Andrógenos, Fisiología del Testículo
Andrógenos.
Las células intersticiales de Leydig producen andrógenos y una pequeña cantidad de estriol. El más importante es la testosterona (Figura 3) un esteroide de 10 carbonos, hidroxilado en el carbono 17. La suprarrenal, la próstata y el hígado también pueden producir ínfimas cantidades de testosterona. Las células intersticiales también producen la delta-4-androstenediona y la dehidroepiandrosterona, pero la principal fuente de esta última es la corteza suprarrenal.
La testosterona sufre una variación diurna, con niveles algo más alto en la mañana. Es transportada por proteínas vectoras con una unión rápidamente reversible (albúmina y globulina fijadora de testosterona); sufre metabolismo hepático rápido dando lugar a androsterona, epiandrosterona y etiocolanolona, que conforman el 30% de los 17-cetosteroides urinarios (el 70% corresponden a la DHEA-S suprarrenal).
Precursores de la testosterona son la delta-5-pregnenolona, la dehidroepiandrosterona, progesterona y androstenediona. Los andrógenos –incluída la testosterona- pueden aromatizarse a estrógenos. Lo que no se metaboliza de la testosterona se liga al ácido glucurónico que la vuelve soluble y puede eliminarse por la orina.
Andrógenos y diferenciación sexual.
La relación entre las hormonas y la conducta es compleja. Se sabe por ejemplo que los andrógenos participan en la diferenciación del sistema nervioso central in utero y que en el ser humano adulto incrementan la líbido, independientemente del sexo y de la orientación sexual.
Son muy conocidos las acciones de las hormonas del estrés, que son responsables de acciones más prolongadas, después de la liberación y rápida acción de los neurotransmisores. La hormonas sexuales tienen efectos activadores –caracteres sexuales secundarios y de conducta- en los adultos, pero tienen efectos organizacionales –sobre el sistema nervioso- en las etapas fetales.
Durante el desarrollo fetal temprano, los genitales y el hipotálamo son idénticos para ambos sexos, pero la diferenciación se logra ante la exposición del sistema nervioso a la testosterona (entre el segundo y quinto mes del embarazo en humanos). De no haber dicha exposición los andrógenos, los mamíferos se desarrollarían como hembras, independientemente del sexo genético.
Estas hormonas inducen los cambios físicos característicos y activan circuitos neurales específicos que inducen conductas masculinas, ya sean sexuales (montaje de rata macho sobre la hembra) como sociales (juego más agresivo en los hombres). En ausencia de testosterona, los estrógenos producen un desarrollo femenino, pero en su presencia, se generarán los testículos, no importa cuál sea el sexo genético.
Como los fetos masculinos sufren una masculinización en presencia del andrógeno durante ciertos periodos prenatales, se han estudiado sus efectos en casos clínicos específicos como la administración de progestágenos para abortadoras habituales o en las niñas con hiperplasia suprarrenal congénita.
Síndrome adreno-genital
Estas pacientes –particularmente las que tienen un síndrome adreno-genital- presentan masculinización parcial de sus genitales externos (como la hipertrofia clitoridiana) y de su conducta femenina; más frecuentemente son marimachas, prefieren los juegos de niños, tienen conductas poco maternales y escasas fantasías maternales, sienten menos satisfacción con la asignación de sexo femenino, son más robustas y despliegan más energía que niñas que sirvieron de controles; pero aunque no se ha encontrado una orientación homosexual, ni falta de deseo de casarse y tener hijos, posiblemente las más masculinizadas –que sienten menor atracción heterosexual- tendrían más posibilidades de una eventual conducta homosexual o bisexual.
Por otro lado, las enfermas de síndrome de Turner (X0) –con ausencia congénita de ovario- presentan una conducta femenina normal. Las ratas macho que han sido castradas al nacimiento e inyectadas con estrógenos, desarrollan conductas femeninas; estos animales de experimentación son escogidos para estos estudios, ya que su diferenciación sexual se logra diez días después del nacimiento.
El macho no castrado pero inyectado con estrógenos, no cambia su conducta sexual masculina, además de sus preferencias en el gusto y en su actitud agresiva. Los andrógenos –como organizadores biológicos- promueven el desarrollo de las estructuras masculinas, suprimiendo las femeninas.
El enamoramiento causa cambios transitorios en algunas hormonas como un aumento del cortisol en ambos sexos, niveles menores de FSH y testosterona en hombres, y niveles de testosterona mayores en mujeres, reflejando una situación de estrés aunque también un posible reflejo en la conducta ante un ambiente de estimulación sexual.
Es de anotar sin embargo que no es posible extrapolar los abundantes datos en animales de experimentación a la conducta sexual de los humanos:
Aunque siempre ha habido un interés en correlacionar el efecto de las hormonas y la orientación sexual hacia el mismo sexo, particularmente cuando aparecieron un estudios hace unas décadas que mostraron una proporción anormal de androsterona/etiocolanolona y niveles más bajos de testosterona en individuos homosexuales, hallazgos que no han podido ser reproducidos en años posteriores.
Los andrógenos regulan la liberación de GnRH y a través de ella, la LH y FSH, durante la diferenciación sexual –desarrollo del conducto de Wolff- forman el fenotipo masculino y promueven la maduración sexual durante la pubertad. Por acción de la 5-alfa-reductasa, la testosterona de transforma en 5-dihidro-testosterona en células blanco como en la próstata y folículo piloso.
Estos dos andrógenos actúan a través del mismo receptor, pero de manera diferente durante la diferenciación sexual.
La testosterona se encarga de la diferenciación de las estructuras derivadas del conducto de Wolff (epidídimo, vasos deferentes, vesículas seminales y canales eyaculadores) mientras que la 5a-dihidrotestosterona –metabolito de la anterior- es el ligando activo en otros órganos blanco influenciados por los andrógenos como el seno y tubérculo urogenitales y sus estructuras derivadas, como la próstata, el escroto, la uretra y el pene.
La interacción diferente con el mismo receptor muestra que la testosterona es dos veces menos afín con él que la DHT, pero su disociación de dicho receptor es cinco veces más rápida. La compensación de esta actividad androgénica más debil la compensa la testosterona por medio de concentraciones locales más altas debido a difusión de los cercanos testículos, aunque en los órganos más lejanos –seno y tubérculo urogenitales- la amplificación de la acción de la testosterona se hace a través de la DHT, por acción de la enzima 5a- reductasa.
Los andrógenos interactúan con receptores nucleares que se encuentran en tejidos andrógeno-dependientes como los órganos sexuales accesorios, y menor concentración, en músculo, hígado y corazón. Pocas semanas antes del nacimiento se produce la migración de los testículos –localizados en el abdomen- al saco escrotal, pues los espermatozoides requieren una temperatura inferior en 4oC a la del cuerpo para poder desarrollarse.
Los niveles de testosterona suben en el primer semestre de vida a la mitad de los de un adulto, luego descienden hacia el año y permanecen bajos hasta la pubertad. Permanecen constantes durante la adultez y descienden un 30% en la vejez (después de los setenta años).
El proceso puberal masculino (Tabla 1) se inicia hacia los siete años con la producción suprarrenal de andrógenos –adrenarquia- y algunos años más tarde se empiezan a presentar pulsos de GnRH y de LH, y la esteroidogénesis androgénica se activa, con efectos sobre los órganos sexuales primarios y los accesorios, y con la presentación progresiva de los caracteres sexuales secundarios que se pueden describir de acuerdo a la clasificación de Tanner.
Tabla 1. Efectos de la testosterona
- Genitales externos: aumento de tamaño del pene y escroto, con pigmentación y aparición de pliegues rugosos en este último.
- Crecimiento del cabello: aparece la barba y el bigote, el vello púbico toma la forma característica de diamante y aparecen los vellos axilar, del tronco, extremidades y anal.
- Crecimiento linear: aumento del crecimiento durante la pubertad, que pasa de dos a tres pulgadas por año.
- Órgano sexuales accesorios: la próstata se hace palpable, las vesículas seminales crecen y comienzan su actividad secretora.
- Voz: esta se hace gruesa, debido al crecimiento laríngeo y engrosamiento de las cuerdas vocales.
- Psiquis. Se producen actitudes más agresivas y se desarrollan la líbido y la potencia sexual.
Una vez que las características sexuales secundarias se han desarrollado a cabalidad, se requiere una pequeña cantidad de andrógenos para su mantenimiento, por ejemplo los producidos por la corteza suprarrenal.
Se necesitaría diez a veinte años después de una castración para que se observara algún efecto sobre los caracteres sexuales secundarios. Los niveles de testosterona disminuyen con la edad. La testosterona es también una potente hormona anabólica, con efecto anti-osteoporótico y produce aumento de la masa muscular.
(Lea También: Fisiología del Ciclo Menstrual)
Andrógenos y crecimiento del vello.
Cada folículo piloso (Figura 4) se desarrolla entre las ocho y las diez semanas de gestación como un que prolifera desde la capa basal de la epidermis e invade la dermis. Esta columna epitelial se elonga y envuelve un grupo de células mesodérmicas en su extremo del bulbo, formando la papila dérmica.
Luego esta columna sólida hace un hueco formando el aparato pilo-sebáceo. Las glándulas sebáceas y los folículos pilosos sexuales constituyen una unidad funcional, la unidad pilo-sebácea. El crecimiento del vello está marcado por la proliferación de las células epiteliales en la base de la columna que están en contacto con la papila dérmica.
El lanugo que cubre al feto está ligeramente pigmentado, su diámetro es delgado, de escasa longitud y alta fragilidad. Es importante recalcar que los folículos pilosos están ya formados en una etapa temprana del desarrollo, hacia las 22 semanas; de ahí en adelante no se producirán nuevos folículos.
Aunque no hay diferencia en el número de folículos por unidad de área en la piel de la cara entre los sexos, sí existen diferencias entre las razas. El patrón de crecimiento del pelo está predeterminado genéticamente. El crecimiento del pelo no se hace en forma continua sino cíclica, con fases alternativas de actividad e inactividad. Estas fases son:
Figura 4. Folículo piloso
Figura 4. Folículo piloso- Anágena o de crecimiento
- Catágena o de involución rápida
- Telógena o de reposo
El vello sexual es aquel que responde a los esteroides sexuales.
Crece hacia la línea media del cuerpo en la cara, el abdomen inferior, la cara anterior de los muslos, el tronco, los senos, el área púbica y las axilas. Las hormonas pueden actuar sobre la iniciación de la fase anágena, adelantándola o retrasándola varias semanas.
La piel y los folículos pilosos tienen receptores específicos para andrógenos y estrógenos. La unidad pilo-sebácea posee la capacidad enzimática de convertir la dehidroepiandrosterona, la androstendiona y la testosterona en dihidrotestosterona y de transformar la androstendiona en estrona.
La actividad de la unidad pilo-sebácea refleja el equilibrio de las acciones androgénicas y estrogénicas y puede diferenciarse hacia folículos pilosos terminales o en folículos sebáceos en los cuales predomina el componente sebáceo y la textura del pelo continúa siendo fina.
Una vez que los andrógenos han actuado sobre los folículos, hace que los vellos se vuelvan más largos y pigmentados. Estas características finales recurren en ciclos típicos de actividad e inactividad, incluso en ausencia de los andrógenos que las sostengan.
Los andrógenos, especialmente la testosterona, inician el crecimiento; incrementan el diámetro y la pigmentación de la columna de queratina, probablemente aumentan la tasa de mitosis en la matriz celular en todos los folículos, excepto en el cuero cabelludo.
Los estrógenos actúan en forma opuesta a los andrógenos, retardando la tasa de crecimiento, produciendo vello más delgado y menos pigmentado. Los progestágenos tienen efecto mínimo sobre el folículo piloso. El embarazo puede aumentar la sincronía del crecimiento del vello, llevando a la caída. El vello se ha dividido de acuerdo a su respuesta a las hormonas en andrógeno-dependiente e independiente.
Resumen
El testículo –o gonada masculina- tiene efectos reproductores (a través de la formación del gameto del hombre –el espermatozoide- producido en los túbulos seminíferos. Las células intersticiales de Leydig por otro lado, son la encargadas de producir el andrógeno más potente –el esteroide testosterona- bajo el estímulo de la ICSH (o LH).
La testosterona tiene un efecto diferenciador de los genitales en la etapa fetal y es responsable de los caracteres sexuales secundarios en la pubertad. Estimula el creciminto linear, es anabólica, aumenta la líbido, produce voz gruesa y una conducta más agresiva. Estimula además el crecimiento de los órganos sexuales accesorios como la próstata y las vesículas seminales.
Referencias
- Heinlein CA, Chang C. The Roles of Androgen Receptors and Androgen-Binding Proteins in Nongenomic Androgen Actions Molecular Endocrinology 2002; : 2181-2187
- Deplewski D, Rosenfield RL. Role of Hormones in Pilosebaceous Unit Development. Endocrine Reviews 2000; 21 (4): 363-392
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