quindi questo non è stato un fattore confondente.

Naturalmente, questi risultati presentano alcune variazioni. Alcuni rispondono agli AAS con un aumento dell’ematocrito maggiore di altri. Tuttavia, livelli molto elevati di ematocrito sembrano essere rari, come si può vedere nei grafici a scatola e baffi dei partecipanti allo studio HAARLEM (T0 = subito prima del ciclo di AAS, T1 = alla fine, T2 = 3 mesi dopo la cessazione dell’uso, T3 = 1 anno dopo l’inizio del ciclo):

Trattamento consuetudinario:

Forse il trattamento migliore consiste nel ridurre notevolmente il dosaggio (ben al di sotto dei 500mg settimanali) o nell’interrompere del tutto l’uso di AAS [tornando in fisiologia controllata]. In questo modo si abbasserà l’ematocrito, con un effetto completo dopo un paio di mesi, e si annullerà il rischio. Tuttavia, questo non è probabilmente il metodo più gradito per contrastare questo problema.

Pratica comunemente diffusa consiste nell’assunzione di un basso dosaggio di CardioAspirina (Acido Acetilsalicilico con gastroprotettore). Sebbene non influisca sui livelli di ematocrito, è ampiamente utilizzata per la prevenzione delle malattie cardiovascolari [38]. Più precisamente, è utilizzata nella prevenzione secondaria delle malattie cardiovascolari. Previene la coagulazione del sangue inibendo un enzima chiamato ciclossigenasi (COX) nei trombociti. Se da un lato riduce il rischio di trombosi, dall’altro aumenta il rischio di emorragie. Parliamo anche di emorragie interne, come l’ictus emorragico. I benefici devono quindi essere attentamente soppesati rispetto ai rischi del suo utilizzo. Attualmente, le linee guida europee sulla prevenzione delle malattie cardiovascolari nella pratica clinica ne sconsigliano l’uso nella prevenzione primaria (anche se questo potrebbe cambiare per alcune popolazioni, come i diabetici) [39]. Oltretutto, nelle settimane successive all’interruzione del farmaco vi è un aumento del rischio di eventi trombotici [40, 41]. Pertanto, anche l’assunzione e la sospensione frequente del farmaco sono sconsigliate.

Nota: prima di un eventuale uso, è caldamente consigliato, oltre il parere medico, un controllo accurato dei fattori che regolano la coagulazione: tempo di tromboplastinaparziale attivata (aPTT), tempo di protrombina (PT) Fibrinogeno, D-Dimero, Antitrombina e Inibitore C1 Esterasi.

Struttura cristallina della Nattochinasi.

Anche la Nattochinasi, un enzima digestivo (una proteasi alcalina) presente nel natto, un alimento tradizionale giapponese fermentato, viene comunemente utilizzata per la prevenzioni di eventi trombotici da parte di utilizzatori di AAS con alterazione del Ematocrito. Ma non ci sono prove sufficienti sull’uomo che utilizzano la Nattochinasi isolatamente e che valutano la formazione di trombi per raccomandarne l’uso come farmaco anti-clottico, anche se sembra esserci qualche promessa. Come per la CardioAspirina, la necessità di utilizzo andrebbe valutata per via esami dei fattori della coagulazione.

Un modo per ridurre efficacemente l’ematocrito è senza dubbio la flebotomia (salasso). Un modo per farlo è la donazione di sangue a una banca del sangue. Tuttavia, molti Paesi (e giustamente) limitano il numero di volte in cui è possibile farlo ogni anno. Vi sono paesi dove è limitato a cinque volte l’anno. Questo potrebbe non essere sufficiente a mantenere i valori nel range desiderato, dato che uno studio ha rilevato livelli di emoglobina persistentemente elevati in occasione di visite ripetute in un numero elevato di pazienti TRT che hanno donato il sangue [42]. Se la donazione di sangue non è sufficiente, si può sempre consultare un medico generico per eseguire una flebotomia terapeutica a intervalli più frequenti.

Occorre ricordare che ad ogni donazione di sangue/salasso si perde Ferro. Di conseguenza, si corre il rischio di esaurire le proprie riserve di Ferro e, consequenzialmente, anche l’emoglobina rimarrà molto bassa e si diventerà temporaneamente anemici. È possibile contrastare questo fenomeno integrando il Ferro, ma questo riduce drasticamente il tempo necessario all’organismo per recuperare i livelli di emoglobina/ematocrito [43]. In uno studio è stato utilizzato un dosaggio di 37,5mg di Ferro elementare al giorno. Pertanto, a intervalli più frequenti, è consigliabile un controllo con analisi del sangue. Inoltre, va ricordato che una flebotomia non monitorata nei tempi di prelievo può portare a rebound dell’ematocrito con peggioramento del quadro clinico ematico.

La “Dbol Hematocrit Theory”:

Come accennato nell’introduzione, alcuni preparatori hanno osservato una “anomalia” con la somministrazione di Methandrostenolone. Questa “anomalia” consisteva in una sensibile riduzione dell’Ematocrico e in una certa misura una alterazione della conta dei globuli bianchi, in special modo dei Linfociti.

La risposta osservata si è verificata in condizioni di monoterapia, quindi priva anche di una base TRT. Ciò è stato fatto per evitare che soggetti sensibili all’aumento del Ematocrito subissero un interazione negativa anche da dosi terapeutiche di Testosterone.

Esami ematici di confronto tra pre-trattamento [sinistra] e post-trattamento con Methandrostenolone. Come si può osservare, l’Ematocrito dal 54% è passato al 47%, gli Eritrociti dal 5,8 T/l al 5,1 T/l, l’Emoglobina da 18,7g/dL a 15,8g/dL e i Leucociti da 7,6 G/l a 4,8 G/l. Fonte documentazione Alberto Prevedi .

Alcuni di voi diranno “ma come? Senza una base di Testosterone il soggetto andrebbe in uno stato di malessere psicofisico dipendente dalla riduzione marcata di Estradiolo e DHT!”. Questa affermazione è parzialmente vera ma:

  • Sebbene il Methandrostenolone sia un derivato 17α-Metilato del Boldenone , sembra soggetto ad una maggiore conversione in 17α-Methylestradiolo. A causa della presenza del suo gruppo metilico C17α, il 17α-Methylestradiolo non può essere disattivato mediante ossidazione del gruppo ossidrile C17β, con conseguente miglioramento della stabilità metabolica e della potenza rispetto al 17β-Estradiolo.[44];
  • L’uso di DHT esogeno o di analogo metilato in C-1 sopperisce generalmente alla bassa 5α-riduzione senza interferire con la finalità del protocollo su Ematocrito.

A questo punto la domanda è: “Quali sono i meccanismi attraverso i quali l’uso monoterapico del Methandrostenolone porta ad una riduzione dell’Ematocrito e ad una risposta paradossale del Emopoiesi?”

Al momento possiamo solo ipotizzare utilizzando l’attuale conoscenza in nostro possesso riguardo ai meccanismi androgeni su Emopoiesi e Eritropoiesi. Le ipotesi in merito sono le seguenti:

  • Ipotesi della riduzione attività e concentrazioni di 17-Ketosteroidi: Sappiamo che il Methandrostenolone viene metabolizzato nel fegato mediante 6β-idrossilazione, 3α- e 3β-ossidazione, 5β-riduzione, 17-epimerizzazione e coniugazione tra le altre reazioni. Non mi è stato possibile reperire materiale in riferimento riguardante eventuali metaboliti 17-ketosteroidi del Methandrostenolone. Sapendo che, gli androgeni convertendo in 17-Ketosteroidi sono in grado di aumentare la sintesi di mRNA nel nucleo, causando la differenziazione delle cellule del midollo osseo da non responsive all’EPO a responsive all’EPO. Una eventuale riduzione dei metaboliti di conversione ed interconversione dei 17-Ketosteroidi [vedi enzimi 17β-Hydroxysteroide dehydrogenasi;17β-HSD] dati da soppressione/sottoregolazione di sintesi e scarsa affinità enzimatica del Methandrostenolone potrebbero esserne la causa. Mentre per quanto riguarda la riduzione dei Leucociti, essa potrebbe essere riconducibile ad una attività immunosoppressiva osservata anche con l’uso di altri AAS.
  • Ipotesi della attività di legame antagonista: si potrebbe ipotizzare che il Methandrostenolone possa agire come una molecola antagonista/agonista dei recettori cellulari del midollo emopoietico portando ad una riduzione dell’attività dei metaboliti 17-ketosteroidi riducendo sia l’Eritropoiesi che la formazione di globuli bianchi e piastrine [derivanti da un unica cellula staminale emopoietica pluripotente]. Il problema è che se ciò fosse vero, la regolazione del segnale indotto dall’attività antagonista/agonista sembra essere maggiore per la risposta eritrocitaria e leucocitaria.
  • Ipotesi del metabolita “sintetico” 17-ketosteroideo: si potrebbe ipotizzare che il Methandrostenolone converta in una forma non ancora identificata di 17-ketosteroide avente effetto agonista/antagonista a livello delle cellule staminali emopoietiche multinucleate. Si ricordi, infatti, che di recente (2010) è stato identificato un metabolita del Methandrostenolone nei campioni di urina fino a 19 giorni dopo la sua somministrazione. Il metabolita in questione è il 17beta-idrossimetil-17 alfa-metil-18-norandrosta-1,4,13-trien-3-one (20OH-NorMD), scoperto tramite LC-MS/MS e GC -SM. L’enzima CYP21 e, in misura minore, anche il CYP3A4 possono catalizzare questa idrossilazione dello steroide. Non escluderei in assoluto, quindi, la presenza di un metabolita non ancora identificato[45].
Struttura base 17-Ketosteroide.

E’ bene ricordare che il Boldenone, precursore strutturale del Methandrostenolone, mostra in corso di trattamento un aumento significativo della conta eritrocitaria totale e dei valori di emoglobina ed ematocrito, mentre gli indici medi di emoglobina corpuscolare e di concentrazione media di emoglobina corpuscolare sembrano diminuire. Il leucogramma, similmente all’effetto notato con il Methandrostenolone, mostra leucopenia, linfopenia e granulocitosi rispetto al controllo negli studi su animali e in alcuni casi studio. Il metabolita androsta–1,4–dien–17 beta-ol-3-one sembra avere un ipotetico ruolo significativo negli effetti emopoietici del Boldenone insieme ad altri steroidi strettamente correlati al 17β-boldenone. E ricordiamoci che le 17β-idrossisteroide deidrogenasi (17β-HSD, HSD17B) (EC 1.1.1.51), anche 17-chetosteroide reduttasi (17-KSR), il gruppo di alcol ossidoreduttasi che catalizzano la riduzione dei 17-Ketosteroidi e la deidrogenazione dei 17β-idrossisteroidi nella steroidogenesi e nel metabolismo degli steroidi, sono implicate nel metabolismo dei 17-ketosteroidi che, a loro volta, sono direttamente correlati alla eritropoiesi/emopoiesi.[46][47]

I dosaggi di Methandrostenolone generalmente utilizzati per tale scopo si attestano nel range dei 10-15mg/die. In questo modo l’atleta, in un discreto numero di casi, non è obbligato a cessare completamente l’utilizzo di AAS sfruttando il forte potenziale anticatabolico del Methandrostenolone con finalità stabilizzative. In corso di terapia il soggetto si sottopone a flebotomia con regolarità in funzione delle risposte al trattamento valutate per via esami ematici.

Nota: durante il periodo di trattamento, l’uso di hCG non è indicato dal momento che l’aumento nella biosintesi testicolare di Testosterone potrebbe alterare la risposta di controllo del Eritropoiesi/Emopoiesi con conseguente non ottenimento della risposta terapeutica ricercata.

Le limitazione di applicazione della monoterapia con Methandrostenolone per il trattamento della eritrocitosi sono le seguenti:

  • Stato dislipidemico marcato [alterazione marcata dei livelli di HDL-C (<25mg/dL), LDL-C (>150mg/dL), Trigliceridi (>80mg/dL);
  • coesistenza della prima citata dislipidemia ematica con livelli di Omocisteine > 13µmol/L;
  • alterazioni marcate delle Transaminasi e/o dei risultati della elettroforesi proteica;
  • eGFR < 60, Creatininuria da raccolta urine nelle 24h >2000mg/dL oppure da campione di urine al mattino >300mg/dL, Creatininemia 2mg/dL, Cistatina C >1mg/Lt con valutazione della elettroforesi proteica.

Conclusioni:

L’identificazione del fattore, o dei fattori, implicati nella risposta sottoregolativa sulla Eritropoiesi/Emopoiesi in monoterapia con Methandrostenolone è assai lungi dall’essere con sufficiente sicurezza scoperta. Ad oggi, però, le ipotesi sopra esposte rappresentano le possibilità con la probabilità maggiore di riscontro positivo con eventuali futuri studi specifici.

Si rammenta che ogni cosa esposta concernente la “Dbol Hematocrit Theory” è puramente ipotetico-teorica, non rappresenta quindi una pratica scientificamente avvalorata ne tantomeno un consiglio terapico. Chiunque decida liberamente di utilizzare le informazioni presentate per improvvisarsi ricercatore e/o cavia, lo fa prendendosene la piena responsabilità d’esito.

In conclusione, ringrazio i preparatori (colleghi) che mi hanno fornito esami di confronto e dati raccolti in anni di osservazione attenta degli esami ematici. In particolare modo ringrazio Alberto Prevedi che mi ha fornito gli esami esposti in questo articolo.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

1.Steinglass P, Gordon AS, Charipper HA. Effect of castration and sex hormones on blood of the rat. Proc Soc Exp Biol Med. (1941) 48:169–77. doi: 10.3181/00379727-48-13259

2. Crafts RC. Effects of hypophysectomy, castration and testosterone propionate on hemopoiesis in the adult male rat. Endocrinology. (1946) 39:401–13. doi: 10.1210/endo-39-6-401

3. Vahlquist B. The cause of the sexual differences in erythrocyte, hemoglobin and serum iron levels in human adults. Blood. (1950) 5:874–5. doi: 10.1182/blood.V5.9.874.874

4. Hartgens F, Kuipers S. Effects of androgenic-anabolic steroids in athletes. Sports Med. (2004) 34:513–54. doi: 10.2165/00007256-200434080-00003

5. McCullagh EP, Jones R. A note on the effect of certain androgens upon red blood cell count and upon glucose tolerance. Cleve Clin Q. (1941) 8:79–84. doi: 10.3949/ccjm.8.2.79

6. Shahani S, Braga-Basaria M, Maggio M, Basaria S. Androgens and erythropoiesis: past and present. J Endocrinol Invest. (2009) 32:704–16. doi: 10.1007/BF03345745

7. Shimoda K, Shide K, Kamezaki K, Okamura T, Harada N, Kinukawa N, et al. The effect of anabolic steroids on anemia in myelofibrosis with myeloid metaplasia: retrospective analysis of 39 patients in Japan. Int J Hematol. (2007) 85:338–43. doi: 10.1532/IJH97.06135

8.Jaime-Pérez JC, Colunga-Pedraza PR, Gómez-Ramírez CD, Gutiérrez-Aguirre CH, Cantú-Rodríguez OG, Tarín-Arzaga LC, et al. Danazol as first-line therapy for aplastic anemia. Ann Hematol. (2011) 90:523–7. doi: 10.1007/s00277-011-1163-x

9.Gagliano-Jucá T, Pencina KM, Ganz T, Travison TG, Kantoff PW, Nguyen PL, et al. Mechanisms responsible for reduced erythropoiesis during androgen deprivation therapy in men with prostate cancer. Am J Physiol Endocrinol Metab. (2018) 315:E1185–93. doi: 10.1152/ajpendo.00272.2018

10.Larner J. Intermediary Metabolism and Its Regulation. EnglewoodCliffs, NJ: Prentice Hall Inc. (1971). p. 228.

11.Molinari PF, Neri LL. Effect of a single oral dose of oxymetholone on the metabolism of human erythrocytes. Exp Hematol. (1978) 6:648–54.

12.Bachman E, Feng R, Travison T, Li M, Olbina G, Ostland V, et al. Testosterone suppresses hepcidin in men: a potential mechanism for testosterone-induced erythrocytosis. J Clin Endocrinol Metab. (2010) 95:4743–7. doi: 10.1210/jc.2010-0864

13. Naets JP, Wittek M. The mechanism of action of androgens on erythropoiesis. Ann N Y Acad Sci. (1968) 149:366–76.

14. Rishpon-Meyerstein N, Kilbridge T, Simone J, Fried W. The effect of testosterone on erythropoietin levels in anaemic patients. Blood. (1968) 31:453–60. doi: 10.1182/blood.V31.4.453.453

15. Hagenfeldt Y, Linde K, Sjoberg HE, Zumkeller W, Arver S. Testosterone increases serum 1,25-dihydroxyvitamin D and insulin like growth factor-I (IGF-1) in hypogonadal men. Int J Androl. (1992) 15:93–102. doi: 10.1111/j.1365-2605.1992.tb01118.x

16. Hobbs CJ, Plymate SR, Rosen CJ, Adler RA. Testosterone administration increases insulin-like growth factor-I levels in normal men. J Clin Endocrinol Metab. (1993) 77:776–9. doi: 10.1210/jc.77.3.776

17. Shahidi NT. Androgens and erythropoiesis. N Engl J Med. (1973) 289:72–80. doi: 10.1056/NEJM197307122890205

18. Krabbe S, Christensen T, Worm J, Christiansen C, Transbøl I. Relationship between haemoglobin and serum testosterone in normal children and adolescents and in boys with delayed puberty. Acta Paediatr Scand. (1978) 67:655–8. doi: 10.1111/j.1651-2227.1978.tb17818.x

19. Hero M, Wickman S, Hanhijärvi R, Siimes MA, Dunkel L. Pubertal upregulation of erythropoiesis in boys is determined primarily by androgen. J Pediatr. (2005) 146:245–52. doi: 10.1016/j.jpeds.2004.09.002

20. Tong PC, Kong AP, So WY, Ng MH, Yang X, Ng MC, et al. Hematocrit, independent of chronic kidney disease, predicts adverse cardiovascular outcomes in Chinese patients with type 2 diabetes. Diabetes Care. (2006) 29:2439–44. doi: 10.2337/dc06-0887

21. Karakitsos D, Patrianakos AP, De Groot E, Boletis J, Karabinis A, Kyriazis J, et al. Androgen deficiency and endothelial dysfunction in men with end-stage kidney disease receiving maintenance hemodialysis. Am J Nephrol. (2006) 26:536–43. doi: 10.1159/000097816

22. Carrero JJ, Qureshi AR, Nakashima A, Arver S, Parini P, Lindholm B, et al. Prevalence and clinical implications of testosterone deficiency in men with end-stage renal disease. Nephrol Dial Transplant. (2011) 26:184–90. doi: 10.1093/ndt/gfq397

23. Handelsman DJ. Hypothalamic-pituitary gonadal dysfunction in renal failure, dialysis, and renal transplantation. Endocr Rev. (1985) 6:151–82. doi: 10.1210/edrv-6-2-151

24.National Kidney Foundation. K/DOQI clinical practice guidelines for anemia of chronic kidney disease. Am J Kidney Dis. (2000) 37:182–238. doi: 10.1016/S0272-6386(01)70008-X

25. Kanagasundaram N, Shipley T, Wright R, Playford M, Peaston R, Moochhala S, et al. The Prevalence of Androgen Deficiency in Male Patients With Advanced CKD – An Evaluation in Pre-dialysis and Haemodialysis Population. (2010). Available online at: http://www.renalarchive.org/FetchDoc.aspx?id=6309 (accessed June 26, 2019).

26.DeLong M, Logan JL, Yong KC, Lien YH. Renin angiotensin blockade reduces serum free testosterone in middle-aged men on haemodialysis and correlates with erythropoietin resistance. Nephrol Dial Transplant. (2005) 20:585–90. doi: 10.1093/ndt/gfh638

27. Pfeffer MA, Burdmann EA, Chen CY, Cooper ME, de Zeeuw D, Eckardt KU, et al. A trial of darbepoetin alfa in type 2 diabetes and chronic kidney disease. N Engl J Med. (2009) 361:2019–32. doi: 10.1056/NEJMoa0907845

28.Wu WC, Rathore SS, Wang Y, Radford MJ, Krumholz HM. Blood transfusion in elderly patients with acute myocardial infarction. N Engl J Med. (2001) 345:1230–6. doi: 10.1056/NEJMoa010615

29. Ezekowitz JA, McAlister FA, Armstrong PW. Anemia is common in heart failure and is associated with poor outcomes: insights from a cohort of 12,065 patients with new-onset heart failure. Circulation. (2003) 107:223–5. doi: 10.1161/01.CIR.0000052622.51963.FC

30. Wu FC, Tajar A, Beynon JM, Pye SR, Silman AJ, Finn JD, et al. Identification of late-onset hypogonadism in middle-aged and elderly men. N Engl J Med. (2010) 363:123–35. doi: 10.1056/NEJMoa0911101

31.Dhindsa S, Ghanim H, Batra M, Kuhadiya ND, Abuaysheh S, Green K, et al. Effect of testosterone on hepcidin, ferroportin, ferritin and iron binding capacity in patients with hypogonadotropic hypogonadism and type 2 diabetes. Clin Enocrinol. (2016) 85:772–28. doi: 10.1111/cen.13130

32.Roy CN, Snyder PJ, Stephens-Shields AJ, Artz AS, Bhasin S, Cohen HJ, et al. Association of testosterone levels with anemia in older men: a controlled clinical trial. JAMA Intern Med. (2017) 177:480–90. doi: 10.1001/jamainternmed.2016.9540

33. Al-Sharefi A, Quinton R. Re:male hypogonadism, a treatable yet forgotten cause of unexplained anaemia. REMARQ commentary on Strauder et al. Anemia at older age: etiologies, clinical implications, and management. Blood. (2018) 131:505–14. doi: 10.1182/blood-2017-07-746446

34. Bhasin S, Brito JP, Cunningham GR, Hayes FJ, Hodis HN, Matsumoto AM, et al. Testosterone therapy in men with hypogonadism: an endocrine scoety clinical practice guidelines. J Clin Endocrinol Metab. (2018) 103:715–44. doi: 10.1210/jc.2018-00229

35.Coviello, Andrea D., et al. “Effects of graded doses of testosterone on erythropoiesis in healthy young and older men.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 93.3 (2008): 914-919.

36.Bachman, Eric, et al. “Testosterone suppresses hepcidin in men: a potential mechanism for testosterone-induced erythrocytosis.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 95.10 (2010): 4743-4747.

37.Bhasin, Shalender, et al. “Testosterone dose-response relationships in healthy young men.” American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism (2001).

38.Baigent, Colin, et al. “Aspirin in the primary and secondary prevention of vascular disease: collaborative meta-analysis of individual participant data from randomised trials.” Lancet 373.9678 (2009): 1849-1860.

39.F. Hobbs, M. Piepoli, A. Hoes, S. Agewall, C. Albus, C. Brotons, A. Catapano, M. Cooney, U. Corra, B. Cosyns, et al. 2016 european guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice. European Heart Journal, 37(29):2315–2381, 2016.

40.M. Lordkipanidzé, J. G. Diodati, and C. Pharand. Possibility of a rebound phenomenon following antiplatelet therapy withdrawal: a look at the clinical and pharmacological evidence. Pharmacology & therapeutics, 123(2):178–186, 2009.

41.L. A. G. Rodríguez, L. C. Soriano, C. Hill, and S. Johansson. Increased risk of stroke after discontinuation of acetylsalicylic acid a uk primary care study. Neurology, pages WNL–0b013e31820d62b5, 2011

42.B. Chin-Yee, A. Lazo-Langner, T. Butler-Foster, C. Hsia, and I. Chin-Yee. Blood donation and testosterone replacement therapy. Transfusion, 57(3):578–581, 2017

43.Kiss, Joseph E., et al. “Oral iron supplementation after blood donation: a randomized clinical trial.” Jama 313.6 (2015): 575-583.

44.Thieme D, Hemmersbach P (18 December 2009). Doping in Sports. Springer Science & Business Media. pp. 470

45.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9339561/

46.Labrie F, Luu-The V, Lin SX, Labrie C, Simard J, Breton R, Bélanger A (January 1997). “The key role of 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenases in sex steroid biology”. Steroids. 62 (1): 148–58. 

47.Brook CG, Truong D, Clayton P, Carroll W, Brown R (2011). Brook’s Clinical Pediatric Endocrinology. John Wiley & Sons. p. 288.

AAS, Anti-estrogeni, Effetti collaterali, Endocrinologia, Inibitore della Aromatasi, SERM, Supplementazione farmacologica

Boldenone, Methenolone e anomalie del fattore estrogenico

*Nota per il lettore: la tesi di seguito esposta si affianca a quanto già ipotizzato dal “web writer”, nonché coach, autore e ricercatore, Type-IIx di MesoRx .

Introduzione:

Abbiamo imparato che il Boldenone, con tutta probabilità, ha una funzione di “ormone esca” per l’enzima Aromatasi. Sappiamo però che, probabilmente, la sua conversione in estrogeno lo vede convertirsi prevalentemente in Estrone [E1] e non in Estradiolo [E2]. Sappiamo che l’Estrone può convertirsi in Estradiolo (e viceversa) ma che il tasso in cui ciò avviene è molto basso. Siamo a conoscenza del fatto che l’E1 è un estrogeno molto meno potente dell’E2 e, come tale, è un estrogeno relativamente debole.[Kuhl H (August 2005), Escande A et al. (May 2006), Ruggiero RJ, Likis FE (2002)] Secondo uno studio, le affinità di legame relative dell’E1 per l’ERα e l’ERβ umani erano rispettivamente il 4,0% e il 3,5% di quelle dell’E2, e le capacità transazionali relative dell’E1 all’ERα e all’ERβ erano rispettivamente il 2,6% e il 4,3% di quelle dell’E2. [ Escande A et al. (May 2006)] In accordo, l’attività estrogenica dell’Estrone è stata riportata a circa il 4% di quella dell’Estradiolo.[Kuhl H (August 2005)] Non sicuramente una caratteristica favorevole per l’uso di una molecola senza la presenza di una base di Testosterone e/o hCG.

Farmacocinetica schematizzata del Boldenone Undecylenato
Conversione del Boldenone in Estrone attraverso l’interazione con l’enzima Aromatasi.

Conosciamo molto bene anche il Methenolone che, come derivato del DHT, non è soggetto ad aromatizzazione e quindi non ha la propensione a produrre effetti collaterali estrogenici come la ginecomastia.[William Llewellyn (2011). Anabolics] Come AAS, il Methenolone è antigonadotropo e esercita una soppressione dell’Asse HPT causando ipogonadismo reversibile e infertilità.[van Breda E et al. (Apr 2003)] Essendo un derivato del DHT conserva alcune caratteristiche antiestrogeniche, sebbene esse siano inferiori a quelle osservate con altre molecole simili come il Drostanolone. Queste proprietà, in un ambiente già predisposto a carenza di E2 [vedi mancanza di una base di Testosterone, mancato utilizzo di hCG e/o dosi sufficienti di questa, presenza di una molecola con marcati tassi di conversione in E1] non fanno altro che portare ad effetti avversi tipici dell’ipoestrogenemia [vedi, ad esempio, letargia, debolezza, dolori articolari, bassa libido, difficoltà a raggiungere e mantenere l’erezione ecc…].

Da sinistra: struttura molecolare del Methenolone privo di legame con l’estere e struttura molecolare dell’AAS legata all’estere Enantato.

Magari avete esperienza nell’uso di Boldenone Undecilenato, di Methenolone Enantato, o forse anche delle due molecole in combinazione ( magari con altri AAS). Forse potrete aver visto riportati i feedback degli utilizzatori in qualche forum in rete, o potreste anche essere a conoscenza di qualcuno che ha avuto effetti completamente diversi dai vostri con l’uso degli stessi farmaci. Nel primo caso (testimonianze su internet), avete, forse, ritenuto che questi utilizzatori si siano probabilmente somministrati prodotti non contenenti le suddette molecole (sperando di non essere voi gli interessati da ciò!). Nel secondo caso, in cui qualcuno che conoscete bene e capite che non ha alcuna motivazione per cui mentire e che sta usando AAS indubbiamente autentici (ad esempio, autenticati da HP/LC) vi riferisce allo stesso modo effetti completamente diversi da quelli da voi riscontrati.

Ma come stanno le cose? – come possono persone diverse sperimentare effetti così marcatamente diversi, persino opposti, dalla stessa molecola (o dalle stesse molecole) a dosi simili?

Non resta che:

  1. Affrontare questa domanda, in modo rigoroso, per rivelarci ciò che non era immediatamente evidente e, auspicabilmente, imparare alcuni fatti preziosi come risultato.
  2. Fornire soluzioni a coloro che sperimentano sintomi intollerabili di bassa estrogenicità come conseguenza dell’uso non medico di AAS.

Tesi
Teoria delle potenze estrogeniche dipendenti dalla molecola (per-AAS) e individualizzate (per utilizzatore):

Gli effetti di ogni AAS sull’estrogenicità (effetti associati all’attivazione di ER- α e β) dipendono da fattori dipendenti dalla molecola (per-AAS) e individualizzati (per-utilizzatore) che determinano sia

A. i livelli ematici effettivi che

B. gli effetti a livello tissutale dei prodotti aromatici di ogni AAS.

I prodotti aromatici consequenziali ai processi biochimici degli AAS vanno da quelli nulli (cioè non aromatizzabili), all’E1 (Estrone), un estrogeno debole, all’E2 (Estradiolo), un estrogeno potente (il più potente tra quelli endogeni) di cui tutti i lettori conoscono almeno l’esistenza e che è associato ai classici effetti estrogenici (sia che l’E2 sia “crashato” o meno), fino agli estrogeni non endogeni e altamente potenti come il 7α-metilestradiolo (il prodotto aromatico notevolmente potente del MENT, o anche noto come Trestolone).

Gli effetti di ciascun AAS (alla sua dose e durata) e dei suoi prodotti aromatici (alle loro concentrazioni e durate) determinano l’Androgeno/Estrogeno ratio (A/E), un indicatore degli effetti sistemici generali degli AAS (diretti e collaterali); ad esempio, ginecomastia. Il “braccio” androgeno del rapporto A/E è il prodotto della potenza dell’AAS di attivare l’AR alla sua area sotto la curva (AUC), come nmol×h/L. Il “braccio” estrogenico del rapporto A/E ha due aspetti: effetti estrogenici e antiestrogenici. Per quanto riguarda gli effetti estrogenici, questi sono il prodotto della concentrazione e della durata (AUC come nmol×h/L) dei prodotti aromatici (cioè gli estrogeni) e delle loro capacità di attivare ER- α e β. Reciprocamente, gli effetti antiestrogenici, che sono effetti intrinseci della classe degli AAS ben consolidati nell’uomo e negli animali, derivano dagli effetti ipofisari (cioè antigonadotropi) e tissutali locali (ad esempio, impediscono l’assorbimento degli estrogeni) degli AAS, che si ricollegano al “braccio” degli androgeni.

Gli effetti individualizzati (per utilizzatore) degli AAS sull’estrogenicità dipendono in gran parte da tre (3) fattori ereditabili discreti (cioè, il risultato del proprio fenotipo genetico) che sono soggetti a un’ampia variazione interindividuale (differenze tra utilizzatori): il profilo ormonale legante¹, l’espressione dell’isozima 17β-HSD e l’espressione dell’Aromatasi³. In primo luogo, il profilo ormonale legante dell’utilizzatore (cioè le attività di SHBG, albumina, α₁ glicoproteina acida, globulina legante i corticosteroidi) determina le attività di E1/E2 liberi (estrogeni liberi) e il rapporto E1/E2 liberi:androgeni. In secondo luogo, questo profilo ormonale vincolante¹ interagisce con la velocità di aromatizzazione dell’AAS (Vmax) e la lunghezza della catena di esteri (cioè logP e idrofobicità) quando le concentrazioni del farmaco raggiungono lo stato stazionario, influenzando il gradiente di concentrazione degli estrogeni attivi (E1 ed E2 liberi) poiché l’esterasi libera l’ormone progenitore dal profarmaco mediante idrolisi attiva nel sangue intero [4]. In terzo luogo, l’espressione dell’isoenzima 17β-HSD dell’utilizzatore determina il flusso netto di E1 ( estrogeno debole) rispetto all’E2 (estrogeno potente). Infine, l’espressione dell’Aromatasi dell’utilizzatore – in parte modificabile dall’autoregolazione della massa grassa – determina le concentrazioni assolute di estrogeni (E1 ed E2).

Nota: non lasciatevi dissuadere da questa presentazione così massiccia dei fattori che influenzano le concentrazioni di estrogeni nel sangue e le attività estrogeniche a livello tissutale, poiché non li abbiamo ancora analizzati. Continuate a leggere: questi fattori verranno illustrati man mano che procederemo.

Divergenza negli effetti estrogenici del Boldenone e del Methenolone; e i limiti dei livelli circolanti come indice della regolazione estrogenica tessuto-specifica:

Da referti di casi reali raccolti in rete, i cui soggetti proprietari hanno riferito l’uso di Boldenone e/o Methenolone.

Quattro (4) casi distinti in cui non è stata utilizzata alcuna molecola AI:

1- Innalzamento dell’E2 e dell’E1 sierici con 800mg di Boldenone Undecylenato, 600mg di Trenbolone e 300mg di Testosterone:

Boldenone Undecylenato (800mg) + Trenbolone Enantato (600mg) + Testosterone Enantato (300mg). Analisi del sangue: Estrone (E1): 1.352 pmol/L (Intervallo di riferimento: < 250 pmol/L), cioè 365,6 pg/mL (Molto alto).

2-Elevazioni dell’E2 sierica da 300 mg di Primo, 300 mg di Test:

*Methenolone Enantato + Testosterone Enantato analisi del sangue con E2 basso-moderato

3-Riduzione dell’E2 sotto la norma con 750mg di Testosterone Enantato, 500mg di Boldenone Undecylenato, 400mg di Methenolone Enantato:

*Testosterone Enantato + Boldenone Undecylenato + Methenolone Enantato, analisi del sangue E2

4-Mantenimento dell’E2 nella norma con 300mg di Testosterone Enantato, 180mg di Methenolone Enantato:

  • Methenolone Enantato 180mg + Testosterone Enantato 300mg (rosso) vs. Testosterone Cypionato 150mg (blu)

Cosa concludere da questi dati?

Che trarre qualsiasi deduzione (per non parlare delle conclusioni) da questi risultati divergenti è un azzardo. Essi ci indicano una sola cosa: semplicemente che il Boldenone Undecylenato e/o il Methenolone (Enantato) sembrano abbassare l’estrogenicità riflessa dagli esami del sangue in alcuni casi e che per caratteristiche molecolari i meccanismi sono di natura sicuramente diversa.

I risultati di queste analisi del sangue illustrano i rischi di trarre inferenze o conclusioni dalle analisi del sangue di laboratorio postate in rete da diversi utilizzatori.

Dopo che il lettore avrà compreso i limiti dei livelli circolanti come indice della regolazione degli estrogeni specifica per i tessuti, verrà spiegato – nel modo più parsimonioso possibile rispetto alle prove e alla domanda – i fattori che influenzano le concentrazioni di estrogeni nel sangue e le attività estrogeniche a livello tissutale, al fine di “dare un’occhiata sotto il velo” a ciò che potrebbe guidare questa divergenza negli effetti estrogenici del Boldenone e del Methenolone.

Limiti dei livelli circolanti di estrogeni come indice della regolazione estrogenica tessuto-specifica:

[10]

AD: Androstenedione

Struttura molecolare del Androstenedione.

La regolazione della produzione e del metabolismo degli estrogeni nei tessuti periferici è consentita dall’espressione locale dell’Aromatasi (CYP19A1), che converte gli androgeni in estrogeni (T ⇒ E2 e AD ⇒ E1 [l’E2 è l’estrogeno più prevalente nell’uomo; ciò può spiegare la maggiore tollerabilità del Boldenone nelle donne]). Gli estrogeni possono inoltre essere convertiti in solfati di estrogeni e in esteri acilici grassi di estrogeni tramite estrogeno solfotransferasi (EST) e acil-transferasi, rispettivamente. Infine, questi derivati degli estrogeni possono essere riconvertiti in estrogeni progenitori attraverso l’attività della solfatasi steroidea (sulfatasi) e della lipasi [10].

Il tessuto adiposo (AT) è particolarmente ricco di esteri acilici grassi degli estrogeni e, di conseguenza, possiede un ampio sistema di tamponamento che consente la regolazione locale della produzione e del metabolismo degli estrogeni… In particolare, in uno studio condotto su uomini obesi, le concentrazioni di esteri acilici grassi dell’E2 sono risultate correlate nel siero e nel grasso (Wang, et al., 2013) [10], indicando probabilmente che i livelli di estrogeni nel siero influenzano il contenuto di estrogeni immagazzinati nell’AT, ma la conversione in forme bioattive è regolata localmente [10].

Diversi studi clinici hanno dimostrato una dissociazione tra i livelli di estrogeni circolanti e quelli intra-adiposi, anche negli uomini (Blankenstein, et al., 1992; Belanger, et al., 2006; Deslypere, et al., 1985; Wang, et al., 2013) [10].

Fattori confondenti nei dati dell’estrogenicità di Boldenone e/o Methenolone:

In questo articolo si ragionerà sui fattori che determinano un fenomeno di apparenti contraddizioni multiple – per comprendere una realtà (cioè la nostra) in cui praticamente tutti dicono la “verità”, affermando di aver assunto quelli che ritengono essere gli stessi farmaci a dosi comparabili, eppure, sorprendentemente, l’estrogenicità (un fattore coinvolto nella tollerabilità) differisce tra gli individui. I fattori in gioco sono i seguenti:

  1. Le analisi ematiche di laboratorio possono non riflettere l’estrogenicità perché sono coinvolti meccanismi a livello tissutale (ad esempio, blocco dell’assorbimento degli estrogeni, attività intra- ed endocrina).
  2. Variazione interindividuale del profilo ormonale legante¹, dell’espressione dell’isoenzima 17β-HSD² e dell’espressione dell’Aromatasi³, per non parlare di fattori come l’espressione del ER (cioè la densità o il numero), ad esempio nel tessuto mammario (fattori che sono coinvolti nella tollerabilità).
  3. Incompletezza degli esami ematici di laboratorio in cui viene utilizzato il Boldenone (ad esempio, le misure di E2 nel siero sono insufficienti senza le misure di E1).
  4. Contraffazione o presenza di altra molecola nel prodotto (ad es. Methenolone viene sostituito da Testosterone o Drostanolone).
  5. Differenze nella lunghezza dell’estere (ad esempio, Boldenone Cypionato vs. Undecylenato) che riflettono il logP: coefficiente di ripartizione e la lipofilia: polarità; profondità di iniezione (ad esempio, nello spazio sottocutaneo vs. intramuscolare profondo) e sito di somministrazione che differiscono nel flusso sanguigno e quindi nell’attività dell’esterasi, influenzando indirettamente il tasso di reazioni dell’Aromatasi.
  6. Le presunte autodichiarazioni dei professionisti del fitness che traggono un reddito dalla generazione di notizie sui media possono essere motivate da travisamenti e/o frodi al fine di aumentare gli introiti pubblicitari come minimo, se non per integrare le loro scoperte scintillanti e nuove nel loro portafoglio utilizzandole come insegna o segno distintivo, su cui il loro lavoro (ad esempio, video su YouTube, scritti) sarà identificato e distinto.

Fattori che influenzano le concentrazioni di estrogeni nel sangue e le attività estrogeniche a livello tissutale:

Fattori dipendenti dalle molecole (Per-AAS)

  1. Prodotti aromatici e loro capacità di attivare ER- α e β.

a) Boldenone =[Aromatasi]=> E1 (Estrone, un estrogeno debole, 2% di potenza ER-α rispetto all’E2) ed E2 (Estradiolo, il 17β-OH lo rende 50 volte più potente dell’E2) {aromatizza in E1 ed E2}.

b) Methenolone =X[Aromatasi] {non aromatizza}, quindi non supera:

  1. Effetti antiestrogenici che sono effetti di classe degli AAS, specie nei DHT derivati:

a) inibizione delle gonadotropine secrete dall’ipofisi (che riducono indirettamente gli estrogeni) e

b) blocco diretto dell’attività degli estrogeni a livello degli organi bersaglio, impedendo l’assorbimento degli estrogeni, ad esempio, nelle cellule sinoviali, causando sintomi di “articolazione secca e dolorante”. È questo l’effetto che rende il Methenolone [1], [2] – e prima che venisse sospeso – Drostanolone [3], così efficace per il cancro al seno metastatico resistente al trattamento.

  1. Boldenone Undecylenato: a) velocità di aromatizzazione (Vmax) ridotta rispetto al Boldenone libero.

Km: pari alla concentrazione del substrato (ascissa; valori dell’asse delle ascisse) quando la velocità è la metà della velocità massima (1/2Vmax; ordinata; valori dell’asse delle ordinate).

T: Testosterone

L’aromatizzazione è ostacolata (rispetto al T) per gli androsta-1,4-diene-3-oni (come il Boldenone; Undecylenato.), per cui procede lentamente [17].

T =[Aromatasi]=> E2, Κm = 1,83nM, secondo la cinetica di Michaelis-Menten [18].

Non conosciamo il Km per l’attività dell’Aromatasi in vivo rispetto al Boldenone Undecylenato. Sappiamo però che l’enzima Aromatasi è saturabile, per cui al di sopra di una certa dose, che dipende dall’espressione³ o dal numero di proteine dell’Aromatasi (e dal profilo ormonale di legame¹), tale dose non causerà ulteriori aumenti degli estrogeni attivi (E2 ed E1 liberi). Poiché il Boldenone Undecylenato è soggetto a un’aromatizzazione ostacolata, la sua velocità di reazione (Vmax) deve essere relativamente rallentata. Di conseguenza, la sua Km in vivo deve essere spostata verso destra (rispetto a quella di T/E2) e richiede concentrazioni maggiori di T per la saturazione dell’Aromatasi. Questo ci dice che, rispetto al T, sono necessarie dosi più elevate di Boldenone prima che l’Aromatasi si saturi (non è soggetto ad alcun aumento di E2 a dosi superiori al punto di saturazione).

Inoltre sappiamo anche che il 40% in più di Vmax dell’Aromatasi in rapporto al T negli uomini anziani rispetto a quelli giovani è stato praticamente interamente spiegato dalla massa grassa e dalle SHBG (cioè il profilo ormonale legato¹).[18] Poiché l’Aromatasi è espressa anche negli adipociti (cellule grasse), il cui numero è soggetto ad aumentare a causa della lipogenesi di nuove cellule grasse (adipociti), il mantenimento di una bassa percentuale di grasso corporeo per tutta la vita è un fattore importante che può essere controllato dal soggetto. È importante capire che le cellule adipose non vengono distrutte dalla restrizione calorica: l’aspetto visivo di una bassa percentuale di grasso corporeo dopo una dieta ipocalorica non riflette la perdita di numero di adipociti, ma solo la riduzione delle riserve di lipidi all’interno di tali cellule. Solo la lisazione o il congelamento (ad esempio, lisazione chimica come Kybella, CoolSculpting, mesoterapia ecc.) per la successiva rimozione attraverso le feci o la liposuzione (rimozione fisica) delle cellule di grasso distruggono effettivamente queste cellule, in modo tale che si verifichi una riduzione dell’aromatizzazione.

Interconversione di E2 ed E1 da parte della 17β-HSD dopo somministrazione i.m. di Boldenone Undecylenato.

Fattori individuali (per utilizzatore):

  1. A seconda del profilo ormonale legato di un individuo¹, il rilascio più lento dal deposito per il Boldenone Undecylenato prima di raggiungere lo stato stazionario determinerà quasi certamente una riduzione dell’attività dell’Aromatasi.
  2. A seconda dell’espressione dell’isozima 17β-HSD di un individuo², il flusso netto di estrogeni potrebbe produrre E1 > E2 dopo la somministrazione di Boldenone Undecylenato, con il risultato che gli estrogeni prevalenti nella circolazione sanguigna sono molto più deboli rispetto all’E2.
  3. A seconda dell’espressione dell’Aromatasi³ di un individuo, la tollerabilità dell’estrogenicità da parte di androgeni aromatizzabili (ad esempio, il Boldenone) dipende in parte dal numero di Aromatasi.

Figura: Previsione del target molecolare del Methenolone (Primobolan/Rimobolan):

Nota: sebbene vi siano prove (Figura, sopra) che il Methenolone Enantato abbia un’alta probabilità di legare l’Aromatasi (citocromo P450 19A1) (probabilità dell’88%) – la cui inibizione competitiva ridurrebbe l’E2 sierica – e una bassa probabilità di legare la 17β-HSD1, la 17β-HSD2 e la 17β-HSD3 – non farò supposizioni su questi potenziali meccanismi per gli effetti sull’estrogenicità, perché il modello semplicemente non ne ha bisogno. Inoltre, non sappiamo quale modalità di legame utilizzerebbe né la sua rilevanza biologica. È dominio esclusivo della “bro-science” impegnarsi in queste speculazioni sconsiderate.

Fattori individuali per utilizzatore

Fattori individuali (definizioni):

¹: profilo ormonale legato: Le attività di SHBG, albumina, α₁ glicoproteina acida e globulina legante i corticosteroidi influenzano le porzioni inattive legate rispetto a quelle attive libere di androgeni ed estrogeni.
²: Espressione dell’isoenzima 17β-HSD: Il numero relativo di isozimi 17β-HSD di tipo 1 e di tipo 2 determina le proporzioni relative e i livelli assoluti di E2 ed E1 circolanti, rispettivamente.
³: Espressione dell’Aromatasi: Il numero assoluto di proteine Aromatasi determina i livelli di prodotti aromatici (cioè estrogeni).

17β-HSD

Struttura del 17β-HSD

La 17β-HSD è un gruppo di enzimi che interconvertono gli steroidi (estrogeni, androgeni) con un gruppo cheto in posizione 17 (ad esempio, E1, AD) e quelli con un gruppo idrossi nella stessa posizione (ad esempio, E2, T).

Tutti gli enzimi 17β-HSD catalizzano l’ossidazione o la riduzione del carbonio in posizione 17 nel substrato steroideo:

preferenze diverse per il substrato (ad esempio, E1, E2, T, 3β-diolo, DHT)
funzioni fisiologiche distinte (Jansson, 2009) [15].
Nell’uomo sono state identificate dodici (12) 17β-HSD… alcune catalizzano reazioni di substrati non steroidei… se il substrato è steroideo, la reazione è di ossidazione o riduzione, a seconda del cofattore e della localizzazione cellulare [16].

Per evitare di sovraccaricare il lettore con informazioni troppo complesse, questo lavoro si concentrerà sulle prime due (2) isoforme principali della 17β-HSD (tipo 1 e tipo 2).

La 17β-HSD1 (tipo 1), sotto il controllo del gene A1-Q327, catalizza la riduzione degli steroidi (estrogeni, androgeni) con un 17-cheto a uno che ha un gruppo idrossi nella stessa posizione. Quindi, da E1 (Estrone) =[17β-HSD1]=> E2 (Estradiolo), e da AD =[17β-HSD1]=> T.

L’espressione della 17β-HSD1 è correlata positivamente all’attivazione dell’E1 e ai livelli di E2 [15] e la sua inibizione li riduce. Inibizione della 17β-HSD1 => ↓E2 [16].

La 17β-HSD2 (tipo 2) inverte le reazioni della 17β-HSD1 (cioè, E2 =[17β-HSD2]=> E1 e E3 =[17β-HSD2]=> 16α-idrossiestrone) e converte il T =[17β-HSD2]=> AD (Androstenedione), ossidando il 17-idrossile per sostituire il C-17 con un gruppo 17-cheto.

La sovraespressione relativa della 17β-HSD2 e la sottoespressione della 17β-HSD1 producono l’effetto netto di un aumento dell’Estrone (E1), soggetto a variazioni interindividuali nel metabolismo.

Aromatasi

Struttura enzima Aromatasi

L’enzima Aromatasi, sotto il controllo del gene CYP19A1, è presente in vari tessuti dell’uomo… tra cui gonadi, cervello e tessuto adiposo (4) [20].

L’aromatasi è l’unico enzima umano in grado di aromatizzare l’anello A degli steroidi, convertendo così gli androgeni in estrogeni [21].

Questo enzima scinde il 19-metile dall’AAS e riconfigura l’anello A dello steroide in modo da formare tre doppi legami alternati. Questa configurazione dell’anello A è descritta come aromatica (pertanto, questo processo è definito aromatizzazione).

Negli uomini, esiste una variazione della popolazione nell’altezza e nell’espressione del gene dell’Aromatasi [22]. Questo ha senso perché gli estrogeni prodotti dall’aromatizzazione del T endogeno in E2 sono fondamentali per la crescita e il mantenimento delle ossa negli uomini.

Sintomi di bassa estrogenicità

  1. Articolazioni “secche” e doloranti (artralgia) – Gli estrogeni hanno naturalmente proprietà antinocicettive che potrebbero essere, da una prospettiva teleologica, una caratteristica di design per conferire alle donne la tolleranza al dolore durante il parto, quando i livelli di estrogeni sono naturalmente aumentati [8]. Si ritiene che ciò sia mediato da neuroni del midollo spinale contenenti oppioidi che esprimono ER (24) [8]. I dati sugli animali dimostrano che i topi ovariectomizzati presentano un turnover accelerato della cartilagine (25) che può contribuire alla riduzione dell’ammortizzazione articolare [8]. Gli estrogeni sopprimono la produzione di citochine infiammatorie, mentre una riduzione degli estrogeni aumenta i livelli di citochine infiammatorie come IL-1 e TNF-α (26)… Le cellule sinoviali esprimono l’Aromatasi e, quando questa catalizza la conversione dall’Androstenedione (AD) all’Estrone (E1) e all’Estradiolo (E2), l’espressione di IL-6 si riduce nell’articolazione (28) [8]. Pertanto, un basso livello di estrogeni, e di conseguenza di IA, può provocare un aumento relativo della produzione di IL-6, che notoriamente agisce come citochina pro- e anti-infiammatoria. È anche nota per essere uno dei mediatori chiave dell’aumento della perdita ossea nelle donne in post-menopausa (29) [8].
  2. Perdita ossea – Gli estrogeni svolgono un ruolo fondamentale nel prevenire la perdita di contenuto/densità minerale ossea. Sebbene gli androgeni abbiano effetti significativi sull’osso maschile, gli estrogeni sono più importanti per la crescita e il mantenimento dell’osso… L’E2 è essenziale per la normale mineralizzazione, massa e turnover dell’osso, ma non per la crescita lineare dell’osso negli uomini (648, 649) [9].
  3. Resistenza all’Insulina – Il metabolismo del glucosio per kg di muscolo è più alto del 45% nelle donne (756) (probabilmente mediato da ER-α) [9]. Negli uomini, gli effetti metabolici benefici del Testosterone sono mediati più dal suo prodotto aromatico (E2) che dagli androgeni (E2 > T nell’accumulo di ↓AT)… ~15% degli estrogeni circolanti deriva dalla sintesi e dalla secrezione testicolare (cellule di Leydig) e il resto dall’attività dell’Aromatasi periferica… [9].
  4. Aumento del grasso corporeo (↑AT; AT: tessuto adiposo) – Negli uomini, l’E2 regola le riserve di grasso corporeo > T. I topi maschi ERKO: Estrogen Receptor Knockout (ER null) hanno mostrato depositi di AT superiori del 100% a 9-12 mesi di età (invecchiati)… riflette sia l’iperplasia che l’ipertrofia degli adipociti (281) e si accompagna a intolleranza al glucosio e resistenza all’Insulina (IR) [9]. I topi maschi ERαKO presentano infiammazione del ↑AT, dimensioni degli adipociti e alterata tolleranza al glucosio [9].
  5. Disfunzioni sessuali – La segnalazione ER-α nell’uomo supporta: i dotti efferenti e le funzioni epididimali; il trasporto di ioni e il riassorbimento di H₂O necessari per sostenere il normale funzionamento degli spermatozoi (riproduzione maschile); il cervello, l’adipe, il muscolo scheletrico, le ossa, i tessuti cardiovascolari e immunitari [9].

Nota: mentre gli estrogeni esogeni causano patologie riproduttive maschili [9], gli estrogeni endogeni (a livelli normali di T) sono fondamentali per il funzionamento sessuale maschile.

  1. Ridotta reattività del muscolo scheletrico agli stimoli anabolici – Questa affermazione non è attualmente supportata dalle prove relative ai sintomi di bassa estrogenicità indotti dagli AAS. Nonostante sia un luogo comune tra i bodybuilder che l’uso di AI/SERM, attraverso l’azione antiestrogenica nel muscolo scheletrico, riduca l’anabolismo muscolare; o che l’E2 molto alto promuova l’anabolismo muscolare – queste affermazioni non sono supportate da alcuna prova reale (vale a dire, sottoposte a un design di studio rigoroso e a metodi probabilistici e statistici per distinguere causa, effetto e casualità). Ciò che è dimostrato è che la terapia estrogenica sostitutiva (HRT, in letteratura; diversa dalla TRT) aumenta la sintesi proteica muscolare (MPS) indotta dall’allenamento contro-resistenza (RT), ma a scapito della MPS basale (ad es, La sostituzione degli estrogeni nelle donne in post-menopausa riduce la MPS nelle 24 ore) [10]… Mentre le prove nei ruminanti (cioè nei bovini) supportano l’E2 esogeno + androgeni (ad esempio, impianti di Trenbolone Acetato), questo è, come la HRT (sostituzione degli estrogeni) nelle donne in post-menopausa, non analogo agli AAS negli uomini sani.
  • Poiché le donne in post-menopausa sono invecchiate e in genere non ricorrono alla terapia ormonale sostitutiva (estrogeni) per periodi di anni dopo la cessazione delle mestruazioni, la semplice associazione tra bassi estrogeni e attenuata reattività agli stimoli anabolici è più probabilmente legata ad altri fattori legati all’età che non alla riduzione degli estrogeni (ad esempio, la diminuzione della capacità rigenerativa delle cellule satelliti e la diminuzione dell’espressione dell’mRNA di IGF-IEc nel muscolo scheletrico).
  • Poiché i ruminanti non sperimentano un aumento dell’IGFBP-1 in risposta all’E2 esogeno come gli esseri umani [11], che riduce la disponibilità di IGF-I libero e scatena (endogenamente) la secrezione di GH tramite il ritiro del feedback, qualsiasi connessione estrogeno-anabolismo nel muscolo scheletrico umano è, nella migliore delle ipotesi, tenue e probabilmente un mero fattore terziario, legato invece al T endogeno e al processo di aromatizzazione (che aumenta l’IGF-I) piuttosto che al suo prodotto aromatico. Gli estrogeni (ad esempio, l’E2) aumentano in modo dose-dipendente l’IGFBP-1, motivo per cui le donne hanno livelli di GH endogeno molto più elevati ma livelli di IGF-I proporzionalmente più bassi rispetto agli uomini in base alla superficie corporea (una risposta ridotta al GH) [13], e per cui le donne che assumono contraccettivi ormonali (cioè estrogeni) devono titolare le dosi di rhGH per vedere i benefici sulla crescita e sul metabolismo, ad esempio nella carenza di Ormone della Crescita nell’adulto [14]. Nelle donne in premenopausa, l’Etinilestradiolo orale riduce i livelli di IGF-I fino a una media del 30% (24-27) [13].

I casi di Boldenone Undecylenato e Methenolone Enantato

L’uso di Methenolone Enantato e/o Boldenone Undecylenato può provocare sintomi di bassa estrogenicità, che possono (o meno) essere riflessi da concentrazioni di E2 inferiori alla norma.

Adattamento di Methenolone Enantato e/o Boldenone Undecylenato alla tesi qui esposta


Vedere Teoria delle potenze estrogeniche (modello teorico):

Ogni AAS influisce sul flusso netto di estrogenicità attraverso i suoi particolari effetti sulle concentrazioni di estrogeni nel sangue e sulle attività estrogeniche a livello tissutale nei seguenti modi:

Methenolone:

Struttura molecolare del Methenolone

Il Methenolone, in quanto AAS non aromatizzabile, non converte in estrogeni. Di conseguenza, a dosi moderate/elevate, i suoi effetti sul flusso netto di estrogeni rispetto agli aspetti degli effetti dipendenti dal composto (per-AAS) saranno marcatamente anti-estrogenici – l’inibizione delle gonadotropine secrete dall’ipofisi (che riducono indirettamente gli estrogeni nell’uomo attraverso la soppressione della sintesi e della secrezione di T endogeno [steroidogenesi] da cui dipende la biosintesi dell’Estradiolo [E2] nell’uomo), e il blocco diretto dell’attività degli estrogeni a livello degli organi bersaglio, impedendo l’assorbimento degli estrogeni nelle cellule (ad es. g., cellule sinoviali, causando sintomi di “articolazione secca e dolorante”).

Boldenone:

Struttura molecolare del Boldenone.

Il Boldenone, rispetto al Testosterone, aromatizza maggiormente in Estrone (E1) e scarsamente in Estradiolo (E2) [5]. L’E1 è un estrogeno debole perché manca del gruppo 17β-OH dell’E2 e possiede appena il 2% della potenza dell’E2 nel transattivare l’ER-α [6]. Poiché l’espressione dell’isoenzima 17β-HSD² dell’individuo determina il flusso netto dell’equilibrio E1/E2, è particolarmente determinante nel caso degli effetti del Boldenone sul flusso netto di estrogenicità.

Il Boldenone è soggetto a una grande variazione interindividuale rispetto a tutti e tre i fattori enumerati (profilo ormonale legato¹, espressione dell’isozima 17β-HSD² ed espressione dell’Aromatasi³). La sua Vmax relativamente lenta (velocità di reazione dell’Aromatasi), l’aromatizzazione maggiore in E1 (un estrogeno debole) e minore in E2, le sue porzioni libere o legate e il numero assoluto di Aromatasi sono fattori che determinano un’ampia divergenza degli effetti del Boldenone sull’estrogenicità.

Gestione dell’estrogenicità

Per visualizzare il modo in cui l’utente dovrebbe approcciarsi alla gestione dell’estrogenicità si può ricorrere a un semplice modello: la curva a U inversa:

Figura: Un modello semplificato – la curva a U.

L’asse x è correlato all’attivazione ER a livello tissutale, che potrebbe non essere riflessa dalle concentrazioni di estrogeni nel sangue. L’asse y riflette la tollerabilità. L’area sotto la curva agli estremi (troppo bassa o troppo alta) è caratteristicamente intollerabile. La gestione dell’estrogenicità è quindi un “problema Goldilocks”. L’estrogenicità non può essere troppo bassa o troppo alta, ma deve essere “giusta” rispetto alla tollerabilità individuale.

La sezione che segue è di carattere pratico: un diagramma di flusso decisionale a cui l’utilizzatore può fare riferimento in caso di sospetta bassa estrogenicità (“crash E2”).

Pratica – Un diagramma di flusso del processo decisionale per affrontare la bassa estrogenicità derivante dall’uso di Boldenone e/o Methenolone:

Diagramma di flusso indicativo/esemplificativo del processo decisionale di fronte a sintomi di bassa estrogenicità.

Conclusioni:

L’estrogenicità (sintomi associati all’attivazione dell’ER) degli AAS è soggetta a effetti per-AAS e per utilizzatore. Il Methenolone, in quanto AAS non aromatizzabile e DHT derivato, agisce come antiestrogeno e androgeno. Il Boldenone è un composto interessante proprio per il fatto che è soggetto a effetti divergenti tra gli utilizzatori, che dipendono da fattori quali il profilo ormonale di legame¹, l’espressione dell’isoenzima 17β-HSD² e l’espressione dell’Aromatasi³. Le analisi del sangue di laboratorio spesso non sono sufficientemente precise per gli utilizzatori di AAS che cercano di capire l’estrogenicità a causa di fattori che includono gli effetti locali sui tessuti e le dissociazioni tra intra- ed endocrinologia. È per questo motivo che l’auto interpretazione delle analisi del sangue e il loro utilizzo per dettare il dosaggio e le pratiche dei farmaci ancillari (vedi SERM e/o AI) – che sono più spesso cattiva “bro-science” che medicina – piuttosto che rimanere semplicemente in sintonia con la tollerabilità di questi agenti e lavorare attraverso il diagramma di flusso presentato come necessario, porta il più delle volte a un frustrante gioco di “whack-a-mole” per gli utilizzatori di AAS.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti e fonti:

  • Primo and/or EQ Symptoms of Low vs. High Estrogens, Explained, and a Practical Flowchart of Decisionmaking for Symptoms of Low Estrogens as a Result of Primo and/or EQ Use. By Type-IIx

[1] Suchowsky, GK, Junkmann, K. [Anabolic steroids and their side-effects]. Acta Endocrinol (Copenh). 1962 Jan;39:68-78. German. PMID: 13918121.

[2] Junkmann, K, Suchowsky, G. [Research on anabolic-active steroids]. Arzneimittelforschung. 1962 Mar;12:214-8. German. PMID: 14452833.

[3] Trams, G. (1977). Effect of drostanolone propionate on the binding of oestradiol and dihydrotestosterone by normal and malignant target tissues. European Journal of Cancer (1965), 13(2), 149–153. doi:10.1016/0014-2964(77)90193-1

[4] Kalicharan, R. W., Bout, M. R., Oussoren, C., and Vromans, H. (2016). Where does hydrolysis of nandrolone decanoate occur in the human body after release from an oil depot? International Journal of Pharmaceutics, 515(1-2), 721–728. doi:10.1016/j.ijpharm.2016.10.068

[5] Gual, C., Morato, T., Hayano, M., Gut, M., and Dorfman, R. I. (1962). Biosynthesis of Estrogens. Endocrinology, 71(6), 920–925. doi:10.1210/endo-71-6-920

[6] Houtman, C. J., Sterk, S. S., van de Heijning, M. P. M., Brouwer, A., Stephany, R. W., van der Burg, B., and Sonneveld, E. (2009). Detection of anabolic androgenic steroid abuse in doping control using mammalian reporter gene bioassays. Analytica Chimica Acta, 637(1-2), 247–258. doi:10.1016/j.aca.2008.09.037

[7] Thomas MP, Potter BV. The structural biology of oestrogen metabolism. J Steroid Biochem Mol Biol. 2013;137:27-49. doi:10.1016/j.jsbmb.2012.12.014
[8] P. Niravath, Aromatase inhibitor-induced arthralgia: a review, Annals of Oncology, Volume 24, Issue 6, 2013, Pages 1443-1449, ISSN 0923-7534, doi.org/10.1093/annonc/mdt037.

[9] Cooke PS, Nanjappa MK, Ko C, Prins GS, Hess RA. Estrogens in Male Physiology. Physiol Rev. 2017 Jul 1;97(3):995-1043. doi:10.1152/physrev.00018.2016.

[10] Rubinow KB. Estrogens and Body Weight Regulation in Men. Adv Exp Med Biol. 2017;1043:285-313. doi:10.1007/978-3-319-70178-3_14

[11] Chidi-Ogbolu N, Baar K. Effect of Estrogen on Musculoskeletal Performance and Injury Risk. Front Physiol. 2019;9:1834. Published 2019 Jan 15. doi:10.3389/fphys.2018.01834

[12] Veldhuis, J. D., and Bowers, C. Y. (2003). Human GH pulsatility: An ensemble property regulated by age and gender. Journal of Endocrinological Investigation, 26(9), 799–813. doi:10.1007/bf03345229

[13] Chanson, P., Arnoux, A., Mavromati, M., Brailly-Tabard, S., Massart, C., … Young, J. (2016). Reference Values for IGF-I Serum Concentrations: Comparison of Six Immunoassays. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 101(9), 3450–3458. doi:10.1210/jc.2016-1257

[14] Cook, D. M., Ludlam, W. H., and Cook, M. B. (1999). Route of Estrogen Administration Helps to Determine Growth Hormone (GH) Replacement Dose in GH-Deficient Adults1. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 84(11), 3956–3960. doi:10.1210/jcem.84.11.6113

[15] He, W., Gauri, M., Li, T., Wang, R., and Lin, S.-X. (2016). Current knowledge of the multifunctional 17β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 (HSD17B1). Gene, 588(1), 54–61. doi:10.1016/j.gene.2016.04.031

[16] Thomas MP, Potter BV. The structural biology of oestrogen metabolism. J Steroid Biochem Mol Biol. 2013;137:27-49. doi:10.1016/j.jsbmb.2012.12.014

[17] Gual, C., Morato, T., Hayano, M., Gut, M., and Dorfman, R. I. (1962). Biosynthesis of Estrogens. Endocrinology, 71(6), 920–925. doi:10.1210/endo-71-6-920

[18] Lakshman, K. M., Kaplan, B., Travison, T. G., Basaria, S., Knapp, P. E., Singh, A. B., … Bhasin, S. (2010). The Effects of Injected Testosterone Dose and Age on the Conversion of Testosterone to Estradiol and Dihydrotestosterone in Young and Older Men. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 95(8), 3955–3964. doi:10.1210/jc.2010-0102

[19] Fouad Mansour M, Pelletier M, Boulet MM, Mayrand D, Brochu G, Lebel S, Poirier D, Fradette J, Cianflone K, Luu-The V, Tchernof A. Oxidative activity of 17β-hydroxysteroid dehydrogenase on testosterone in male abdominal adipose tissues and cellular localization of 17β-HSD type 2. Mol Cell Endocrinol. 2015 Oct 15;414:168-76. doi: 10.1016/j.mce.2015.06.016. Epub 2015 Jun 26.

[20] Attardi BJ, Pham TC, Radler LC, Burgenson J, Hild SA, Reel JR. Dimethandrolone (7alpha,11beta-dimethyl-19-nortestosterone) and 11beta-methyl-19-nortestosterone are not converted to aromatic A-ring products in the presence of recombinant human aromatase. J Steroid Biochem Mol Biol. 2008;110(3-5):214-222. doi:10.1016/j.jsbmb.2007.11.009
[21] Thomas MP, Potter BV. The structural biology of oestrogen metabolism. J Steroid Biochem Mol Biol. 2013;137:27-49. doi:10.1016/j.jsbmb.2012.12.014

[22] Ellis, J. A., Stebbing, M., and Harrap, S. B. (2001). Significant Population Variation in Adult Male Height Associated with the Y Chromosome and the Aromatase Gene. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 86(9), 4147–4150. doi:10.1210/jcem.86.9.7875

Alimentazione, Dimagranti/"Fat Burner", Diuretici, Effetti collaterali, Endocrinologia, Integrazione OTC, Supplementazione farmacologica

Uso/abuso dei diuretici nello sport: farmacologia, tossicologia e analisi.

Introduzione:

Da quando esistono gli eventi sportivi, il desiderio di ottenere un vantaggio competitivo è sempre stato presente. Con gli enormi incentivi finanziari e le conseguenti pressioni per eccellere associate all’industria sportiva internazionale, i tentativi di ottenere un vantaggio competitivo, in particolare con l’uso di farmaci che migliorano le prestazioni, sono aumentati (Barroso et al., 2008). Nonostante le notizie sull’uso di sostanze per migliorare le prestazioni atletiche risalgano a secoli fa, i test sugli atleti per verificare l’uso di farmaci che migliorano le prestazioni sono iniziati, almeno nel blocco occidentale, solo nel 1968 (Barroso et al., 2008; Botrè, 2008). Da allora, il Comitato Olimpico Internazionale (CIO) e l’Agenzia Mondiale Antidoping (WADA) hanno costantemente aggiornato un elenco di sostanze vietate. I composti e i metodi inclusi nella lista sono quelli che possono essere utilizzati da un atleta per ottenere un vantaggio sleale (WADA, 2009b). Le sostanze presenti nella Lista proibita includono steroidi androgeni anabolizzanti, glucocorticosteroidi, ormoni peptidici e loro modulatori, antagonisti ormonali e loro modulatori, stimolanti, β2-agonisti, narcotici, alcol, β-bloccanti, cannabinoidi, diuretici e agenti mascheranti (WADA, 2009b). L’obiettivo di questo articolo è di rivedere la farmacologia dei diuretici e le applicazioni dei diuretici al doping sportivo, oltre a descrivere in dettaglio le metodologie analitiche attualmente descritte per rilevare e identificare i diuretici nelle urine. Tutte le classi di diuretici (descritte in dettaglio più avanti nel presente articolo) sono vietate nello sport competitivo.

I diuretici sono agenti terapeutici utilizzati per aumentare la velocità del flusso urinario e l’escrezione di sodio al fine di regolare il volume e la composizione dei liquidi corporei o di eliminare i liquidi in eccesso dai tessuti (Jackson, 2006). Sono utilizzati nella terapia clinica per il trattamento di varie malattie e sindromi, tra cui ipertensione, insufficienza cardiaca, cirrosi epatica, insufficienza renale, malattie renali e polmonari, oltre che per una più generale riduzione degli effetti negativi della ritenzione di sali e/o acqua (Jackson, 2006). I diuretici sono stati vietati per la prima volta nello sport (sia in gara che fuori) nel 1988 perché possono essere utilizzati dagli atleti per due motivi principali. In primo luogo, la loro potente capacità di rimuovere l’acqua dal corpo può causare una rapida perdita di peso che può essere necessaria per raggiungere una categoria di peso negli eventi sportivi. In secondo luogo, possono essere utilizzati per mascherare la somministrazione di altri agenti dopanti, riducendo la loro concentrazione nelle urine soprattutto grazie all’aumento del volume di queste ultime. L’effetto di diluizione delle urine dei diuretici permette di classificarli come agenti mascheranti e ne preclude l’uso sia in gara che fuori. Alcuni diuretici provocano un effetto mascherante anche alterando il pH urinario e inibendo l’escrezione passiva di farmaci acidi e basici nelle urine (Ventura e Segura, 1996; Goebel et al., 2004; Trota e Kazlauskas, 2004; Furlanello et al., 2007).

Nel 2008, i diuretici hanno rappresentato il 7,9% di tutti i risultati analitici avversi segnalati dai laboratori WADA, con un numero totale di 436 casi (WADA, 2009a). Tutte le classi di diuretici erano rappresentate nei casi positivi; l’idroclorotiazide è stato il diuretico più comunemente rilevato, con 137 casi. La Tabella 1 riassume le statistiche dei risultati positivi ai diuretici di tutti i laboratori WADA dal 2003 al 2009. In tutti e sei gli anni, tutte le classi di diuretici sono state rappresentate nei risultati positivi (WADA, 2004; 2005; 2006; 2007; 2008a; 2009a;). Nel corso degli anni, il numero totale di casi è aumentato; questa tendenza all’aumento dei risultati positivi può essere dovuta non solo a un aumento dell’abuso, ma anche al miglioramento dei metodi di rilevamento.

Tabella 1.

Sebbene l’applicazione principale dei diuretici sia quella di aumentare l’escrezione renale di sale e acqua, i loro effetti non si limitano al sodio e al cloruro; possono anche influenzare l’assorbimento e l’escrezione renale di altri cationi (K+, H+, Ca2+ e Mg2+), anioni (Cl-, HCO3- e H2PO4-) e acido urico (Jackson, 2006). Questa classe farmacologica di farmaci comprende composti con diverse proprietà farmacologiche e fisico-chimiche. Data la varietà dei composti diuretici, la classificazione di questi farmaci può basarsi su diversi criteri. Le categorie di classificazione più comuni sono: sito d’azione nel nefrone, efficacia relativa, struttura chimica, effetti sull’escrezione di potassio, somiglianza con altri diuretici e meccanismo d’azione (Jackson, 2006). Nella sezione seguente, questo articolo riassumerà brevemente la farmacologia e la tossicologia delle classi di diuretici in base al meccanismo d’azione. La Figura 1 mostra esempi di strutture diuretiche raggruppate per meccanismo d’azione: inibitori dell’anidrasi carbonica (CA), inibitori del simporter Na+/K+/2Cl- (diuretici dell’ansa), inibitori del simporter Na+/Cl- (diuretici tiazidici e simil-tiazidici), diuretici osmotici, inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale (alcuni diuretici risparmiatori di potassio) e antagonisti del recettore mineralcorticoide (MR); si noti la varietà delle strutture molecolari. La Figura 2 illustra in dettaglio il sito e il meccanismo delle classi di diuretici nel nefrone (Figura 2A).

Figura 1
Esempi di strutture diuretiche raggruppate per meccanismo d’azione. (A) inibitori dell’anidrasi carbonica; (B) inibitori del simpatizzante Na+/K+/2Cl- (diuretici dell’ansa); (C) inibitori del simpatizzante Na+/Cl- (diuretici tiazidici e simil-tiazidici); (D) diuretici osmotici; (E) inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale (alcuni diuretici risparmiatori di potassio); (F) antagonisti del recettore mineralcorticoide (MR) (antagonisti dell’aldosterone e alcuni diuretici risparmiatori di potassio).
Figura 2
Sito e meccanismo d’azione dei diuretici. (A) Il nefrone con le principali divisioni etichettate. (B) Meccanismo degli inibitori dell’anidrasi carbonica nel tubulo prossimale. (C) Meccanismo degli inibitori del simpatizzante Na+/K+/2Cl- nel tratto ascendente spesso dell’ansa di Henle. (D) Meccanismo degli inibitori del simpatizzante Na+/Cl- nel tubulo distale. (E) Meccanismo degli inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale e degli antagonisti dei recettori mineralcorticoidi nel dotto collettore. Aldo, aldosterone; CA, anidrasi carbonica; MR, recettore dei mineralocorticoidi. Figura modificata da Jackson (2006).

L’identificazione e la quantificazione dei composti proibiti e/o dei loro prodotti metabolici è stato un compito importante nei test antidoping sportivi (Cowan e Kicman, 1997). Storicamente, la rilevazione dei diuretici nei campioni biologici è stata ottenuta utilizzando la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) con rilevazione a raggi ultravioletti (UV-DAD). Tuttavia, la tecnica di rilevamento HPLC-DAD non è specifica per l’identificazione inequivocabile delle sostanze. Pertanto, per la conferma è necessaria la metodologia dello spettro di massa, secondo le normative antidoping internazionali (Trout e Kazlauskas, 2004; Thevis e Schanzer, 2007; WADA, 2009c). La gascromatografia/spettrometria di massa (GC/MS), dopo un’adeguata preparazione e derivatizzazione del campione, è stata, nell’ultimo decennio, la tecnica analitica più utilizzata per la rilevazione dei diuretici. Recentemente, tuttavia, a causa dell’eterogeneità delle strutture chimiche e delle proprietà fisico-chimiche dei diuretici e dell’avvento di una strumentazione più economica, si è diffuso l’uso della cromatografia liquida/MS (LC/MS) (Thevis e Schanzer, 2007). La preparazione del campione prima dell’analisi LC/MS è più semplice rispetto alla GC/MS e non è necessaria alcuna derivatizzazione. Ventura e Segura hanno pubblicato una revisione completa dell’analisi dei diuretici nel 1996 (Ventura e Segura, 1996). Questo articolo si concentrerà principalmente sugli sviluppi e sulle tecniche che sono state sviluppate da allora.

Farmacologia e tossicologia dei diuretici:

  • Inibitori dell’Anidrasi Carbonica

Gli Inibitori dell’Anidrasi Carbonica (Figura 1A) sono per definizione una classe di sostanze che agiscono come inibitori della CA (carbonato deidratasi, carbonato idrolasi, E.C.4.2.1.1) nelle cellule del tubulo prossimale del nefrone (Figura 2B). La CA è un metalloenzima di zinco espresso nell’uomo come una famiglia di almeno 15 isoenzimi (Tashian, 2000), quattro dei quali (CA II, CA IV, CA XII e CA XIV) sono presenti nel rene (Schwartz, 2002). La CA di tipo II, l’isoenzima più potente, rappresenta il 95% della CA totale nel rene e si trova come proteina solubile nel citoplasma. La CA di tipo IV, un isoenzima legato alla membrana, si trova nelle membrane luminali e basolaterali. Questo enzima svolge un ruolo chiave nel riassorbimento del bicarbonato e nella secrezione acida nel nefrone, catalizzando reversibilmente la reazione di idratazione della CO2 con la produzione di ioni H+ e bicarbonato. Sia la CA II che la CA IV sono inibite dai sulfamidici, in particolare dai sulfamidici aromatici con il gruppo funzionale -SO2NH2 non sostituito. La ridotta capacità di scambiare Na+ con H+ in presenza di questi diuretici determina una debole azione diuretica. Inoltre, il bicarbonato viene trattenuto nel lume con conseguente aumento del pH urinario a circa 8 e successivo sviluppo di un’acidosi metabolica. Anche l’escrezione di fosfato viene aumentata con un meccanismo non del tutto chiarito. L’escrezione di Ca2+ e Mg2+ non viene influenzata.

Secrezione H+ a livello del dotto collettore. Effetto netto: Riassorbimento di NaHCO3 ed H2O.
Acetazolamide

Attualmente sono disponibili tre principali inibitori della CA come diuretici (si veda la Figura 1A per le strutture): l’Acetazolamide (il prototipo della classe, una Sulfonamide senza attività antibatterica), la Diclorfenamide e la Metazolamide. Tutti mostrano una biodisponibilità orale del 100% con un’emivita di 6-14 ore. L’Acetazolamide e la Diclorfenamide sono escrete dai reni come farmaci intatti, mentre la Metazolamide è ampiamente metabolizzata. La principale indicazione terapeutica degli inibitori della CA è il glaucoma ad angolo aperto. L’Acetazolamide è spesso utilizzata per la prevenzione del mal di montagna da alta quota (AMS), un effetto patologico dell’alta quota sull’organismo causato dall’esposizione acuta a una bassa pressione parziale di ossigeno in alta quota che può progredire fino all’edema da alta quota (polmonare e cerebrale). (Coote, 1991; Botrè e Botrè, 1993). L’Acetazolamide aumenta l’escrezione di bicarbonato nelle urine, rendendo il sangue più acido e aumentando la ventilazione, favorendo così l’acclimatazione all’alta quota. L’Acetazolamide è utilizzata anche per il trattamento dell’edema. Gli inibitori della CA possono anche essere utilizzati terapeuticamente per il trattamento della ritenzione di liquidi pre-mestruale.

L’anidrasi carbonica è presente in numerosi tessuti extrarenali, tra cui l’occhio, la mucosa gastrica, il pancreas, il sistema nervoso centrale e gli eritrociti. A causa della diversa localizzazione nell’organismo, gli inibitori della CA sono tipicamente utilizzati per indicazioni non diuretiche, come il glaucoma, per diminuire la velocità di formazione dell’umor acqueo e di conseguenza ridurre la pressione intraoculare. È stato dimostrato che la somministrazione topica di dorzolamide, un inibitore della CA che abolisce l’attività enzimatica nel corpo ciliare, non produce alcun effetto diuretico (Mazzarino et al., 2001). Gli inibitori della CA sono utilizzati anche come farmaci antiepilettici, in parte a causa della produzione di acidosi metabolica.

La maggior parte degli effetti avversi, delle controindicazioni e delle interazioni farmacologiche sono conseguenza dell’alcalinizzazione urinaria o dell’acidosi metabolica. Gli effetti avversi, poco frequenti, sono simili a quelli dei sulfamidici. La deviazione dell’ammoniaca di origine renale dall’urina alla circolazione sistemica, la formazione di calcoli e la colica ureterale che causano la precipitazione di sali di fosfato di calcio nelle urine alcaline, il peggioramento dell’acidosi metabolica o respiratoria e la riduzione del tasso di escrezione urinaria di basi organiche deboli sono altri effetti avversi degli inibitori della CA.

L’efficacia degli inibitori della CA come agenti singoli è bassa e l’utilità a lungo termine degli inibitori della CA è spesso compromessa dallo sviluppo di processi di compensazione come l’acidosi metabolica. Inoltre, l’uso continuo di inibitori della CA può comportare una diminuzione dell’effetto terapeutico desiderato. L’acetazolamide ha rappresentato l’1,4% dei risultati positivi per i diuretici nel 2008 (WADA, 2009a).

  • Inibitori del co-trasportatore Na+/K+/2Cl- (diuretici dell’ansa):

Gli inibitori del co-trasportatore Na+/K+/2Cl- (Figura 1B) sono una classe di diuretici a breve durata d’azione molto potenti che si legano al sito di legame del Cl- situato nel dominio transmembrana del co-trasportatore Na+/K+/2Cl-, che si trova nell’arto ascendente spesso dell’ansa di Henle (Figura 2C). Il blocco della funzione di questo simpatizzante determina una significativa riduzione della capacità del rene di concentrare l’urina e un conseguente aumento significativo dell’escrezione urinaria di Na+ e Cl-. Si verifica anche un marcato aumento dell’escrezione di Ca2+, Mg2+ e K+. Anche l’escrezione di acido urico aumenta con la somministrazione acuta, mentre la somministrazione cronica ha l’effetto opposto.

Furosemide

Gli inibitori del co-trasportatore Na+/K+/2Cl- sono la Furosemide, la Bumetanide, l’Acido Etacrinico, la Torsemide, l’Assosemide, la Piretanide e la Tripamide (strutture illustrate nella Figura 1B). Oltre il 90% dei farmaci si lega alle proteine plasmatiche. Sono assorbiti rapidamente e ampiamente dal tratto gastrointestinale (65-90%), ma hanno un’emivita molto breve (meno di 1 ora per Bumetanide e Piretanide e un massimo di 3,5 ore per la Torsemide). Questi inibitori del simporto subiscono un parziale metabolismo (epatico per Bumetanide e Torsemide, Glucuronazione renale per gli altri) con escrezione renale come farmaci intatti (Shankar e Brater, 2003).

A causa della loro struttura a base di Sulfonamidi, alcuni diuretici dell’ansa hanno una debole attività inibitoria della CA che aumenta ulteriormente l’effetto diuretico di questi farmaci. Inoltre, hanno effetti vascolari diretti (Dormans et al., 1996) che aumentano acutamente la capacità venosa sistemica e riducono la pressione di riempimento del ventricolo sinistro. Questo effetto, particolarmente evidente per la furosemide, giova ai pazienti con edema polmonare anche prima che si verifichi la diuresi.

Una delle principali indicazioni dei diuretici dell’ansa è il trattamento dell’edema polmonare acuto. Vengono utilizzati anche per il trattamento dell’insufficienza cardiaca congestizia cronica. Ciò comporta una significativa riduzione della mortalità, una diminuzione del rischio di peggioramento dell’insufficienza cardiaca e un miglioramento della capacità di esercizio (Faris et al., 2002). I diuretici dell’ansa sono anche ampiamente utilizzati per il trattamento dell’ipertensione (van der Heijden et al., 1998). Gli inibitori del simpatizzatore Na+/K+/2Cl- sono indicati anche nel trattamento dell’edema e dell’ascite della cirrosi epatica, nel trattamento dell’edema della sindrome nefrosica e per l’iponatriemia a rischio di vita.

Gli effetti avversi sono tutti correlati allo squilibrio di liquidi ed elettroliti. Essi comprendono iponatriemia e/o deplezione del volume del liquido extracellulare (associati a ipotensione, collasso circolatorio ed episodi tromboembolici), alcalosi ipocloremica, ipokaliemia (che induce aritmie cardiache), ipomagnesiemia, iperuricemia (che occasionalmente porta alla gotta) e iperglicemia. Inoltre, aumentano i livelli plasmatici di colesterolo e trigliceridi delle lipoproteine a bassa densità, mentre diminuiscono i livelli plasmatici di colesterolo delle lipoproteine ad alta densità. I diuretici ad ansa possono causare ototossicità, soprattutto l’Acido Etacrinico. Questa classe di diuretici presenta interazioni farmacologiche con diverse sostanze, tra cui Aminoglicosidi, anticoagulanti, glicosidi digitalici, Litio, Propranololo, Sulfoniluree, Cisplatino, Probenecid e Amfotericina B. Il sinergismo dell’attività diuretica dei diuretici dell’ansa e dei diuretici tiazidici associati porta a una diuresi profonda.

Nel 2008, gli inibitori del simpatizzatore Na+/K+/2Cl- hanno rappresentato il 24,6% dei campioni positivi al doping diuretico. La furosemide è stata il secondo diuretico più frequentemente rilevato, con 104 campioni positivi (23,9%) (WADA, 2009a).

  • Inibitori del co-trasportatore Na+/Cl- (tiazidi e tiazidi-simili):

Gli inibitori del simpatizzatore Na+/Cl- (Figura 1C) hanno un’azione diuretica ottimale nel tubulo convoluto distale iniziale e un effetto diuretico minore nel tubulo prossimale. Inoltre, anche alcuni diuretici tiazidici sono deboli inibitori del CA. Riducono il riassorbimento di Na+ attraverso l’inibizione del co-trasporto Na+/Cl- (Figura 2D). Il legame di Na+ o Cl- al simpatizzatore Na+/Cl- modifica l’inibizione del simpatizzatore indotta dai tiazidici, suggerendo che il sito di legame dei tiazidici è condiviso o alterato sia dal Na+ che dal Cl- (Monroy et al., 2000).

Bendroflumethiazide

Alcuni esempi di farmaci appartenenti a questa classe sono i seguenti (si veda la struttura nella Figura 1C): Bendroflumethiazide, Clorotiazide, Idroclorotiazide, Idroflumetiazide, Meticlorotiazide, Politiazide, Triclormetiazide, clortalidone, Indapamide, Metolazone e Chinetazone. In generale, tutti mostrano una buona biodisponibilità dopo somministrazione orale (100% per la Bendroflumetazide e la Politiazide, almeno il 50% per l’Idroflumetiazide e gli altri). Sono parzialmente metabolizzati da vie sconosciute e sono parzialmente escreti come farmaci intatti dal rene. Il legame con le proteine plasmatiche varia notevolmente tra i vari gruppi. Gli ampi intervalli di emivita variano da 1,5 h per la Clorotiazide a quasi 50 h per il Clortalidone.

Sebbene ci si aspetti che questa classe di diuretici aumenti notevolmente l’escrezione di Na+ e Cl-, questo effetto è moderato poiché circa il 90% del Na+ filtrato viene riassorbito prima di raggiungere il tubulo contorto distale. Come i diuretici dell’ansa, gli inibitori del co-trasportatore Na+/Cl- influenzano l’escrezione di K+ e di acido urico con gli stessi meccanismi; l’escrezione di K+ è marcatamente aumentata dopo la somministrazione e l’escrezione di acido urico è aumentata dopo la somministrazione acuta e diminuisce dopo la somministrazione cronica. Tuttavia, diminuiscono l’escrezione di Ca2+ (Friedman e Bushinsky, 1999).

I diuretici tiazidici sono i più utilizzati. Sono impiegati come terapia di prima linea per l’ipertensione, da soli o in combinazione con altri farmaci antipertensivi (Chobanian et al., 2003). Sono utilizzati anche per il trattamento dell’edema associato a malattie cardiache, epatiche e renali. I diuretici tiazidici sono frequentemente utilizzati per il loro basso costo, l’elevata tolleranza, la buona compliance (somministrazione una volta al giorno), le poche controindicazioni, l’efficacia paragonabile a quella di altre classi di agenti antipertensivi e i comprovati benefici nel ridurre la morbilità e la mortalità cardiovascolare.

Anche in questo caso, come per i diuretici dell’ansa, la maggior parte degli effetti avversi degli inibitori del simporto Na+/Cl- sono dovuti ad anomalie dell’equilibrio dei fluidi e degli elettroliti e comprendono: deplezione del volume extracellulare, ipotensione, ipokaliemia (che compromette l’effetto antipertensivo), iponatremia, ipocloremia, alcalosi metabolica, ipomagnesiemia, ipercalcemia, iperuricemia e iperglicemia (il diabete mellito latente può essere smascherato durante la terapia) (Wilcox et al. , 1999). Tuttavia, a differenza dei diuretici dell’ansa, gli inibitori della simporta Na+/Cl- aumentano i livelli plasmatici di colesterolo delle lipoproteine a bassa densità, colesterolo totale e trigliceridi totali e l’incidenza della disfunzione erettile è maggiore.

Le interazioni farmaco-diuretico tiazidico e tiazidico-simile causano una diminuzione dell’effetto degli anticoagulanti, degli agenti uricosurici, delle sulfoniluree e dell’insulina e aumentano gli effetti dovuti al sinergismo d’azione tra anestetici, diazossido, glicosidi digitalici, litio, vitamina D e diuretici dell’ansa.

Gli inibitori del co-trasportatore Na+/Cl- sono stati la classe di diuretici più abusata nel 2008 secondo le statistiche WADA, con il 38,7% dei campioni positivi. L’idroclorotiazide è stato il diuretico più rilevato, trovato nel 31,4% (137) dei campioni positivi (WADA, 2009a).

  • Diuretici osmotici:
Isosorbide

I diuretici osmotici sono una classe di composti non metabolizzabili a basso peso molecolare. Solo quattro composti sono inclusi in questa classe di diuretici: Glicerina, Isosorbide, Mannitolo e Urea. Le strutture molecolari sono riportate nella Figura 1D. Questi composti sono relativamente inerti dal punto di vista farmacologico, liberamente filtrabili dal glomerulo e non diffondibili attraverso il nefrone. Vengono somministrati in dosi elevate, non solo per via orale (Glicerina, Isosorbide) ma anche per via endovenosa (Mannitolo, Urea). Tale somministrazione aumenta significativamente l’osmolalità del plasma e del fluido tubulare e, a sua volta, provoca un aumento dell’osmolalità delle urine con conseguente riduzione del riassorbimento di acqua nel nefrone distale/dotti collettori. I diuretici osmotici agiscono sia nel tubulo prossimale che nell’ansa di Henle, con quest’ultima come sito d’azione principale. Questi diuretici agiscono anche attraverso un effetto osmotico nei tubuli e riducendo la tonicità midollare. Le emivite variano da meno di 1 ora nel caso della Glicerina e del Mannitolo a quasi 10 ore per l’Isosorbide.

Estraendo acqua dai compartimenti intracellulari, i diuretici osmotici espandono il volume del fluido extracellulare, riducono la viscosità del sangue e inibiscono il rilascio di renina. Ne consegue un aumento dell’escrezione urinaria di tutti gli elettroliti, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3- e PO43-. Il loro uso è limitato a situazioni cliniche ben definite; ad esempio, il mannitolo viene utilizzato per ridurre l’edema cerebrale e la massa cerebrale prima e dopo un intervento di neurochirurgia, nella necrosi tubulare acuta come protettore renale (Levinsky e Bernard, 1988) e per il trattamento della sindrome da disequilibrio dialitico. Poiché i diuretici osmotici estraggono acqua dall’occhio e dal cervello, sono tutti utilizzati per controllare la pressione intraoculare durante gli attacchi acuti di glaucoma e nella chirurgia oculare.

La terapia diuretica osmotica può causare ipernatremia e disidratazione a causa della perdita di acqua in eccesso rispetto alla perdita di elettroliti. Al contrario, il loro uso può portare all’iponatriemia, responsabile dei comuni effetti avversi (cefalea, nausea e vomito). L’iperglicemia può verificarsi come conseguenza del metabolismo della glicerina.

  • Inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale:

Gli inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale (Figura 1E) agiscono nelle cellule del tubulo distale tardivo e del dotto collettore del nefrone inibendo il riassorbimento di Na+ e la secrezione di K+ e H+ (Figura 2E). Il meccanismo molecolare è il blocco dei canali epiteliali del Na+ nella membrana luminale attraverso la competizione con il Na+ per le aree cariche negativamente all’interno del poro del canale del Na+.

Triamterene

Gli unici due farmaci di questa classe in uso clinico sono il Triamterene e l’Amiloride (strutture illustrate anche nella Figura 1E). Entrambi i farmaci mostrano un modesto effetto diuretico da soli e un piccolo aumento dell’escrezione di Na+ e Cl-. In genere, vengono utilizzati in combinazione con altri diuretici per compensare i loro gravi effetti kaliuretici e preservare i livelli di potassio nei pazienti a rischio di ipokaliemia. Nel trattamento dell’edema o dell’ipertensione, la combinazione di un inibitore dei canali del Na+ con un diuretico tiazidico o dell’ansa potenzia l’effetto diuretico e antipertensivo.

Gli inibitori dei canali del Na+ mostrano una bassa biodisponibilità orale e grandi differenze nell’emivita (più di 20 ore per l’amiloride, meno di 5 ore per il triamterene). La via di eliminazione è prevalentemente renale per l’Amiloride intatta, mentre il Triamterene viene ampiamente metabolizzato nel 4-idrossitriamterene solfato attivo ed escreto nelle urine. Gli effetti avversi più comuni degli inibitori dei canali del Na+ sono nausea, vomito, diarrea, cefalea, crampi alle gambe e vertigini. L’effetto avverso più pericoloso degli inibitori dei canali del Na+ è l’iperkaliemia. Il Triamterene può anche ridurre la tolleranza al glucosio e indurre fotosensibilizzazione.

L’Amiloride e il Triamterene sono stati rilevati nel 3% dei campioni positivi al doping diuretico nel 2008 (WADA, 2009a).

  • Antagonisti dei recettori dei mineralcorticoidi

Gli antagonisti dei recettori dei mineralcorticoidi (Figura 1F) sono inibitori competitivi dell’Aldosterone che si legano e inibiscono gli MR citosolici presenti nelle cellule epiteliali del tubulo distale tardivo e del dotto collettore del nefrone (Figura 2E).

Il MR è un membro della superfamiglia dei recettori nucleari per gli steroidi. Normalmente, l’Aldosterone entra nella cellula epiteliale e si lega ai MR. Il complesso MR-aldosterone trasloca poi nel nucleo dove si lega a specifiche sequenze di DNA (elementi responsivi all’ormone), regolando così l’espressione di molteplici prodotti genici chiamati proteine indotte dall’aldosterone. A differenza del complesso MR-aldosterone, il complesso MR-antagonista non è in grado di indurre la sintesi di proteine indotte dall’aldosterone.

Spironolattone

I composti appartenenti a questa classe (vedi anche Figura 1F per le strutture molecolari) sono, ad esempio, lo Spironolattone, il Canrenone, il Canrenoato di Potassio e l’Eplerenone. La disponibilità orale dello Spironolattone, la molecola prototipo della classe, è di circa il 65%; è ampiamente metabolizzato, subisce un ricircolo enteroepatico, si lega fortemente alle proteine plasmatiche e ha un’emivita breve (circa 1,6 h) (Beermann, 1984). Il Canrenone è un metabolita attivo dello Spironolattone con un’emivita 10 volte superiore (16,5 h) che prolunga l’effetto del composto madre. Il Canrenoato non è attivo, ma viene convertito in Canrenone nell’organismo. L’Eplerenone ha una buona disponibilità orale ed è ampiamente metabolizzato.

Gli antagonisti dei recettori dei mineralcorticoidi hanno effetti sull’escrezione urinaria simili a quelli degli inibitori dei canali Na+ dell’epitelio renale. L’efficacia clinica degli antagonisti dei MR dipende strettamente dai livelli endogeni di Aldosterone; livelli più elevati provocano effetti maggiori.

Questo gruppo di diuretici è molto utile come alternativa alla terapia sostitutiva del potassio. Di solito vengono impiegati in caso di elevate concentrazioni di potassio. Nel trattamento dell’edema e dell’ipertensione, questi farmaci vengono spesso co-somministrati con i diuretici tiazidici o dell’ansa, oltre che con gli altri diuretici risparmiatori di K+. Lo spironolattone è utile nel trattamento dell’iperaldosteronismo primario e dell’edema refrattario associato all’aldosteronismo secondario (Ouzan et al., 2002). Analogamente agli inibitori dei canali del Na+, l’effetto avverso più comune degli antagonisti del MR è l’iperkaliemia.

A causa della sua struttura molecolare (Figura 1F), lo Spironolattone ha una certa affinità per i recettori del Progesterone e degli Androgeni che causa alcuni effetti collaterali come ginecomastia, impotenza e irregolarità mestruali. Al contrario, grazie al gruppo 9,11-epossido, l’Eplerenone ha un’affinità molto bassa per i Recettori del Progesterone e degli Androgeni (<1% e <0,1%, rispettivamente) rispetto allo Spironolattone. La somministrazione cronica di Spironolattone può indurre tumori maligni; in particolare, è stato osservato il cancro al seno. Per quanto riguarda le interazioni farmaco-farmaco, i salicilati riducono la secrezione tubulare di Canrenone e diminuiscono l’efficacia diuretica dello Spironolattone, mentre quest’ultimo altera la clearance dei glicosidi digitalici.

Canrenone e Spironolattone insieme hanno rappresentato il 4,3% dei campioni positivi al doping diuretico nel 2008 (WADA, 2009a).

Diuretici e Sport:

  • Osservazioni generali

Come già detto, i diuretici sono comunemente prescritti in medicina clinica per il trattamento dell’ipertensione e di altri disturbi cardiovascolari. Questi composti sono anche frequentemente utilizzati in modo illecito nello sport. I diuretici sono vietati in tutti gli sport perché possono causare una rapida perdita di peso e possono agire come agenti mascheranti (per nascondere gli effetti di altre sostanze proibite) sia in gara che fuori. Tuttavia, il Codice Mondiale Antidoping (WADA, 2009f) consente l’uso terapeutico dei diuretici quando gli atleti e i loro medici richiedono un’esenzione per uso terapeutico (TUE) secondo lo Standard Internazionale per le TUE (WADA, 2009d). La TUE è definita come “l’autorizzazione all’uso, a scopo terapeutico, di sostanze o metodi contenuti nella Lista delle sostanze o dei metodi proibiti, ogni volta che viene approvata da un Comitato per l’esenzione dall’uso terapeutico sulla base di un dossier medico documentato prima dell’uso della sostanza nello sport”. Per i diuretici, l’uso terapeutico principale consentito è quello per l’ipertensione (WADA, 2008b). Va notato che una TUE non è valida se l’urina di un atleta contiene un diuretico in associazione a un livello soglia o sotto-soglia di un’altra sostanza esogena inclusa nella Lista proibita. Grazie alla TUE, alcuni atleti fanno uso di diuretici per scopi medici legittimi; in molti casi, tuttavia, l’uso di diuretici è illecito (Clarkson e Thompson, 1997).

  • DOPING e Diuretici

Ragionevolmente, l’uso più efficace dei diuretici nel doping sportivo sarebbe prima di un test antidoping. I diuretici aumentano il volume delle urine e diluiscono gli agenti dopanti e i loro metaboliti presenti nelle urine, rendendone più problematica l’individuazione da parte delle analisi antidoping convenzionali. Per questo motivo, i diuretici sono classificati come agenti mascheranti nella Lista proibita della WADA (classe S5: “Diuretici e altri agenti mascheranti”) (WADA, 2009b).

Sebbene vi siano poche prove di un miglioramento delle prestazioni atletiche in seguito alla somministrazione di diuretici, il loro abuso è molto diffuso tra gli atleti che vogliono perdere peso rapidamente. Ad esempio, l’uso di diuretici può consentire a un atleta di ridurre transitoriamente il peso corporeo, il che rappresenta un chiaro vantaggio nella lotta, nel pugilato, nel judo e nel sollevamento pesi, nonché negli sport in generale in cui sono coinvolte categorie di peso e tra gli atleti che desiderano mantenere un peso corporeo basso, come le ginnaste e le ballerine. Gli sciatori e gli alpinisti, tuttavia, fanno un uso legittimo dell’acetazolamide (un inibitore della CA che agisce anche su siti diversi dal rene) per prevenire l’AMS.

Come già detto, i diuretici sono vietati nello sport perché possono essere utilizzati: (i) direttamente, per produrre una rapida perdita di peso che può essere fondamentale per raggiungere una categoria di peso negli eventi sportivi; e/o (ii) indirettamente, per alterare il normale profilo di metabolismo/escrezione di altre sostanze dopanti. In entrambi i casi, discussi più dettagliatamente in seguito, la somministrazione di diuretici può essere acuta o cronica, con dosi somministrate che possono superare notevolmente i livelli terapeutici. In generale, gli atleti possono utilizzare i diuretici in una singola dose alcune ore prima di una gara (ad esempio, lottatori o sportivi a scopo di mascheramento) o abusarne cronicamente per mesi (ad esempio, ginnaste). È importante notare che i diuretici di cui gli atleti abusano maggiormente (furosemide, idroclorotiazide e triamterene) hanno un’emivita breve e sono quindi non rilevabili nelle urine se i campioni non vengono raccolti entro 24-48 ore dall’ultima somministrazione.

  • Diuretici, esercizio fisico e perdita di peso

Nel tentativo di valutare l’importanza dell’uso di diuretici nella perdita di peso, Caldwell et al. (1984) hanno confrontato il diverso effetto della disidratazione acuta indotta dall’esercizio fisico, dalla sauna e dai diuretici sulla variazione di peso. I risultati hanno mostrato una diminuzione di 2,3 ± 0,8 kg dopo l’esercizio fisico, 3,5 ± 0,8 kg dopo la sauna e 3,1 ± 0,8 kg dopo la somministrazione di furosemide. Inoltre, i bodybuilder abusano di diuretici insieme a steroidi androgeno-anabolizzanti per accentuare la definizione muscolare e il tono corporeo. Nello stesso studio riportato da Caldwell et al. è stato dimostrato che la variazione del volume plasmatico negli atleti è pari a -0,9% dopo l’esercizio fisico, -10,3% dopo la sauna e -14,1% dopo la somministrazione di furosemide (quantità totale di 1,7 mg-kg-1 in due dosi divise, 16 ore prima del test) (Caldwell et al., 1984).

Una freccia indica un effetto moderato; due frecce indicano un effetto profondo.
GFR, velocità di filtrazione glomerulare; PRA, attività della renina plasmatica; VO2 max, massima captazione di ossigeno.

I diuretici possono avere diversi effetti fisiologici sulla fisiologia dell’esercizio, tra cui effetti sul metabolismo (termoregolazione, omeostasi del potassio), sul sistema cardiovascolare e sul sistema respiratorio [azioni polmonari, assorbimento di ossigeno (VO2)]. La maggior parte degli effetti è legata alle conseguenze della deplezione di volume e dello squilibrio e della deplezione di elettroliti. L’esercizio fisico può influenzare anche l’azione dei diuretici, con conseguenze sia sulla farmacologia che sulla farmacocinetica. A livello del nefrone, l’esercizio fisico può sia integrare che antagonizzare gli effetti dei diuretici. L’esercizio fisico induce acutamente un bilancio idrico negativo e l’esercizio fisico regolare a lungo termine abbassa la pressione sanguigna, aumentando le proprietà farmacologiche dei diuretici (Zappe et al., 1996). L’esercizio fisico influenza anche le azioni specifiche dei diuretici; può causare uno spostamento acuto del potassio intracellulare nello spazio intravascolare (Young et al., 1992) e potenziare l’effetto kaliuretico dei diuretici. Mentre i diuretici tiazidici sono associati all’insulino-resistenza (Moser, 1998), l’esercizio fisico potenzia l’effetto opposto (Plasqui e Westerterp, 2007). Nella maggior parte dei casi, l’esercizio fisico viene utilizzato come terapia per l’insulino-resistenza perché attiva le cellule β pancreatiche attraverso il sistema neuroadrenergico (Bordenave et al., 2008). Questo riduce i livelli di insulina nel sangue e di conseguenza aumenta il rilascio epatico di glucosio e diminuisce l’utilizzo muscolare dell’insulina (Bonen et al., 2006). Sebbene vi siano poche informazioni su come l’esercizio fisico influisca sulla farmacocinetica dei diuretici, clorotiazide, idroclorotiazide e triamterene hanno un’emivita di eliminazione abbastanza breve (1,5-4 ore) da essere influenzata da 1 ora o più di esercizio fisico prolungato (Somani, 1996), che riduce il flusso sanguigno renale ed epatico. Pertanto, queste sostanze non vengono sempre rilevate nei campioni di urina raccolti dopo una gara o al termine di un’intensa sessione di allenamento. È da notare che sia l’esercizio fisico sia i diuretici possono causare indipendentemente la perdita di liquidi ed elettroliti. La Tabella 2, adattata da Caldwell et al. (1984) e Reents (2000), riassume gli effetti dell’esercizio e dei diuretici sulla fisiologia renale.

È noto che durante l’esercizio fisico la temperatura del muscolo scheletrico supera la temperatura interna entro alcuni minuti, e l’alterazione dei sistemi termoregolatori dell’organismo è uno dei rischi principali dell’abuso di diuretici. La marcata disidratazione conseguente all’assunzione di diuretici esercita un effetto dannoso sui sistemi cardiovascolare e termoregolatorio dell’organismo durante l’esercizio e può portare a esaurimento, battito cardiaco irregolare, infarto e morte. È stato dimostrato che sia l’acetazolamide (Brechue e Stager, 1990), un leggero diuretico, sia la furosemide (Claremont et al., 1976), un potente diuretico, compromettono l’aumento adattativo del flusso sanguigno cutaneo durante l’esercizio.

I diuretici influenzano l’omeostasi del potassio nel muscolo in esercizio; il potassio intracellulare e il potenziale di membrana a riposo della cellula diminuiscono entrambi. Tutti i diuretici, tranne gli agenti risparmiatori di potassio, aumentano la kaliuresi, accelerando la deplezione del potassio intracellulare. L’ipokaliemia che ne consegue può portare a crampi muscolari e ad aritmie cardiache secondarie a spostamenti/perdite di elettroliti. D’altra parte, l’uso eccessivo di diuretici risparmiatori di potassio, come lo spironolattone, il triamterene e l’amiloride, può portare all’iperkaliemia e di conseguenza esporre gli atleti ad aritmie maligne (Appleby et al., 1994). Inoltre, l’interferenza della maggior parte dei diuretici con il metabolismo dell’acido urico può causare un attacco di gotta, che può essere molto doloroso (Koutlianos e Kouidi, 2006).

La disidratazione indotta dai diuretici influenza la frequenza cardiaca da sforzo. In particolare, a bassa intensità di esercizio risulta una frequenza cardiaca più elevata, mentre durante lo sforzo massimale l’effetto è minore o quasi assente (Stager et al., 1990). Ciò è particolarmente vero per l’abuso di acetazolamide (Brechue e Stager, 1990) e, in misura minore, di furosemide (Claremont et al., 1976). Studi condotti sugli inibitori della CA e sui diuretici tiazidici hanno dimostrato che dopo la somministrazione di acetazolamide (Brechue e Stager, 1990) o di una combinazione idroclorotiazide-triamterene (Nadel et al., 1980) il volume plasmatico e il volume dell’ictus sono significativamente diminuiti. La perdita di volume plasmatico e di volume del battito interrompe la termoregolazione attraverso la vasodilatazione periferica (raffreddamento per irraggiamento) e la sudorazione (raffreddamento per evaporazione), compromettendo la risposta vasodilatatoria fisiologica sia acuta che a lungo termine all’esercizio aerobico. Inoltre, gli antagonisti dell’aldosterone, in particolare lo spironolattone, interferiscono con l’aumento della sensibilità dei recettori dell’aldosterone dovuto all’ipervolemia indotta dall’esercizio (una conseguenza del normale adattamento all’esercizio fisico regolare).

  • Effetti aggiuntivi di classi specifiche di diuretici

Poiché la CA svolge un ruolo chiave nei meccanismi di regolazione acido-base, gli inibitori della CA sono l’unica classe di diuretici che può influenzare la funzione polmonare. È stato dimostrato che l’acetazolamide compromette l’eliminazione di CO2 durante l’esercizio fisico (Scheuermann et al., 1999), ma anche l’efflusso di CO2 dal muscolo inattivo (Kowalchuk et al., 1992). Nell’AMS, l’acetazolamide migliora l’ossigenazione alveolare aumentando le pressioni arteriose di ossigeno e abbassando le pressioni arteriose di anidride carbonica (Bradwell et al., 1986). Gli effetti metabolici cellulari dell’acetazolamide possono prevalere sui suoi effetti polmonari e causare un’inibizione del VO2 durante l’esercizio massimale (Stager et al., 1990; Kowalchuk et al., 1992). La furosemide diminuisce il volume tidalico, la ventilazione minima e il rapporto di scambio respiratorio alla soglia aerobica (Caldwell et al., 1984). Al contrario, i dati clinici indicano che la furosemide inalata riduce la broncocostrizione indotta dall’esercizio fisico nei bambini asmatici (Munyard et al., 1995). Gli effetti dei diuretici sul VO2 sono variabili. La furosemide provoca un effetto dose-dipendente; a basse dosi non ha alcuna influenza sul VO2 (Armstrong et al., 1985; Baum et al., 1986), ma il VO2 diminuisce significativamente a dosi più elevate (Caldwell et al., 1984). L’acetazolamide influisce sul VO2 solo durante l’esercizio massimale (Stager et al., 1990; Kowalchuk et al., 1992), poiché il VO2 non è influenzato in condizioni di normossia (Brechue e Stager, 1990), ma è notevolmente migliorato in condizioni di ipossia (Schoene et al., 1983). Gli effetti dell’acetazolamide sulle prestazioni dipendono dall’altitudine; a livello del mare (Heigenhauser et al., 1980) e in condizioni di normossia (Schoene et al., 1983; Stager et al., 1990) può compromettere le prestazioni aerobiche, ma in condizioni di ipossia diminuisce il tempo di esaurimento durante l’esercizio submassimale (Stager et al., 1990).

Infine, i diuretici tiazidici sono derivati dei sulfamidici e possono causare fotosensibilità se si pratica attività fisica all’aperto nelle ore di mezzogiorno.

Caldwell et al. hanno condotto uno studio sulla riduzione del carico di lavoro ciclistico indotta da diuretici per valutare gli effetti dell’ipoidratazione sulle prestazioni al cicloergometro. In questo studio, il VO2 max (massimo assorbimento di ossigeno) e il carico di lavoro in bicicletta diminuiscono negli atleti dopo l’assunzione di furosemide. Anche dopo la reidratazione, la resistenza muscolare e le prestazioni sono notevolmente compromesse dall’uso di diuretici (Caldwell et al., 1984). Ulteriori studi condotti su corridori di media distanza (Armstrong et al., 1985) e lottatori (Caldwell, 1987) hanno confermato che i diuretici riducono gli effetti sulla prestazione atletica complessiva. Sebbene non siano disponibili dati sufficienti per stabilire l’effetto del trattamento diuretico a lungo termine sulla capacità di esercizio, è stato chiaramente dimostrato che il trattamento diuretico a dose singola e a breve termine influisce negativamente sulla capacità di esercizio massimale e sulla durata dell’esercizio submassimale prolungato (Fagard et al., 1993). Per la moltitudine di ragioni sopra menzionate, gli svantaggi legati alla somministrazione di diuretici superano i potenziali vantaggi della riduzione del peso e della diluizione delle urine; la disidratazione compromette drasticamente la capacità aerobica e la forza muscolare e riduce l’efficienza metabolica. Ciò si traduce in un effetto negativo sulla capacità complessiva di praticare sport ed esercizio fisico e soprattutto sulle prestazioni atletiche (Caldwell et al., 1984; Armstrong et al., 1985). Inoltre, un potenziale effetto dell’abuso di diuretici è la possibile alterazione della dimensione della filtrazione glomerulare, che dipende da una serie di parametri (Edwards et al., 1999), la maggior parte dei quali può essere marcatamente influenzata dal meccanismo d’azione delle diverse classi di diuretici. Infine, va notato che la squalifica dalle competizioni e gli altri effetti dannosi precedentemente menzionati dell’abuso di diuretici compensano qualsiasi beneficio percepito.

Sebbene molti degli studi sopra citati siano stati pubblicati negli anni ’80 e ’90, i diuretici sono ancora ampiamente abusati nello sport (e sono tra gli agenti terapeutici più prescritti). Pochi studi sugli effetti dei diuretici sugli atleti sono stati pubblicati di recente, perché negli ultimi tempi la maggior parte degli studi che valutano gli agenti dopanti e l’esercizio fisico e lo sport si sono concentrati su farmaci e metodi di miglioramento delle prestazioni più recenti. L’uso di diuretici per mascherare altre sostanze proibite rimane comunque un problema serio.

Analisi dei diuretici

  • Osservazioni generali

Per la rilevazione dei diuretici nelle urine nell’ambito del doping sportivo, la WADA ha fissato un unico livello minimo di prestazione richiesto (MRPL) di 250 ng-mL-1 per i laboratori accreditati (WADA, 2009e). Anche se le potenze relative, il metabolismo e le proprietà di eliminazione variano notevolmente (e determinano livelli urinari diversi) tra le classi di diuretici (Tabella 3), l’MRPL di 250 ng-mL-1 è sufficiente per rilevare l’abuso acuto di diuretici da parte degli atleti. È probabile che dosaggi inferiori di diuretici non siano sufficienti a provocare l’effetto di mascheramento o la drastica e acuta perdita di peso ricercata da chi abusa di diuretici.

*La potenza è relativa ai diuretici della stessa classe.
NA, dati non disponibili.

Per l’analisi dei diuretici sono state proposte diverse tecniche analitiche, tra cui principalmente HPLC-UV-DAD, GC/MS, LC/MS e LC/MS-MS, cromatografia elettrocinetica micellare ed elettroforesi capillare. Tuttavia, la soluzione migliore per un metodo di screening completo in grado di rilevare la presenza in un campione biologico di qualsiasi diuretico, soddisfacendo al contempo l’MRPL fissato dalla WADA, è rappresentata dai metodi basati su GC/MS, LC/MS e LC/MS-MS. In genere, l’uso di strumentazioni GC/MS, LC/MS e LC/MS-MS consente di rilevare i composti progenitori dei diuretici e/o i metaboliti più diagnostici e abbondanti. Tuttavia, in alcuni casi, l’analita target può non essere il composto progenitore o i suoi metaboliti, ma uno o più prodotti di degradazione formati dopo l’idrolisi dei diuretici in ambiente acquoso. Questo è il caso dei diuretici tiazidici, tra cui soprattutto l’idroclorotiazide e l’altiazide. Questo fenomeno è più rilevante quando c’è un ritardo tra la raccolta del campione e l’analisi di laboratorio (Thieme et al., 2001; Goebel et al., 2004; Deventer et al., 2009).

Negli anni ’80 e ’90, la GC/MS era la tecnica analitica più comunemente utilizzata dai laboratori antidoping per l’analisi degli xenobiotici nelle urine (Maurer, 1992; Hemmersbach e de la Torre, 1996). Storicamente, anche i diuretici venivano analizzati con la GC/MS [ampiamente rivista da Ventura e Segura, 1996 (Ventura & Segura, 1996)]. La recente evoluzione verso la LC/MS (vedi sotto) è stata guidata da una serie di cause concomitanti che rendono l’approccio basato sulla GC/MS meno preferibile rispetto a quello degli ultimi due decenni: (i) il numero di sostanze target, e in particolare di xenobiotici a basso peso molecolare, da sottoporre a screening nelle analisi antidoping è aumentato drasticamente nel periodo 2002-2007, promuovendo lo sviluppo di tecniche analitiche più “universali” volte a ridurre il rapporto risorse/test; (ii) la necessità di semplificare il pretrattamento dei campioni a causa dell’aumento del numero di procedure analitiche eseguite contemporaneamente nei laboratori antidoping; e (iii) i progressi tecnologici nel campo della strumentazione analitica e, più specificamente, la disponibilità di sistemi LC/MS e LC/MS-MS da banco a un prezzo accessibile. Tutti questi eventi hanno favorito il progressivo passaggio dalla GC/MS alla LC/MS.

  • Gascromatografia/spettrometria di massa:

La gascromatografia/spettrometria di massa è ancora utilizzata da molti laboratori antidoping e può ancora rappresentare una valida alternativa per l’analisi antidoping dei diuretici. Una procedura analitica generale basata sulla GC/MS è strutturata come una serie di fasi di pretrattamento (come minimo: estrazione dei diuretici dalla matrice biologica e derivatizzazione chimica) da eseguire prima della corsa cromatografica.

Pretrattamento del campione Come è noto, l’analisi GC/MS di campioni biologici per lo screening dei diuretici richiede una serie di procedure prestrumentali volte a rendere il campione adatto all’analisi. Fondamentalmente, le fasi critiche sono rappresentate dall’estrazione dei diuretici dalla matrice biologica e dalla derivatizzazione chimica eseguita per aumentare la volatilità e la stabilità termica dei composti target.
Sono stati pubblicati diversi metodi per la rilevazione dei diuretici nelle urine utilizzando procedure di estrazione liquido/liquido (L/L) e fase solida (SPE). La SPE può consentire il recupero dei diuretici con rese più elevate, ma allo stesso tempo l’uso di cartucce monouso aumenta il costo complessivo della procedura di pretrattamento, soprattutto nel caso di supporti più complessi, come i supporti a superficie interna in fase inversa (ISRP-size exclusion).

Le colonne pre-attivate disponibili in commercio sono state testate per la loro efficacia e la scelta migliore dovrebbe dipendere dalle caratteristiche della matrice e dalla composizione prevista del campione [rivista da Ventura e Segura nel 1996 (Ventura e Segura, 1996)].

D’altra parte, l’estrazione L/L richiede generalmente più procedure di estrazione. Quando si desidera rilevare tutti i diuretici (basici, acidi e neutri), la soluzione ottimale è un processo basato su due procedure di estrazione L/L separate (una in mezzo neutro o basico e un’altra in mezzo acido) utilizzando acetato di etile o una miscela di solventi organici. È possibile aggiungere solfato di sodio anidro per favorire l’effetto di salatura. Particolare attenzione deve essere dedicata allo studio dei potenziali processi di degradazione che potrebbero coinvolgere i composti target. È stata dimostrata l’ossidazione dei tiazidi (althiazide, benzthiazide e politiazide) in presenza di acetato di etile, pertanto è necessario valutare preliminarmente l’efficacia e la non reattività di diversi solventi di estrazione.

In alcuni casi, due o più fasi di pretrattamento possono essere combinate, come nel caso della metilazione estrattiva in cui sia l’estrazione che la derivatizzazione sono combinate in un’unica procedura.

  • Procedure di derivatizzazione

Come già detto, la derivatizzazione è necessaria prima dell’analisi GC/MS, poiché la maggior parte dei diuretici non è sufficientemente volatile, lipofila o termicamente stabile per essere analizzata direttamente con questa tecnica analitica. Le procedure di derivatizzazione più comuni sono la sililazione e la metilazione, ma quest’ultima è solitamente preferita in quanto consente di ottenere rese sufficienti di derivati più stabili per la maggior parte dei diuretici [rivisto da Carreras et al. nel 1994 (Carreras et al., 1994)]. La metilazione può essere eseguita “staticamente” (con una miscela di ioduro di metile e acetone sotto riscaldamento termico) o “dinamicamente” mediante metilazione estrattiva (Lisi et al., 1991; Lisi et al., 1992) o metilazione “in colonna” (flash methylation) (Beyer et al., 2005). Quando la metilazione viene eseguita con un processo autonomo, il tempo può essere drasticamente ridotto dall’irradiazione a microonde, in combinazione o in alternativa all’incubazione termica (Amendola et al., 2003).

Condizioni cromatografiche e spettrometriche La fase stazionaria migliore per l’analisi dei composti diuretici è il fenilmetilsilicone, che consente di separare efficacemente tutti i diuretici in tempi ragionevoli (<15 min). Tempi drasticamente più brevi possono essere ottenuti con sistemi fast-GC, in cui vengono accoppiate con successo colonne di ultima generazione e rivelazione spettrometrica di massa basata su un’elettronica veloce. I sistemi Fast-GC consentono di ridurre di 10 volte la durata complessiva della corsa cromatografica (Morra et al., 2006). La ionizzazione a impatto elettronico e la rivelazione MS sono i metodi più descritti [rivisti in Ventura e Segura, 1996 e da Müller et al. nel 1999 (Ventura e Segura, 1996; Müller et al., 1999)]. Gli spettri di massa dei derivati metilici dei diuretici sono stati descritti da diversi autori e i profili di frammentazione sono stati interpretati anche per confronto con i derivati metilici deuterati (Yoon et al., 1990).

  • Cromatografia liquida/spettrometria di massa

Quando i diuretici sono stati introdotti nell’elenco delle sostanze proibite dalle autorità sportive internazionali, i primi tentativi di creare un metodo di screening per il loro rilevamento si sono basati sull’HPLC. All’epoca, come rivelatore fu utilizzato un diode array UV che facilitava l’identificazione dei picchi (Ventura e Segura, 1996). Secondo i requisiti del CIO/WADA, le procedure di conferma necessarie per sostenere un caso positivo devono basarsi sulla MS. Per questo motivo, nella maggior parte dei casi, la tecnica scelta è stata un metodo GC/MS dopo metilazione dei composti. Per i motivi illustrati nelle sezioni precedenti, alla fine degli anni ’90, quando sono diventati disponibili strumenti LC/MS più robusti, affidabili ed economici, sono stati introdotti importanti cambiamenti nelle strategie di rilevamento dei diuretici nel campo del doping. I primi tentativi di utilizzare la LC/MS per la rilevazione dei diuretici sono iniziati all’inizio degli anni ’90, utilizzando interfacce termospray o a fascio di particelle (Ventura et al., 1991) nelle analisi di conferma. La mancanza di robustezza delle apparecchiature non consentiva un metodo di screening quotidiano basato su questi strumenti.

Thieme et al. (Thieme et al., 2001) hanno descritto un metodo per l’analisi di 32 diuretici nelle urine umane mediante LC/MS/MS utilizzando una tecnica di ionizzazione electrospray. Questa tecnica ha il vantaggio di poter utilizzare le tradizionali velocità di flusso LC e le colonne LC a fase inversa (colonne di ottadecilsilano-ODS con particelle di 5 o 3 µm) solitamente utilizzate nei metodi LC-UV. Inoltre, è possibile utilizzare contemporaneamente le modalità di ionizzazione positiva e negativa, consentendo la rilevazione di composti acidi e basici inclusi tra i diuretici. L’analisi mediante MS tandem con quadrupoli a triplo stadio è risultata sufficientemente selettiva e sensibile rispetto ai metodi precedenti e ha reso possibile la semplificazione della preparazione dei campioni, in quanto la pulizia degli estratti urinari era meno critica rispetto ai metodi LC-UV progettati in precedenza.

Lo sviluppo di nuovi analizzatori (trappole ioniche) accoppiati alla LC ha creato ulteriori alternative per l’analisi dei diuretici mediante LC/MS (Deventer et al., 2002). Ancora più recentemente, la necessità di strategie più universali per l’analisi degli agenti dopanti ha introdotto l’uso di analizzatori time-of-flight (Georgakopoulos et al., 2007) che possono essere accoppiati alla LC. Per alcuni composti e ai fini dell’identificazione, la ionizzazione mediante ionizzazione chimica a pressione atmosferica (un’altra possibile tecnica di ionizzazione delle interfacce LC/MS) è interessante in quanto produce una frammentazione aggiuntiva (Qin et al., 2003).

La selettività e la sensibilità di queste tecniche hanno permesso di includere nelle stesse procedure di screening anche altre droghe non diuretiche, anch’esse vietate nello sport (Deventer et al., 2005; Mazzarino et al., 2008). Inoltre, sono stati esplorati diversi approcci per la preparazione dei campioni. In passato, le classiche doppie estrazioni con solventi organici a pH acido e basico venivano utilizzate per consentire il recupero di diuretici con proprietà fisico-chimiche diverse.

Le nuove caratteristiche degli strumenti e l’estensione dei metodi di screening ad altri composti ampliano le possibilità di preparazione dei campioni. Specifiche procedure SPE possono essere eseguite in sistemi robotici (Goebel et al., 2004) e alcune procedure analitiche non richiedono alcuna preparazione del campione, ma solo una diluizione del campione di urina e la successiva iniezione diretta nel sistema LC/MS (Politi et al., 2007; Thorngren et al., 2008). I miglioramenti nella velocità di scansione degli spettrometri di massa, così come le colonne LC e le pompe LC più performanti, consentono di aumentare la velocità di analisi (UPLC o fast LC) e di effettuare procedure di screening più eterogenee mediante LC/MS/MS. Attualmente, esistono analisi che includono i diuretici tra le altre sostanze dopanti, in cui più di 100 composti diversi possono essere analizzati in meno di 10 minuti (Thorngren et al., 2008; Ventura et al., 2008).

Sintesi e conclusione:

I membri della classe dei farmaci diuretici variano notevolmente per struttura, proprietà fisico-chimiche, sito e meccanismo d’azione. Negli anni ’90 l’analisi dei diuretici nel doping (mediante LC-UV o GC/MS) rappresentava una sfida per i laboratori antidoping a causa dell’eterogeneità delle sostanze incluse. Dall’avvento di strumenti LC/MS consolidati e affidabili, la loro individuazione nei campioni di urina non è più un problema. Gli obiettivi futuri dell’analisi dei diuretici comprendono lo sviluppo di metodi di rilevamento più efficienti ed economici. Aumentare la sensibilità dei metodi e il numero di composti nello screening, riducendo al contempo i tempi e i costi di analisi per i laboratori, sarebbe un miglioramento auspicabile. Inoltre, lo sviluppo di metodi che combinino il rilevamento dei diuretici con altre sostanze proibite migliorerà la capacità dei laboratori di monitorare gli abusi e il doping nello sport.

In conclusione, l’uso dei diuretici, se specificatamente inteso in ambito Bodybuilding, viste anche le tecniche di ratio Sodio/Sale:Acqua, e l’utilizzo di ACE II inibitori per finalità lipolitiche indirette, nonché un adeguato rapporto tra introito di Sodio e Potassio, risulta molto limitato in senso di vantaggi concreti per l’atleta. L’effetto di aumento dell’Aldosterone androgeno-dipendente è facilmente gestibile con altri interventi fermo restando che la presenza di un ACE II inibitore nella preparazione rappresenta di per se un limite sensibile alla manifestazione tangibile del problema.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  • Amendola L, Colamonici C, Mazzarino M, Botrè F. Rapid determination of diuretics in human urine by gas chromatography – mass spectrometry following microwave assisted derivatization. Anal Chim Acta. 2003;475:125–136. [Google Scholar]
  • Appleby M, Fisher M, Martin M. Myocardial infarction, hyperkalaemia and ventricular tachycardia in a young male body-builder. Int J Cardiol. 1994;44:171–174. [PubMed] [Google Scholar]
  • Armstrong LE, Costill DL, Fink WJ. Influence of diuretic-induced dehydration on competitive running performance. Med Sci Sports Exerc. 1985;17:456–461. [PubMed] [Google Scholar]
  • Barroso O, Mazzoni I, Rabin O. Hormone abuse in sports: the antidoping perspective. Asian J Androl. 2008;10:391–402. [PubMed] [Google Scholar]
  • Baum K, Essfeld D, Stegemann J. The influence of furosemide on heart rate and oxygen uptake in exercising man. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1986;55:619–623. [PubMed] [Google Scholar]
  • Beermann B. Aspects on pharmacokinetics of some diuretics. Acta Pharmacol Toxicol (Copenh) 1984;54(Suppl. 1):17–29. [PubMed] [Google Scholar]
  • Beyer J, Bierl A, Peters FT, Maurer HH. Screening procedure for detection of diuretics and uricosurics and/or their metabolites in human urine using gas chromatography-mass spectrometry after extractive methylation. Ther Drug Monit. 2005;27:509–520. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bonen A, Dohm GL, van Loon LJ. Lipid metabolism, exercise and insulin action. Essays Biochem. 2006;42:47–59. [PubMed] [Google Scholar]
  • Bordenave S, Brandou F, Manetta J, Fedou C, Mercier J, Brun JF. Effects of acute exercise on insulin sensitivity, glucose effectiveness and disposition index in type 2 diabetic patients. Diabetes Metab. 2008;34:250–257. [PubMed] [Google Scholar]
  • Botrè F. New and old challenges of sports drug testing. J Mass Spectrom. 2008;43:903–907. [PubMed] [Google Scholar]
  • Botrè F, Botrè C. The carbonic anhydrases: are these enzymes still a good deal for a pharmacologist? Curr Top Med Chem. 1993;1:313–347. [Google Scholar]
  • Bradwell AR, Dykes PW, Coote JH, Forster PJ, Milles JJ, Chesner I, et al. Effect of acetazolamide on exercise performance and muscle mass at high altitude. Lancet. 1986;1:1001–1005. [PubMed] [Google Scholar]
  • Brechue WF, Stager JM. Acetazolamide alters temperature regulation during submaximal exercise. J Appl Physiol. 1990;69:1402–1407. [PubMed] [Google Scholar]
  • Caldwell JE. Diuretic therapy and exercise performance. Sports Med. 1987;4:290–304. [PubMed] [Google Scholar]
  • Caldwell JE, Ahonen E, Nousiainen U. Differential effects of sauna-, diuretic-, and exercise-induced hypohydration. J Appl Physiol. 1984;57:1018–1023. [PubMed] [Google Scholar]
  • Carreras D, Imaz C, Navajas R, Garcia MA, Rodriguez C, Rodriguez AF, et al. Comparison of derivatization procedures for the determination of diuretics in urine by gas chromatography-mass spectrometry. J Chromatogr A. 1994;683:195–202. [PubMed] [Google Scholar]
  • Chobanian AV, Bakris GL, Black HR, Cushman WC, Green LA, Izzo JL, et al. Seventh report of the Joint national committee on prevention, detection, evaluation, and treatment of high blood pressure. Hypertension. 2003;42:1206–1252. [PubMed] [Google Scholar]
  • Claremont AD, Costill DL, Fink W, Van Handel P. Heat tolerance following diuretic induced dehydration. Med Sci Sports. 1976;8:239–243. [PubMed] [Google Scholar]
  • Clarkson PM, Thompson HS. Drugs and sport. Research findings and limitations. Sports Med. 1997;24:366–384. [PubMed] [Google Scholar]
  • Coote JH. Pharmacological control of altitude sickness. Trends Pharmacol Sci. 1991;12:450–455. [PubMed] [Google Scholar]
  • Cowan DA, Kicman AT. Doping in sport: misuse, analytical tests, and legal aspects. Clin Chem. 1997;43:1110–1113. [PubMed] [Google Scholar]
  • Deventer K, Delbeke FT, Roels K, Van Eenoo P. Screening for 18 diuretics and probenecid in doping analysis by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Biomed Chromatogr. 2002;16:529–535. [PubMed] [Google Scholar]
  • Deventer K, Van Eenoo P, Delbeke FT. Simultaneous determination of beta-blocking agents and diuretics in doping analysis by liquid chromatography/mass spectrometry with scan-to-scan polarity switching. Rapid Commun Mass Spectrom. 2005;19:90–98. [PubMed] [Google Scholar]
  • Deventer K, Pozo OJ, Van Eenoo P, Delbeke FT. Detection of urinary markers for thiazide diuretics after oral administration of hydrochlorothiazide and altizide-relevance to doping control analysis. J Chromatogr A. 2009;1216:2466–2473. [PubMed] [Google Scholar]
  • Dormans TP, van Meyel JJ, Gerlag PG, Tan Y, Russel FG, Smits P. Diuretic efficacy of high dose furosemide in severe heart failure: bolus injection versus continuous infusion. J Am Coll Cardiol. 1996;28:376–382. [PubMed] [Google Scholar]
  • Edwards A, Daniels BS, Deen WM. Ultrastructural model for size selectivity in glomerular filtration. Am J Physiol. 1999;276:F892–F902. 6 Pt 2. [PubMed] [Google Scholar]
  • Fagard R, Staessen J, Thijs L, Amery A. Influence of antihypertensive drugs on exercise capacity. Drugs. 1993;46(Suppl. 2):32–36. [PubMed] [Google Scholar]
  • Faris R, Flather M, Purcell H, Henein M, Poole-Wilson P, Coats A. Current evidence supporting the role of diuretics in heart failure: a meta analysis of randomised controlled trials. Int J Cardiol. 2002;82:149–158. [PubMed] [Google Scholar]
  • Friedman PA, Bushinsky DA. Diuretic effects on calcium metabolism. Semin Nephrol. 1999;19:551–556. [PubMed] [Google Scholar]
  • Furlanello F, Serdoz LV, Cappato R, De Ambroggi L. Illicit drugs and cardiac arrhythmias in athletes. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil. 2007;14:487–494. [PubMed] [Google Scholar]
  • Georgakopoulos CG, Vonaparti A, Stamou M, Kiousi P, Lyris E, Angelis YS, et al. Preventive doping control analysis: liquid and gas chromatography time-of-flight mass spectrometry for detection of designer steroids. Rapid Commun Mass Spectrom. 2007;21:2439–2446. [PubMed] [Google Scholar]
  • Goebel C, Trout GJ, Kazlauskas R. Rapid screening method for diuretics in doping control using automated solid phase extraction and liquid chromatography electrospray tandem mass spectrometry. Anal Chim Acta. 2004;502:65–74. [Google Scholar]
  • Heigenhauser GJF, Sutton JR, Jones NL. Ventilation and carbon dioxide output during exercise: effects of glycogen depletion and carbonic anhydrase inhibition. Med Sci Sports Exerc. 1980;12:123. [Google Scholar]
  • van der Heijden M, Donders SH, Cleophas TJ, Niemeyer MG, van der Meulen J, Bernink PJ, et al. A randomized, placebo-controlled study of loop diuretics in patients with essential hypertension: the bumetanide and furosemide on lipid profile (BUFUL) clinical study report. J Clin Pharmacol. 1998;38:630–635. [PubMed] [Google Scholar]
  • Hemmersbach P, de la Torre R. Stimulants, narcotics and beta-blockers: 25 years of development in analytical techniques for doping control. J Chromatogr B Biomed Appl. 1996;687:221–238. [PubMed] [Google Scholar]
  • Jackson EK. Diuretics. In: Brunton L, Lazo J, Parker K, editors. Goodman and Gilman’s The Pharmacological Basis of Therapeutics. 11th edn. New York: McGraw-Hill; 2006. pp. 737–770. [Google Scholar]
  • Koutlianos N, Kouidi E. Renal disorders and electrolyte metabolism. In: Sarikaya H, Peters C, Schulz T, Schonfelder M, Michna H, editors. Congress Manual: Biomedical Side Effects of Doping. Munich: A Project of the European Union; 2006. pp. 112–118. Available for order from the Institute of Public Health Research, Technische Universität München. [Google Scholar]
  • Kowalchuk JM, Heigenhauser GJ, Sutton JR, Jones NL. Effect of acetazolamide on gas exchange and acid-base control after maximal exercise. J Appl Physiol. 1992;72:278–287. [PubMed] [Google Scholar]
  • Levinsky NG, Bernard DB. Mannitol and loop diuretics in acute renal failure. In: Brenner BM, Lazarus JM, editors. Acute Renal Failure. 2nd edn. New York: Churchill-Livingstone; 1988. pp. 841–856. [Google Scholar]
  • Lisi AM, Trout GJ, Kazlauskas R. Screening for diuretics in human urine by gas chromatography-mass spectrometry with derivatisation by direct extractive alkylation. J Chromatogr. 1991;563:257–270. [PubMed] [Google Scholar]
  • Lisi AM, Kazlauskas R, Trout GJ. Diuretic screening in human urine by gas chromatography-mass spectrometry: use of a macroreticular acrylic copolymer for the efficient removal of the coextracted phase-transfer reagent after derivatization by direct extractive alkylation. J Chromatogr. 1992;581:57–63. [PubMed] [Google Scholar]
  • McGrath JC, Cowan DA. Drugs in sport. Br J Pharmacol. 2008;154:493–495. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • Maurer HH. Systematic toxicological analysis of drugs and their metabolites by gas chromatography-mass spectrometry. J Chromatogr. 1992;580:3–41. [PubMed] [Google Scholar]
  • Mazzarino M, Botrè F, Rossi F, Paone E, Pecori-Giraldi J. Lack of increased diuresis after topical administration of the carbonic anhydrase inhibitor dorzolamide. In: Schänzer W, Geyer H, Gotzman A, Mareck-Engelke U, editors. Recent Advances in Doping Analysis (9) Köln: Sport & Buch Strauß; 2001. pp. 269–273. [Google Scholar]
  • Mazzarino M, de la Torre X, Botre F. A screening method for the simultaneous detection of glucocorticoids, diuretics, stimulants, anti-oestrogens, beta-adrenergic drugs and anabolic steroids in human urine by LC-ESI-MS/MS. Anal Bioanal Chem. 2008;392:681–698. [PubMed] [Google Scholar]
  • Monroy A, Plata C, Hebert SC, Gamba G. Characterization of the thiazide-sensitive Na(+)-Cl(-) cotransporter: a new model for ions and diuretics interaction. Am J Physiol Renal Physiol. 2000;279:F161–F169. [PubMed] [Google Scholar]
  • Morra V, Davit P, Capra P, Vincenti M, Di Stilo A, Botre F. Fast gas chromatographic/mass spectrometric determination of diuretics and masking agents in human urine: development and validation of a productive screening protocol for antidoping analysis. J Chromatogr A. 2006;1135:219–229. [PubMed] [Google Scholar]
  • Moser M. Why are physicians not prescribing diuretics more frequently in the management of hypertension? JAMA. 1998;279:1813–1816. [PubMed] [Google Scholar]
  • Müller RK, Grosse J, Thieme D, Lang R, Teske J, Trauer H. Introduction to the application of capillary gas chromatography of performance-enhancing drugs in doping control. J Chromatogr A. 1999;843:275–285. [PubMed] [Google Scholar]
  • Munyard P, Chung KF, Bush A. Inhaled frusemide and exercise-induced bronchoconstriction in children with asthma. Thorax. 1995;50:677–679. [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • Nadel ER, Fortney SM, Wenger CB. Effect of hydration state of circulatory and thermal regulations. J Appl Physiol. 1980;49:715–721. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ouzan J, Perault C, Lincoff AM, Carre E, Mertes M. The role of spironolactone in the treatment of patients with refractory hypertension. Am J Hypertens. 2002;15:333–339. 4 Pt 1. [PubMed] [Google Scholar]
  • Plasqui G, Westerterp KR. Physical activity and insulin resistance. Curr Nutr Food Sci. 2007;3:157–160. [Google Scholar]
  • Politi L, Morini L, Polettini A. A direct screening procedure for diuretics in human urine by liquid chromatography-tandem mass spectrometry with information dependent acquisition. Clin Chim Acta. 2007;386:46–52. [PubMed] [Google Scholar]
  • Qin Y, Wang XB, Wang C, Zhao M, Wu MT, Xu YX, et al. Application of high-performance liquid chromatography-mass spectrometry to detection of diuretics in human urine. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2003;794:193–203. [PubMed] [Google Scholar]
  • Reents S. Sport and Exercise Pharmacology. Champaign, IL: Human Kinetics; 2000. [Google Scholar]
  • Scheuermann BW, Kowalchuk JM, Paterson DH, Cunningham DA. VCO2 and VE kinetics during moderate- and heavy-intensity exercise after acetazolamide administration. J Appl Physiol. 1999;86:1534–1543. [PubMed] [Google Scholar]
  • Schoene RB, Bates PW, Larson EB, Pierson DJ. Effect of acetazolamide on normoxic and hypoxic exercise in humans at sea level. J Appl Physiol. 1983;55:1772–1776. [PubMed] [Google Scholar]
  • Schwartz GJ. Physiology and molecular biology of renal carbonic anhydrase. J Nephrol. 2002;15(Suppl. 5):S61–S74. [PubMed] [Google Scholar]
  • Shankar SS, Brater DC. Loop diuretics: from the Na-K-2Cl transporter to clinical use. Am J Physiol Renal Physiol. 2003;284:F11–F21. [PubMed] [Google Scholar]
  • Somani SM. Pharmacology in Exercise and Sports. Boca Raton, FL: CRC Press; 1996. [Google Scholar]
  • Stager JM, Tucker A, Cordain L, Engebretsen BJ, Brechue WF, Matulich CC. Normoxic and acute hypoxic exercise tolerance in man following acetazolamide. Med Sci Sports Exerc. 1990;22:178–184. [PubMed] [Google Scholar]
  • Tashian RE. Keeping pace with a fast enzyme: steps and missteps. EXS. 2000:569–596. [PubMed] [Google Scholar]
  • Thevis M, Schanzer W. Mass spectrometry in sports drug testing: Structure characterization and analytical assays. Mass Spectrom Rev. 2007;26:79–107. [PubMed] [Google Scholar]
  • Thieme D, Grosse J, Lang R, Mueller RK, Wahl A. Screening, confirmation and quantification of diuretics in urine for doping control analysis by high-performance liquid chromatography-atmospheric pressure ionisation tandem mass spectrometry. J Chromatogr B Biomed Sci Appl. 2001;757:49–57. [PubMed] [Google Scholar]
  • Thorngren JO, Ostervall F, Garle M. A high-throughput multicomponent screening method for diuretics, masking agents, central nervous system (CNS) stimulants and opiates in human urine by UPLC-MS/MS. J Mass Spectrom. 2008;43:980–992. [PubMed] [Google Scholar]
  • Trout GJ, Kazlauskas R. Sports drug testing – an analyst’s perspective. Chem Soc Rev. 2004;33:1–13. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ventura R, Segura J. Detection of diuretic agents in doping control. J Chromatogr B Biomed Appl. 1996;687:127–144. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ventura R, Fraisse D, Becchi M, Paisse O, Segura J. Approach to the analysis of diuretics and masking agents by high-performance liquid chromatography-mass spectrometry in doping control. J Chromatogr. 1991;562:723–736. [PubMed] [Google Scholar]
  • Ventura R, Roig M, Montfort N, Saez P, Berges R, Segura J. High-throughput and sensitive screening by ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry of diuretics and other doping agents. Eur J Mass Spectrom (Chichester, Eng) 2008;14:191–200. [PubMed] [Google Scholar]
  • WADA. The 2003 WADA Laboratory Statistics. 2004. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/LABSTATS_2003.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2004 WADA Laboratory Statistics. 2005. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/LABSTATS_2004.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2005 WADA Laboratory Statistics. 2006. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/LABSTATS_2005.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2006 WADA Laboratory Statistics. 2007. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/LABSTATS_2006.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2007 WADA Laboratory Statistics. 2008a. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/LABSTATS_2007.PDF (accessed 14 April 2010)
  • WADA. Medical Information to Support the Decisions of TUECs Arterial Hypertension. 2008b. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/Arterial_Hypertension_en.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2008 WADA Laboratory Statistics. 2009a. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/WADA_2008_LaboratoryStatisticsReport_Final.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. The 2009 WADA Prohibited List. 2009b. Available at http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/2009_Prohibited_List_ENG_Final_20_Sept_08.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. International Standard for Laboratories. 2009c. Available at http://www.wada-ama.org/Documents/World_Anti-Doping_Program/WADPIS-Laboratories/WADA_Int.Standard_Laboratories_2009_EN.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. International Standard for Therapeutic Use Exemptions. International Standard for Therapeutic Use Exemptions. 2009d. Available at http://www.wada-ama.org/Documents/World_Anti-Doping_Program/WADP-IS-TUE/WADA_ISTUE_2010_EN.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. Minimum Required Performance Levels for the Detection of Prohibited Substances. 2009e. Available at http://stage.wada-ama.org/Documents/World_Anti-Doping_Program/WADPIS-Laboratories/WADA_TD2009_MRPL_V2.0_EN.pdf (accessed 14 April 2010)
  • WADA. World Anti-Doping Code. 2009f. WWW document]. URL http://www.wada-ama.org/rtecontent/document/code_v2009_En.pdf (accessed 14 April 2010)
  • Wilcox CS, Welch WJ, Schreiner GF, Belardinelli L. Natriuretic and diuretic actions of a highly selective adenosine A1 receptor antagonist. J Am Soc Nephrol. 1999;10:714–720. [PubMed] [Google Scholar]
  • Yoon CN, Lee TH, Park J. Mass spectrometry of methyl and methyl-d3 derivatives of diuretic agents. J Anal Toxicol. 1990;14:96–101. [PubMed] [Google Scholar]
  • Young DB, Srivastava TN, Fitzovich DE, Kivlighn SD, Hamaguchi M. Potassium and catecholamine concentrations in the immediate post exercise period. Am J Med Sci. 1992;304:150–153. [PubMed] [Google Scholar]
  • Zappe DH, Helyar RG, Green HJ. The interaction between short-term exercise training and a diuretic-induced hypovolemic stimulus. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1996;72:335–340. [PubMed] [Google Scholar]
Alimentazione, Allenamento, Cortisol Control, Endocrinologia, Supplementazione farmacologica

Cortisolo e ipertrofia muscolare

Introduzione:

Struttura molecolare del Cortisolo

A causa della natura catabolica del Cortisolo e del desiderio viscerale di molti bodybuilder di mantenere uno stato di anabolismo muscolare costante si è speso molto tempo per cercare di contenere il rilascio di Cortisolo, soprattutto quando non necessario. Gli allenamenti sono stati ridotti in volume e intensità nella sciocca speranza di tenere sotto controllo il Cortisolo nei momenti cruciali della sua funzione fisiologica.

Tuttavia, questa visione cortisolocentrica e del suo impatto in acuto è sia riduttiva che controproducente. Essa non tiene conto della differenza tra gli aumenti acuti e cronici del corticosteroide in questione.

Detto ciò, approfondiamo il ruolo dell’ormone Cortisolo nel processo di ipertrofia muscolare.

Caratteristiche principali del Cortisolo:

Il Cortisolo è un ormone steroideo, appartenente alla classe degli ormoni glucocorticoidi. Quando viene utilizzato come farmaco, è noto come Idrocortisone.

Viene sintetizzato in molti animali, principalmente dalla zona fascicolata della corteccia surrenale nella ghiandola surrenale.[1][2] Viene prodotto in altri tessuti in quantità inferiori.[3] Viene rilasciato con un ciclo diurno e il suo rilascio aumenta in risposta allo stress e a una bassa concentrazione di glucosio nel sangue. Funziona per aumentare la glicemia ematica attraverso la gluconeogenesi, per sopprimere il sistema immunitario e per coadiuvare il metabolismo di grassi, proteine e carboidrati.[4] Diminuisce anche la formazione delle ossa.[5] Molte di queste funzioni sono svolte dal Cortisolo che si lega ai recettori dei glucocorticoidi o dei mineralocorticoidi all’interno della cellula, che poi si legano al DNA per influenzare l’espressione genica.[6][7]

Asse Ipotalamo-Ipofisi-Surrene

Grazie alle proprietà immunoregolatrici del Cortisone, i derivati farmaceutici del Cortisolo, come il Prednisone, sono utilizzati per controllare forti reazioni allergiche, artrite e altre condizioni infiammatorie. I pericoli di un aumento cronico del Cortisolo sono evidenti nel modo attento in cui questi farmaci vengono dosati e nella breve durata dei trattamenti che li utilizzano.

Il Cortisolo è sintetizzato a partire dal Colesterolo. Come già accennato, la sua sintesi avviene nella zona fascicolata della corteccia surrenale (il nome Cortisolo deriva da corteccia). Sebbene la corteccia surrenale produca anche Aldosterone (nella zona glomerulosa) e alcuni ormoni sessuali (nella zona reticolare), il Cortisolo è la sua secrezione principale nell’uomo e in molte altre specie. La midollare della ghiandola surrenale si trova sotto la corteccia e secerne principalmente le catecolamine Adrenalina (Epinefrina) e Noradrenalina (Norepinefrina) sotto stimolazione simpatica.

Ormone Adrenocorticotropo (ACTH)

La sintesi di Cortisolo nella ghiandola surrenale è stimolata dal lobo anteriore dell’ipofisi con l’ACTH; la produzione di ACTH è a sua volta stimolata dal CRH, rilasciato dall’ipotalamo. L’ACTH aumenta la concentrazione di Colesterolo nella membrana mitocondriale interna, attraverso la regolazione della proteina regolatrice steroidogenica acuta. Stimola inoltre la principale fase limitante della sintesi del Cortisolo, in cui il Colesterolo viene convertito in Pregnenolone e catalizzato dal citocromo P450SCC (enzima di scissione della catena laterale).[8]

Il Cortisolo viene metabolizzato reversibilmente a Cortisone[9-89] dal sistema dell’11-beta idrossisteroide deidrogenasi (11-beta HSD), che consiste in due enzimi:11-beta HSD1 e 11-beta HSD2. Il metabolismo del Cortisolo a Cortisone comporta l’ossidazione del gruppo ossidrilico in posizione 11-beta.[10]

  • L’11-beta HSD1 utilizza il cofattore NADPH per convertire il Cortisone biologicamente inerte in Cortisolo biologicamente attivo.
  • L’11-beta HSD2 utilizza il cofattore NAD+ per convertire il Cortisolo in Cortisone.
Conversione enzimatica da Cortisone a Cortisolo [11-beta HSD1] e da quest’ultimo a Cortisone [11-beta HSD2].

Nel complesso, l’effetto netto è che l’11-beta HSD1 serve ad aumentare le concentrazioni locali di Cortisolo biologicamente attivo in un dato tessuto; l’11-beta HSD2 serve a diminuire le concentrazioni locali di Cortisolo biologicamente attivo. Se è presente l’esoso-6-fosfato deidrogenasi (H6PDH), l’equilibrio può favorire l’attività dell’11-beta HSD1. L’H6PDH rigenera NADPH, aumentando l’attività dell’11-beta HSD1 e diminuendo quella dell’11-beta HSD2.[11]

È stato ipotizzato che un’alterazione dell’11-beta HSD1 svolga un ruolo nella patogenesi dell’obesità, dell’ipertensione e dell’insulino-resistenza, note come sindrome metabolica.[12]

Un’alterazione dell’11-beta HSD2 è stata implicata nell’ipertensione essenziale ed è nota per portare alla sindrome da eccesso apparente di mineralcorticoidi (SAME).

A breve termine, l’aumento del Cortisolo è associato a una diminuzione della sintesi proteica. Il motivo è che una delle azioni del Cortisolo è quella di fornire substrati energetici alternativi all’organismo quando non c’è abbastanza glucosio. Ciò si verifica durante la restrizione calorica o il digiuno, ma anche durante l’esercizio fisico intenso. Il Cortisolo media la degradazione muscolare in modo che gli aminoacidi presenti nel tessuto muscolare possano essere utilizzati per creare glucosio, attraverso la gluconeogenesi.

Il Cortisolo svolge anche un ruolo importante, ma indiretto, nella glicogenolisi epatica e muscolare (la scissione del glicogeno in glucosio-1-fosfato e glucosio) che si verifica in seguito all’azione del Glucagone e dell’Adrenalina. Inoltre, il Cortisolo facilita l’attivazione della glicogeno fosforilasi, necessaria affinché l’Adrenalina abbia effetto sulla glicogenolisi.[13][14]

È paradossale che il Cortisolo promuova non solo la gluconeogenesi nel fegato, ma anche la glicogenesi: è quindi meglio pensare che il Cortisolo stimoli il turnover di glucosio/glicogeno nel fegato. [Questo è in contrasto con l’effetto del cortisolo nel muscolo scheletrico, dove la glicogenolisi è promossa indirettamente attraverso le catecolamine.[15] In questo modo, il Cortisolo e le catecolamine lavorano sinergicamente per promuovere la scissione del glicogeno muscolare in glucosio, che viene poi utilizzato da altri tessuti.

Il Cortisolo aumenta anche i livelli di glucosio nel sangue riducendo l’assorbimento del glucosio nei tessuti muscolari e adiposi, diminuendo la sintesi proteica e aumentando la scomposizione dei trigliceridi di deposito in grassi acidi liberi (lipolisi). Tutte queste modifiche metaboliche hanno l’effetto netto di aumentare i livelli di glucosio nel sangue, che alimentano il cervello e altri tessuti durante la risposta di lotta o fuga [16] … e i workout…

Livelli elevati di Cortisolo, se prolungati, quindi elevati in cronico, possono portare alla proteolisi (disgregazione delle proteine) protratta e al deperimento muscolare.[17] La ragione della proteolisi è quella di fornire ai tessuti interessati una materia prima per la gluconeogenesi; si vedano gli aminoacidi glucogenici.[18] Gli effetti del Cortisolo sul metabolismo lipidico sono più complicati, poiché la lipogenesi è osservata in pazienti con livelli cronici elevati di glucocorticoidi circolanti,[18] mentre un aumento acuto del Cortisolo circolante promuove la lipolisi. La spiegazione abituale di questa apparente discrepanza è anche l’aumento della concentrazione di glucosio nel sangue (per azione del Cortisolo) stimola il rilascio di Insulina. L’Insulina stimola la lipogenesi, quindi questa è una conseguenza indiretta dell’aumento della concentrazione di cortisolo nel sangue, ma si verifica solo su una scala temporale più lunga. Stiamo parlando sempre di condizioni croniche e non in range fisiologici.

Il Cortisolo è un ormone controinsulinare, contribuisce quindi all’iperglicemia stimolando la gluconeogenesi[19] e inibisce l’utilizzo periferico del glucosio (insulino-resistenza)[19] diminuendo la traslocazione dei trasportatori del glucosio (in particolare GLUT4) sulla membrana cellulare. Il Cortisolo aumenta anche la sintesi di glicogeno (glicogenesi) nel fegato, immagazzinando il glucosio in forma facilmente accessibile.[20] L’effetto permissivo del Cortisolo sull’azione dell’Insulina nella glicogenesi epatica è stato osservato in coltura di epatociti in laboratorio, anche se il meccanismo di questo fenomeno è sconosciuto.

Il Cortisolo aumenta gli aminoacidi liberi nel siero inibendo la formazione di Collagene, diminuendo l’assorbimento di aminoacidi da parte del muscolo e inibendo la sintesi proteica.[21] Il Cortisolo (sotto forma di Opticortinolo) può inibire inversamente le cellule precursori delle IgA nell’intestino dei vitelli.[22] Il Cortisolo inibisce anche le IgA nel siero, come le IgM; tuttavia, non è dimostrato che inibisca le IgE.[23]

Il Cortisolo diminuisce la velocità di filtrazione glomerulare e il flusso plasmatico renale dai reni, aumentando così l’escrezione di fosfati e aumentando la ritenzione di Sodio e acqua e l’escrezione di Potassio agendo sui recettori dei mineralocorticoidi. Aumenta inoltre l’assorbimento di Sodio e acqua e l’escrezione di Potassio nell’intestino.[24]
Il Cortisolo favorisce l’assorbimento del Sodio attraverso l’intestino tenue dei mammiferi.[25] La deplezione di Sodio, tuttavia, non influisce sui livelli di Cortisolo[26] e quindi questo ormone non può essere utilizzato per regolare il Sodio sierico.
Un carico di Sodio aumenta l’intensa escrezione di Potassio da parte del Cortisolo. In questo caso, il Corticosterone è paragonabile al Cortisolo.[27] Affinché il Potassio esca dalla cellula, il Cortisolo sposta un numero uguale di ioni Sodio all’interno della cellula.[28] Ciò dovrebbe facilitare la regolazione del pH (a differenza della normale situazione di carenza di Potassio, in cui due ioni Sodio si spostano all’interno per ogni tre ioni Potassio che si spostano all’esterno, il che si avvicina all’effetto del Desossicorticosterone).

Cortisolo e workout:

Nell’articolo del 1998 “Stress-Related Cortisol Secretion in Men: Relationships with Abdominal Obesity and Endocrine, Metabolic, and Hemodynamic Abnormalities”, i ricercatori del Sahlgrenska University Hospital in Svezia hanno dato diversi contributi preziosi alla nostra comprensione del Cortisolo e delle sue attività differenti in acuto e in cronico. Innanzitutto, le singole letture dei livelli di Cortisolo di un soggetto “non sono altamente informative, perché il Cortisolo viene secreto in modo molto irregolare”.

I livelli di Cortisolo in genere salgono e scendono nel corso della giornata e un livello elevato in un determinato momento non è indicativo di un problema. Al contrario, livelli di Cortisolo variabili, flessibili e reattivi riflettono un sistema endocrino sano. Se il corpo perdesse la capacità di rispondere ai fattori di stress e di regolare in modo appropriato i livelli di Cortisolo, sarebbe un problema.

Un secondo punto che lo studio svedese fornisce riguarda un aspetto che molte persone sbagliano nella loro ricerca di una body fat ridotta, soprattutto addominale. Il Cortisolo viene spesso definito “l’ormone del grasso della pancia”, ma la verità è che il Cortisolo ha il suo maggiore impatto sul grasso viscerale, che è il grasso che circonda gli organi, non il grasso sottocutaneo che copre gli addominali. Se la body fat rende poco visibile il retto addominale, il problema principale non è il Cortisolo.

Nel 2006, Stephen Bird ha pubblicato una serie di articoli che tracciano un buon quadro dei cambiamenti ormonali che si verificano in seguito al sollevamento pesi e di come i diversi interventi nutrizionali influiscano su tali cambiamenti. Nel loro insieme, questi lavori forniscono un quadro della differenza tra i cambiamenti ormonali a breve termine, ad esempio durante o dopo una sessione di allenamento, e quelli a lungo termine.

Nello studio di Bird erano presenti quattro gruppi di soggetti, suddivisi in base a ciò che potevano bere durante gli allenamenti: acqua, aminoacidi essenziali, carboidrati o aminoacidi essenziali più carboidrati. Nell’arco di 12 settimane, tutti i gruppi hanno perso all’incirca la stessa quantità di grasso corporeo, mentre il gruppo che aveva una supplementazione più completa durante l’allenamento (EAA + carboidrati) ha guadagnato più muscoli.

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Esaminiamo ora i cambiamenti acuti che hanno accompagnato questa differente risposta. I ricercatori hanno misurato l’aminoacido 3-metil-istidina nelle urine come marcatore della degradazione muscolare. Come mostra il grafico sottostante, il gruppo che ha bevuto solo acqua (il placebo) ha registrato un aumento della disgregazione muscolare 48 ore dopo la sessione di allenamento. I gruppi che hanno assunto aminoacidi essenziali o carboidrati non hanno subito variazioni. Il gruppo che ha assunto la bevanda combinata per l’allenamento ha registrato una diminuzione dei livelli di 3-metil-istidina dopo l’allenamento.

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Ciò che è successo, molto banalmente, è che i substrati ingeriti con la bevanda intra-workout hanno tamponato l’uso delle proteine strutturali.

cosa è successo al Cortisolo? Come si può vedere qui sotto, i livelli di Cortisolo 30 minuti dopo l’esercizio fisico sono aumentati di oltre il 50% nel gruppo che ha bevuto acqua, mentre sono rimasti praticamente invariati nel gruppo EAA. Il Cortisolo è diminuito in entrambi i gruppi che hanno assunto Carboidrati come parte dell’alimentazione peri-workout.

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Pensate alla gluconeogenesi, il processo che nel fegato crea glucosio da fonti non glucidiche per fornire energia alle cellule del corpo che ne hanno essenziale bisogno. L’organismo non ha bisogno di generare glucosio – un processo ad alto costo metabolico – quando nel flusso ematico c’è glucosio extra dato da una bevanda sportiva. Pertanto, non si è verificato alcun aumento sensibile del Cortisolo in presenza di carboidrati.

Il catabolismo muscolare a breve termine e il picco di Cortisolo in acuto per il gruppo che beveva acqua possono sembrare significativi, ma non bisogna dimenticare che tutti i gruppi hanno guadagnato massa muscolare nel corso dello studio. Il gruppo che ha bevuto solo acqua ha aggiunto quasi due chili di massa muscolare in 12 settimane! Adesso cominciate ad avere chiara la differenza tra effetto in acuto e effetto in cronico?… Il catabolismo è propedeutico all’anabolismo! Eventi in acuto sono largamente compensati dai processi di recupero, in fisiologia.

I picchi di Cortisolo decrescono nel breve termine!

Quindi le persone con la più alta risposta catabolica in acuto hanno comunque guadagnato muscoli? Certo che si! Ed è piuttosto semplice, in realtà: oltre all’attività propedeutica del catabolismo per avviare i processi anabolici, la fisiologia dei soggetti osservati si è adattata allo stimolo dell’allenamento contro-resistenza nel corso del tempo e ha rilasciato sempre meno Cortisolo, anche senza alcun intervento nutrizionale. Nel gruppo che beveva acqua, i livelli di Cortisolo post-esercizio sono diminuiti del 28% nel corso delle 12 settimane dello studio.

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Sì, è emerso che i livelli di Cortisolo e la degradazione muscolare acuta non hanno affatto un impatto negativo sull’aumento dei muscoli o sulla perdita di grasso per un periodo di 12 settimane.

I ricercatori della McMaster hanno analizzato la relazione tra i livelli di Cortisolo post-allenamento e i cambiamenti nella forza, nella massa magra e nella sezione trasversale delle fibre muscolari. Hanno scoperto che dopo 12 settimane di allenamento contro-resistenza, alti livelli di Cortisolo post-allenamento erano correlati (anche se debolmente) con l’aumento della massa magra e con le variazioni delle dimensioni delle fibre muscolari di tipo II.

È bene ripeterlo: Le persone con livelli di Cortisolo più elevati in acuto erano quelle che avevano maggiori probabilità di guadagnare più muscoli nel corso dello studio. Tutto il contrario di quello che i limitati detrattori del Cortisolo si sarebbero aspettati!

Conclusioni:

In definitiva, i dati della ricerca sottolineano che l’interruzione di un allenamento contro-resistenza e/o l’abbassamento del intensità e del volume per paura che i livelli di Cortisolo post-allenamento impennassero, è potenzialmente controproducente ai fini ipertrofici. Lo studio della McMaster ha lasciato intendere che potrebbe addirittura esistere una correlazione tra l’innalzamento acuto del Cortisolo e la crescita muscolare a lungo termine.
Detto ciò potreste chiedervi: “Se gli innalzamenti acuti del Cortisolo riflettono una buona sessione di allenamento, allora dovrei smettere di usare i protocolli nutrizionali che riducono il Cortisolo?”. Direi di no, non è assolutamente necessaria l’eliminazione del intra-workout. Le proteine e i carboidrati assunti prima, durante e dopo l’allenamento sono comunque importanti per avviare il processo di recupero.

In queste situazioni, il Cortisolo elevato è semplicemente un indicatore di un allenamento produttivo. E, per non dimenticare, nello studio iniziale di 12 settimane il gruppo che ha assunto aminoacidi e carboidrati ha guadagnato più del doppio dei muscoli rispetto a chi ha bevuto solo acqua; per ovvie ragioni di substrati disponibili e migliore prestazione data dal consumo di CHO.

Un ultimo dubbio: se dobbiamo ignorare i livelli di cortisolo post-allenamento, questo significa che dobbiamo dimenticarci del tutto del Cortisolo e ignorare qualsiasi cambiamento a lungo termine nei nostri livelli?

Assolutamente no!

I cambiamenti a lungo termine del Cortisolo e la diminuzione della sua flessibilità circadiana dovrebbero essere monitorati. Gli effetti sistemici di questo ormone catabolico devono essere presi in considerazione quando si guarda al quadro generale dell’allenamento, della alimentazione e dello stile di vita in generale.

Sonno adeguato, calorie e attenzione al recupero sono i tre fattori più importanti su cui abbiamo il controllo quotidiano. Oltre a questi fattori, è stato suggerito l’uso di integratori come il SAMe o l’Ashwagandha  per favorire l’adattamento allo stress e prevenire ulteriormente l’aumento cronico del Cortisolo, o, se atleti “enhanced” farmaci come il Trilostano o l’Aminoglutettimide che sono inibitori della biosintesi steroidea.

Indipendentemente dalla forza e dalla forma fisica, gli elevati livelli di Cortisolo indotti dallo stress cronico possono compromettere il benessere psicofisico. Aumentano il rischio di ipertensione e di malattie cardiovascolari e aggravano qualsiasi altro problema di cui si possa soffrire. Ricordate, tuttavia, di mantenere le cose in prospettiva e di guardare al lungo termine.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Approfondimenti supplementari:

Riferimenti:

  1. Lightman SL, Birnie MT, Conway-Campbell BL (June 2020). “Dynamics of ACTH and Cortisol Secretion and Implications for Disease”. Endocr Rev. 
  2. Jump up to: Scott E (22 September 2011). “Cortisol and Stress: How to Stay Healthy”. About.com. Retrieved 29 November 2011.
  3. Taves MD, Gomez-Sanchez CE, Soma KK (July 2011). “Extra-adrenal glucocorticoids and mineralocorticoids: evidence for local synthesis, regulation, and function”. American Journal of Physiology. Endocrinology and Metabolism.  
  4. Hoehn K, Marieb EN (2010). Human Anatomy & Physiology. San Francisco: Benjamin Cummings.
  5. Jump up to:a b Chyun YS, Kream BE, Raisz LG (February 1984). “Cortisol decreases bone formation by inhibiting periosteal cell proliferation”. Endocrinology. 
  6. Lightman SL, Birnie MT, Conway-Campbell BL (June 2020). “Dynamics of ACTH and Cortisol Secretion and Implications for Disease”. Endocrine Reviews. 
  7.  DeRijk RH, Schaaf M, de Kloet ER (June 2002). “Glucocorticoid receptor variants: clinical implications”. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 
  8. Margioris AN, Tsatsanis C (2011). “ACTH Action on the Adrenal”. In Chrousos G (ed.). Adrenal physiology and diseases. Endotext.org. Archived from the original on 29 November 2011. Retrieved 5 June 2012.
  9. ^ Jump up to:a b Finken MJ, Andrews RC, Andrew R, Walker BR (September 1999). “Cortisol metabolism in healthy young adults: sexual dimorphism in activities of A-ring reductases, but not 11beta-hydroxysteroid dehydrogenases”. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 84 (9): 3316–3321. doi:10.1210/jcem.84.9.6009. PMID 10487705.
  10. ^ Dammann C, Stapelfeld C, Maser E (April 2019). “Expression and activity of the cortisol-activating enzyme 11β-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 is tissue and species-specific”. Chemico-Biological Interactions. 303: 57–61. doi:10.1016/j.cbi.2019.02.018. PMID 30796905. S2CID 73467693.
  11. ^ Atanasov AG, Nashev LG, Schweizer RA, Frick C, Odermatt A (July 2004). “Hexose-6-phosphate dehydrogenase determines the reaction direction of 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 as an oxoreductase”. FEBS Letters. 571 (1–3): 129–133. doi:10.1016/j.febslet.2004.06.065. PMID 15280030. S2CID 6360244.
  12. ^ Tomlinson JW, Walker EA, Bujalska IJ, Draper N, Lavery GG, Cooper MS, Hewison M, Stewart PM (October 2004). “11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1: a tissue-specific regulator of glucocorticoid response”. Endocrine Reviews.
  13. Martin PA, Crump MH (2003). “The adrenal gland”. In Dooley MP, Pineda MH (eds.). McDonald’s veterinary endocrinology and reproduction (5th ed.). Ames, Iowa: Iowa State Press. ISBN 978-0-8138-1106-2.
  14. ^ Coderre L, Srivastava AK, Chiasson JL (June 1991). “Role of glucocorticoid in the regulation of glycogen metabolism in skeletal muscle”. The American Journal of Physiology. 260 (6 Pt 1): E927–32.
  15.  Kuo T, McQueen A, Chen TC, Wang JC (2015). “Regulation of Glucose Homeostasis by Glucocorticoids”. In Wang JC, Harris C (eds.). Glucocorticoid Signaling: From Molecules to Mice to Man. Advances in Experimental Medicine and Biology. Vol. 872. Springer. pp. 99–126.
  16. Khani S, Tayek JA (December 2001). “Cortisol increases gluconeogenesis in humans: its role in the metabolic syndrome”. Clin Sci (Lond). 
  17. Simmons PS, Miles JM, Gerich JE, Haymond MW (February 1984). “Increased proteolysis. An effect of increases in plasma cortisol within the physiologic range”. The Journal of Clinical Investigation. 
  18. Laycock JF (2013). Integrated endocrinology. Meeran, Karim. Chichester, West Sussex, UK: Wiley-Blackwell. 
  19. Brown DF, Brown DD (2003). USMLE Step 1 Secrets: Questions You Will Be Asked on USMLE Step 1. Philadelphia: Hanley & Belfus. p. 63.
  20. Baynes J, Dominiczak M (2009). Medical biochemistry. Mosby Elsevier.
  21. Manchester, KL (1964). “Sites of Hormonal Regulation of Protein Metabolism”. In Allison, NH; Munro JB (eds.). Mammalian Protein Metabolism. New York: Academic Press. 
  22. Husband AJ, Brandon MR, Lascelles AK (October 1973). “The effect of corticosteroid on absorption and endogenous production of immunoglobulins in calves”. The Australian Journal of Experimental Biology and Medical Science. 
  23. ^ Posey WC, Nelson HS, Branch B, Pearlman DS (December 1978). “The effects of acute corticosteroid therapy for asthma on serum immunoglobulin levels”. The Journal of Allergy and Clinical Immunology.
  24. ^ McKay LI, Cidlowski JA (2003). “Physiologic and Pharmacologic Effects of Corticosteroids”. In Kure DW, Pollock RE, Weichselbaum RR, Bast RC, Ganglier TS, Holland JF, Frei E (eds.). Holland-Frei Cancer Medicine (6th ed.). Hamilton, Ontario: Decker. 
  25. ^ Sandle GI, Keir MJ, Record CO (1981). “The effect of hydrocortisone on the transport of water, sodium, and glucose in the jejunum. Perfusion studies in normal subjects and patients with coeliac disease”. Scandinavian Journal of Gastroenterology.
  26. ^ Mason PA, Fraser R, Morton JJ, Semple PF, Wilson A (August 1977). “The effect of sodium deprivation and of angiotensin II infusion on the peripheral plasma concentrations of 18-hydroxycorticosterone, aldosterone and other corticosteroids in man”. Journal of Steroid Biochemistry. 
  27. Muller AF, Oconnor CM (1958). An International Symposium on Aldosterone. Little Brown & Co. p. 58.
  28. Knight RP, Kornfeld DS, Glaser GH, Bondy PK (February 1955). “Effects of intravenous hydrocortisone on electrolytes of serum and urine in man”. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 
AAS, Alimentazione, Effetti collaterali, Endocrinologia, Integrazione OTC, Supplementazione farmacologica

AAS ed eritrocitosi/Policitemia

Introduzione:

Composizione del sangue

L’uso di AAS può portare a una condizione chiamata eritrocitosi. Si tratta di una condizione in cui il corpo ha troppi eritrociti (globuli rossi) nel sangue. Talvolta si parla anche di policitemia. La percentuale del volume sanguigno occupata dai globuli rossi è chiamata ematocrito. Per gli uomini l’intervallo di riferimento va dal 41 al 51% e per le donne dal 36 al 47%. (Esistono leggere deviazioni da laboratorio a laboratorio in questi intervalli di riferimento).

I globuli rossi sono responsabili del trasporto dei gas. In particolare, trasportano l’ossigeno dai polmoni al resto del corpo. Inoltre, trasportano anche parte dell’anidride carbonica generata dal corpo verso i polmoni. I globuli rossi possono trasportare l’ossigeno grazie a una speciale proteina che contengono in grandi quantità: l’emoglobina. I livelli di emoglobina possono essere misurati anche nel sangue e il loro intervallo di riferimento va da 13,5 a 17 g/dL negli uomini e da 12 g/dL a 15,5 g/dL nelle donne.

I livelli di ematocrito e di emoglobina possono essere facilmente derivati l’uno dall’altro, in quanto i due valori sono in genere strettamente correlati. La concentrazione di emoglobina in g/dL moltiplicata per tre dà il valore di ematocrito in %. Pertanto, una persona con un livello di emoglobina di 15 g/dL ha un valore di ematocrito di circa il 45%.

Quando l’ematocrito diventa troppo basso, l’organismo ha una minore capacità di soddisfare il fabbisogno di ossigeno delle sue cellule. In altre parole: anemia. Questo può far sentire stanchi, deboli e facilmente senza fiato. Questo fenomeno è più evidente durante l’esercizio fisico (faticoso) che richiede una grande quantità di ossigeno.

Quando l’ematocrito diventa troppo alto, il problema è un altro. Più è alto, più il sangue diventa “denso”: aumenta la viscosità del sangue. Questo comporta un aumento del rischio di trombosi (correlata anche ai fattori di coagulazione). Vediamo come gli AAS aumentano l’ematocrito e di quanto. Dopodiché, analizziamo il rischio di trombosi e cosa si può fare al riguardo.

In che modo gli AAS causano l’eritrocitosi?

Struttura della Eritropoietina [EPO]

Due fattori principali sembrano coinvolti nell’eritrocitosi indotta dagli steroidi anabolizzanti. Uno è l’aumento dell’eritropoietina (EPO). Un ormone che talvolta fa notizia, in quanto utilizzato come doping per migliorare le prestazioni negli sport di resistenza come il ciclismo.

L’EPO viene prodotta nei reni in risposta a una ridotta disponibilità di ossigeno. L’EPO indica al midollo osseo, dove vengono prodotti i globuli rossi in un processo chiamato eritropoiesi, di aumentare la produzione di eritrociti. L’aumento dei globuli rossi aumenta la disponibilità di ossigeno e di conseguenza abbassa nuovamente l’EPO. Si crea quindi uno stretto equilibrio tra ematocrito ed EPO.

Struttura del Epcidina

L’altro fattore che sembra essere coinvolto è la soppressione di una proteina chiamata Epcidina. L’Epcidina è un regolatore chiave del metabolismo del ferro, in quanto regola la quantità di ferro assorbita dal tratto gastrointestinale [1]. Il ferro è una parte fondamentale dell’emoglobina: è responsabile del legame con l’ossigeno. La soppressione dell’Epcidina porta a un aumento dell’assorbimento di ferro, mentre un aumento dell’Epcidina ne diminuisce l’assorbimento. Se l’apporto di ferro è inadeguato, si sviluppa l’anemia. Al contrario, il sovraccarico di ferro (emocromatosi) sembra predisporre a un aumento dei livelli di emoglobina/ematocrito. In effetti, nell’emocromatosi (ereditaria) questi livelli possono essere elevati [2, 3].

Mentre la somministrazione di Testosterone per 20 settimane mostra un aumento dose-dipendente (fino a 600mg di Testosterone Enantato alla settimana) dell’emoglobina e dell’ematocrito, soprattutto negli uomini più anziani, non lo fa l’EPO [4]. Al contrario, la somministrazione di Testosterone ha portato alla soppressione dell’Epcidina sierica in uomini giovani e anziani [5]. Il dosaggio del Testosterone (fino a 600mg di Testosterone Enantato a settimana) era altamente correlato con l’ampiezza di questa soppressione. L’aumento dell’ematocrito in seguito alla somministrazione di Testosterone è più pronunciato negli uomini anziani. In particolare, questo studio ha rilevato che i maggiori aumenti dell’ematocrito negli uomini anziani durante la terapia con Testosterone erano correlati a una maggiore soppressione dell’Epcidina. Gli autori hanno inoltre misurato l’Epcidina in più momenti: al basale, alla prima settimana, alla seconda, quarta, ottava e ventesima settimana. In questo modo hanno potuto vedere come si è evoluta nel tempo. Nelle prime due settimane si è verificata una forte diminuzione, dopodiché i livelli di Epcidina sono risaliti verso i livelli di base, anche se ancora più bassi rispetto all’inizio.

Questo è uno dei problemi dello studio che non ha dimostrato alcun cambiamento nell’EPO dopo 20 settimane [4]. Forse l’EPO è aumentata inizialmente, ma è tornata ai valori di base al termine delle 20 settimane. In questo modo, si sarebbe perso un effetto iniziale. Inoltre, i livelli di EPO presentano un’ampia variabilità, il che rende difficile trovare cambiamenti statisticamente significativi, poiché è necessaria una dimensione del campione relativamente ampia.

Uno studio successivo ha misurato l’EPO e l’Epcidina in diversi momenti in uomini anziani con Testosterone basso che hanno ricevuto un placebo o il Testosterone per 6 mesi [6]. I valori sono stati misurati al basale, a 1 mese, 3 mesi, 6 mesi e 9 mesi (quindi 3 mesi dopo la sospensione del placebo o del Testosterone). I risultati hanno dimostrato un aumento iniziale dell’EPO in risposta al gel di Testosterone rispetto al placebo. In seguito, è sceso lentamente, non mostrando più alcuna differenza rispetto al placebo al termine dei 6 mesi:

Variazioni dei livelli di EPO durante la somministrazione di Testosterone o placebo. Il periodo di trattamento è stato di 6 mesi.

Una variazione simile, ma inversa, è stata riscontrata per l’Epcidina:

Ciò ha indotto gli autori a proporre che la somministrazione di Testosterone stabilisca un nuovo set point EPO/emoglobina. Normalmente, quando l’ematocrito aumenta, l’EPO diminuisce in risposta. In questa situazione, tuttavia, l’ematocrito aumenta, molto probabilmente come risultato dell’aumento dell’EPO e della diminuzione delle concentrazioni di Epcidina. Tuttavia, una volta stabilito l’aumento completo dell’ematocrito, i livelli di EPO rimangono simili a quelli precedenti, invece di diminuire. In altre parole, si stabilisce un nuovo setpoint. Ciò è illustrato dagli autori nella figura seguente:

La somministrazione di Testosterone sposta la curva log EPO-ematocrito, mentre il placebo non ha alcun effetto su questa relazione. Lo spostamento verticale indica un aumento dell’EPO per ematocrito come risultato del trattamento con Testosterone.

In sintesi, gli androgeni aumentano l’ematocrito/emoglobina attraverso un aumento iniziale dei livelli di EPO e una contemporanea diminuzione dei livelli di Epcidina, che poi scendono gradualmente ai livelli di base di fronte all’aumento dell’ematocrito/emoglobina: un nuovo set point EPO/emoglobina. I meccanismi d’azione responsabili e il loro contributo relativo a questo fenomeno sono ancora da stabilire.

In che misura gli AAS aumentano l’ematocrito/emoglobina?

In uno studio dose-risposta, con dosaggi fino a 600mg di Testosterone Enantato alla settimana, l’emoglobina ha mostrato un aumento di 1,42g/dL nei giovani uomini dopo 20 settimane [7]. Ciò si traduce in un aumento dell’ematocrito di poco superiore al 4%. L’aumento è maggiore negli uomini più anziani, che mostrano un aumento di 2,94g/dL di emoglobina in risposta allo stesso dosaggio per lo stesso periodo di tempo [8].

E per quanto riguarda i dosaggi più elevati? Fortunatamente, sembra esserci un limite alla misura in cui gli AAS possono aumentare l’ematocrito. Vediamo lo studio HAARLEM. Lo studio HAARLEM, come ormai sappiamo bene, è uno studio prospettico condotto dall’ambulatorio per i consumatori di steroidi anabolizzanti nei Paesi Bassi [9]. In breve, 100 consumatori di steroidi anabolizzanti sono stati seguiti nel tempo mentre si autosomministravano AAS. Il dosaggio medio, basato sulle informazioni riportate sull’etichetta, era di 898mg a settimana, rendendo così il loro ciclo di AAS abbastanza rappresentativo dell’uso comune da parte dei bodybuilder. Le misurazioni sono state effettuate prima, durante, 3 mesi dopo la fine del ciclo e 1 anno dopo l’inizio del ciclo. I ricercatori hanno riscontrato un aumento del 3% dell’ematocrito dei soggetti dello studio al termine del ciclo. Questo dato è in linea con l’aumento del 4% osservato nello studio nei giovani uomini. L’autore principale ha fatto sapere che l’aumento dell’ematocrito sembra stabilizzarsi a un dosaggio di androgeni di circa 500mg a settimana. Infine, vorrei aggiungere che i soggetti dello studio non hanno effettuato donazioni di sangue, quindi questo non è stato un fattore confondente.

Naturalmente, questi risultati presentano alcune variazioni. Alcuni rispondono agli AAS con un aumento dell’ematocrito maggiore di altri. Tuttavia, livelli molto elevati di ematocrito sembrano essere rari, come si può vedere nei grafici a scatola e baffi dei partecipanti allo studio HAARLEM (T0 = subito prima del ciclo di AAS, T1 = alla fine, T2 = 3 mesi dopo la cessazione dell’uso, T3 = 1 anno dopo l’inizio del ciclo):

L’aumento dell’ematocrito è un fattore di rischio per la trombosi.

Come già detto, un ematocrito più alto rende il sangue più viscoso. Di conseguenza, aumenta il rischio di eventi trombotici, sebbene vadano presi in considerazione anche i fattori della coagulazione. Questo fenomeno è più evidente nei pazienti affetti da policitemia vera. Malattia in cui il midollo osseo produce in eccesso globuli rossi e, comunemente, anche globuli bianchi e piastrine (trombociti). La concentrazione mediana di emoglobina riscontrata in un’ampia coorte di pazienti con policitemia vera era del 57% (negli uomini) [10]. In rare occasioni, questi pazienti possono avere valori di ematocrito superiori al 70%. Il valore più alto registrato in questa coorte è stato di ben il 78%. Nel 18% di questi pazienti è stata riscontrata una complicanza trombotica arteriosa prima o al momento della diagnosi, e una trombosi venosa nel 5,4% (L’età media era di 59 anni). Si tratta di un dato piuttosto elevato, poiché il tasso di incidenza della trombosi venosa è di circa 1 per 1.000 anni-persona nel gruppo di età 55-59 [11]. Il rischio di trombosi venosa è semplicemente piuttosto basso all’inizio della vita, ma inizia ad aumentare sostanzialmente dopo i 50-60 anni, con un picco di incidenza di 7,9 per 1.000 anni-persona nella fascia di età 80-84 anni. Il rischio per tutta la vita è dell’8%.

Naturalmente, considerare i pazienti affetti da policitemia vera non è un paragone equo: anche loro, come già detto, producono comunemente globuli bianchi e trombociti.

Diamo un’occhiata allo studio norvegese di Tromsø [12]. Hanno seguito 26.108 soggetti nel tempo (follow-up mediano di 12,5 anni) per mettere in relazione gli eventi tromboembolici venosi con i livelli di ematocrito. Hanno corretto per età, indice di massa corporea e fumo. Ovviamente ci sono altri fattori che avrebbero potuto influenzare i risultati e che non sono stati corretti, ma almeno questo corregge alcuni importanti fattori confondenti. Lo studio ha dimostrato che per ogni aumento del 5% dell’ematocrito c’era un aumento del 33% della probabilità di un evento tromboembolico venoso (negli uomini).

Per mettere in prospettiva questo aumento del rischio: i ricercatori hanno riscontrato circa 1,6 eventi tromboembolici venosi ogni 1.000 anni-persona negli uomini con un ematocrito medio (43-46%). Quindi, se si ha un livello medio di ematocrito, ci sarebbe l’1,6% di probabilità di un evento tromboembolico nei 10 anni successivi. Se il vostro ematocrito fosse del 5% più alto, cioè 48-51%, il rischio aumenterebbe del 33%: 2.1%. Naturalmente questo dato non è lineare per sempre, ma credo che fornisca una buona indicazione dell’aumento del rischio di trombosi venosa dovuto all’aumento dell’ematocrito indotto dagli AAS.

Un altro studio danese ha riscontrato un rischio di tromboembolismo venoso superiore del 26% negli uomini con un ematocrito superiore al 48% rispetto a quelli con un ematocrito compreso tra 41,1 e 45% [13]. Tuttavia, questo dato non era statisticamente significativo. Gli autori riportano anche i rischi di trombosi arteriosa nel cervello e nel cuore. Si è registrato un aumento non statisticamente significativo del 27% nel primo caso e un aumento statisticamente significativo del 46% nel secondo, confrontando gli uomini con un ematocrito superiore al 48% con quelli con un ematocrito compreso tra 41,1 e 45%. I tassi di incidenza della trombosi arteriosa nel cervello e nel cuore sono paragonabili a quelli della tromboembolia venosa.

L’aspetto importante è che, pur essendoci un aumento sostanziale del rischio relativo, il rischio assoluto rimane basso. Questo vale soprattutto per le persone di giovane età (meno di 40 anni) e in assenza di altri fattori di rischio (ad esempio, un precedente evento trombotico o un disturbo della coagulazione come il fattore V Leiden). L’opportunità o meno di intervenire per contrastare l’aumento del rischio di trombosi dovuto all’aumento dell’ematocrito AAS-indotto sembra quindi dipendere in larga misura dalla presenza di altri fattori di rischio. Anche se si potrebbe sostenere che, in un certo senso, l’uso di steroidi anabolizzanti è di per sé un fattore di rischio. Dopo tutto, ha un impatto negativo su più di un semplice ematocrito.

Trattamento:

Forse il trattamento migliore consiste nel ridurre notevolmente il dosaggio (ben al di sotto dei 500mg settimanali) o nell’interrompere del tutto l’uso di AAS [tornando in fisiologia controllata]. In questo modo si abbasserà l’ematocrito, con un effetto completo dopo un paio di mesi, e si annullerà il rischio. Tuttavia, questo non è probabilmente il metodo più gradito per contrastare questo problema.

Una pratica che vedo comunemente eseguita è quella di assumere un basso dosaggio di CardioAspirina (Acido Acetilsalicilico con gastroprotettore). Sebbene non influisca sui livelli di ematocrito, è ampiamente utilizzata per la prevenzione delle malattie cardiovascolari [14]. Più precisamente, è utilizzata nella prevenzione secondaria delle malattie cardiovascolari. Previene la coagulazione del sangue inibendo un enzima chiamato ciclossigenasi (COX) nei trombociti. Se da un lato riduce il rischio di trombosi, dall’altro aumenta il rischio di emorragie. E, naturalmente, non solo il sanguinamento del dito tagliato mentre si taglia il pollo. Ma anche di emorragie interne, come l’ictus emorragico. I benefici devono quindi essere attentamente soppesati rispetto ai rischi del suo utilizzo. Attualmente, le linee guida europee sulla prevenzione delle malattie cardiovascolari nella pratica clinica ne sconsigliano l’uso nella prevenzione primaria (anche se questo potrebbe cambiare per alcune popolazioni, come i diabetici) [15].

Un dosaggio comune a questo scopo è di 81 o 100mg al giorno. È difficile fare una raccomandazione generale per il suo uso, anche se si può fare un’argomentazione per coloro che hanno un rischio maggiore (ma forse è saggio interrompere del tutto l’uso di AAS sovraffisiologici in questo caso).

Come nota finale, nelle settimane successive all’interruzione del farmaco vi è un aumento del rischio di eventi trombotici [16, 17]. Pertanto, anche l’assunzione e la sospensione frequente del farmaco sono sconsigliate.

Prima di un eventuale uso, è caldamente consigliato, oltre il parere medico, un controllo accurato dei fattori che regolano la coagulazione: tempo di tromboplastinaparziale attivata (aPTT), tempo di protrombina (PT) Fibrinogeno, D-Dimero, Antitrombina e Inibitore C1 Esterasi.

Struttura cristallina della Nattochinasi di Bacillus subtilis natto.

La Nattochinasi è un enzima digestivo (una proteasi alcalina) presente nel natto, un alimento tradizionale giapponese fermentato. La Nattochinasi ha mostrato effetti fibrolitici diretti sulla fibrina (1g di Nattō equivalente a circa 40CU di plasmina o 1600IU di urochinasi), sul substrato plasmina S-2251 (tasso di 68. 5nmol/min/mL), anche se è stato notato un fallimento della fibrinolisi con il substrato urochinasi S-2444 e il substrato elastasi S-2484. La Nattochinasi, in vitro e nei confronti della fibrina, sembra avere una maggiore attività trombolitica rispetto alla plasmina sierica.[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/][https://www.ncbi.nlm.nih.gov/][https://www.ncbi.nlm.nih.gov/]

Il meccanismo d’azione attualmente ipotizzato è l’inattivazione dell’inibitore 1 dell’attivatore del plasminogeno (PAI-1) che determina un contemporaneo aumento del livello di attivatore del plasminogeno tissutale (tPA). [Questo è stato dimostrato nel siero in seguito all’ingestione orale di Nattochinasi, anche se con una certa variabilità interindividuale (con nattokinase orale a 1.300 mg tre volte al giorno), con un aumento del tPA di breve durata, solo 3 ore dopo la somministrazione orale. L’aumento del tPA, almeno in vitro, è stato osservato con nattokinase trattata termicamente che non ha alcuna attività fibrinolitica intrinseca ed è probabilmente dovuto a peptidi bioattivi.

È stata osservata una diminuzione del fibrinogeno sierico nei ratti alimentati con 2,6mg/g di Nattochinasi nella dieta (tale diminuzione non è stata riscontrata con la Nattochinasi trattata termicamente). L’ingestione orale di Nattochinasi per 2 mesi sembra ridurre il fibrinogeno sierico nell’uomo nell’ordine del 7-10%, con effetti di riduzione simili sul fattore VII (7-14%) e sul fattore VIII (17-19%). Non sono state riscontrate differenze apparenti nell’efficacia tra persone sane, con patologie cardiovascolari o in dialisi.

In vitro, la Nattochinasi mostra proprietà fibrinolitiche dirette che possono degradare la fibrina e ridurre il rischio di complicazioni cardiovascolari. Questo potrebbe però essere un depistaggio meccanicistico, in quanto questa attività diretta si perde con la distruzione dell’enzima (trattamento termico o digestione) e i peptidi della Nattochinasi sembrano aumentare i livelli di attivatore del plasminogeno, che ha anche un effetto fibrinolitico indiretto.
La Nattochinasi ha mostrato per la prima volta la sua efficacia in seguito alla somministrazione orale nei cani, dove il trombo è stato indotto sperimentalmente e gli effetti anti-clottici sono stati confermati tramite angiografia (il coagulo è stato eliminato entro 5 ore dall’ingestione orale). Un piccolo studio condotto su 12 persone a cui sono stati somministrati 12 g di nattō per 2 settimane (seguito da un periodo in cui sono stati ingeriti fagioli di soia bolliti per 2 settimane al posto del nattō) ha osservato che il consumo di nattō era associato a una maggiore attività fibrinolitica; ciò è stato successivamente replicato con un supplemento di Nattochinasi a 1.300mg assunto tre volte al giorno.

Un intervento sull’uomo che ha utilizzato un integratore combinato (Nattochinasi e Picnogenolo) in 186 soggetti ad alto rischio di trombosi venosa profonda prima di un volo di lunga durata (7-8 ore) ha osservato che, mentre cinque persone nel gruppo placebo hanno sperimentato una trombosi venosa profonda e due un trombo superficiale (7,6% del gruppo placebo), nel gruppo di intervento non è stato rilevato alcun trombo. Nel gruppo di intervento è stata rilevata una diminuzione dell’edema (15%), mentre nel gruppo placebo è stato rilevato un aumento (12%).

Non ci sono prove sufficienti sull’uomo che utilizzano la Nattochinasi isolatamente e che valutano la formazione di trombi per raccomandarne l’uso come farmaco anti-clottico, anche se sembra esserci qualche promessa. L’assunzione di nattō con la dieta potrebbe conferire un effetto protettivo simile, secondo uno studio preliminare sull’argomento.

Come per la CardioAspirina, la necessità di utilizzo andrebbe valutata per via esami dei fattori della coagulazione.

Struttura molecolare del IP6

Nota: L’Acido Fitico, un estere diidrogenofosfato sestuplo dell’Inositolo (in particolare dell’isomero myo), chiamato anche Esacisfosfato di Inositolo (IP6) o polifosfato di inositolo, sembra avere effetti positivi sul controllo dell’ematocrito a dosaggi aneddotici di 1-2g/die. Ad oggi, non esiste sufficiente letteratura ad avvalorare l’effettiva efficacia terapeutica di questa molecola.

La flebotomia (salasso) è un modo per ridurre efficacemente l’ematocrito. Un modo per farlo è la donazione di sangue a una banca del sangue. Tuttavia, molti Paesi (e giustamente) limitano il numero di volte in cui è possibile farlo ogni anno. Vi sono paesi dove è limitato a cinque volte l’anno. Questo potrebbe non essere sufficiente a mantenere i valori nel range desiderato, dato che uno studio ha rilevato livelli di emoglobina persistentemente elevati in occasione di visite ripetute in un numero elevato di pazienti TRT che hanno donato il sangue [18]. Se la donazione di sangue non è sufficiente, si può sempre consultare un medico generico per eseguire una flebotomia terapeutica a intervalli più frequenti.

Procedura schematica della flebotomia

Tenete presente che ad ogni donazione di sangue si perde ferro. Di conseguenza, si corre il rischio di esaurire le proprie riserve di ferro e, consequenzialmente, anche l’emoglobina rimarrà molto bassa e si diventerà temporaneamente anemici. È possibile contrastare questo fenomeno integrando il ferro, ma questo riduce drasticamente il tempo necessario all’organismo per recuperare i livelli di emoglobina/ematocrito [19]. (nello studio è stato utilizzato un dosaggio di 37,5mg di ferro elementare al giorno). Pertanto, a intervalli più frequenti, è consigliabile un controllo con analisi del sangue.

Ricordiamoci, inoltre, che una flebotomia non monitorata nei tempi di prelievo può portare a rebound dell’ematocrito con peggioramento del quadro clinico ematico.

Conclusioni:

Abbiamo analizzato le cause del eritrocitosi AAS-indotta. Abbiamo visto come può essere gestita e risolta. Sappiamo che l’uso di anticoagulanti ha senso soprattutto se ci sono alterazioni dei fattori di coagulazione, e che il loro uso non è scevro da effetti avversi potenzialmente nefasti.

Non sarebbe nemmeno da dire, ma visto il livello del lettore medio nel capire i concetti è giusto sottolineare che l’uso di farmaci per ridurre l’eritropoiesi e, di conseguenza, l’ematocrito, come l’Hydroxyruea, l’Interferone alfa-2b, il Ruxolitinib e il Busulfano è caldamente sconsigliato per i possibili e gravi effetti collaterali che questi farmaci danno; e ovviamente perchè, come si è visto, non è necessario utilizzarli in caso di eritrocitosi AAS-indotta.

Gabriel Bellizzi [CEO BioGenTech]

Riferimenti:

  1. Rauf, Abdur, et al. “Hepcidin, an overview of biochemical and clinical properties.” Steroids 160 (2020): 108661.
  2. Barton, James C., Luigi F. Bertoli, and Barry E. Rothenberg. “Peripheral blood erythrocyte parameters in hemochromatosis: evidence for increased erythrocyte hemoglobin content.” Journal of Laboratory and Clinical Medicine 135.1 (2000): 96-104.
  3. Khan, Adnan Aman, et al. “Polycythemia and Anemia in Hereditary Hemochromatosis.” Cureus 12.4 (2020).
  4. Coviello, Andrea D., et al. “Effects of graded doses of testosterone on erythropoiesis in healthy young and older men.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 93.3 (2008): 914-919.
  5. Bachman, Eric, et al. “Testosterone suppresses hepcidin in men: a potential mechanism for testosterone-induced erythrocytosis.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 95.10 (2010): 4743-4747.
  6. Bachman, Eric, et al. “Testosterone induces erythrocytosis via increased erythropoietin and suppressed hepcidin: evidence for a new erythropoietin/hemoglobin set point.” Journals of Gerontology Series A: Biomedical Sciences and Medical Sciences 69.6 (2014): 725-735.
  7. Bhasin, Shalender, et al. “Testosterone dose-response relationships in healthy young men.” American Journal of Physiology-Endocrinology And Metabolism (2001).
  8. Bhasin, Shalender, et al. “Older men are as responsive as young men to the anabolic effects of graded doses of testosterone on the skeletal muscle.” The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 90.2 (2005): 678-688.
  9. Smit, Diederik L., et al. “Baseline characteristics of the HAARLEM study: 100 male amateur athletes using anabolic androgenic steroids.” Scandinavian journal of medicine & science in sports 30.3 (2020): 531-539.
  10. Tefferi, Ayalew, et al. “Survival and prognosis among 1545 patients with contemporary polycythemia vera: an international study.” Leukemia 27.9 (2013): 1874-1881.
  11. Bell, Elizabeth J., et al. “Lifetime risk of venous thromboembolism in two cohort studies.” The American journal of medicine 129.3 (2016): 339-e19.
  12. Brækkan, Sigrid K., et al. “Hematocrit and risk of venous thromboembolism in a general population. The Tromsø study.” haematologica 95.2 (2010): 270.
  13. Warny, Marie, et al. “Arterial and venous thrombosis by high platelet count and high hematocrit: 108 521 individuals from the Copenhagen General Population Study.” Journal of Thrombosis and Haemostasis 17.11 (2019): 1898-1911.
  14. Baigent, Colin, et al. “Aspirin in the primary and secondary prevention of vascular disease: collaborative meta-analysis of individual participant data from randomised trials.” Lancet 373.9678 (2009): 1849-1860.
  15. F. Hobbs, M. Piepoli, A. Hoes, S. Agewall, C. Albus, C. Brotons, A. Catapano, M. Cooney, U. Corra, B. Cosyns, et al. 2016 european guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice. European Heart Journal, 37(29):2315–2381, 2016.
  16. M. Lordkipanidzé, J. G. Diodati, and C. Pharand. Possibility of a rebound phenomenon following antiplatelet therapy withdrawal: a look at the clinical and pharmacological evidence. Pharmacology & therapeutics, 123(2):178–186, 2009.
  17. L. A. G. Rodríguez, L. C. Soriano, C. Hill, and S. Johansson. Increased risk of stroke after discontinuation of acetylsalicylic acid a uk primary care study. Neurology, pages WNL–0b013e31820d62b5, 2011
  18. B. Chin-Yee, A. Lazo-Langner, T. Butler-Foster, C. Hsia, and I. Chin-Yee. Blood donation and testosterone replacement therapy. Transfusion, 57(3):578–581, 2017
  19. Kiss, Joseph E., et al. “Oral iron supplementation after blood donation: a randomized clinical trial.” Jama 313.6 (2015): 575-583.