Andrógeno: Definición, Tipos, Ejemplos, Función Biológica, Actividad Biológica, Bioquímica y Terapia De Reemplazo

androgeno en biologia

Es la hormona que provoca el surgimiento de los caracteres secundarios masculinos.

Un andrógeno (del griego andr-, la raíz de la palabra que significa «hombre») es cualquier hormona esteroidea natural o sintética que regula el desarrollo y el mantenimiento de las características masculinas en los vertebrados al unirse a los receptores de andrógenos.

Esto incluye el desarrollo embriológico de los órganos sexuales masculinos primarios y el desarrollo de características sexuales secundarias masculinas en la pubertad. Los andrógenos se sintetizan en los testículos, los ovarios y las glándulas suprarrenales.

Los andrógenos aumentan tanto en niños como en niñas durante la pubertad. El principal andrógeno en los hombres es la testosterona. La dihidrotestosterona y la androstenediona son de igual importancia en el desarrollo masculino.

La dihidrotestosterona en el útero causa la diferenciación del pene, el escroto y la próstata. En la edad adulta, la dihidrotestosterona contribuye a la calvicie, el crecimiento de la próstata y la actividad de las glándulas sebáceas.

Aunque comúnmente se piensa que los andrógenos son solo hormonas sexuales masculinas, las mujeres también las tienen, pero a niveles más bajos: funcionan con libido y excitación sexual.

Además, los andrógenos son los precursores de los estrógenos tanto en hombres como en mujeres.

Además de su papel como hormonas naturales, los andrógenos se utilizan como medicamentos.

Tipos y ejemplos

El principal subconjunto de andrógenos, conocido como andrógenos suprarrenales, se compone de esteroides de 19 carbonos sintetizados en la zona reticular, la capa más interna de la corteza suprarrenal.

Los andrógenos suprarrenales funcionan como esteroides débiles (aunque algunos son precursores), y el subconjunto incluye dehidroepiandrosterona, sulfato de dehidroepiandrosterona, androstenediona y androstenediol.

Además de la testosterona, otros andrógenos incluyen:

La dehidroepiandrosterona es una hormona esteroide producida en la corteza suprarrenal por el colesterol. La dehidroepiandrosterona también se llama dehidroisoandrosterona o deshidroandrosterona.

La androsterona es un subproducto químico creado durante la descomposición de los andrógenos, o derivado de la progesterona, que también ejerce efectos menores de masculinización, pero con una séptima parte de la intensidad de la testosterona.

Se encuentra en cantidades aproximadamente iguales en el plasma y la orina de hombres y mujeres.

La dihidrotestosterona es un metabolito de la testosterona y un andrógeno más potente que la testosterona porque se une más fuertemente a los receptores de andrógenos. Se produce en la piel y el tejido reproductivo.

Función biológica

Desarrollo prenatal masculino

Formación Testes

Durante el desarrollo de los mamíferos, las gónadas son capaces al principio de convertirse en ovarios o testículos.

En los humanos, comenzando aproximadamente a la semana 4, los rudimentos gonadales están presentes en el mesodermo intermedio adyacente a los riñones en desarrollo.

Alrededor de la semana 6, los cordones sexuales epiteliales se desarrollan dentro de los testículos formadores e incorporan las células germinales a medida que migran a las gónadas.

En los hombres, ciertos genes del cromosoma Y, en particular la proteína Y de la región determinante del sexo, controlan el desarrollo del fenotipo masculino, incluida la conversión de la gónada bipotencial temprana en testículos.

En los hombres, las cuerdas sexuales invaden completamente las gónadas en desarrollo.

Producción de andrógenos

Las células epiteliales derivadas de mesodermo de los cordones sexuales en los testículos en desarrollo se convierten en las células de Sertoli, que funcionarán para apoyar la formación de células espermáticas.

Una población menor de células no epiteliales aparece entre los túbulos en la semana 8 del desarrollo fetal humano.

Estas son células de Leydig. Poco después de que se diferencian, las células de Leydig comienzan a producir andrógenos.

Efectos de los andrógenos

Los andrógenos funcionan como hormonas paracrinas requeridas por las células de Sertoli para apoyar la producción de esperma. También son necesarios para la masculinización del feto masculino en desarrollo (incluida la formación del pene y del escroto).

Bajo la influencia de los andrógenos, los restos del mesonefrón, los conductos wolffianos, se convierten en el epidídimo, el conducto deferente y las vesículas seminales.

Esta acción de los andrógenos está respaldada por una hormona de las células de Sertoli, la hormona inhibidora de Müller, que impide que los conductos müllerianos embrionarios se conviertan en trompas de Falopio y otros tejidos del aparato reproductor femenino en embriones masculinos.

La hormona inhibidora de Müller y los andrógenos cooperan para permitir el movimiento de los testículos en el escroto.

Regulación temprana

Antes de la producción de la hormona luteinizante de la hormona pituitaria (LH) por el embrión a partir de aproximadamente las semanas 11-12, la gonadotropina coriónica humana  promueve la diferenciación de las células de Leydig y su producción de andrógenos en la semana 8.

La acción de los andrógenos en los tejidos diana a menudo implica la conversión de la testosterona en 5α-dihidrotestosterona.

Desarrollo puberal masculino

En el momento de la pubertad, los niveles de andrógenos aumentan dramáticamente en los hombres, y los andrógenos median el desarrollo de características sexuales secundarias masculinas.

Así como la activación de la espermatogénesis y la fertilidad y los cambios conductuales masculinos, como la ginefilía y el aumento del deseo sexual.

Las características sexuales secundarias masculinas incluyen cabello androgénico, profundización de la voz, aparición de la manzana de Adán, ensanchamiento de los hombros, aumento de la masa muscular y crecimiento del pene.

Espermatogénesis

Durante la pubertad, los andrógenos aumentan la producción de la hormona luteinizante y la hormona foliculoestimulante y los cordones sexuales se ahuecan, formando los túbulos seminíferos y las células germinales comienzan a diferenciarse en espermatozoides.

Durante la edad adulta, los andrógenos y la hormona estimulante del folículo actúan cooperativamente sobre las células de Sertoli en los testículos para apoyar la producción de esperma.

Los suplementos de andrógenos exógenos se pueden usar como anticonceptivos masculinos.

Los niveles elevados de andrógenos causados ​​por el uso de suplementos de andrógenos pueden inhibir la producción de la hormona luteinizante y bloquear la producción de andrógenos endógenos por las células de Leydig.

Sin los niveles localmente altos de andrógenos en los testículos debido a la producción de andrógenos por las células de Leydig, los túbulos seminíferos pueden degenerar, dando como resultado la infertilidad.

Por esta razón, muchos parches de andrógenos transdérmicos se aplican al escroto.

Deposición de grasa

Los hombres generalmente tienen menos grasa corporal que las mujeres.

Los resultados recientes indican que los andrógenos inhiben la capacidad de algunas células de grasa para almacenar lípidos mediante el bloqueo de una vía de transducción de señales que normalmente apoya la función de los adipocitos.

Además, los andrógenos, pero no los estrógenos, aumentan los receptores beta adrenérgicos mientras disminuyen los receptores alfa adrenérgicos.

Lo que resulta en niveles elevados de epinefrina/norepinefrina debido a la falta de retroalimentación negativa del receptor alfa-2 y una menor acumulación de grasa debido a la epinefrina/norepinefrina que actúa sobre la lipólisis -inducir receptores beta.

Masa muscular

Los machos suelen tener más masa muscular esquelética que las hembras.

Los andrógenos promueven la ampliación de las células del músculo esquelético y probablemente actúen de forma coordinada para funcionar actuando sobre varios tipos de células en el tejido muscular esquelético.

Un tipo de célula transmite señales hormonales para generar músculo, el mioblasto. Los niveles más altos de andrógenos conducen a una mayor expresión del receptor de andrógenos.

La fusión de mioblastos genera miotubos, en un proceso relacionado con los niveles del receptor de andrógenos.

Cerebro

Los niveles circulantes de andrógenos pueden influir en el comportamiento humano porque algunas neuronas son sensibles a las hormonas esteroides. Los niveles de andrógenos han sido implicados en la regulación de la agresión humana y la libido.

De hecho, los andrógenos son capaces de alterar la estructura del cerebro en varias especies, incluidos ratones, ratas y primates, produciendo diferencias de sexo.

Numerosos informes han demostrado que los andrógenos solos son capaces de alterar la estructura del cerebro, pero la identificación de las alteraciones en la neuroanatomía derivadas de andrógenos o estrógenos es difícil debido a su potencial de conversión.

La evidencia de los estudios de neurogénesis (formación de nuevas neuronas) en ratas macho ha demostrado que el hipocampo es una región cerebral útil para examinar al determinar los efectos de los andrógenos en el comportamiento.

Para examinar la neurogénesis, se compararon ratas macho de tipo salvaje con ratas macho con mutación de feminización testicular, un trastorno genético que resulta en una insensibilidad completa o parcial a los andrógenos y una falta de genitales masculinos externos.

Las inyecciones neuronales de Bromodeoxyuridine se aplicaron a los hombres de ambos grupos para evaluar la neurogénesis. El análisis mostró que la testosterona y la dihidrotestosterona regulan la neurogénesis del hipocampo adulto.

La neurogénesis del hipocampo adulto se reguló a través del receptor de andrógenos en las ratas macho de tipo salvaje, pero no en la mutación de las ratas macho de la feminización testicular.

Para probar más el papel de los receptores de andrógenos activados en la neurogénesis del hipocampo adulto, flutamida, un fármaco antiandrógeno que compite con la testosterona y la dihidrotestosterona para los receptores de andrógenos, y dihidrotestosterona se administraron a ratas macho normales.

La dihidrotestosterona aumentó el número de células de bromodesoxiuridina, mientras que la flutamida inhibió estas células.

Por otra parte, los estrógenos no tuvieron efecto. Esta investigación demuestra cómo los andrógenos pueden aumentar la neurogénesis del hipocampo adulto.

Los investigadores también examinaron cómo el ejercicio leve afectó a la síntesis de andrógenos que a su vez causa la activación de la neurogénesis del hipocampo adulto de los receptores de N-metil-D-aspartato.

El ácido N-metil-D-aspártico induce un flujo de calcio que permite la plasticidad sináptica que es crucial para la neurogénesis del hipocampo adulto.

Los investigadores inyectaron ratas macho castradas orquidectomizadas (castradas) y simuladas con bromodesoxiuridina para determinar si aumentaba el número de nuevas células.

Descubrieron que la neurogénesis del hipocampo adulto en ratas macho aumenta con el ejercicio moderado al aumentar la síntesis de dihidrotestosterona en el hipocampo.

Nuevamente, se observó que la neurogénesis del hipocampo adulto no aumentaba a través de la activación de los receptores de estrógenos.

La regulación de andrógenos disminuye la probabilidad de depresión en los hombres. En ratas macho preadolescentes, las ratas neonatales tratadas con flutamida desarrollaron más síntomas similares a la depresión en comparación con las ratas de control.

Nuevamente, se inyectó bromodesoxiuridina en ambos grupos de ratas para ver si las células se estaban multiplicando en el tejido vivo.

Estos resultados demuestran cómo la organización de los andrógenos tiene un efecto positivo sobre la neurogénesis hipocampal preadolescente que puede estar relacionada con síntomas similares a la depresión.

El aislamiento social tiene un efecto obstaculizador en la neurogénesis del hipocampo adulto, mientras que la regulación normal de los andrógenos aumenta la neurogénesis del hipocampo adulto.

Un estudio en el que se utilizaron ratas macho demostró que la testosterona puede bloquear el aislamiento social, lo que da como resultado que la neurogénesis del hipocampo alcance la regulación de la homeostasis, lo que mantiene estables las condiciones internas.

Un análisis de Bromodesoxiuridina mostró que el exceso de testosterona no aumentó este efecto bloqueante contra el aislamiento social.

Es decir, los niveles circulantes naturales de andrógenos cancelan los efectos negativos del aislamiento social en la neurogénesis del hipocampo adulto.

Efectos específicos de la mujer

Los andrógenos tienen un papel potencial en la relajación del miometrio a través de vías no genómicas, independientes de los receptores de andrógenos, que previenen las contracciones uterinas prematuras en el embarazo.

Insensibilidad a los andrógenos

La capacidad reducida de un feto XY-cariotipo para responder a los andrógenos puede dar lugar a una de varias afecciones, incluida la infertilidad y varias formas de condiciones intersexuales.

El síndrome de insensibilidad a los andrógenos es una afección intersexual en la que existe una incapacidad parcial o completa de muchas células en el varón genético afectado para responder a las hormonas androgénicas.

Esto puede prevenir o perjudicar la masculinización de los genitales del hombre en el desarrollo del feto genético masculino (cromosómico XY), así como el desarrollo de características sexuales secundarias masculinas en la pubertad.

Los fenotipos clínicos varían desde un habitus masculino normal con un defecto espermatogénico leve o un vello terminal secundario reducido; a un habitus femenino completo a pesar de la presencia de un cromosoma Y.

Las mujeres (cromosómicas XX) que son heterocigóticas para el gen del receptor de andrógenos tienen características sexuales primarias y secundarias normales.

Este portador femenino pasará el gen del receptor de andrógenos afectado a cualquier niño que tenga con un 50% de probabilidad.

El síndrome de insensibilidad a los andrógenos es la entidad individual más grande que conduce a 46, XY genitales inframasculinizados.

El receptor de andrógenos, que es defectuoso debido a una mutación en la mayoría de estos síndromes, es un tipo de receptor nuclear que se activa al unirse a las hormonas andrógenas (testosterona o dihidrotestosterona) en el citoplasma.

Y luego se transloca a el núcleo donde se une al ADN, siempre que estén presentes elementos de respuesta androgénica y coactivadores.

Esta combinación funciona como un complejo de transcripción para activar la expresión génica de andrógenos.

Por lo tanto, el receptor de andrógenos activa estos genes para mediar en los efectos de los andrógenos en el cuerpo humano, incluido el desarrollo y mantenimiento del fenotipo sexual masculino y los efectos anabólicos generalizados.

Se han informado más de 400 mutaciones del receptor de andrógenos.

El síndrome de insensibilidad a los andrógenos se divide en tres categorías que se diferencian por el grado de masculinización genital: el síndrome de insensibilidad androgénica completa  está indicado cuando los genitales externos son los de una mujer normal.

El síndrome leve de insensibilidad a los andrógenos está indicado cuando los genitales externos son los de un varón normal.

Y el síndrome de insensibilidad parcial a los andrógenos está indicado cuando los genitales externos están parcialmente, pero no del todo masculinizados.

El manejo del síndrome de insensibilidad a los andrógenos actualmente se limita al tratamiento sintomático.

Actualmente no hay ningún método disponible para corregir el mal funcionamiento de las proteínas receptoras de andrógenos producidas por las mutaciones del gen del receptor de andrógenos.

Las áreas de manejo incluyen la asignación de sexo, la genitoplastia, la gonadectomía en relación con el riesgo tumoral, la terapia de reemplazo hormonal, el asesoramiento genético y el asesoramiento psicológico.

Diverso

Los niveles de andrógenos de yema en ciertas aves se han correlacionado positivamente con el dominio social más adelante en la vida.

Actividad biológica

Los andrógenos se unen y activan los receptores de andrógenos para mediar en la mayoría de sus efectos biológicos.

Potencia relativa

Determinado por la consideración de todos los métodos de ensayo biológicos (alrededor de 1970).

La 5α-dihidrotestosterona fue 2,4 veces más potente que la testosterona para mantener el peso normal de la próstata y la masa del lumen del conducto (esta es una medida de la estimulación de la función de la célula epitelial).

Mientras que la 5α-dihidrotestosterona fue tan potente como la testosterona para prevenir la muerte celular de la próstata después de la castración.

Acciones no genómicas

También se ha encontrado que los andrógenos señalizan a través de receptores de andrógenos de membrana, que son distintos del receptor de andrógeno nuclear clásico.

Bioquímica

Biosíntesis

Los andrógenos se sintetizan a partir del colesterol y se producen principalmente en las gónadas (testículos y ovarios) y también en las glándulas suprarrenales. Los testículos producen una cantidad mucho más alta que los ovarios.

La conversión de la testosterona a la 5α-Dihidrotestosterona más potente ocurre en la glándula prostática, el hígado, el cerebro y la piel.

Metabolismo

Los andrógenos se metabolizan principalmente en el hígado.

Usos médicos

Un nivel bajo de testosterona (hipogonadismo) en los hombres se puede tratar con administración de testosterona.

El cáncer de próstata se puede tratar eliminando la principal fuente de testosterona: extirpación de los testículos (orquiectomía); o agentes que impiden que los andrógenos accedan a su receptor: antiandrógenos.

Esteroide anabólico

Los esteroides anabólicos, también conocidos como esteroides anabólicos androgénicos (AAS por sus siglas en ingles), son andrógenos esteroideos que incluyen andrógenos naturales como la testosterona y andrógenos sintéticos que están relacionados estructuralmente y tienen efectos similares a la testosterona.

La palabra anabólico, que se refiere al anabolismo, proviene del griego ἀναβολή anabole.

Los andrógenos o esteroides anabólico-androgénicos son uno de los tres tipos de agonistas de hormonas sexuales, los otros son estrógenos como el estradiol y los progestágenos como la progesterona.

Los esteroides anabolizantes androgénicos se sintetizaron en la década de 1930, y ahora se usan terapéuticamente en medicina para estimular el crecimiento y el apetito muscular, inducir la pubertad masculina y tratar las condiciones de desgaste crónico, como el cáncer y el SIDA.

El Colegio Estadounidense de Medicina Deportiva reconoce que los esteroides anabólicos androgénicos, en presencia de una dieta adecuada, pueden contribuir a aumentar el peso corporal, a menudo a medida que aumenta la masa magra y que las ganancias en fuerza muscular logradas mediante ejercicio de alta intensidad.

Junto con una dieta adecuada pueden aumentarse adicionalmente mediante el uso de esteroides anabolizantes androgénicos en algunas personas.

Daño hepático (principalmente con la mayoría de los esteroides anabólicos androgénicos orales) y cambios peligrosos en la estructura de la izquierda ventrículo del corazón.

Las condiciones relacionadas con los desequilibrios hormonales como la ginecomastia y la reducción del tamaño testicular también pueden ser causadas por esteroides anabolizantes androgénicos.

En mujeres y niños, los esteroides anabólicos androgénicos pueden causar una masculinización irreversible.

Su uso se conoce como el dopaje y es prohibido por la mayoría de los principales cuerpos deportivos.

Durante muchos años, los esteroides anabolizantes androgénicos han sido, con mucho, las sustancias dopantes más detectadas en los laboratorios acreditados por el Comité Olímpico Internacional.

En los países donde los esteroides anabolizantes androgénicos son sustancias controladas, a menudo existe un mercado negro en el que se venden a los usuarios los productos de contrabando, fabricados clandestinamente o incluso falsificados.

Terapia de reemplazo de andrógenos

La terapia de reemplazo de andrógenos (ART, por sus siglas en inglés), a menudo denominada terapia de reemplazo de testosterona, es una clase de terapia de reemplazo hormonal en la que se reemplazan los andrógenos, a menudo la testosterona.

Por lo general, implica la administración de testosterona a través de inyecciones, cremas para la piel, parches, geles o gránulos subcutáneos.

A medida que los hombres ingresan a la edad madura, pueden notar cambios causados por una disminución relativa de la testosterona: menos erecciones, fatiga, adelgazamiento de la piel, disminución de la masa y fuerza muscular, más grasa corporal.

La insatisfacción con estos cambios hace que algunos hombres de mediana edad busquen terapia de reemplazo de andrógenos.