Los estrógenos se sintetizan en todos los vertebrados [4] y en algunos insectos. [5] Cuantitativamente, los estrógenos circulan en niveles más bajos que los andrógenos tanto en hombres como en mujeres. [6] Si bien los niveles de estrógeno son significativamente más bajos en los hombres que en las mujeres, los estrógenos tienen funciones fisiológicas importantes en los hombres. [7]
Se han encontrado estrógenos sintéticos y naturales en el medio ambiente y se les conoce como xenoestrógenos . Los estrógenos se encuentran entre la amplia gama de compuestos disruptores endocrinos (EDC) y pueden causar problemas de salud y disfunción reproductiva tanto en la vida silvestre como en los humanos. [12] [13]
Tipos y ejemplos
Los cuatro principales estrógenos naturales son la estrona (E1), el estradiol (E2), el estriol (E3) y el estetrol (E4). El estradiol (E2) es el estrógeno predominante durante los años reproductivos tanto en términos de niveles séricos absolutos como en términos de actividad estrogénica. Durante la menopausia , la estrona es el estrógeno circulante predominante y durante el embarazo el estriol es el estrógeno circulante predominante en términos de niveles séricos. Administrado mediante inyección subcutánea en ratones, el estradiol es aproximadamente 10 veces más potente que la estrona y aproximadamente 100 veces más potente que el estriol. [14] Por lo tanto, el estradiol es el estrógeno más importante en mujeres no embarazadas que se encuentran entre las etapas de la vida de la menarquia y la menopausia. Sin embargo, durante el embarazo esta función pasa al estriol y, en la posmenopausia, la estrona se convierte en la forma principal de estrógeno en el cuerpo. Otro tipo de estrógeno llamado estetrol (E4) se produce sólo durante el embarazo. Todas las diferentes formas de estrógeno se sintetizan a partir de andrógenos , específicamente testosterona y androstenediona , mediante la enzima aromatasa.
Las acciones de los estrógenos están mediadas por el receptor de estrógenos (RE), una proteína nuclear dimérica que se une al ADN y controla la expresión genética . Al igual que otras hormonas esteroides, el estrógeno ingresa pasivamente a la célula donde se une al receptor de estrógeno y lo activa. El complejo estrógeno:ER se une a secuencias de ADN específicas llamadas elemento de respuesta hormonal para activar la transcripción de genes diana (en un estudio que utilizó como modelo una línea celular de cáncer de mama dependiente de estrógenos, se identificaron 89 genes de este tipo). [19] Dado que el estrógeno ingresa a todas las células, sus acciones dependen de la presencia del RE en la célula. El RE se expresa en tejidos específicos, incluidos el ovario, el útero y la mama. Los efectos metabólicos de los estrógenos en mujeres posmenopáusicas se han relacionado con el polimorfismo genético del RE. [20]
Si bien los estrógenos están presentes tanto en hombres como en mujeres , generalmente están presentes en niveles significativamente más altos en las mujeres en edad reproductiva. Promueven el desarrollo de características sexuales secundarias femeninas , como los senos , el oscurecimiento y agrandamiento de los pezones , [21] y el engrosamiento del endometrio y otros aspectos de la regulación del ciclo menstrual. En los hombres, el estrógeno regula ciertas funciones del sistema reproductivo importantes para la maduración de los espermatozoides [22] [23] [24] y puede ser necesario para una libido saludable . [25]
Resumen de acciones
musculoesquelético
Anabólico : aumenta la masa y la fuerza muscular , la velocidad de regeneración muscular y la densidad ósea , mayor sensibilidad al ejercicio, protección contra el daño muscular, mayor síntesis de colágeno , aumenta el contenido de colágeno de los tejidos conectivos , tendones y ligamentos , pero también disminuye la rigidez de los tendones. y ligamentos (especialmente durante la menstruación ). La disminución de la rigidez de los tendones da a las mujeres una predisposición mucho menor a las distensiones musculares, pero los ligamentos blandos son mucho más propensos a sufrir lesiones ( los desgarros del LCA son entre 2 y 8 veces más comunes entre las mujeres que entre los hombres). [26] [27] [28] [29]
El estradiol también regula el gasto de energía, la homeostasis del peso corporal y parece tener efectos contra la obesidad mucho más fuertes que la testosterona en general. [34]
Se sabe que el estrógeno causa oscurecimiento de la piel, especialmente en la cara y las areolas . [36] Las mujeres de piel pálida desarrollarán una piel más marrón y amarilla durante el embarazo, como resultado del aumento de estrógeno, conocido como la "máscara del embarazo" . [37]
Cáncer
Apoyar los cánceres de mama sensibles a las hormonas (consulte la sección a continuación)
El estrógeno junto con la progesterona promueve y mantiene el revestimiento del útero en preparación para la implantación del óvulo fertilizado y el mantenimiento de la función del útero durante el período de gestación, también regula positivamente el receptor de oxitocina en el miometrio.
El aumento en el nivel de estrógeno induce la liberación de la hormona luteinizante , que luego desencadena la ovulación al liberar el óvulo del folículo de Graaf en el ovario .
Se requiere estrógeno para que las hembras de los mamíferos adopten un comportamiento de lordosis durante el celo (cuando los animales están "en celo"). [39] [40] Este comportamiento es necesario para la receptividad sexual en estos mamíferos y está regulado por el núcleo ventromedial del hipotálamo . [41]
El deseo sexual depende de los niveles de andrógenos [42] sólo en presencia de estrógeno, pero sin estrógeno, el nivel de testosterona libre en realidad disminuye el deseo sexual (en lugar de aumentar el deseo sexual), como se demuestra en aquellas mujeres que tienen un trastorno del deseo sexual hipoactivo , y el El deseo sexual en estas mujeres puede restablecerse mediante la administración de estrógenos (utilizando anticonceptivos orales). [43]
El estrógeno, junto con la hormona del crecimiento (GH) y su producto secretor , el factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1), es fundamental para mediar en el desarrollo de los senos durante la pubertad , así como en la maduración de los senos durante el embarazo en preparación para la lactancia y la lactancia . [44] [45] El estrógeno es principal y directamente responsable de inducir el componente ductal del desarrollo mamario, [46] [47] [48] así como de provocar la deposición de grasa y el crecimiento del tejido conectivo . [46] [47] También participa indirectamente en el componente lobuloalveolar, al aumentar la expresión del receptor de progesterona en los senos [46] [48] [49] e inducir la secreción de prolactina . [50] [51] Permitido por el estrógeno, la progesterona y la prolactina trabajan juntas para completar el desarrollo lobuloalveolar durante el embarazo. [47] [52]
Los andrógenos como la testosterona se oponen poderosamente a la acción de los estrógenos en los senos, por ejemplo reduciendo la expresión de los receptores de estrógenos en ellos. [53] [54]
Sistema reproductivo femenino
Los estrógenos son responsables de la maduración y mantenimiento de la vagina y el útero , y también intervienen en la función ovárica , como la maduración de los folículos ováricos . Además, los estrógenos desempeñan un papel importante en la regulación de la secreción de gonadotropinas . Por estos motivos, los estrógenos son necesarios para la fertilidad femenina .
Los estrógenos participan en la libido (deseo sexual) tanto en mujeres como en hombres.
Cognición
Las puntuaciones de la memoria verbal se utilizan con frecuencia como una medida de cognición de nivel superior . Estas puntuaciones varían en proporción directa a los niveles de estrógeno a lo largo del ciclo menstrual, el embarazo y la menopausia. Además, los estrógenos, cuando se administran poco después de la menopausia natural o quirúrgica, previenen la disminución de la memoria verbal. Por el contrario, los estrógenos tienen poco efecto sobre la memoria verbal si se administran por primera vez años después de la menopausia. [56] Los estrógenos también tienen influencias positivas en otras medidas de la función cognitiva. [57] Sin embargo, el efecto de los estrógenos sobre la cognición no es uniformemente favorable y depende del momento de la dosis y del tipo de habilidad cognitiva que se mide. [58]
Los efectos protectores de los estrógenos sobre la cognición pueden estar mediados por los efectos antiinflamatorios de los estrógenos en el cerebro. [59] Los estudios también han demostrado que el gen del alelo Met y el nivel de estrógeno median la eficiencia de las tareas de memoria de trabajo dependientes de la corteza prefrontal . [60] [61] Los investigadores han instado a realizar más investigaciones para iluminar el papel del estrógeno y su potencial para mejorar la función cognitiva. [62]
Las compulsiones en ratones de laboratorio machos, como aquellos con trastorno obsesivo-compulsivo (TOC), pueden ser causadas por niveles bajos de estrógeno. Cuando los niveles de estrógeno aumentaron mediante el aumento de la actividad de la enzima aromatasa en ratones macho de laboratorio, los rituales del TOC disminuyeron drásticamente. Los niveles de proteína hipotalámica en el gen COMT aumentan al aumentar los niveles de estrógeno, lo que se cree que devuelve a la actividad normal a los ratones que mostraban rituales de TOC. En última instancia, se sospecha una deficiencia de aromatasa, que está implicada en la síntesis de estrógeno en humanos y tiene implicaciones terapéuticas en humanos con trastorno obsesivo-compulsivo. [68]
Se ha demostrado que la aplicación local de estrógeno en el hipocampo de rata inhibe la recaptación de serotonina . Por el contrario, se ha demostrado que la aplicación local de estrógeno bloquea la capacidad de la fluvoxamina para retardar el aclaramiento de serotonina, lo que sugiere que las mismas vías que están implicadas en la eficacia de los ISRS también pueden verse afectadas por componentes de las vías locales de señalización de los estrógenos. [69]
Paternidad
Los estudios también han encontrado que los padres tenían niveles más bajos de cortisol y testosterona pero niveles más altos de estrógeno (estradiol) que los no padres. [70]
Atracones
El estrógeno puede desempeñar un papel en la supresión de los atracones . La terapia de reemplazo hormonal con estrógeno puede ser un posible tratamiento para los atracones en las mujeres. Se ha demostrado que el reemplazo de estrógeno suprime los atracones en ratones hembra. [71] El mecanismo por el cual el reemplazo de estrógeno inhibe los atracones implica el reemplazo de las neuronas de serotonina (5-HT). Se ha descubierto que las mujeres que presentan atracones tienen una mayor captación cerebral de la neurona 5-HT y, por lo tanto, menos cantidad del neurotransmisor serotonina en el líquido cefalorraquídeo. [72] El estrógeno actúa para activar las neuronas 5-HT, lo que lleva a la supresión de conductas alimentarias similares a los atracones. [71]
También se sugiere que existe una interacción entre los niveles hormonales y la alimentación en diferentes puntos del ciclo menstrual femenino . Las investigaciones han predicho un aumento de la alimentación emocional durante el flujo hormonal, que se caracteriza por niveles altos de progesterona y estradiol que ocurren durante la fase lútea media . Se plantea la hipótesis de que estos cambios se producen debido a cambios cerebrales a lo largo del ciclo menstrual que probablemente sean un efecto genómico de las hormonas. Estos efectos producen cambios en el ciclo menstrual, que resultan en la liberación de hormonas que conducen a cambios de comportamiento, en particular atracones y alimentación emocional. Estos ocurren de manera especialmente prominente entre mujeres que son genéticamente vulnerables a los fenotipos de atracones. [73]
Los atracones se asocian con una disminución del estradiol y un aumento de la progesterona. [74] Klump y cols. [75] La progesterona puede moderar los efectos del nivel bajo de estradiol (como durante la conducta alimentaria desregulada), pero esto puede ser cierto solo en mujeres que han tenido episodios de atracones (EB) clínicamente diagnosticados. La alimentación desregulada está más fuertemente asociada con dichas hormonas ováricas en mujeres con BE que en mujeres sin BE. [75]
La implantación de gránulos de 17β-estradiol en ratones ovariectomizados redujo significativamente los atracones y las inyecciones de GLP-1 en ratones ovariectomizados redujeron los atracones. [71]
Las asociaciones entre los atracones, la fase del ciclo menstrual y las hormonas ováricas se correlacionaron. [74] [76] [77]
Masculinización en roedores.
En los roedores, los estrógenos (que se aromatizan localmente a partir de los andrógenos en el cerebro) desempeñan un papel importante en la diferenciación psicosexual, por ejemplo, al masculinizar el comportamiento territorial; [78] No ocurre lo mismo en los humanos. [79] En los seres humanos, los efectos masculinizantes de los andrógenos prenatales sobre el comportamiento (y otros tejidos, con la posible excepción de los efectos sobre los huesos) parecen actuar exclusivamente a través del receptor de andrógenos. [80] En consecuencia, se ha cuestionado la utilidad de los modelos de roedores para estudiar la diferenciación psicosexual humana. [81]
Sistema esquelético
Los estrógenos son responsables tanto del crecimiento puberal, que provoca una aceleración del crecimiento lineal, como del cierre epifisario , que limita la altura y la longitud de las extremidades , tanto en mujeres como en hombres. Además, los estrógenos son responsables de la maduración ósea y del mantenimiento de la densidad mineral ósea durante toda la vida. Debido al hipoestrogenismo, el riesgo de osteoporosis aumenta durante la menopausia .
Sistema cardiovascular
Las mujeres se ven menos afectadas por las enfermedades cardíacas debido a la acción vasculoprotectora de los estrógenos, que ayuda a prevenir la aterosclerosis. [82] También ayuda a mantener el delicado equilibrio entre combatir infecciones y proteger las arterias del daño, reduciendo así el riesgo de enfermedades cardiovasculares. [83] Durante el embarazo , los niveles altos de estrógenos aumentan la coagulación y el riesgo de tromboembolismo venoso . Se ha demostrado que el estrógeno regula positivamente la hormona peptídica adropina . [35]
Sistema inmunitario
El efecto de los estrógenos sobre el sistema inmunológico se describe generalmente como favorecedor de Th2 , en lugar de supresor, como es el caso del efecto de la hormona sexual masculina, la testosterona. [85] De hecho, las mujeres responden mejor a las vacunas , a las infecciones y, en general, tienen menos probabilidades de desarrollar cáncer ; la desventaja de esto es que tienen más probabilidades de desarrollar una enfermedad autoinmune . [86] El cambio de Th2 se manifiesta en una disminución de la inmunidad celular y un aumento de la inmunidad humoral ( producción de anticuerpos ). La cambia de celular a humoral al regular negativamente la inmunidad mediada por células y mejorar la respuesta inmune Th2 al estimular la producción de IL-4 y la diferenciación de Th2. [85] [87] Las respuestas inmunitarias de tipo 1 y 17 están reguladas negativamente, lo que probablemente se deba al menos parcialmente a la IL-4 , que inhibe Th1. El efecto del estrógeno sobre los diferentes tipos de células inmunitarias está en consonancia con su sesgo Th2. La actividad de los basófilos , eosinófilos y macrófagos M2 aumenta, mientras que la actividad de las células NK está regulada negativamente. Las células dendríticas convencionales están predispuestas hacia Th2 bajo la influencia de los estrógenos, mientras que las células dendríticas plasmocitoides, actores clave en la defensa antiviral, tienen una mayor secreción de IFN-g . [87] El estrógeno también influye en las células B al aumentar su supervivencia, proliferación, diferenciación y función, lo que se corresponde con un mayor recuento de anticuerpos y células B que generalmente se detecta en las mujeres. [88]
A nivel molecular, el estrógeno induce los efectos mencionados anteriormente en las células actuando sobre receptores intracelulares denominados ER α y ER β, que al ligarse forman homo o heterodímeros. Los objetivos genéticos y no genéticos de los receptores difieren entre homo y heterodímeros. [89] La ligadura de estos receptores les permite trasladarse al núcleo y actuar como factores de transcripción , ya sea uniendo elementos de respuesta a estrógenos (ERE) en el ADN o uniendo el ADN junto con otros factores transcripcionales, por ejemplo, Nf-kB o AP-1 , los cuales resulta en el reclutamiento de ARN polimerasa y una mayor remodelación de la cromatina. [89] También se documentó una respuesta no transcripcional a la estimulación de estrógenos (denominada señalización de esteroides iniciada por membrana, MISS). Esta vía estimula las vías ERK y PI3K/AKT, que se sabe que aumentan la proliferación celular y afectan la remodelación de la cromatina. [89]
Los niveles altos de estrógeno pueden amplificar las respuestas de las hormonas del estrés en situaciones estresantes. [90]
Bioquímica
Biosíntesis
Esteroidogénesis , que muestra los estrógenos en la parte inferior derecha como en el triángulo rosa. [91]
Los estrógenos, en las mujeres, son producidos principalmente por los ovarios y, durante el embarazo, por la placenta . [92] La hormona estimulante del folículo (FSH) estimula la producción ovárica de estrógenos por las células de la granulosa de los folículos ováricos y los cuerpos lúteos . Algunos estrógenos también se producen en cantidades más pequeñas en otros tejidos como el hígado , el páncreas , los huesos , las glándulas suprarrenales , la piel , el cerebro , el tejido adiposo , [93] y las mamas . [94] Estas fuentes secundarias de estrógenos son especialmente importantes en las mujeres posmenopáusicas. [95]
La vía de biosíntesis de estrógenos en los tejidos extragonadales es diferente. Estos tejidos no son capaces de sintetizar esteroides C19 y, por lo tanto, dependen del suministro de C19 de otros tejidos [95] y del nivel de aromatasa. [96]
En las mujeres, la síntesis de estrógenos comienza en las células de la teca interna del ovario, mediante la síntesis de androstenediona a partir del colesterol . La androstenediona es una sustancia de actividad androgénica débil que sirve predominantemente como precursor de andrógenos más potentes como la testosterona y el estrógeno. Este compuesto cruza la membrana basal hacia las células de la granulosa circundantes, donde se convierte inmediatamente en estrona o en testosterona y luego en estradiol en un paso adicional. La conversión de androstenediona en testosterona está catalizada por la 17β-hidroxiesteroide deshidrogenasa (17β-HSD), mientras que la conversión de androstenediona y testosterona en estrona y estradiol, respectivamente, está catalizada por la aromatasa, enzimas que se expresan en las células de la granulosa. Por el contrario, las células de la granulosa carecen de 17α-hidroxilasa y 17,20-liasa , mientras que las células de la teca expresan estas enzimas y 17β-HSD pero carecen de aromatasa. Por tanto, tanto las células de la granulosa como las de la teca son esenciales para la producción de estrógeno en los ovarios.
La palabra estrógeno deriva del griego antiguo . Se deriva de "oestros" [102] (un estado periódico de actividad sexual en las hembras de los mamíferos) y genos (generación). [102] Se publicó por primera vez a principios de la década de 1920 y se hace referencia a él como "oestrin". [103] Con los años, el inglés americano adaptó la ortografía de estrógeno para adaptarla a su pronunciación fonética.
sociedad y Cultura
Etimología
El nombre estrógeno se deriva del griego οἶστρος ( oîstros ), que significa literalmente "brío" o "inspiración", pero en sentido figurado pasión o deseo sexual, [104] y el sufijo -gen , que significa "productor de".
Ambiente
Se han identificado en el medio ambiente una variedad de sustancias sintéticas y naturales que poseen actividad estrogénica y se denominan xenoestrógenos . [105]
Los estrógenos se encuentran entre la amplia gama de compuestos disruptores endocrinos (EDC) porque tienen una alta potencia estrogénica. Cuando un EDC llega al medio ambiente, puede causar disfunción reproductiva masculina en la vida silvestre y en los humanos. [12] [13] El estrógeno excretado por los animales de granja llega a los sistemas de agua dulce. [106] [107] Durante el período de germinación y reproducción, los peces están expuestos a niveles bajos de estrógeno que pueden causar disfunción reproductiva en los peces macho. [108] [109]
Productos cosméticos
Algunos champús para el cabello que se encuentran en el mercado incluyen estrógenos y extractos de placenta; otros contienen fitoestrógenos . En 1998, hubo informes de casos de cuatro niñas afroamericanas prepúberes que desarrollaron senos después de la exposición a estos champús. [110] En 1993, la FDA determinó que no todos los productos farmacéuticos que contienen hormonas de venta libre y de aplicación tópica para uso humano son generalmente reconocidos como seguros y eficaces y están mal etiquetados. Una norma propuesta que la acompaña trata sobre los cosméticos y concluye que cualquier uso de estrógenos naturales en un producto cosmético convierte al producto en un medicamento nuevo no aprobado y que cualquier cosmético que utilice el término "hormona" en el texto de su etiquetado o en su declaración de ingredientes implica una declaración de medicamento, sometiendo dicho producto a acción regulatoria. [111]
Además de considerarse medicamentos mal etiquetados, los productos que afirman contener extracto de placenta también pueden considerarse cosméticos mal etiquetados si el extracto se ha preparado a partir de placentas de las que se han eliminado las hormonas y otras sustancias biológicamente activas y la sustancia extraída se compone principalmente de proteínas. . La FDA recomienda que esta sustancia se identifique con un nombre distinto al de "extracto de placenta" y que describa su composición con mayor precisión porque los consumidores asocian el nombre "extracto de placenta" con un uso terapéutico de alguna actividad biológica. [111]
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enlaces externos
Nussey y Whitehead: Endocrinología, un enfoque integrado , Taylor y Francis 2001. Libro de texto gratuito en línea.
