Natuurlijke antioxidanten kunnen leeftijdsgerelateerde afname van testosteronproductie bij mannen vertragen

In een recent overzicht gepubliceerd in het tijdschrift Nutrients, onderzocht een groep auteurs het gebruik van natuurlijke polyfenolische verbindingen om de testosteronproductie te verbeteren en leeftijdsgebonden hypogonadisme bij oudere mannen te voorkomen.

Androgenen worden hoofdzakelijk geproduceerd door de Leydigcellen in de testikels en zijn van essentieel belang voor de ontwikkeling en het behoud van mannelijke voortplantingsorganen en secundaire geslachtskenmerken.

Testosteron stimuleert de ontwikkeling van mannelijke voortplantingsstructuren in het embryo en speelt een belangrijke rol tijdens de puberteit, onder andere bij de spermatogenese en de regulatie van gonadotropinen.

De productie van testosteron neemt vanaf het dertigste levensjaar met ongeveer 1% per jaar af, wat op latere leeftijd leidt tot hypogonadisme. Dit wordt onder andere gekenmerkt door een afname van libido, spiermassa en botdichtheid.

Er is meer onderzoek nodig om de mechanismen waarmee polyfenolische verbindingen de testosteronproductie bevorderen volledig te begrijpen en om hun werkzaamheid en veiligheid als therapeutische middelen voor de preventie van laat optredende hypogonadisme bij oudere mannen vast te stellen.

Testosteronbiosynthese in Leydigcellen. Leydigcellen zijn verantwoordelijk voor de testosteronbiosynthese in de testikels. Ze produceren ook androstenedione en dehydroepiandrosteron (DHEA), hoewel deze hormonen minder effectief zijn in het activeren van de androgeenreceptor dan testosteron.

Leydig-cellen bevatten het enzym aromatase (CYP19A1), dat androgenen omzet in oestrogenen. Deze omzetting is echter minimaal en oestrogenen reguleren over het algemeen de steroïdeproductie in Leydig-cellen in beperkte mate.

De biosynthese van testosteron is afhankelijk van verschillende steroïdogene enzymen, waaronder cholesterol side chain cleavage enzyme (CYP11A1), cytochroom P450 17α-hydroxylase/20-lyase (CYP17A1), 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (HSD3B) en 17β-hydroxysteroid dehydrogenase type 3 (HSD17B3), waarbij cholesterol het initiële substraat is.

Cholesterol kan worden geproduceerd uit acetylco-enzym A (acetyl-CoA) of verkregen uit plasma door receptor-gemedieerde endocytose van low-density lipoproteïne (LDL)-deeltjes. Onder normale omstandigheden slaan Leydigcellen cholesterol op als esters in lipidedruppeltjes en zijn ze voornamelijk afhankelijk van endogene cholesterolsynthese voor de biosynthese van testosteron.

De eerste stap in de productie van steroïden omvat de translocatie van cholesterol naar de mitochondriën. Dit gebeurt via een proteïnecomplex bestaande uit het steroidogene acute regulatory protein (STAR) en het translocator protein (TSPO).

In de mitochondriën wordt cholesterol door CYP11A1 omgezet in pregnenolon met behulp van ferredoxine en nicotinamide-adeninedinucleotidefosfaat (NADPH): ferredoxinereductase. Pregnenolon wordt vervolgens naar het glad endoplasmatisch reticulum (SER) getransporteerd voor verdere omzetting in testosteron door HSD3B, CYP17A1 en HSD17B3.

Regulering van de steroïdogenese

De steroïdogenese in Leydigcellen wordt primair gereguleerd door luteïniserend hormoon (LH), dat de cyclische adenosinemonofosfaat (cAMP)/proteïnekinase A (PKA) signaalroute activeert en zo de expressie van steroïdogene enzymen beïnvloedt. PKA-substraten omvatten STAR, dat belangrijk is voor mitochondriaal cholesteroltransport, en verschillende transcriptiefactoren die de expressie van steroïdogene genen reguleren.

Andere signaalroutes, zoals mitogeen-geactiveerde proteïnekinasen (MAPK), proteïnekinase C (PKC), Ca2+-calmoduline-afhankelijke proteïnekinasen (CAMK) en Janus-kinasen/proteïnetransducers en activatoren van transcriptie (JAK/STAT), spelen ook een rol bij deze regulatie.

Ontwikkeling van laat mannelijk hypogonadisme

Laat optredende mannelijke hypogonadisme wordt gekenmerkt door een verminderde testosteronproductie met de leeftijd. Deze aandoening wordt doorgaans behandeld met testosteronvervangingstherapie, wat bijwerkingen kan hebben zoals verminderde spermatogenese en vruchtbaarheid als gevolg van negatieve feedback op de hypothalamus en hypofyse.

Testosteron is belangrijk voor het behoud van spiermassa, botdichtheid, seksuele functie, energieniveau, stofwisselingsgezondheid, cognitieve functie en algemeen welzijn.

Naarmate mannen ouder worden en hun testosteronniveau daalt, kunnen ze last krijgen van sarcopenie, een verminderde botmineraaldichtheid, een verminderd libido, erectiestoornissen, vermoeidheid en cognitieve beperkingen. Het handhaven van een adequate testosteronspiegel is essentieel voor de gezondheid en het welzijn van oudere mannen.

Natuurlijke antioxidanten en androgeenproductie

• Flavonoïden

Flavonoïden zijn belangrijke plantenstoffen die in verschillende delen van planten voorkomen. Ze spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van planten en bij de verdediging tegen ziekteverwekkers. Flavonoïden kunnen worden onderverdeeld in flavanonen, flavonen, flavonolen en anthocyanidinen.

Ze worden geassocieerd met tal van gezondheidsvoordelen, waaronder kankerpreventie en een verminderd risico op cardiovasculaire en neurodegeneratieve aandoeningen. Flavonen zoals luteoline en apigenine, die voorkomen in selderij, tijm en peterselie, kunnen de expressie van steroïdogene genen stimuleren en de androgeenproductie in Leydigcellen verbeteren.

• Isoflavonen

Isoflavonen zoals genisteïne en daidzeïne, die in sojabonen en kikkererwten voorkomen, kunnen de oestrogeensignalering in de testikels verstoren.

Hoge concentraties isoflavonen kunnen de steroïdogenese in Leydigcellen verminderen. Hoewel sommige studies suggereren dat isoflavonen de testosteronspiegel verlagen, vinden andere geen significante effecten op de testosteronspiegel.

• Flavonolen

Flavonolen zoals quercetine en myricetine, die voorkomen in bessen, appels en thee, verbeteren de steroïdogenese en de testiculaire functie. Quercetine verbetert de testosteronspiegel bij mannelijke muizen die zijn blootgesteld aan hormoonverstoorders. De effecten op de testosteronsynthese kunnen echter per soort verschillen.

• Flavanonen

Flavanonen zoals naringenine, die in grapefruits voorkomen, kunnen het serumtestosteronniveau verhogen en de daling die wordt veroorzaakt door hormoonverstoorders voorkomen.

• Catechines

Catechinen in appels, rode wijn en thee kunnen de plasmatestosteronspiegel bij mannelijke ratten verhogen. Sommige studies hebben echter gemeld dat polyfenolen in groene thee de androgeensynthese remmen.

• Anthocyanidinen

Anthocyanidinen in bessen en druiven staan bekend om hun antioxiderende en antimicrobiële eigenschappen. Ze kunnen de steroïdogenese verbeteren door cyclo-oxygenase-2 (COX2) te remmen en de MAPK-signaalroute te moduleren.

• Derivaten van fenethylester van hydroxykaneelzuur

Hydroxycinnaminezuren, zoals ferulinezuurfenethylester, kunnen de androgeenproductie verbeteren door de expressie van genen te versterken die verband houden met de steroïdogenese in Leydigcellen.

• Resveratrol en Gigantol

Resveratrol, gevonden in druiven en rode wijn, verbetert de spermatogenese en testosteronproductie, maar kan bij sommige aandoeningen de androgeenproductie remmen. Gigantol, geïsoleerd uit orchideeën, kan de progesteronproductie en steroïdogenese in Leydigcellen verbeteren.

Concluderend kunnen we stellen dat plasmaniveaus van natuurlijke polyfenolische verbindingen in het lage micromolaire bereik kunnen worden bereikt met een dieet rijk aan fruit en groenten, ter ondersteuning van een optimale functie van de Leydig-cellen.

Flavonoïden met een 5,7-dihydroxychromen-4-on ruggengraat versterken de STAR-expressie en androgeensynthese, wat wijst op mogelijke synergetische effecten op de steroïdogenese.