Naturalne przeciwutleniacze mogą spowalniać związany z wiekiem spadek produkcji testosteronu u mężczyzn

W niedawnym przeglądzie opublikowanym w czasopiśmie Nutrients grupa autorów przyjrzała się wykorzystaniu naturalnych związków polifenolowych w celu zwiększenia produkcji testosteronu i zapobiegania związanemu z wiekiem niedoczynności gonad u starszych mężczyzn.

Androgeny produkowane są głównie przez komórki Leydiga w jądrach i są niezbędne do rozwoju i utrzymania męskich narządów rozrodczych oraz drugorzędnych cech płciowych.

Testosteron stymuluje rozwój męskich narządów rozrodczych u zarodka i odgrywa kluczową rolę w okresie dojrzewania, w tym spermatogenezę i regulację gonadotropin.

Produkcja testosteronu spada o około 1% rocznie, począwszy od trzydziestki, co prowadzi do późnego hipogonadyzmu, charakteryzującego się m.in. spadkiem libido, masy mięśniowej i gęstości kości.

Konieczne są dalsze badania, aby w pełni zrozumieć mechanizmy, dzięki którym związki polifenolowe zwiększają produkcję testosteronu oraz ustalić ich skuteczność i bezpieczeństwo jako środków terapeutycznych zapobiegających późnemu hipogonadyzmowi u starszych mężczyzn.

Biosynteza testosteronu w komórkach Leydiga Komórki Leydiga odpowiadają za biosyntezę testosteronu w jądrach. Produkują również androstenedion i dehydroepiandrosteron (DHEA), chociaż hormony te są mniej skuteczne w aktywowaniu receptora androgenowego niż testosteron.

Komórki Leydiga zawierają enzym aromatazę (CYP19A1), który przekształca androgeny w estrogeny, choć stopień tej przemiany jest minimalny, a estrogeny na ogół umiarkowanie regulują produkcję steroidów w komórkach Leydiga.

Biosynteza testosteronu jest zależna od kilku enzymów steroidogenicznych, w tym enzymu rozszczepiającego łańcuch boczny cholesterolu (CYP11A1), 17α-hydroksylazy/20-liazy cytochromu P450 (CYP17A1), 3β-hydroksysteroidowej dehydrogenazy (HSD3B) i 17β-hydroksysteroidowej dehydrogenazy typu 3 (HSD17B3), przy czym początkowym substratem jest cholesterol.

Cholesterol może być wytwarzany z acetylo-koenzymu A (acetylo-CoA) lub uzyskiwany z osocza poprzez endocytozę receptorową cząsteczek lipoprotein o niskiej gęstości (LDL). W normalnych warunkach komórki Leydiga przechowują cholesterol w postaci estrów w kroplach lipidowych i polegają głównie na endogennej syntezie cholesterolu w biosyntezie testosteronu.

Pierwszym etapem produkcji steroidów jest translokacja cholesterolu do mitochondriów. Dokonuje się tego przy udziale kompleksu białkowego składającego się z ostrego białka regulującego steroidogenezę (STAR) i białka translokującego (TSPO).

W mitochondriach cholesterol jest przekształcany w pregnenolon przez CYP11A1 przy pomocy ferredoksyny i fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADPH): reduktazy ferredoksyny. Pregnenolon jest następnie transportowany do gładkiego retikulum endoplazmatycznego (SER) w celu dalszej konwersji do testosteronu przez HSD3B, CYP17A1 i HSD17B3.

Regulacja steroidogenezy

Steroidogeneza w komórkach Leydiga jest regulowana przede wszystkim przez hormon luteinizujący (LH), który aktywuje szlak sygnałowy cyklicznego monofosforanu adenozyny (cAMP)/kinazy białkowej A (PKA), wpływając na ekspresję enzymów steroidogennych. Substraty PKA obejmują STAR, który jest ważny dla transportu cholesterolu w mitochondriach, oraz kilka czynników transkrypcyjnych, które regulują ekspresję genów steroidogennych.

W tej regulacji rolę odgrywają również inne szlaki sygnałowe, takie jak kinazy białkowe aktywowane mitogenami (MAPK), kinaza białkowa C (PKC), kinazy białkowe zależne od kalmoduliny Ca2+ (CAMK) oraz kinazy Janus/przekaźniki białkowe i aktywatory transkrypcji (JAK/STAT).

Rozwój późnego męskiego hipogonadyzmu

Późny męski hipogonadyzm charakteryzuje się zmniejszoną produkcją testosteronu wraz z wiekiem. Ten stan jest zazwyczaj leczony terapią zastępczą testosteronem, która może mieć skutki uboczne, takie jak zmniejszona spermatogeneza i płodność z powodu negatywnego sprzężenia zwrotnego na podwzgórzu i przysadce mózgowej.

Testosteron jest ważny dla utrzymania masy mięśniowej, gęstości kości, funkcji seksualnych, poziomu energii, zdrowia metabolicznego, funkcji poznawczych i ogólnego dobrego samopoczucia.

W miarę starzenia się mężczyzn i spadku poziomu testosteronu mogą oni doświadczać sarkopenii, zmniejszonej gęstości mineralnej kości, zmniejszonego libido, zaburzeń erekcji, zmęczenia i upośledzenia funkcji poznawczych. Utrzymanie odpowiedniego poziomu testosteronu jest niezbędne dla zdrowia i dobrego samopoczucia starszych mężczyzn.

Naturalne przeciwutleniacze i produkcja androgenów

• Flawanoidy

Flawanoidy to ważne związki roślinne występujące w różnych częściach roślin. Odgrywają znaczącą rolę w rozwoju roślin i obronie przed patogenami. Flawanoidy można podzielić na flawanony, flawony, flawonole i antocyjanidyny.

Są one związane z wieloma korzyściami zdrowotnymi, w tym zapobieganiem nowotworom i zmniejszonym ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych i neurodegeneracyjnych. Flawony, takie jak luteolina i apigenina, występujące w selerze, tymianku i pietruszce, mogą stymulować ekspresję genów steroidogennych i zwiększać produkcję androgenów w komórkach Leydiga.

• Izoflawony

Izoflawony takie jak genisteina i daidzeina, występujące w soi i ciecierzycy, mogą zaburzać sygnalizację estrogenową w jądrach.

Wysokie stężenia izoflawonów mogą zmniejszać steroidogenezę w komórkach Leydiga. Podczas gdy niektóre badania sugerują, że izoflawony zmniejszają poziom testosteronu, inne nie znajdują znaczącego wpływu na poziom testosteronu.

• Flawanole

Flawonole, takie jak kwercetyna i mirycetyna, występujące w jagodach, jabłkach i herbacie, poprawiają steroidogenezę i funkcję jąder. Kwercetyna poprawia poziom testosteronu u samców myszy narażonych na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną. Jednak jej wpływ na syntezę testosteronu może się różnić w zależności od gatunku.

• Flawanony

Flawanony, takie jak naringenina, występujące w grejpfrutach, mogą zwiększać poziom testosteronu w surowicy i zapobiegać spadkowi jego poziomu wywołanemu przez substancje zaburzające gospodarkę hormonalną.

• Katechiny

Katechiny znajdujące się w jabłkach, czerwonym winie i herbacie mogą zwiększać poziom testosteronu w osoczu u szczurów płci męskiej. Jednak niektóre badania wykazały, że polifenole z zielonej herbaty hamują syntezę androgenów.

• Antocyjanidyny

Antocyjanidyny znajdujące się w jagodach i winogronach są znane ze swoich właściwości antyoksydacyjnych i przeciwdrobnoustrojowych. Mogą poprawić steroidogenezę poprzez hamowanie cyklooksygenazy-2 (COX2) i modulację szlaku sygnałowego MAPK.

• Pochodne estru fenetylowego kwasu hydroksycynamonowego

Kwasy hydroksycynamonowe, takie jak ester fenetylowy kwasu ferulowego, mogą poprawić produkcję androgenów poprzez zwiększenie ekspresji genów związanych ze steroidogenezą w komórkach Leydiga.

• Resweratrol i Gigantol

Resweratrol, występujący w winogronach i czerwonym winie, poprawia spermatogenezę i produkcję testosteronu, ale może hamować produkcję androgenów w niektórych schorzeniach. Gigantol, wyizolowany z storczyków, może poprawiać produkcję progesteronu i steroidogenezę w komórkach Leydiga.

Podsumowując, poziom naturalnych związków polifenolowych w osoczu na poziomie niskich mikromoli można osiągnąć dzięki diecie bogatej w owoce i warzywa, wspomagając optymalne funkcjonowanie komórek Leydiga.

Flawanoidy zawierające szkielet 5,7-dihydroksychromen-4-onu zwiększają ekspresję STAR i syntezę androgenów, co wskazuje na możliwe synergistyczne działanie na steroidogenezę.