miniatura|dereita|Testosterona. Número CAS:58-22-0. Nome IUPAC:(8R,9S,10R,13S,14S,17S)- 17-hidroxi-10,13-dimetil- 1,2,6,7,8,9,11,12,14,15,16,17- dodecahidrociclopenta[a]fenantren-3-ona. miniatura|dereita|Modelo da testosterona.
A testosterona é unha hormona esteroide do grupo dos andróxenos propia dos mamíferos, réptiles, aves, e outros vertebrados. Nos mamíferos, a testosterona prodúcese principalmente nos testículos dos machos e nos ovarios das femias, aínda que se segregan pequenas cantidades polas glándulas suprarrenais. É a hormona sexual principal masculina e un esteroide anabólico.
Nos homes, a testosterona desempeña un papel chave no desenvolvemento dos tecidos reprodutivos masculinos como os testículos e próstata, e na promoción dos caracteres sexuais secundarios tales como o incremento da masa muscular e ósea e o crecemento do pelo corporal. Ademais, a testosterona é esencial para a saúde e o benestar e tamén para a prevención da osteoporose.
De media, o corpo dun adulto humano masculino produce arredor de dez veces máis testosterona ca o corpo dunha muller adulta, pero as mulleres son máis sensibles á hormona.
A testosterona é unha hormona conservada a través da maioría dos vertebrados, aínda que os peixes producen unha lixeiramente distinta chamada 11-cetotestosterona. O homólogo da testosterona nos insectos é a ecdisona. Estes esteroides ubicuos suxiren que as hormonas sexuais teñen unha historia evolutiva antiga.
Bioquímica Estrutura química A testosterona é un andróxeno esteroide derivado do ciclopentanoperhidrofenantreno, que ten 19 átomos de carbono, un dobre enlace entre C4 e C5, un átomo de osíxeno (=O) en C3 e un grupo hidroxilo (OH) en C12. A súa fórmula é C19H28O2. Esta estrutura é necesaria para o mantemento da actividade androxénica. A testosterona pode ser aromatizada en varios tecidos para formar estradiol, de tal maneira que no home é normal unha produción diaria de 50 microgramos. O papel do estradiol no home aínda non está aclarado, pero o seu exceso absoluto ou relativo pode provocar feminización. A testosterona do testículo prodúcena as células de Leydig, pero tamén se sintetiza noutros tecidos a partir dos andróxenos circulantes (DHEA,DHEA-S), que proveñen do córtex suprarrenal (zona reticular).
Biosíntese miniatura|dereita|450px|Esteroidoxénese humana, mostrando a testosterona (testosterone) cerca do fondo.
Como outras hormonas esteroides, a testosterona deriva do colesterol (ver figura da dereita). O primeiro paso da súa biosíntese implica a rotura oxidativa da cadea lateral do colesterol polo encima CYP11A, unha oxidase de citocromo P450 mitocondrial coa perda de seis átomos de carbono, orixinando pregnenolona. No seguinte paso, elimínanse dous átomos de carbono polo encima CYP17A no retículo endoplasmático para producir unha variedade de esteroides C19. Ademais, o grupo 3-hidroxilo é oxidado pola 3-β-HSD, producindo androstenediona. Na reacción final, que é limitante para a velocidade de produción, o grupo C-17 ceto da androstenediona é reducido pola 17-beta hidroxiesteroide deshidroxenase para producir a testosterona.
A maior parte da produción de testosterona (>95%) nos machos ten lugar nos testículos. Tamén a sintetizan en cantidades menores as mulleres nas células da teca dos folículos dos ovarios, e pola placenta, e na zona reticular do córtex suprarrenal en ambos os sexos. Nos testículos, a testosterona é producida polas células de Leydig. Os testículos tamén conteñen células de Sertoli que requiren testosterona para favoreceren a espermatoxénese. Como a maioría das hormonas, a testosterona chega aos tecidos obxectivo por vía sanguínea, e no sangue a maior parte da testosterona transpórtase ligada a dúas proteínas do plasma, a SHGB (sex hormone-binding globulin, globulina de unión á hormona sexual) e a albumina. A SHBG liga unha soa molécula de testosterona con alta afinidade, entanto que a albumina liga varias moléculas pero con baixa afinidade. En función destes equilibrios defínese a testosterona libre como a totalidade da non unida, e a testosterona biodispoñible como a total menos a unida á SHBG.
Regulación miniatura|dereita|200px|Eixe hipotálamo-hipofisario-testicular Nos homes, a testosterona sintetízase principalmente nas células de Leydig. O número de células de Leydig está regulado pola hormona luteinizante (LH) e a hormona estimulante dos folículos (FSH). A cantidade de testosterona producida polas células de Leydig existentes está baixo o control da LH que regula a expresión da 17-beta hidroxiesteroide deshidroxenase.
A cantidade de testosterona sintetizada é regulada polo eixe hipotálamo-hipofisario-testicular (ver figura da dereita). Cando os niveis de testosterona están baixos, o hipotálamo libera a hormona liberadora da gonadotropina (GnRH), a cal á súa vez estimula a glándula pituitaria para liberar FSH e LH. Estas dúas últimas hormonas estimulan os testículos para sintetizar a testosterona. Finalmente, os altos niveis de testosterona actúan no hipotálamo e a hipófise por retroalimentación negativa para inhibir a liberación da GnRH e FSH/LH respectivamente.
Factores ambientais que afectan aos niveis de testosterona son: A perda de status ou dominancia nos homes pode orixinar a diminución dos niveis de testosterona. A motivación de poder implícito predí un incremento na liberación de testosterona nos homes. O envellecemento reduce a liberación de testosterona. No hipogonadismo prodúcese menos testosterona. A fase do sono de movementos oculares rápidos incrementa os niveis de testosterona nocturnos. O adestramento deportivo de resistencia incrementa os niveis de testosterona; porén, en homes de idade avanzada, ese incremento pode ser impedido ao inxerir proteínas. A deficiencia de cinc diminúe os niveis de testosterona, pero a sobresuplementación deste non ten efectos nos niveis de testosterona. A regalicia. Os ingredientes activos da raíz de regalicia, a glicirricina, foron vinculados a unha pequena e clinicamente insignificante diminución nos niveis de testosterona. Polo contrario, un estudo máis recente feito exclusivamente sobre unha mostra feminina pequena encontrou que a administración de regalicia produce unha diminución substancial nos niveis de testosterona. Antiandróxenos naturais ou artificiais, como o te de Mentha spicata reducen os niveis de testosterona.
Metabolismo O lugar de síntese principal de testosterona son as células de Leydig do testículo, onde se forma a partir do colesterol. Tamén se pode sintetizar na zona rugosa do córtex suprarrenal, nas células tecais do ovario e na placenta. Aproximadamente o 7% da testosterona é reducida a 5α-dihidrotestosterona (DHT) polo encima do citocromo P450 5α-redutase, un encima altamente expresado nos órganos accesorios sexuais masculinos e folículos pilosos. Aproximadamente o 0,3% da testosterona é convertida en estradiol pola aromatase (CYP19A1) un encima expresado no cerebro, fígado e tecido adiposo.
A DHT é unha forma máis potente da testosterona, entanto que o estradiol ten actividades completamente distintas (feminización) comparadas coas da testosterona (masculinización). Finalmente, a testosterona e a DHT poden ser desactivadas ou eliminadas por encimas que hidroxilan nas posicións 6, 7, 15, ou 16.
Modo de acción miniatura|O receptor androxénico humano unido á testosterona. A proteína móstrase en vermello, verde e azul, co esteroide en branco. Os efectos da testosterona nos humanos e outros vertebrados teñen lugar a través de dous mecanismos principais: a activación do receptor androxénico (directamente como testosterona ou como DHT), e a conversión a estradiol e a activación de certos receptores de estróxeno.
A testosterona e os andróxenos atravesan doadamente a membrana celular e únense a receptores intracelulares específicos (androxénicos). Estes receptores que foron purificados, son proteínas cun peso molecular de aproximadamente 120 kilodaltons. A súa síntese está determinada xeneticamente no cromosoma X. A testosterona libre (T) transpórtase ao interior do citoplasma das células do tecido obxectivo, onde se une a dito receptor androxénico, ou pode ser convertida en 5α-dihidrotestosterona (DHT) polo encima citoplasmático 5-alfa redutase. A DHT únese ao mesmo receptor androxénico ca a testosterona pero con moita máis afinidade, facendo a súa potencia androxénica arredor de 5 veces maior ca a da testosterona. O complexo de receptores-T/-DHT sométese a un cambio estrutural que lle permite á hormona entrar no núcleo celular e unirse directamente a secuencias específicas de nucleótidos do ADN. As áreas onde se produce esta unión denomínanse elementos de resposta a hormonas (HREs), e influencian a actividade transcricional de certos xenes, producindo o efecto androxénico.
Nos vertebrados, os receptores androxénicos aparecen en diversos tecidos, e tanto os machos coma as femias responden de xeito similar a niveis semellantes de testosterona. A gran diferenza que hai entre os niveis de testosterona antes de nacer, durante a puberdade e ao longo da vida explican as diferenzas biolóxicas entre os machos e as femias.
Os ósos e o cerebro son dous tecidos importantes nos humanos onde o principal efecto da testosterona é a través da aromatización a estradiol. No tecido óseo, o estradiol acelera a maduración da cartilaxe para formar óso, orixinando o peche da epífise e, en consecuencia, a finalización do crecemento do óso. No sistema nervioso central, a testosterona é aromatizada a estradiol. É o estradiol e non a testosterona, o que serve como sinal máis importante da retroalimentación negativa no hipotálamo (afectando especificamente a secreción de LH). En moitos mamíferos, a "masculinización" prenatal das áreas de dimorfismo sexual do cerebro son feitas polo estradiol derivado da testosterona.
O músculo esquelético non posúe receptores de testosterona ou da DHT polo que os efectos anabólicos non están aínda o suficientemente explicados. Suxeriuse que os andróxenos poderían bloquear no músculo os receptores citosólicos dos glicocorticoides inhibindo as accións catabólicas destes axentes.
Tanto os homes coma as mulleres producen testosterona e estróxeno, pero os homes producen grandes cantidades de testosterona e pequenas de estróxenos, e as mulleres ao revés. A testosterona causa a aparición de características masculinas (engrosamento da voz, pilosidade facial e pubiana, incremento da masa muscular etc.) Igual que os homes, as mulleres dependen da testosterona para manteren a libido, densidade ósea e masa muscular ao longo das súas vidas. Nos homes, os niveis inadecuadamente altos de estróxeno diminúen os niveis de testosterona, diminúen a masa muscular, inhiben o crecemento nos adolescentes, inducen a xinecomastia, incrementan as características femininas, reducen a susceptibilidade a contraer cáncer prostático, reducen a libido, causan disfunción eréctil e orixinan suoración excesiva e abafos. Porén, requírese un nivel apropiado de estróxeno polos homes para garantir o benestar, manter a densidade ósea, libido, función eréctil etc.
Efectos fisiolóxicos
En xeral, os andróxenos promoven a síntese de proteínas e o crecemento dos tecidos con receptores androxénicos. Os efectos da testosterona poden clasificarse como virilizantes e anabólicos, aínda que a distinción é un pouco artificial, xa que moitos dos efectos poderían considerarse de ambos os tipos. A testosterona é anabólica, porque promove o crecemento da masa ósea e muscular.
Efectos anabólicos. Inclúen o crecemento da masa muscular e forza, o incremento da densidade ósea e resistencia do óso, e a estimulación do crecemento lonxitudinal e a maduración dos ósos.