Prirodni antioksidansi mogu usporiti pad proizvodnje testosterona kod muškaraca povezan sa starenjem

U nedavnom pregledu objavljenom u časopisu Nutrients, skupina autora proučavala je upotrebu prirodnih polifenolnih spojeva za poboljšanje proizvodnje testosterona i sprječavanje hipogonadizma povezanog sa starenjem kod starijih muškaraca.

Androgene proizvode prvenstveno Leydigove stanice u testisima i ključni su za razvoj i održavanje muških reproduktivnih organa i sekundarnih spolnih karakteristika.

Testosteron stimulira razvoj muških reproduktivnih struktura u embriju i igra ključnu ulogu tijekom puberteta, uključujući spermatogenezu i regulaciju gonadotropina.

Proizvodnja testosterona opada za oko 1% godišnje počevši od tridesetih godina, što dovodi do hipogonadizma s kasnim početkom, karakteriziranog smanjenim libidom, mišićnom masom i gustoćom kostiju, među ostalim simptomima.

Potrebna su daljnja istraživanja kako bi se u potpunosti razumjeli mehanizmi kojima polifenolni spojevi povećavaju proizvodnju testosterona te kako bi se utvrdila njihova učinkovitost i sigurnost kao terapijskih sredstava za prevenciju kasnog hipogonadizma kod starijih muškaraca.

Biosinteza testosterona u Leydigovim stanicama Leydigove stanice odgovorne su za biosintezu testosterona u testisima. One također proizvode androstendion i dehidroepiandrosteron (DHEA), iako su ti hormoni manje učinkoviti u aktiviranju androgenog receptora od testosterona.

Leydigove stanice sadrže enzim aromatazu (CYP19A1) koja pretvara androgene u estrogene, iako je ta pretvorba minimalna i estrogeni općenito umjereno reguliraju proizvodnju steroida u Leydigovim stanicama.

Biosinteza testosterona ovisi o nekoliko steroidogenih enzima, uključujući enzim za cijepanje bočnog lanca kolesterola (CYP11A1), citokrom P450 17α-hidroksilazu/20-lijazu (CYP17A1), 3β-hidroksisteroid dehidrogenazu (HSD3B) i 17β-hidroksisteroid dehidrogenazu tipa 3 (HSD17B3), pri čemu je kolesterol početni supstrat.

Kolesterol se može proizvesti iz acetil koenzima A (acetil-CoA) ili dobiti iz plazme receptorski posredovanom endocitozom čestica lipoproteina niske gustoće (LDL). U normalnim uvjetima, Leydigove stanice pohranjuju kolesterol kao estere u lipidnim kapljicama i prvenstveno se oslanjaju na endogenu sintezu kolesterola za biosintezu testosterona.

Početni korak u proizvodnji steroida uključuje translokaciju kolesterola u mitohondrije, što se postiže proteinskim kompleksom koji se sastoji od steroidogenog akutnog regulatornog proteina (STAR) i translokatorskog proteina (TSPO).

Unutar mitohondrija, kolesterol se pretvara u pregnenolon putem CYP11A1 uz pomoć feredoksina i nikotinamid adenin dinukleotid fosfata (NADPH): feredoksin reduktaze. Pregnenolon se zatim transportira u glatki endoplazmatski retikulum (SER) za daljnju pretvorbu u testosteron putem HSD3B, CYP17A1 i HSD17B3.

Regulacija steroidogeneze

Steroidogenezu u Leydigovim stanicama primarno regulira luteinizirajući hormon (LH), koji aktivira signalni put cikličkog adenozin monofosfata (cAMP)/protein kinaze A (PKA), utječući na ekspresiju steroidogenih enzima. Supstrati PKA uključuju STAR, koji je važan za mitohondrijski transport kolesterola, i nekoliko transkripcijskih faktora koji reguliraju ekspresiju steroidogenih gena.

Drugi signalni putevi poput mitogenom aktiviranih proteinskih kinaza (MAPK), proteinske kinaze C (PKC), Ca2+-kalmodulin-ovisnih proteinskih kinaza (CAMK) i Janus kinaza/proteinskih pretvarača i aktivatora transkripcije (JAK/STAT) također igraju ulogu u ovoj regulaciji.

Razvoj kasnog muškog hipogonadizma

Kasni muški hipogonadizam karakterizira smanjena proizvodnja testosterona s godinama. Ovo se stanje obično liječi nadomjesnom terapijom testosteronom, koja može imati nuspojave poput smanjene spermatogeneze i plodnosti zbog negativne povratne informacije na hipotalamus i hipofizu.

Testosteron je važan za održavanje mišićne mase, gustoće kostiju, seksualne funkcije, razine energije, metaboličkog zdravlja, kognitivne funkcije i općeg blagostanja.

Kako muškarci stare i kako im se razina testosterona smanjuje, mogu iskusiti sarkopeniju, smanjenu gustoću kostiju, smanjeni libido, erektilnu disfunkciju, umor i kognitivno oštećenje. Održavanje adekvatne razine testosterona ključno je za zdravlje i dobrobit starijih muškaraca.

Prirodni antioksidansi i proizvodnja androgena

• Flavonoidi

Flavonoidi su važni biljni spojevi koji se nalaze u raznim dijelovima biljaka. Igraju značajnu ulogu u razvoju biljaka i obrani od patogena. Flavonoidi se mogu podijeliti na flavanone, flavone, flavonole i antocijanidine.

Povezani su s brojnim zdravstvenim prednostima, uključujući prevenciju raka i smanjeni rizik od kardiovaskularnih i neurodegenerativnih bolesti. Flavoni poput luteolina i apigenina, koji se nalaze u celeru, timijanu i peršinu, mogu stimulirati ekspresiju steroidogenih gena i pojačati proizvodnju androgena u Leydigovim stanicama.

• Izoflavoni

Izoflavoni poput genisteina i daidzeina, koji se nalaze u soji i slanutku, mogu poremetiti signalizaciju estrogena u testisima.

Visoke koncentracije izoflavona mogu smanjiti steroidogenezu u Leydigovim stanicama. Dok neke studije sugeriraju da izoflavoni smanjuju razinu testosterona, druge ne nalaze značajne učinke na razinu testosterona.

• Flavonoli

Flavonoli poput kvercetina i miricetina, koji se nalaze u bobičastom voću, jabukama i čaju, poboljšavaju steroidogenezu i funkciju testisa. Kvercetin poboljšava razinu testosterona kod mužjaka miševa izloženih endokrinim disruptorima. Međutim, njegovi učinci na sintezu testosterona mogu varirati među vrstama.

• Flavanoni

Flavanoni poput naringenina koji se nalaze u grejpfrutu mogu povećati razinu testosterona u serumu i spriječiti pad uzrokovan endokrinim disruptorima.

• Katehini

Katehini koji se nalaze u jabukama, crnom vinu i čaju mogu povećati razinu testosterona u plazmi kod mužjaka štakora. Međutim, neke studije su izvijestile da polifenoli zelenog čaja inhibiraju sintezu androgena.

• Antocijanidini

Antocijanidini koji se nalaze u bobičastom voću i grožđu poznati su po svojim antioksidativnim i antimikrobnim svojstvima. Mogu poboljšati steroidogenezu inhibiranjem ciklooksigenaze-2 (COX2) i moduliranjem MAPK signalnog puta.

• Derivati fenetil estera hidroksicinaminske kiseline

Hidroksicimetne kiseline, poput fenetil estera ferulinske kiseline, mogu poboljšati proizvodnju androgena pojačavanjem ekspresije gena povezanih sa steroidogenezom u Leydigovim stanicama.

• Resveratrol i Gigantol

Resveratrol, koji se nalazi u grožđu i crnom vinu, poboljšava spermatogenezu i proizvodnju testosterona, ali u nekim stanjima može inhibirati proizvodnju androgena. Gigantol, izoliran iz orhideja, može poboljšati proizvodnju progesterona i steroidogenezu u Leydigovim stanicama.

Zaključno, razine prirodnih polifenolnih spojeva u plazmi u niskom mikromolarnom rasponu mogu se postići prehranom bogatom voćem i povrćem, što podržava optimalnu funkciju Leydigovih stanica.

Flavonoidi s 5,7-dihidroksikromen-4-onskom osnovom pojačavaju ekspresiju STAR-a i sintezu androgena, što ukazuje na moguće sinergističke učinke na steroidogenezu.