Naturliga antioxidanter kan bromsa åldersrelaterad minskning av testosteronproduktionen hos män

I en nyligen publicerad översikt i tidskriften Nutrients undersökte en grupp författare användningen av naturliga polyfenoliska föreningar för att öka testosteronproduktionen och förhindra åldersrelaterad hypogonadism hos äldre män.

Androgener produceras huvudsakligen av Leydigcellerna i testiklarna och är viktiga för utveckling och underhåll av manliga reproduktionsorgan och sekundära sexuella egenskaper.

Testosteron stimulerar utvecklingen av manliga reproduktionsstrukturer i embryot och spelar en nyckelroll under puberteten, inklusive spermatogenes och reglering av gonadotropiner.

Testosteronproduktionen minskar med cirka 1 % per år från och med trettioårsåldern, vilket leder till sen hypogonadism, som kännetecknas av minskad libido, muskelmassa och bentäthet, bland andra symtom.

Ytterligare forskning behövs för att fullt ut förstå mekanismerna genom vilka polyfenoliska föreningar ökar testosteronproduktionen och för att fastställa deras effekt och säkerhet som terapeutiska medel för att förebygga sen hypogonadism hos äldre män.

Testosteronbiosyntes i Leydig-celler Leydig-celler ansvarar för testosteronbiosyntesen i testiklarna. De producerar också androstendion och dehydroepiandrosteron (DHEA), även om dessa hormoner är mindre effektiva för att aktivera androgenreceptorn än testosteron.

Leydig-celler innehåller enzymet aromatas (CYP19A1), som omvandlar androgener till östrogener, även om denna omvandling är minimal och östrogener reglerar generellt steroidproduktionen måttligt i Leydig-celler.

Testosteronbiosyntes är beroende av flera steroidogena enzymer, inklusive kolesterolsidokedjeklyvningsenzym (CYP11A1), cytokrom P450 17α-hydroxylas/20-lyas (CYP17A1), 3β-hydroxysteroiddehydrogenas (HSD3B) och 17β-hydroxysteroiddehydrogenas typ 3 (HSD17B3), med kolesterol som initialt substrat.

Kolesterol kan produceras från acetylkoenzym A (acetyl-CoA) eller utvinnas från plasma genom receptormedierad endocytos av lågdensitetslipoprotein (LDL)-partiklar. Under normala förhållanden lagrar Leydig-celler kolesterol som estrar i lipiddroppar och förlitar sig främst på endogen kolesterolsyntes för testosteronbiosyntes.

Det första steget i steroidproduktionen involverar translokation av kolesterol till mitokondrierna, vilket åstadkoms av ett proteinkomplex bestående av det steroidogena akuta reglerande proteinet (STAR) och translokatorproteinet (TSPO).

Inom mitokondrierna omvandlas kolesterol till pregnenolon av CYP11A1 med hjälp av ferredoxin och nikotinamid-adenin-dinukleotidfosfat (NADPH): ferredoxinreduktas. Pregnenolon transporteras sedan till det glatta endoplasmatiska retikulum (SER) för vidare omvandling till testosteron av HSD3B, CYP17A1 och HSD17B3.

Reglering av steroidogenes

Steroidogenes i Leydig-celler regleras primärt av luteiniserande hormon (LH), vilket aktiverar signalvägen cyklisk adenosinmonofosfat (cAMP)/proteinkinas A (PKA), vilket påverkar uttrycket av steroidogena enzymer. PKA-substrat inkluderar STAR, vilket är viktigt för mitokondriell kolesteroltransport, och flera transkriptionsfaktorer som reglerar uttrycket av steroidogena gener.

Andra signalvägar såsom mitogenaktiverade proteinkinaser (MAPK), proteinkinas C (PKC), Ca2+-kalmodulinberoende proteinkinaser (CAMK) och Janus-kinaser/proteintransduktorer och aktivatorer av transkription (JAK/STAT) spelar också en roll i denna reglering.

Utveckling av sen manlig hypogonadism

Sen debuterande manlig hypogonadism kännetecknas av minskad testosteronproduktion med åldern. Detta tillstånd behandlas vanligtvis med testosteronersättningsterapi, vilket kan ha biverkningar såsom minskad spermatogenes och fertilitet på grund av negativ återkoppling på hypotalamus och hypofysen.

Testosteron är viktigt för att bibehålla muskelmassa, bentäthet, sexuell funktion, energinivåer, metabolisk hälsa, kognitiv funktion och allmänt välbefinnande.

När män åldras och testosteronnivåerna sjunker kan de uppleva sarkopeni, minskad bentäthet, minskad libido, erektil dysfunktion, trötthet och kognitiv försämring. Att upprätthålla tillräckliga testosteronnivåer är avgörande för äldre mäns hälsa och välbefinnande.

Naturliga antioxidanter och androgenproduktion

• Flavonoider

Flavonoider är viktiga växtföreningar som finns i olika delar av växter. De spelar en betydande roll i växternas utveckling och försvar mot patogener. Flavonoider kan delas in i flavanoner, flavoner, flavonoler och antocyanidiner.

De är förknippade med många hälsofördelar, inklusive cancerförebyggande och minskad risk för hjärt-kärlsjukdomar och neurodegenerativa sjukdomar. Flavoner som luteolin och apigenin, som finns i selleri, timjan och persilja, kan stimulera uttrycket av steroidogena gener och öka androgenproduktionen i Leydig-celler.

• Isoflavoner

Isoflavoner som genistein och daidzein, som finns i sojabönor och kikärter, kan störa östrogensignaleringen i testiklarna.

Höga koncentrationer av isoflavoner kan minska steroidogenesen i Leydig-celler. Medan vissa studier tyder på att isoflavoner minskar testosteronnivåerna, finner andra inga signifikanta effekter på testosteronnivåerna.

• Flavonoler

Flavonoler som quercetin och myricetin, som finns i bär, äpplen och te, förbättrar steroidogenesen och testikelfunktionen. Quercetin förbättrar testosteronnivåerna hos hanmöss som exponerats för hormonstörande ämnen. Dess effekter på testosteronsyntesen kan dock variera mellan arter.

• Flavanoner

Flavanoner som naringenin som finns i grapefrukt kan öka serumtestosteronnivåerna och förhindra den minskning som orsakas av hormonstörande ämnen.

• Katekiner

Katekiner som finns i äpplen, rödvin och te kan öka plasmanivåerna av testosteron hos hanråttor. Vissa studier har dock rapporterat att polyfenoler i grönt te hämmar androgensyntesen.

• Antocyanidiner

Antocyanidiner som finns i bär och vindruvor är kända för sina antioxidativa och antimikrobiella egenskaper. De kan förbättra steroidogenesen genom att hämma cyklooxygenas-2 (COX2) och modulera MAPK-signalvägen.

• Derivat av fenetylester av hydroxikanelsyra

Hydroxykanelsyror, såsom ferulsyrafenetylester, kan förbättra androgenproduktionen genom att öka uttrycket av gener associerade med steroidogenes i Leydig-celler.

• Resveratrol och Gigantol

Resveratrol, som finns i vindruvor och rött vin, förbättrar spermatogenesen och testosteronproduktionen, men kan hämma androgenproduktionen under vissa omständigheter. Gigantol, isolerat från orkidéer, kan förbättra progesteronproduktionen och steroidogenesen i Leydig-celler.

Sammanfattningsvis kan plasmanivåer av naturliga polyfenoliska föreningar i det låga mikromolära intervallet uppnås med en kost rik på frukt och grönsaker, vilket stöder optimal Leydigcellsfunktion.

Flavonoider med en 5,7-dihydroxikromen-4-on-skelett förstärker STAR-uttryck och androgensyntes, vilket indikerar möjliga synergistiska effekter på steroidogenes.