DIHYDROTESTOSTERON (DHT)

Testosteronumwandlung in Dihydrotestosteron und Östradiol, Östrogenaromatisierung, günstige Wirkungen der Östrogen und Muskelregeneration

SNAPSHOT: Viele Steroidhormone haben sehr ähnliche Strukturen und eine Form kann über komplexe und hochspezifische enzymvermittelte Reaktionen in andere umgewandelt werden. Diese Reaktionen unterscheiden sich zwischen den Körpergeweben, um „gewebespezifisch“ Steroidhormone zu produzieren und eine Vielzahl von physiologischen Effekten hervorzurufen. In Bezug auf anabole Steroide kann Testosteron selbst biologische Wirkungen ausüben oder es kann in andere Steroide wie Östrogen oder ein Analogon umgewandelt werden, das als solches bezeichnet wird Dihydrotestosteron .

Bei der Betrachtung der Wirkungen von Androgenen ist es wichtig, Testosteron sowohl als Hormon als auch als Prohormon zu betrachten. Die Mechanismen, durch die Dutzende Steroidhormone (einschließlich Androgene) ineinander umgewandelt werden, sind sehr komplex. Darüber hinaus kann Testosteron selbst biologische Wirkungen entfalten oder in bestimmten Geweben in verschiedene Hormone umgewandelt werden, um eine Vielzahl von Funktionen auszulösen. Im Allgemeinen wird Testosteron aus dem Vorläufer Androgene Androstendion (katalysiert durch die 17βHydroxysteroidDehydrogenase [17βHSD]) und Androstendiol (katalysiert durch 3βHSD) hergestellt. Es funktioniert dann direkt oder wird weiter in konvertiert Dihydrotestosteron ( DHT ) oder Östradiol. DHT und Östradiol aktivieren dann den Androgenrezeptor bzw. den Östrogenrezeptor. Diese Prozesse und ihre biologische Bedeutung in Bezug auf die Wirkung von Anabolika und den Aufbau von Skelettmuskelmasse werden im Folgenden diskutiert.

DihydrotestosteronUmwandlung

SNAPSHOT: Das TestosteronAnalogon DHT wird nicht auf natürliche Weise im Skelettmuskel produziert. Dennoch, DHT ist viel stärker als Testosteron. Dies liegt zum Teil daran, dass es eine höhere Affinität zum Androgenrezeptor aufweist, und zum Teil daran, dass DHT Androgenrezeptorkomplexe sind stabiler als TestosteronAndrogenrezeptorkomplexe. Zusammen macht dies die DHT Androgenrezeptorkomplexe, die weniger zur Dissoziation und zum Abbau neigen.

Die Umwandlung von Testosteron in DHT wird durch ein Enzym namens 5αReduktase katalysiert. Diese enzymatische Reaktion tritt nur in bestimmten Geweben auf (einschließlich der Nebenniere, der Prostata, des Zentralnervensystems, der Leber und der Hoden) und es werden ungefähr 5% des Testosterons in umgewandelt DHT . Wichtig ist, dass Skelettmuskelproben, die 12 Stunden nach dem Tod von menschlichen Leichen entnommen wurden, zeigten, dass 5αReduktaseAktivität im Muskel nicht nachweisbar war. Darüber hinaus ist das Enzym 3αHydroxysteroidDehydrogenase, das die irreversible Umwandlung von katalysiert DHT in 3αAndrostandiol, zeigt ein sehr hohes Maß an Expression und Aktivität im Skelettmuskel; daher endogen DHT Konzentrationen sind sehr gering. Als solches endogen DHT Es ist unwahrscheinlich, dass es eine wichtige Rolle für das Wachstum und die Entwicklung der Skelettmuskulatur spielt.

Obwohl die beiden Androgene strukturell sehr ähnlich sind, DHT und Testosteron weisen unterschiedliche Funktionen auf, und DHT ist 34fach wirksamer als Testosteron. Es wird angenommen, dass diese erhöhte Potenz teilweise auf Grund von DHT hat eine viel höhere Affinität für den Androgenrezeptor (AR) als Testosteron und teilweise auch deshalb DHT ARKomplexe sind stabiler als sie sind DHT T Komplexe.

Östrogen Aromatisierung

SNAPSHOT: Die Verwendung von anabolen Steroiden erhöht den Östrogenspiegel über verschiedene Wege. Beispielsweise kann Testosteron in Geweben, einschließlich Hoden, Skelettmuskel, Knochen und Fettgewebe, in Östrogen umgewandelt werden. Zusätzlich erhöhen erhöhte Testosteronspiegel die Menge an bioverfügbarem Östrogen, indem sie es von einem Serumträger namens SHBG verdrängen, da Testosteron eine höhere Affinität für SHBG aufweist als Östrogen. Zusammen verursachen diese Faktoren einen abnormal erhöhten Östrogenspiegel bei Personen mit hohem Testosteronspiegel (z. B. bei Männern, die anabole Steroide verwenden), was zu unerwünschten Nebenwirkungen wie Brustentwicklung, erhöhter Fettmasse und erhöhter Wasserretention führen kann. Daher erhalten viele Menschen, die anabole Steroide einnehmen, auch Antiöstrogenmittel oder Aromatasehemmer (die die Reaktion hemmen, die Östrogen aus Testosteron erzeugt), um das Auftreten dieser Nebenwirkungen zu verringern oder zu verhindern. Personen, die diese Wirkstoffe einnehmen, sollten sich jedoch bewusst sein, dass Östrogene auch vorteilhafte Wirkungen haben, die weiter unten diskutiert werden, und dass abnormal niedrige Östrogenspiegel sehr gefährlich sein können, wenn zu viele Antiöstrogenwirkstoffe oder Aromatasehemmer eingenommen werden.

Testosteron wird durch das Enzym Aromatase bei Männern in Östradiol (ein Östrogen) umgewandelt. Aromatase wird in verschiedenen Geweben exprimiert, einschließlich Hoden, Skelettmuskeln, Knochen, Fettgewebe sowie im gesamten Gehirn und im Zentralnervensystem. Im Zusammenhang mit dem Aufbau von Muskelmasse ist die Aromataseaktivität und das Vorhandensein von Östradiol insbesondere bei Männern komplex. Erhöhte Östrogenspiegel und ein verringertes Verhältnis von Testosteron zu Östrogen bei Männern sind mit einer Vielzahl unerwünschter Nebenwirkungen verbunden, einschließlich erhöhter Adipositas (Ansammlung von Fettgewebe), Wasserretention und Brustentwicklung (medizinisch als Gynäkomastie bekannt); Daher verabreichen viele Personen, die anabole Steroide verwenden, auch Antiöstrogenmittel. Östrogene spielen jedoch in verschiedenen Prozessen beim Aufbau von Muskelmasse eine wichtige Rolle. Daher gibt es eine sehr feine Grenze zwischen der Ausnutzung der positiven Auswirkungen von Östrogen auf die Muskelentwicklung und der Beseitigung unerwünschter Nebenwirkungen. In diesem Abschnitt diskutieren wir die positiven und negativen Rollen von Östrogenen und Antiöstrogenen beim Aufbau von Muskelmasse und der Verwendung von anabolen Steroiden.

Erstens ist es wichtig zu verstehen, dass die Verwendung von anabolen Steroiden zusätzlich zur direkten Aromatisierung von Testosteron zu Östrogen den Östrogenspiegel auf mehreren Wegen erhöht. Unter normalen Umständen beträgt das Verhältnis von Testosteron zu Östrogen bei Männern ungefähr 100: 1. Wie oben im Abschnitt “Die Regulierung der Testosteronproduktion” erwähnt, werden die Testosteronspiegel im Kreislauf durch einen negativen Rückkopplungsweg streng reguliert. Dies bedeutet, dass die wiederholte Verabreichung hoher Dosen von Steroiden die endogene Testosteronsynthese effektiv “blockiert”. Die physiologische endokrine Homöostase, bei der der Körper versucht, das Gleichgewicht zwischen Östrogen und Testosteronspiegel aufrechtzuerhalten, führt ebenfalls zu einer erhöhten Östrogenproduktion.

Der Großteil von Östrogen und Testosteron zirkuliert im menschlichen Körper und ist an das Sexualhormon bindende Globulin gebunden. SHBG hat jedoch eine viel höhere Affinität zu Testosteron als zu Östrogen. Die erhöhten Östrogenspiegel, die häufig nach der Verabreichung von anabolen Steroiden auftreten, erhöhen die Produktion von SHBG in der Leber, verringern die Bioverfügbarkeit von Testosteron weiter und verschärfen das Verhältnis von dysreguliertem Östrogen zu Testosteron.

Daher können erhöhte Östrogenspiegel und Östrogenaromatisierung ein signifikantes Problem bei Männern sein, die anabole Steroide verwenden. Die Aromatisierung hängt zwar stark von der Struktur des Steroids ab (z. B. von der Struktur des Steroids) Dihydrotestosteron anstatt Testosteron sind nicht anfällig für die Aktivität der Aromatase, weil DHT ist kein natürliches Substrat für dieses Enzym), alle anabolen Steroide haben die Fähigkeit, den Östrogenspiegel über andere Wege zu erhöhen. Daher erhalten viele Männer, die anabole Steroide verwenden, auch Antiöstrogenverbindungen und / oder Aromatasehemmer, um unerwünschte Nebenwirkungen zu verringern oder zu verhindern. Zum Beispiel wird die Brustkrebsbehandlung Tamoxifen von einigen Personen verwendet, die anabole Steroide verwenden, da es als Östrogenrezeptorantagonist fungiert. Beispiele für Aromataseinhibitoren umfassen Cytadren und Arimidex; Die Verwendung hoher Dosen dieser Verbindungen kann jedoch zu Hypöstrogenismus führen (abnorm niedrige Östrogenspiegel). Daher muss das Gleichgewicht zwischen der Vermeidung der Nebenwirkungen von anabolen Steroiden, die durch Aromatase / hohe Östrogenspiegel verursacht werden, und den vorteilhaften Auswirkungen von Östrogen auf den Muskelaufbau (siehe unten) sorgfältig abgewogen werden.

Die physiologischen positiven Wirkungen von Östrogenen

SNAPSHOT: Es gibt verschiedene vorteilhafte Wirkungen von Östrogenen, die Personen, die eine Kombination aus anabolen Steroiden und AntiÖstrogenMitteln oder Aromatasehemmern einnehmen, beachten sollten. Insbesondere Östrogene sind wichtig für die Muskelreparatur und regeneration, verhindern Muskelschwäche bei Frauen und stimulieren eine erhöhte Proteinsynthese während des Krafttrainings. Darüber hinaus steigern Östrogene die Energieproduktion, indem sie die Aktivität der für die Energieerzeugung im Skelettmuskel wichtigen Enzyme erhöhen. Weitere Studien haben ergeben, dass Östrogene für den normalen Stoffwechsel wichtig sind, der für den Muskelaufbau wichtig ist. Östrogene regulieren auch die Produktion verschiedener Proteine, die eine Schlüsselrolle beim Aufbau von Muskelmasse spielen, wie z. B. Wachstumshormon. Obwohl andere mögliche Wirkungen, wie zum Beispiel auf den Androgenrezeptor, beschrieben wurden, fehlen derzeit ausreichende überzeugende und stützende Beweise.

Östrogene und Muskelregeneration

Trotz der verschiedenen negativen Auswirkungen eines erhöhten Östrogenspiegels auf Personen, die versuchen, Muskelmasse aufzubauen, üben Östrogen und Hormone auf Östrogenbasis viele anabole Wirkungen aus, die für Menschen von Vorteil sind, die Muskelmasse aufbauen und Fettmasse reduzieren möchten. Vielleicht am wichtigsten ist, dass Östrogene mehrere Effekte ausüben, um die Muskelheilung und regeneration zu fördern, die beide für den erfolgreichen Aufbau der Muskelmasse entscheidend sind. Beispielsweise verhindert die Östrogenbasierte Hormonersatztherapie bei Frauen Muskelschwäche und die Ansammlung von Fett im Muskel und erhöht auch die Proteinsynthese während des Krafttrainings. Zusätzlich modulieren Östrogene die Aktivierung und Proliferation einer bestimmten Muskelpopulation, die als Satellitenzellen bekannt ist, um die Reparatur und das Wachstum von Muskeln zu regulieren. Wichtig ist, dass mehrere wissenschaftliche Studien gezeigt haben, dass Östrogene die Muskelkraft, Steifheit und Kontraktionsfunktion bei Mäusen ohne Eierstöcke erhöhen und auch Entzündungen verringern. Andere Studien haben jedoch gezeigt, dass Östrogene die Muskelkraft und Laufaktivität bei weiblichen Mäusen verringern.

Östrogen und GH/IGFI

Eine wichtige Wirkung von Östrogenen ist die Regulierung der Expression von Wachstumshormon (GH) und Insulinähnlichem Wachstumsfaktor I (IGFI), die eine wichtige Rolle bei der Muskelentwicklung, reparatur und regeneration spielen. Kurz gesagt, GH ist ein Hormon, das pulsierend vom vorderen Teil der Hypophyse produziert wird. Es übt nicht nur direkte Auswirkungen auf die Muskeln aus, wie z. B. die Förderung der Muskelmasse, sondern stimuliert auch die Produktion von IGFI in verschiedenen Geweben, einschließlich Leber, Fettgewebe und Skelettmuskel. IGFI moduliert dann eine Vielzahl von physiologischen Prozessen, einschließlich Proteinsynthese und Muskelreparatur. Die genauen Rollen von Östrogenen auf die Expression und / oder Aktivität von GH und IGFI sind jedoch komplex und einige der verfügbaren Daten sind widersprüchlich. Brustkrebspatientinnen, die mit dem Antiöstrogen Tamoxifen behandelt wurden, zeigten verringerte SerumIGFISpiegel, was darauf hindeutet, dass das Vorhandensein von Östrogenen die IGFISpiegel erhöht. Daher kann es bei Personen von Vorteil sein, die versuchen, Muskelmasse aufzubauen. Mehrere andere Studien zeigten jedoch, dass Östrogene die Expression und / oder Signalgebung von GH / IGFI hemmen. Darüber hinaus werden Östrogene seit den 1930er Jahren zur Behandlung von Akromegalie (GHÜberschuss) eingesetzt, da sie den GHSpiegel senken, was darauf hindeutet, dass die Verwendung von Aromatasehemmern die GHKonzentrationen durch Senkung des Östrogenspiegels erhöhen könnte. Daher sind die Daten kompliziert und es ist möglich, dass Östrogene unterschiedliche Auswirkungen auf GH und IGFI und / oder in verschiedenen Geweben haben. Studien haben jedoch bestätigt, dass die Verabreichung von Testosteron die lokale IGFIProduktion im Skelettmuskel erhöht, obwohl unklar ist, ob dies mit erhöhten Serumöstradiolspiegeln verbunden war.

Östrogen und der AndrogenRezeptor

Eine mögliche vorteilhafte Wirkung von Östrogenen bei Männern, die versuchen, Muskelmasse aufzubauen, hängt mit den Wirkungen auf den Androgenrezeptor zusammen. In einer 1984 durchgeführten Studie wurde Estradiol kastrierten Ratten verabreicht (denen die Hoden entfernt wurden und daher endogenes Testosteron fehlte), was zu einem Anstieg der Bindung zwischen exogenen Androgenen und dem Androgenrezeptor im Beckenmuskel, jedoch nicht im Skelettmuskel um 480% führte. Es ist jedoch unklar, ob diese Effekte auf die erhöhte Produktion oder den verminderten Abbau des Androgenrezeptors zurückzuführen sind. Darüber hinaus stellt das Fehlen einer vergleichbaren Wirkung auf die Skelettmuskulatur die Relevanz dieser Befunde für den Einsatz von anabolen Steroiden in Frage. Obwohl bekannt ist, dass Östrogen und der Östrogenrezeptor zur Aufrechterhaltung der Skelettmuskelmasse beitragen, bleibt jede Relevanz zwischen diesem und dem Androgenrezeptor umstritten.

Inhibitoren

Die effiziente Erzeugung und Nutzung von Energie ist einer der wichtigsten Prozesse beim Aufbau von Skelettmuskelmasse. Die für den Muskelaufbau erforderliche Energie wird durch den aeroben Stoffwechsel (der unter Verwendung von Sauerstoff Kohlenhydrate, Fett und Protein in Adenosintriphosphat [ATP], die primäre Energiequelle im Muskel, umwandelt) und den anaeroben Stoffwechsel (Glykolyse, die Glukose ohne a abbaut) bereitgestellt Sauerstoffbedarf). Einige Studien haben gezeigt, dass die Abwesenheit von Östrogen die Glukoseaufnahme während des Trainings hemmt, was für die Muskelkontraktion und damit den Muskelaufbau entscheidend ist. Darüber hinaus war die Aktivität von für die Energieerzeugung wichtigen Enzymen bei Nagetieren ohne Eierstöcke verringert, während die Zugabe von exogenen Östrogenen den normalen Stoffwechsel wiederherstellte. Daher scheint Östrogen für die Energieerzeugung und nutzung im Skelettmuskel von großer Bedeutung zu sein.

Glossar

• Prohormon ein Vorläufer eines aktiven Hormons.
• Aromatisierung der Prozess, der Testosteron in Östrogen umwandelt.
• Homöostase ein Zustand, in dem die Bedingungen innerhalb eines Systems, Gewebes, einer Zelle oder eines Körpers relativ stabil und konstant sind.
• • Bioverfügbarkeit Die Menge eines Arzneimittels, Hormons oder Wirkstoffs, die frei ist und / oder seine physiologischen Wirkungen entfalten kann.
• Substrat ein Protein oder Molekül, auf das ein bestimmtes Enzym einwirkt.
• Kontraktile Funktion die Fähigkeit des Muskels, sich zusammenzuziehen.
• Pulsatile Wachstumshormon wird in „Hülsenfrüchten“ ausgeschieden; Daher erfolgt die Freisetzung im Laufe der Zeit und ist nicht konstant.
• • Exogen ein Wirkstoff oder eine Substanz von außerhalb des Körpers.