Naturlige antioksidanter kan bremse aldersrelatert nedgang i testosteronproduksjonen hos menn

I en fersk oversiktsartikkel publisert i tidsskriftet Nutrients, så en gruppe forfattere på bruken av naturlige polyfenoliske forbindelser for å øke testosteronproduksjonen og forhindre aldersrelatert hypogonadisme hos eldre menn.

Androgener produseres primært av Leydig-cellene i testiklene og er viktige for utvikling og vedlikehold av mannlige reproduktive organer og sekundære seksuelle egenskaper.

Testosteron stimulerer utviklingen av mannlige reproduktive strukturer i embryoet og spiller en nøkkelrolle under puberteten, inkludert spermatogenese og regulering av gonadotropiner.

Testosteronproduksjonen avtar med omtrent 1 % per år fra trettiårene, noe som fører til sen hypogonadisme, karakterisert av redusert libido, muskelmasse og bentetthet, blant andre symptomer.

Ytterligere forskning er nødvendig for å fullt ut forstå mekanismene som polyfenoliske forbindelser øker testosteronproduksjonen gjennom, og for å fastslå deres effekt og sikkerhet som terapeutiske midler for å forebygge sen hypogonadisme hos eldre menn.

Testosteronbiosyntese i Leydig-celler Leydig-celler er ansvarlige for testosteronbiosyntese i testiklene. De produserer også androstendion og dehydroepiandrosteron (DHEA), selv om disse hormonene er mindre effektive til å aktivere androgenreseptoren enn testosteron.

Leydig-celler inneholder enzymet aromatase (CYP19A1), som omdanner androgener til østrogener, selv om denne omdannelsen er minimal og østrogener generelt regulerer steroidproduksjonen moderat i Leydig-celler.

Testosteronbiosyntese er avhengig av flere steroidogene enzymer, inkludert kolesterolsidekjedespaltingsenzym (CYP11A1), cytokrom P450 17α-hydroksylase/20-lyase (CYP17A1), 3β-hydroksysteroiddehydrogenase (HSD3B) og 17β-hydroksysteroiddehydrogenase type 3 (HSD17B3), med kolesterol som det initiale substratet.

Kolesterol kan produseres fra acetylkoenzym A (acetyl-CoA) eller utvinnes fra plasma ved reseptormediert endocytose av lavdensitetslipoprotein (LDL)-partikler. Under normale forhold lagrer Leydig-celler kolesterol som estere i lipiddråper og er primært avhengige av endogen kolesterolsyntese for testosteronbiosyntese.

Det første trinnet i steroidproduksjon involverer translokasjon av kolesterol til mitokondriene, noe som oppnås av et proteinkompleks som omfatter det steroidogene akutte regulatoriske proteinet (STAR) og translokatorproteinet (TSPO).

Inne i mitokondriene omdannes kolesterol til pregnenolon av CYP11A1 ved hjelp av ferredoksin og nikotinamid-adenin-dinukleotidfosfat (NADPH): ferredoksinreduktase. Pregnenolon transporteres deretter til det glatte endoplasmatiske retikulum (SER) for videre omdannelse til testosteron av HSD3B, CYP17A1 og HSD17B3.

Regulering av steroidogenese

Steroidogenese i Leydig-celler reguleres primært av luteiniserende hormon (LH), som aktiverer signalveien syklisk adenosinmonofosfat (cAMP)/proteinkinase A (PKA), og påvirker dermed uttrykket av steroidogene enzymer. PKA-substrater inkluderer STAR, som er viktig for mitokondriell kolesteroltransport, og flere transkripsjonsfaktorer som regulerer uttrykket av steroidogene gener.

Andre signalveier som mitogenaktiverte proteinkinaser (MAPK), proteinkinase C (PKC), Ca2+-kalmodulinavhengige proteinkinaser (CAMK) og Janus-kinaser/proteintransdusere og aktivatorer av transkripsjon (JAK/STAT) spiller også en rolle i denne reguleringen.

Utvikling av sen mannlig hypogonadisme

Sent debuterende mannlig hypogonadisme kjennetegnes av redusert testosteronproduksjon med alderen. Denne tilstanden behandles vanligvis med testosteronbehandling, som kan ha bivirkninger som redusert spermatogenese og fertilitet på grunn av negativ tilbakekobling på hypothalamus og hypofysen.

Testosteron er viktig for å opprettholde muskelmasse, bentetthet, seksuell funksjon, energinivå, metabolsk helse, kognitiv funksjon og generell velvære.

Etter hvert som menn blir eldre og testosteronnivåene synker, kan de oppleve sarkopeni, redusert bentetthet, redusert libido, erektil dysfunksjon, tretthet og kognitiv svikt. Å opprettholde tilstrekkelige testosteronnivåer er viktig for eldre menns helse og velvære.

Naturlige antioksidanter og androgenproduksjon

• Flavonoider

Flavonoider er viktige planteforbindelser som finnes i ulike deler av planter. De spiller en betydelig rolle i planteutvikling og forsvar mot patogener. Flavonoider kan deles inn i flavanoner, flavoner, flavonoler og antocyanidiner.

De er forbundet med en rekke helsefordeler, inkludert kreftforebygging og redusert risiko for hjerte- og karsykdommer og nevrodegenerative sykdommer. Flavoner som luteolin og apigenin, som finnes i selleri, timian og persille, kan stimulere uttrykket av steroidogene gener og øke androgenproduksjonen i Leydig-celler.

• Isoflavoner

Isoflavoner som genistein og daidzein, som finnes i soyabønner og kikerter, kan forstyrre østrogensignaleringen i testiklene.

Høye konsentrasjoner av isoflavoner kan redusere steroidogenese i Leydig-celler. Mens noen studier tyder på at isoflavoner reduserer testosteronnivåene, finner andre ingen signifikante effekter på testosteronnivåene.

• Flavonoler

Flavonoler som quercetin og myricetin, som finnes i bær, epler og te, forbedrer steroidogenese og testikkelfunksjon. Quercetin forbedrer testosteronnivåene hos hannmus som er utsatt for hormonforstyrrende stoffer. Effekten på testosteronsyntesen kan imidlertid variere mellom arter.

• Flavanoner

Flavanoner som naringenin som finnes i grapefrukt kan øke serumtestosteronnivået og forhindre nedgangen forårsaket av hormonforstyrrende stoffer.

• Katekiner

Katekiner som finnes i epler, rødvin og te kan øke plasmanivået av testosteron hos hannrotter. Noen studier har imidlertid rapportert at polyfenoler i grønn te hemmer androgensyntesen.

• Antocyanidiner

Antocyanidiner som finnes i bær og druer er kjent for sine antioksidant- og antimikrobielle egenskaper. De kan forbedre steroidogenesen ved å hemme cyklooksygenase-2 (COX2) og modulere MAPK-signalveien.

• Derivater av fenetylester av hydroksykanelsyre

Hydroksykanelsyrer, som ferulsyrefenetylester, kan forbedre androgenproduksjonen ved å forsterke uttrykket av gener assosiert med steroidogenese i Leydig-celler.

• Resveratrol og Gigantol

Resveratrol, som finnes i druer og rødvin, forbedrer spermatogenesen og testosteronproduksjonen, men kan hemme androgenproduksjonen under noen forhold. Gigantol, isolert fra orkideer, kan forbedre progesteronproduksjonen og steroidogenesen i Leydig-celler.

Avslutningsvis kan plasmanivåer av naturlige polyfenoliske forbindelser i det lave mikromolare området oppnås med et kosthold rikt på frukt og grønnsaker, noe som støtter optimal Leydig-cellefunksjon.

Flavonoider med en 5,7-dihydroksykromen-4-on-ryggrad forbedrer STAR-ekspresjon og androgensyntese, noe som indikerer mulige synergistiske effekter på steroidogenese.