La testosterona es la principal hormona sexual masculina y el andrógeno en los hombres . [3] En los seres humanos, la testosterona desempeña un papel clave en el desarrollo de los tejidos reproductivos masculinos , como los testículos y la próstata , además de promover características sexuales secundarias , como el aumento de la masa muscular y ósea , y el crecimiento del vello corporal . Se asocia con una mayor agresión , deseo sexual , dominancia , exhibición de cortejo y una amplia gama de características de comportamiento. [4] Además, la testosterona en ambos sexos participa en la salud y el bienestar, donde tiene un efecto significativo en el estado de ánimo general, la cognición, el comportamiento social y sexual, el metabolismo y la producción de energía, el sistema cardiovascular y en la prevención de osteoporosis . [5] [6] Los niveles insuficientes de testosterona en los hombres pueden provocar anomalías que incluyen fragilidad, acumulación de tejido adiposo dentro del cuerpo, ansiedad y depresión, problemas de desempeño sexual y pérdida ósea.
La testosterona es una hormona de la clase de los androstanos que contiene una cetona y un grupo hidroxilo en las posiciones tres y diecisiete respectivamente. Se biosintetiza en varios pasos a partir del colesterol y se convierte en el hígado en metabolitos inactivos. [8] Ejerce su acción mediante la unión y la activación del receptor de andrógenos . [8] En los seres humanos y en la mayoría de los demás vertebrados , la testosterona es secretada principalmente por los testículos de los machos y, en menor medida, los ovarios de las hembras . En promedio, en los hombres adultos, los niveles de testosterona son entre siete y ocho veces mayores que en las mujeres adultas. [9] Como el metabolismo de la testosterona en los hombres es más pronunciado, la producción diaria es aproximadamente 20 veces mayor en los hombres. [10] [11] Las mujeres también son más sensibles a la hormona. [12] [ página necesaria ]
En general, los andrógenos como la testosterona promueven la síntesis de proteínas y, por tanto, el crecimiento de tejidos con receptores de andrógenos . [16] Se puede describir que la testosterona tiene efectos anabólicos y androgénicos ( virilizantes ), aunque estas descripciones categóricas son algo arbitrarias, ya que existe una gran superposición mutua entre ellas. [17] La potencia relativa de estos efectos puede depender de varios factores y es un tema de investigación en curso. [18] [19] La testosterona puede ejercer efectos directamente sobre los tejidos diana o ser metabolizada por la 5α-reductasa en dihidrotestosterona (DHT) o aromatizada a estradiol (E2). [18] Tanto la testosterona como la DHT se unen a un receptor de andrógenos; sin embargo, la DHT tiene una afinidad de unión más fuerte que la testosterona y puede tener un efecto más androgénico en ciertos tejidos en niveles más bajos. [18]
Los efectos de la testosterona también se pueden clasificar según la edad de aparición habitual. Los efectos posnatales tanto en hombres como en mujeres dependen principalmente de los niveles y la duración de la testosterona libre circulante. [20]
antes del nacimiento
Los efectos antes del nacimiento se dividen en dos categorías, clasificadas en relación con las etapas de desarrollo.
Durante el segundo trimestre, el nivel de andrógenos se asocia con la formación del sexo . [21] Específicamente, la testosterona, junto con la hormona antimülleriana (AMH), promueven el crecimiento del conducto de Wolff y la degeneración del conducto de Müller, respectivamente. [22] Este período afecta la feminización o masculinización del feto y puede ser un mejor predictor de comportamientos femeninos o masculinos, como el comportamiento sexual tipificado, que los propios niveles de un adulto. Los andrógenos prenatales aparentemente influyen en los intereses y la participación en actividades de género y tienen efectos moderados sobre las habilidades espaciales. [23] Entre las mujeres con hiperplasia suprarrenal congénita , un juego típico masculino en la infancia se correlacionaba con una satisfacción reducida con el género femenino y un interés heterosexual reducido en la edad adulta. [24]
Primera infancia
Los efectos de los andrógenos en la primera infancia son los menos comprendidos. En las primeras semanas de vida de los bebés varones, los niveles de testosterona aumentan. Los niveles permanecen en el rango puberal durante unos meses, pero generalmente alcanzan los niveles apenas detectables de la infancia entre los 4 y 7 meses de edad. [25] [26] Se desconoce la función de este aumento en los seres humanos. Se ha teorizado que se está produciendo una masculinización cerebral ya que no se han identificado cambios significativos en otras partes del cuerpo. [27] El cerebro masculino se masculiniza mediante la aromatización de la testosterona en estradiol , [28] que cruza la barrera hematoencefálica y entra al cerebro masculino, mientras que los fetos femeninos tienen α-fetoproteína , que se une al estrógeno para que el cerebro femenino no se masculinice. afectado. [29]
Los efectos puberales comienzan a ocurrir cuando los niveles de andrógenos han sido más altos que los niveles normales de una mujer adulta durante meses o años. En los hombres, estos son efectos puberales tardíos habituales y ocurren en las mujeres después de períodos prolongados de niveles elevados de testosterona libre en la sangre . Los efectos incluyen: [30] [31]
Se produce el crecimiento de la mandíbula , las cejas, el mentón y la nariz y la remodelación de los contornos de los huesos faciales, junto con la hormona del crecimiento humano . [32]
Finalización de la maduración ósea y terminación del crecimiento. Esto ocurre indirectamente a través de los metabolitos del estradiol y, por tanto, de forma más gradual en hombres que en mujeres.
Aumento de la fuerza y masa muscular, los hombros se ensanchan y la caja torácica se expande, la voz se hace más grave, el crecimiento de la nuez de Adán .
Los efectos de la testosterona en adultos son más claramente demostrables en hombres que en mujeres, pero probablemente sean importantes para ambos sexos. Algunos de estos efectos pueden disminuir a medida que los niveles de testosterona disminuyen en las últimas décadas de la vida adulta. [36]
El cerebro también se ve afectado por esta diferenciación sexual; [21] la enzima aromatasa convierte la testosterona en estradiol , que es responsable de la masculinización del cerebro en ratones macho. En los seres humanos, la masculinización del cerebro fetal parece, según la observación de la preferencia de género en pacientes con trastornos congénitos de la formación de andrógenos o de la función de los receptores de andrógenos, estar asociada con receptores de andrógenos funcionales. [37]
Existen algunas diferencias entre el cerebro masculino y femenino que pueden deberse a diferentes niveles de testosterona, una de ellas es el tamaño: el cerebro humano masculino es, en promedio, más grande. [38]
Efectos sobre la salud
La testosterona no parece aumentar el riesgo de desarrollar cáncer de próstata . En personas que se han sometido a una terapia de privación de testosterona, se ha demostrado que los aumentos de testosterona más allá del nivel de castración aumentan la tasa de propagación de un cáncer de próstata existente. [39] [40] [41]
Se han obtenido resultados contradictorios sobre la importancia de la testosterona en el mantenimiento de la salud cardiovascular . [42] [43] Sin embargo, se ha demostrado que mantener niveles normales de testosterona en hombres de edad avanzada mejora muchos parámetros que se cree que reducen el riesgo de enfermedad cardiovascular, como el aumento de la masa corporal magra, la disminución de la masa grasa visceral, la disminución del colesterol total y la mejora de la glucemia. control. [44]
Los niveles altos de andrógenos están asociados con irregularidades del ciclo menstrual tanto en poblaciones clínicas como en mujeres sanas. [ se necesita una mejor fuente ] [45] También puede haber efectos en el crecimiento inusual del cabello, acné , aumento de peso, infertilidad y, a veces, incluso pérdida del cabello en el cuero cabelludo. Estos efectos se observan principalmente en mujeres con síndrome de ovario poliquístico ( SOP ). Para las mujeres con síndrome de ovario poliquístico, se pueden usar hormonas como las píldoras anticonceptivas para ayudar a disminuir los efectos de este aumento del nivel de testosterona. [46]
La atención, la memoria y la capacidad espacial son funciones cognitivas clave afectadas por la testosterona en los humanos. La evidencia preliminar sugiere que los niveles bajos de testosterona pueden ser un factor de riesgo de deterioro cognitivo y posiblemente demencia del tipo Alzheimer, [47] [48] [49] [50] un argumento clave en la medicina para prolongar la vida a favor del uso de testosterona en la lucha contra -terapias de envejecimiento. Gran parte de la literatura, sin embargo, sugiere una relación curvilínea o incluso cuadrática entre el rendimiento espacial y la testosterona circulante, [51] donde tanto la hipo como la hipersecreción (secreción deficiente y excesiva) de andrógenos circulantes tienen efectos negativos sobre la cognición.
Los efectos secundarios comunes de los medicamentos con testosterona incluyen acné , hinchazón y agrandamiento de los senos en los hombres . [13] Los efectos secundarios graves pueden incluir toxicidad hepática , enfermedades cardíacas (aunque un ensayo aleatorio no encontró evidencia de eventos cardíacos adversos importantes en comparación con el placebo en hombres con niveles bajos de testosterona [58] ) y cambios de comportamiento. [13] Las mujeres y los niños expuestos pueden desarrollar virilización . [13] Se recomienda que las personas con cáncer de próstata no utilicen el medicamento. [13] Puede causar daño si se usa durante el embarazo o la lactancia . [13]
Las pautas de 2020 del Colegio Estadounidense de Médicos respaldan la discusión sobre el tratamiento con testosterona en hombres adultos con niveles bajos de testosterona relacionados con la edad que tienen disfunción sexual . Recomiendan una evaluación anual sobre una posible mejoría y, en caso de no haberla, suspender la testosterona; Los médicos deben considerar tratamientos intramusculares, en lugar de tratamientos transdérmicos, debido a los costos y dado que la efectividad y el daño de ambos métodos son similares. Es posible que no se recomiende el tratamiento con testosterona por motivos distintos a la posible mejora de la disfunción sexual. [59] [60]
No se encontraron efectos inmediatos a corto plazo sobre el estado de ánimo o el comportamiento tras la administración de dosis suprafisiológicas de testosterona durante 10 semanas en 43 hombres sanos. [61]
Correlaciones de comportamiento
excitación sexual
Los niveles de testosterona siguen un ritmo circadiano que alcanza su punto máximo temprano cada día, independientemente de la actividad sexual. [62]
En las mujeres, pueden existir correlaciones entre la experiencia positiva del orgasmo y los niveles de testosterona. Los estudios han demostrado correlaciones pequeñas o inconsistentes entre los niveles de testosterona y la experiencia del orgasmo masculino, así como la asertividad sexual en ambos sexos. [63] [64]
La excitación sexual y la masturbación en las mujeres producen pequeños aumentos en las concentraciones de testosterona. [65] Los niveles plasmáticos de varios esteroides aumentan significativamente después de la masturbación en los hombres y los niveles de testosterona se correlacionan con esos niveles. [66]
estudios de mamíferos
Los estudios realizados en ratas han indicado que su grado de excitación sexual es sensible a las reducciones de testosterona. Cuando a ratas privadas de testosterona se les administraron niveles medios de testosterona, sus conductas sexuales (cópula, preferencia de pareja, etc.) se reanudaron, pero no cuando se les administraron cantidades bajas de la misma hormona. Por lo tanto, estos mamíferos pueden proporcionar un modelo para estudiar poblaciones clínicas entre humanos con déficits de excitación sexual, como el trastorno del deseo sexual hipoactivo . [67]
Cada especie de mamífero examinada demostró un marcado aumento en el nivel de testosterona de un macho al encontrarse con una nueva hembra. Los aumentos reflejos de testosterona en ratones macho están relacionados con el nivel inicial de excitación sexual del macho. [68]
En los primates no humanos, puede ser que la testosterona en la pubertad estimule la excitación sexual, lo que permite al primate buscar cada vez más experiencias sexuales con las hembras y, por lo tanto, crea una preferencia sexual por las hembras. [69] Algunas investigaciones también han indicado que si la testosterona se elimina en el sistema de un ser humano macho adulto o de otro primate macho adulto, su motivación sexual disminuye, pero no hay una disminución correspondiente en su capacidad para participar en actividades sexuales (montar, eyacular, etc.). ). [69]
De acuerdo con la teoría de la competencia de espermatozoides , se ha demostrado que los niveles de testosterona aumentan como respuesta a estímulos previamente neutrales cuando se los condiciona para volverse sexuales en ratas macho. [70] Esta reacción activa los reflejos del pene (como la erección y la eyaculación) que ayudan en la competencia de espermatozoides cuando hay más de un macho presente en los encuentros de apareamiento, lo que permite una mayor producción de espermatozoides exitosos y una mayor probabilidad de reproducción.
Machos
En los hombres, los niveles más altos de testosterona se asocian con períodos de actividad sexual. [71] [72]
Los hombres que ven una película sexualmente explícita tienen un aumento promedio del 35% en testosterona, alcanzando un máximo entre 60 y 90 minutos después del final de la película, pero no se observa ningún aumento en los hombres que miran películas sexualmente neutrales. [73] Los hombres que ven películas sexualmente explícitas también informan una mayor motivación y competitividad, y un menor agotamiento. [74] También se ha encontrado un vínculo entre la relajación después de la excitación sexual y los niveles de testosterona. [75]
Hembras
Los andrógenos pueden modular la fisiología del tejido vaginal y contribuir a la excitación sexual genital femenina. [76] El nivel de testosterona de las mujeres es mayor cuando se mide antes del coito versus antes de abrazarlo, así como después del coito versus después de abrazarlo. [77] Hay un efecto de retardo cuando se administra testosterona sobre la excitación genital en las mujeres. Además, un aumento continuo de la excitación sexual vaginal puede dar lugar a mayores sensaciones genitales y conductas de apetito sexual. [78]
Cuando las mujeres tienen un nivel inicial más alto de testosterona, tienen mayores aumentos en los niveles de excitación sexual pero aumentos más pequeños en la testosterona, lo que indica un efecto techo en los niveles de testosterona en las mujeres. Los pensamientos sexuales también cambian el nivel de testosterona pero no el nivel de cortisol en el cuerpo femenino, y los anticonceptivos hormonales pueden afectar la variación en la respuesta de la testosterona a los pensamientos sexuales. [79]
La testosterona puede resultar un tratamiento eficaz en los trastornos de la excitación sexual femenina , [80] y está disponible en forma de parche dérmico . No existe una preparación de andrógenos aprobada por la FDA para el tratamiento de la insuficiencia de andrógenos; sin embargo, se ha utilizado como uso no autorizado para tratar la libido baja y la disfunción sexual en mujeres mayores. La testosterona puede ser un tratamiento para las mujeres posmenopáusicas siempre que estén estrogenizadas de forma eficaz. [80]
relaciones romanticas
El enamoramiento se ha relacionado con disminuciones en los niveles de testosterona de los hombres, mientras que se reportan cambios mixtos en los niveles de testosterona de las mujeres. [81] [82] Se ha especulado que estos cambios en la testosterona dan como resultado una reducción temporal de las diferencias de comportamiento entre los sexos. [82] Sin embargo, los cambios de testosterona observados no parecen mantenerse a medida que las relaciones se desarrollan con el tiempo. [81] [82]
Los hombres que producen menos testosterona tienen más probabilidades de tener una relación [83] o estar casados, [84] y los hombres que producen más testosterona tienen más probabilidades de divorciarse. [84] El matrimonio o el compromiso podrían causar una disminución en los niveles de testosterona. [85] Los hombres solteros que no han tenido experiencia en relaciones tienen niveles de testosterona más bajos que los hombres solteros con experiencia. Se sugiere que estos hombres solteros con experiencia previa se encuentran en un estado más competitivo que sus homólogos sin experiencia. [86] Los hombres casados que participan en actividades de mantenimiento de vínculos, como pasar el día con su cónyuge o sus hijos, no tienen niveles de testosterona diferentes en comparación con los momentos en que no participan en tales actividades. En conjunto, estos resultados sugieren que la presencia de actividades competitivas en lugar de actividades de mantenimiento de vínculos es más relevante para los cambios en los niveles de testosterona. [87]
Los hombres que producen más testosterona tienen más probabilidades de tener relaciones sexuales extramatrimoniales. [84] Los niveles de testosterona no dependen de la presencia física de una pareja; Los niveles de testosterona de los hombres que mantienen relaciones en la misma ciudad y a larga distancia son similares. [83] La presencia física puede ser necesaria para las mujeres que están en una relación para la interacción testosterona-pareja, donde las mujeres con parejas de la misma ciudad tienen niveles de testosterona más bajos que las mujeres con parejas de larga distancia. [88]
Paternidad
La paternidad disminuye los niveles de testosterona en los hombres, lo que sugiere que las emociones y el comportamiento vinculados al cuidado paterno disminuyen los niveles de testosterona. En los humanos y otras especies que utilizan el cuidado alomaterno , la inversión paterna en la descendencia es beneficiosa para la supervivencia de dicha descendencia porque permite a los dos padres criar a varios hijos simultáneamente. Esto aumenta la aptitud reproductiva de los padres porque sus descendientes tienen más probabilidades de sobrevivir y reproducirse. El cuidado paterno aumenta la supervivencia de la descendencia debido a un mayor acceso a alimentos de mayor calidad y a una reducción de las amenazas físicas e inmunológicas. [89] Esto es particularmente beneficioso para los humanos, ya que la descendencia depende de los padres durante largos períodos de tiempo y las madres tienen intervalos entre nacimientos relativamente cortos. [90]
Si bien el alcance del cuidado paterno varía entre culturas, se ha observado que una mayor inversión en el cuidado infantil directo se correlaciona con niveles promedio más bajos de testosterona, así como con fluctuaciones temporales. [91] Por ejemplo, se ha descubierto que la fluctuación en los niveles de testosterona cuando un niño está en peligro es indicativa de estilos de paternidad. Si los niveles de testosterona de un padre disminuyen en respuesta a escuchar llorar a su bebé, es una indicación de que siente empatía con el bebé. Esto se asocia con un mayor comportamiento de crianza y mejores resultados para el bebé. [92]
Motivación
Los niveles de testosterona juegan un papel importante en la toma de riesgos durante las decisiones financieras. [93] [94] Los niveles más altos de testosterona en los hombres reducen el riesgo de quedarse o permanecer desempleados. [95] La investigación también ha encontrado que los niveles elevados de testosterona y cortisol están asociados con un mayor riesgo de comportamiento criminal impulsivo y violento. [96] Por otro lado, la testosterona elevada en los hombres puede aumentar su generosidad, principalmente para atraer a una pareja potencial. [97] [98]
Agresión y criminalidad
La mayoría de los estudios respaldan un vínculo entre la criminalidad en adultos y la testosterona. [99] [100] [101] [102] Casi todos los estudios sobre la delincuencia juvenil y la testosterona no son significativos. La mayoría de los estudios han encontrado que la testosterona está asociada con comportamientos o rasgos de personalidad relacionados con el comportamiento antisocial [103] y el alcoholismo . Muchos estudios [ ¿cuáles? ] se han realizado sobre la relación entre el comportamiento y los sentimientos agresivos más generales y la testosterona. Aproximadamente la mitad de los estudios han encontrado una relación y aproximadamente la mitad ninguna relación. [104] Los estudios han encontrado que la testosterona facilita la agresión al modular los receptores de vasopresina en el hipotálamo . [105]
Existen dos teorías sobre el papel de la testosterona en la agresión y la competencia. [106] La primera es la hipótesis del desafío que afirma que la testosterona aumentaría durante la pubertad, facilitando así el comportamiento reproductivo y competitivo que incluiría la agresión. [106] Por lo tanto, es el desafío de la competencia entre los hombres lo que facilita la agresión y la violencia. [106] Los estudios realizados han encontrado una correlación directa entre la testosterona y la dominancia, especialmente entre los criminales más violentos en prisión que tenían la testosterona más alta. [106] La misma investigación encontró que los padres (fuera de entornos competitivos) tenían los niveles más bajos de testosterona en comparación con otros hombres. [106]
La segunda teoría es similar y se conoce como " teoría neuroandrogénica evolutiva (ENA) de la agresión masculina". [107] [108] La testosterona y otros andrógenos han evolucionado para masculinizar el cerebro y ser competitivo, incluso hasta el punto de correr el riesgo de dañar a la persona y a los demás. Al hacerlo, los individuos con cerebros masculinizados como resultado de la testosterona y los andrógenos prenatales y adultos, mejoran sus recursos adquiriendo habilidades para sobrevivir, atraer y copular con sus parejas tanto como sea posible. [107] La masculinización del cerebro no solo está mediada por los niveles de testosterona en la etapa adulta, sino también por la exposición a la testosterona en el útero. Los niveles más altos de testosterona prenatal indicados por una proporción de dígitos bajos , así como los niveles de testosterona en adultos, aumentaron el riesgo de faltas o agresión entre los jugadores masculinos en un partido de fútbol. [109] Los estudios han encontrado que una testosterona prenatal más alta o una proporción de dígitos más baja se correlacionan con una mayor agresión. [110] [111] [112] [113] [114]
El aumento de testosterona durante la competición predijo la agresión en los hombres, pero no en las mujeres. [115] Los sujetos que interactuaron con pistolas y un juego experimental mostraron un aumento en la testosterona y la agresión. [116] La selección natural podría haber hecho que los hombres fueran más sensibles a situaciones competitivas y de desafío de estatus, y que las funciones interactivas de la testosterona son el ingrediente esencial para el comportamiento agresivo en estas situaciones. [117] La testosterona media la atracción hacia señales crueles y violentas en los hombres al promover la visualización prolongada de estímulos violentos. [118] La característica cerebral estructural específica de la testosterona puede predecir el comportamiento agresivo en los individuos. [119]
La Academia Anual de Ciencias de Nueva York descubrió que el uso de esteroides anabólicos (que aumentan la testosterona) es mayor en los adolescentes, y esto se asoció con una mayor violencia. [120] Los estudios han encontrado que la testosterona administrada aumenta la agresión verbal y la ira en algunos participantes. [121]
Algunos estudios indican que el estradiol, derivado de la testosterona , podría desempeñar un papel importante en la agresión masculina. [104] [122] [123] [124] Se sabe que el estradiol se correlaciona con la agresión en ratones macho. [125] Además, la conversión de testosterona en estradiol regula la agresión masculina en los gorriones durante la temporada de reproducción. [126] Las ratas que recibieron esteroides anabólicos que aumentan la testosterona también fueron más agresivas físicamente a la provocación como resultado de la "sensibilidad a las amenazas". [127]
La relación entre testosterona y agresión también puede funcionar indirectamente, ya que se ha propuesto que la testosterona no amplifica las tendencias hacia la agresión, sino que amplifica cualquier tendencia que permita a un individuo mantener su estatus social cuando se le desafía. En la mayoría de los animales, la agresión es el medio para mantener el estatus social. Sin embargo, los humanos tienen múltiples formas de obtener estatus. Esto podría explicar por qué algunos estudios encuentran un vínculo entre la testosterona y el comportamiento prosocial, si el comportamiento prosocial se recompensa con un estatus social. Así, el vínculo entre la testosterona y la agresión y la violencia se debe a que éstas son recompensadas con un estatus social. [128] La relación también puede ser la de un "efecto permisivo" mediante el cual la testosterona eleva los niveles de agresión, pero sólo en el sentido de permitir que se mantengan los niveles promedio de agresión; Castrar química o físicamente al individuo reducirá los niveles de agresión (aunque no los eliminará), pero el individuo solo necesita un pequeño nivel de testosterona antes de la castración para que los niveles de agresión vuelvan a la normalidad, en los que permanecerán incluso si se agrega testosterona adicional. . La testosterona también puede simplemente exagerar o amplificar la agresión existente; por ejemplo, los chimpancés que reciben aumentos de testosterona se vuelven más agresivos con los chimpancés que están por debajo de ellos en la jerarquía social, pero seguirán siendo sumisos con los chimpancés que están por encima de ellos. Por tanto, la testosterona no vuelve al chimpancé indiscriminadamente agresivo, sino que amplifica su agresión preexistente hacia los chimpancés de menor rango. [129]
En los seres humanos, la testosterona parece promover más la búsqueda de estatus y el dominio social que simplemente aumentar la agresión física. Cuando se controlan los efectos de la creencia de haber recibido testosterona, las mujeres que han recibido testosterona hacen ofertas más justas que las mujeres que no han recibido testosterona. [130]
Justicia
La testosterona podría fomentar un comportamiento justo. En un estudio, los sujetos participaron en un experimento conductual en el que se decidía la distribución de una cantidad real de dinero. Las reglas permitían ofertas tanto justas como injustas. Posteriormente, el socio negociador podría aceptar o rechazar la oferta. Cuanto más justa sea la oferta, menos probable es que la parte negociadora la rechace. Si no se llegaba a un acuerdo, ninguna de las partes ganaba nada. Los sujetos de prueba con un nivel de testosterona aumentado artificialmente generalmente hicieron ofertas mejores y más justas que aquellos que recibieron placebos, reduciendo así al mínimo el riesgo de rechazo de su oferta. Dos estudios posteriores han confirmado empíricamente estos resultados. [131] [132] [133] Sin embargo, los hombres con testosterona alta fueron significativamente un 27% menos generosos en un juego de ultimátum. [134]
Actividad biológica
testosterona libre
Las hormonas lipofílicas (solubles en lípidos pero no en agua ), como las hormonas esteroides , incluida la testosterona, se transportan en el plasma sanguíneo acuoso a través de proteínas específicas y no específicas . Las proteínas específicas incluyen la globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG), que se une a la testosterona, la dihidrotestosterona , el estradiol y otros esteroides sexuales . Las proteínas de unión no específicas incluyen la albúmina . La parte de la concentración hormonal total que no está unida a su respectiva proteína transportadora específica es la parte libre. Como resultado, la testosterona que no está unida a la SHBG se llama testosterona libre . Sólo la cantidad libre de testosterona puede unirse a un receptor androgénico, lo que significa que tiene actividad biológica. [135] Si bien una porción significativa de la testosterona está unida a la SHBG, una pequeña fracción de testosterona (1% -2%) [136] está unida a la albúmina y la unión de la testosterona a la albúmina es débil y puede revertirse fácilmente; [137] [138] como tal, tanto la testosterona unida como la libre a la albúmina se consideran testosterona biodisponible. [137] [138] Esta unión juega un papel importante en la regulación del transporte, la entrega a los tejidos, la bioactividad y el metabolismo de la testosterona. [138] [137] A nivel tisular, la testosterona se disocia de la albúmina y se difunde rápidamente hacia los tejidos. El porcentaje de testosterona unida a SHBG es menor en hombres que en mujeres. Tanto la fracción libre como la unida a la albúmina están disponibles a nivel tisular (su suma constituye la testosterona biodisponible), mientras que la SHBG inhibe eficaz e irreversiblemente la acción de la testosterona. [136] La relación entre los esteroides sexuales y la SHBG en condiciones fisiológicas y patológicas es compleja, ya que varios factores pueden influir en los niveles plasmáticos de SHBG, afectando la biodisponibilidad de la testosterona. [139] [140] [141]
Actividad de la hormona esteroide
Los efectos de la testosterona en humanos y otros vertebrados se producen mediante múltiples mecanismos: por activación del receptor de andrógenos (directamente o como dihidrotestosterona), y por conversión a estradiol y activación de ciertos receptores de estrógenos . [142] [143] También se ha descubierto que los andrógenos como la testosterona se unen y activan los receptores de andrógenos de membrana . [144] [145] [146]
La testosterona libre (T) se transporta al citoplasma de las células del tejido diana , donde puede unirse al receptor de andrógenos , o puede reducirse a 5α-dihidrotestosterona (5α-DHT) mediante la enzima citoplasmática 5α-reductasa . La 5α-DHT se une al mismo receptor de andrógenos incluso con más fuerza que la testosterona, de modo que su potencia androgénica es aproximadamente 5 veces mayor que la de la T. [147] El receptor T o complejo receptor de DHT sufre un cambio estructural que le permite moverse hacia el núcleo celular y se unen directamente a secuencias de nucleótidos específicas del ADN cromosómico . Las áreas de unión se denominan elementos de respuesta hormonal (HRE) e influyen en la actividad transcripcional de ciertos genes , produciendo los efectos andrógenos.
Los receptores de andrógenos se encuentran en muchos tejidos diferentes del sistema corporal de los vertebrados, y tanto hombres como mujeres responden de manera similar a niveles similares. Cantidades muy diferentes de testosterona antes del nacimiento, en la pubertad y a lo largo de la vida explican una parte de las diferencias biológicas entre hombres y mujeres.
Los huesos y el cerebro son dos tejidos importantes en los seres humanos donde el efecto principal de la testosterona es la aromatización a estradiol . En los huesos, el estradiol acelera la osificación del cartílago hasta convertirse en hueso, lo que provoca el cierre de las epífisis y la conclusión del crecimiento. En el sistema nervioso central, la testosterona se aromatiza a estradiol. El estradiol, en lugar de la testosterona, actúa como la señal de retroalimentación más importante para el hipotálamo (afectando especialmente la secreción de LH ). [148] [ verificación fallida ] En muchos mamíferos , la "masculinización" prenatal o perinatal de las áreas sexualmente dimórficas del cerebro por el estradiol derivado de la testosterona programa el comportamiento sexual masculino posterior. [149]
La testosterona es un antagonista del receptor sigma-1 (K i = 1014 o 201 nM). [154] Sin embargo, las concentraciones de testosterona necesarias para unirse al receptor están muy por encima incluso de las concentraciones circulantes totales de testosterona en hombres adultos (que oscilan entre 10 y 35 nM). [155]
Bioquímica
Figura 1 : Esteroidogénesis humana, que muestra la testosterona cerca del fondo [28]
Las mayores cantidades de testosterona (>95%) son producidas por los testículos en los hombres, [4] mientras que las glándulas suprarrenales representan la mayor parte del resto. La testosterona también se sintetiza en cantidades totales mucho menores en las mujeres por las glándulas suprarrenales, las células tecales de los ovarios y, durante el embarazo , por la placenta . [158] En los testículos, la testosterona es producida por las células de Leydig . [159] Las glándulas generativas masculinas también contienen células de Sertoli , que requieren testosterona para la espermatogénesis . Como la mayoría de las hormonas, la testosterona se suministra a los tejidos diana en la sangre, donde gran parte se transporta unida a una proteína plasmática específica , la globulina fijadora de hormonas sexuales (SHBG).
La cantidad de testosterona sintetizada está regulada por el eje hipotalámico-pituitario-testicular (Figura 2) . [161] Cuando los niveles de testosterona son bajos, el hipotálamo libera la hormona liberadora de gonadotropina ( GnRH ) , que a su vez estimula la glándula pituitaria para que libere FSH y LH. Estas dos últimas hormonas estimulan los testículos para que sinteticen testosterona. Finalmente, los niveles crecientes de testosterona a través de un circuito de retroalimentación negativa actúan sobre el hipotálamo y la pituitaria para inhibir la liberación de GnRH y FSH/LH, respectivamente.
Los factores que afectan los niveles de testosterona pueden incluir:
Edad: los niveles de testosterona se reducen gradualmente a medida que los hombres envejecen. [162] [163] Este efecto a veces se denomina andropausia o hipogonadismo de aparición tardía . [164]
Ejercicio: el entrenamiento de resistencia aumenta los niveles de testosterona de manera aguda, [165] sin embargo, en los hombres mayores, ese aumento puede evitarse mediante la ingestión de proteínas. [166] El entrenamiento de resistencia en hombres puede conducir a niveles más bajos de testosterona. [167]
Nutrientes: La deficiencia de vitamina A puede provocar niveles de testosterona en plasma subóptimos. [168] El secoesteroide vitamina D en niveles de 400 a 1000 UI /día (10 a 25 μg/día) eleva los niveles de testosterona. [169] La deficiencia de zinc reduce los niveles de testosterona [170] pero la suplementación excesiva no tiene ningún efecto sobre la testosterona sérica. [171] Existe evidencia limitada de que las dietas bajas en grasas pueden reducir los niveles de testosterona total y libre en los hombres. [172]
Pérdida de peso: la reducción de peso puede resultar en un aumento de los niveles de testosterona. Las células grasas sintetizan la enzima aromatasa, que convierte la testosterona, la hormona sexual masculina, en estradiol, la hormona sexual femenina. [173] Sin embargo, no se ha encontrado una asociación clara entre el índice de masa corporal y los niveles de testosterona. [174]
Varios: Sueño : ( sueño REM ) aumenta los niveles nocturnos de testosterona. [175]
Comportamiento: Los desafíos de dominancia pueden, en algunos casos, estimular una mayor liberación de testosterona en los hombres. [176]
Alimentos: Los antiandrógenos naturales o artificiales, incluido el té de menta verde, reducen los niveles de testosterona. [177] [178] [179] El regaliz puede disminuir la producción de testosterona y este efecto es mayor en las mujeres. [180]
En la vía hepática de los 17 cetosteroides del metabolismo de la testosterona, la testosterona se convierte en el hígado mediante la 5α-reductasa y la 5β-reductasa en 5α-DHT y la 5β-DHT inactiva , respectivamente. [2] [183] Luego, 5α-DHT y 5β-DHT se convierten mediante 3α-HSD en 3α-androstandiol y 3α-etiocolanodiol , respectivamente. [2] [183] Posteriormente, el 3α-androstandiol y el 3α-etiocolanodiol son convertidos por 17β-HSD en androsterona y etiocolanolona, a lo que sigue su conjugación y excreción. [2] [183] El 3β-androstanodiol y el 3β-etiocolanodiol también se pueden formar en esta vía cuando la 3β-HSD actúa sobre la 5α-DHT y la 5β-DHT, respectivamente, y luego pueden transformarse en epiandrosterona y epietiocolanolona , respectivamente. [185] [186] Una pequeña porción de aproximadamente el 3% de la testosterona se convierte de manera reversible en el hígado en androstenediona mediante la 17β-HSD. [184]
Además de la conjugación y la vía de los 17 cetosteroides, la testosterona también puede hidroxilarse y oxidarse en el hígado mediante las enzimas del citocromo P450 , incluidas CYP3A4 , CYP3A5 , CYP2C9 , CYP2C19 y CYP2D6 . [187] La 6β-hidroxilación y, en menor medida, la 16β-hidroxilación son las principales transformaciones. [187] La 6β-hidroxilación de la testosterona es catalizada principalmente por CYP3A4 y en menor medida por CYP3A5 y es responsable del 75 al 80% del metabolismo de la testosterona mediado por el citocromo P450. [187] Además de 6β- y 16β-hidroxitestosterona, también se forman como metabolitos menores 1β-, 2α/β-, 11β- y 15β-hidroxitestosterona. [187] [188] Ciertas enzimas del citocromo P450, como CYP2C9 y CYP2C19, también pueden oxidar la testosterona en la posición C17 para formar androstenediona. [187]
Dos de los metabolitos inmediatos de la testosterona, la 5α-DHT y el estradiol , son biológicamente importantes y pueden formarse tanto en el hígado como en los tejidos extrahepáticos. [183] Aproximadamente del 5 al 7% de la testosterona se convierte mediante la 5α-reductasa en 5α-DHT, con niveles circulantes de 5α-DHT de aproximadamente el 10% de los de testosterona, y aproximadamente el 0,3% de la testosterona se convierte en estradiol mediante la aromatasa . [4] [183] [189] [190] La 5α-Reductasa se expresa altamente en los órganos reproductivos masculinos (incluida la próstata , las vesículas seminales y los epidídimos ), [191] la piel , los folículos pilosos y el cerebro [192] y La aromatasa se expresa altamente en el tejido adiposo, los huesos y el cerebro. [193] [194] Hasta el 90% de la testosterona se convierte en 5α-DHT en los llamados tejidos androgénicos con alta expresión de 5α-reductasa, [184] y debido a la potencia varias veces mayor de 5α-DHT como Agonista de AR en relación con la testosterona, [195] se ha estimado que los efectos de la testosterona se potencian de 2 a 3 veces en dichos tejidos. [196]
Niveles
Se ha informado que los niveles totales de testosterona en el cuerpo son de 264 a 916 ng/dL (nanogramos por decilitro) en hombres europeos y estadounidenses no obesos de entre 19 y 39 años, [197] mientras que los niveles medios de testosterona en hombres adultos se han reportado como 630 ng/dl. [198] Aunque se utiliza comúnmente como rango de referencia , [199] algunos médicos han cuestionado el uso de este rango para determinar el hipogonadismo . [200] [201] Varios grupos médicos profesionales han recomendado que 350 ng/dL generalmente se considere el nivel normal mínimo, [202] lo cual es consistente con hallazgos anteriores. [203] [ fuente no primaria necesaria ] [ cita médica necesaria ] Los niveles de testosterona en los hombres disminuyen con la edad. [197] En las mujeres, se ha informado que los niveles medios de testosterona total son 32,6 ng/dL. [204] [205] En mujeres con hiperandrogenismo , se ha informado que los niveles medios de testosterona total son 62,1 ng/dL. [204] [205]
En las mediciones de testosterona en muestras de sangre, diferentes técnicas de análisis pueden producir resultados diferentes. [210] [211] Los ensayos de inmunofluorescencia exhiben una variabilidad considerable en la cuantificación de las concentraciones de testosterona en muestras de sangre debido a la reacción cruzada de esteroides estructuralmente similares, lo que lleva a sobreestimar los resultados. Por el contrario, el método de cromatografía líquida/espectrometría de masas en tándem es más deseable: ofrece una especificidad y precisión superiores, lo que lo convierte en una opción más adecuada para esta aplicación. [212]
La concentración biodisponible de testosterona se determina comúnmente mediante el cálculo de Vermeulen o, más precisamente, mediante el método de Vermeulen modificado, [213] [214] que considera la forma dimérica de la globulina fijadora de hormonas sexuales. [215]
Ambos métodos utilizan el equilibrio químico para derivar la concentración de testosterona biodisponible: en circulación, la testosterona tiene dos principales compañeros de unión, la albúmina (débilmente unida) y la globulina transportadora de hormonas sexuales (fuertemente unida). Estos métodos se describen en detalle en la figura adjunta.
Globulina fijadora de hormonas sexuales dimérica con sus ligandos de testosterona
Dos métodos para determinar la concentración de testosterona biodisponible.
Distribución
La testosterona se ha detectado en niveles variables más altos y más bajos entre hombres de diversas naciones y de diversos orígenes, las explicaciones para las causas de esto han sido relativamente diversas. [216] [217]
La región con los niveles de testosterona más altos jamás probados es Chita, Rusia , el grupo étnico con los niveles de testosterona más altos jamás probados fueron los Yakuts . [219]
Historia y producción
El premio Nobel Leopold Ruzicka de Ciba, un gigante de la industria farmacéutica que sintetizó testosterona
Una acción testicular estaba relacionada con fracciones sanguíneas circulantes (ahora entendidas como una familia de hormonas androgénicas) en los primeros trabajos sobre castración y trasplante testicular en aves de Arnold Adolph Berthold (1803-1861). [220] La investigación sobre la acción de la testosterona recibió un breve impulso en 1889, cuando el profesor de Harvard Charles-Édouard Brown-Séquard (1817-1894), entonces en París, se autoinyectó por vía subcutánea un "elixir rejuvenecedor" consistente en un extracto de testículo de perro y cobaya. Informó en The Lancet que su vigor y sensación de bienestar se recuperaron notablemente, pero los efectos fueron transitorios, [221] y las esperanzas de Brown-Séquard sobre el compuesto se desvanecieron. Sufriendo el ridículo de sus colegas, abandonó su trabajo sobre los mecanismos y efectos de los andrógenos en el ser humano.
En 1927, Fred C. Koch, profesor de química fisiológica de la Universidad de Chicago, estableció un fácil acceso a una gran fuente de testículos bovinos (los corrales de ganado de Chicago) y reclutó estudiantes dispuestos a soportar el tedioso trabajo de extraer sus aislados. Ese año, Koch y su alumno, Lemuel McGee, obtuvieron 20 mg de una sustancia a partir de un suministro de 40 libras de testículos bovinos que, cuando se administraban a gallos, cerdos y ratas castrados, los remasculinizaba. [222] El grupo de Ernst Laqueur de la Universidad de Amsterdam purificó la testosterona de testículos bovinos de manera similar en 1934, pero el aislamiento de la hormona de tejidos animales en cantidades que permitieran un estudio serio en humanos no fue factible hasta que tres gigantes farmacéuticos europeos: Schering (Berlín, Alemania), Organon (Oss, Países Bajos) y Ciba – iniciaron programas de investigación y desarrollo de esteroides a gran escala en la década de 1930.
El grupo Organon en los Países Bajos fue el primero en aislar la hormona, identificada en un artículo de mayo de 1935 "Sobre la hormona masculina cristalina de los testículos (testosterona)". [223] Llamaron a la hormona testosterona , de las raíces de testículo y esterol , y el sufijo de cetona . La estructura fue diseñada por Adolf Butenandt de Schering , en el Instituto Químico de la Universidad Técnica de Gdańsk . [224] [225]
En agosto de ese año, Butenandt y Hanisch lograron la síntesis química de testosterona a partir del colesterol. [226] Sólo una semana después, el grupo Ciba de Zurich, Leopold Ruzicka (1887-1976) y A. Wettstein, publicaron su síntesis de testosterona. [227] Estas síntesis parciales independientes de testosterona a partir de una base de colesterol le valieron a Butenandt y Ruzicka el Premio Nobel de Química conjunto en 1939 . [225] [228] La testosterona se identificó como 17β-hidroxiandrost-4-en-3-ona (C 19 H 28 O 2 ), un alcohol policíclico sólido con un grupo hidroxilo en el átomo de carbono número 17. Esto también hizo evidente que se podían realizar modificaciones adicionales en la testosterona sintetizada, es decir, esterificación y alquilación.
La síntesis parcial en la década de 1930 de abundantes y potentes ésteres de testosterona permitió caracterizar los efectos de la hormona, de modo que Kochakian y Murlin (1936) pudieron demostrar que la testosterona aumentaba la retención de nitrógeno (un mecanismo central del anabolismo) en el perro, tras lo cual El grupo de Allan Kenyon [229] pudo demostrar los efectos anabólicos y androgénicos del propionato de testosterona en hombres, niños y mujeres eunucoideos. El período comprendido entre principios de los años 1930 y 1950 se ha denominado "La edad de oro de la química de los esteroides" [230] y el trabajo durante este período avanzó rápidamente. [231]
Al igual que otros androsteroides, la testosterona se fabrica industrialmente a partir de la fermentación microbiana del colesterol vegetal (p. ej., del aceite de soja). A principios de la década de 2000, el mercado de esteroides pesaba alrededor de un millón de toneladas y valía 10 mil millones de dólares, lo que lo convertía en el segundo mercado biofarmacéutico más grande detrás de los antibióticos. [232]
Otras especies
La testosterona se observa en la mayoría de los vertebrados. La testosterona y el receptor nuclear clásico de andrógenos aparecieron por primera vez en los gnatóstomos (vertebrados con mandíbulas). [233] Los agnatanos (vertebrados sin mandíbula), como las lampreas, no producen testosterona, sino que utilizan androstenediona como hormona sexual masculina. [234] El pescado produce una forma ligeramente diferente llamada 11-cetotestosterona . [235] Su homólogo en los insectos es la ecdisona . [236] La presencia de estos esteroides ubicuos en una amplia gama de animales sugiere que las hormonas sexuales tienen una historia evolutiva antigua. [237]
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Lectura adicional
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