Recettori degli androgeni e crescita muscolare

Da decenni i medici di tutto il mondo apprezzano l'associazione tra recettori androgeni e crescita muscolare.

Vale la pena notare che la segnalazione degli androgeni attraverso il recettore degli androgeni è fondamentale per il mantenimento e lo sviluppo degli organi sessuali secondari, delle ossa e dei muscoli. Infatti, è noto che gli androgeni hanno un effetto anabolico significativo e positivo nel muscolo, aumentando sia la forza che la massa muscolare. I recettori degli androgeni sono fondamentali per la crescita muscolare. Inoltre, gli androgeni hanno la capacità unica di indurre l'ipertrofia nelle fibre muscolari di tipo 1 e di tipo 2, con miglioramenti concomitanti in termini di accrescimento mionucleare e numero di cellule satelliti.

Oltre a questi vantaggi, gli androgeni sono noti per promuovere la differenziazione delle cellule mesenchimali multipotenti nel lignaggio miogenico, facilitando al contempo l'inibizione dell'adipogenesi. Nel complesso, gli androgeni svolgono un ruolo fondamentale nell'attivazione e nella differenziazione delle cellule precursori del muscolo.

Gli androgeni rappresentano una classe di ormoni steroidei che agiscono come elementi di collegamento, detti anche ligandi, per il recettore degli androgeni (AR). Il testosterone, il principale ormone responsabile delle caratteristiche sessuali maschili, viene creato prevalentemente nei testicoli. Nonostante sia un elemento fondamentale, la sua capacità di legarsi, o la sua attività di ligando, con il recettore degli androgeni è considerata relativamente blanda. Il testosterone subisce una trasformazione sotto l'influenza di un enzima chiamato 5α-reduttasi, diventando 5α-diidrotestosterone (5α-DHT). Si ritiene che questa forma convertita sia più efficace nell'interagire con il recettore degli androgeni rispetto alla sua forma originale, il testosterone. Nonostante la maggiore potenza del DHT, la sua creazione è in gran parte limitata ad aree specifiche come il fegato, la pelle e gli organi riproduttivi, rendendo il testosterone il principale androgeno che circola in tutto il corpo.

Quando un androgeno si lega al recettore degli androgeni, innesca il trasferimento del recettore nel nucleo della cellula. Lì, il recettore degli androgeni, ora legato al ligando, forma un complesso con altre proteine chiamate coregolatori trascrizionali. Insieme, controllano la trascrizione, o la copia, di specifici geni bersaglio. Il recettore degli androgeni si trova in vari tessuti dove svolge ruoli chiave nelle funzioni corporee. Un'area in cui è particolarmente influente, e quindi degna di nota, è quella dei muscoli scheletrici, un bersaglio primario degli androgeni. Un dosaggio sovrafisiologico di androgeni aumenta la forza e la massa muscolare.

L'irrigidimento o la contrazione dei muscoli scheletrici sono possibili grazie agli sforzi coordinati delle proteine all'interno di piccole unità chiamate sarcomeri. Durante il periodo di riposo di un muscolo, un gruppo di proteine noto come complesso della troponina - composto da troponina T, troponina C (TNNC) e troponina I - blocca l'attività di un enzima chiamato miosina pesante (MyHC) ATPasi. Quando un motoneurone si accende, innesca il rilascio di ioni calcio (Ca2+) da un'area all'interno delle fibre muscolari chiamata reticolo sarcoplasmatico. Questi ioni di calcio liberati si agganciano al TNNC. Questo legame avvia un processo di rimodellamento che spiana la strada alla MyHC ATPasi per funzionare come una sorta di proteina motrice.

Che cos'è il recettore degli androgeni?

Il recettore degli androgeni può essere definito come un importante membro della superfamiglia dei recettori steroidei, un fattore di trascrizione che viene attivato dal legame dei ligandi steroidei 5α-diidrotestosterone (DHT) o testosterone. Dopo il legame con i ligandi, il recettore degli androgeni si trasferisce nel nucleo e si lega come dimero agli elementi del recettore degli androgeni situati nel DNA allo scopo di regolare la trascrizione.

Il recettore degli androgeni contribuisce anche a regolare l'espressione di piccole molecole di RNA non codificanti a singolo filamento, note come miRNA (miR206, miR133b, miR221 e miR222). Il miR206 è noto per essere altamente espressivo quando si tratta di differenziazione delle cellule muscolari e promuove la differenziazione parziale riducendo al minimo l'espressione di PolA1, che è una subunità della DNA pol α vitale per la sintesi del DNA e la proliferazione cellulare. Pertanto, l'up-regulation dell'espressione del miR206 è un fattore che contribuisce al miglioramento AR-dipendente della differenziazione dei mioblasti dopo la stimolazione con androgeni. Al contrario, il miR133 promuove la proliferazione dei mioblasti reprimendo l'espressione del fattore di risposta al siero (SRF), che è un regolatore trascrizionale fondamentale per la differenziazione. I miRNA come il miR221 e il miR222 contribuiscono alla promozione della proliferazione dei mioblasti e alla progressione del ciclo cellulare, in parte prendendo di mira gli inibitori del ciclo cellulare p27 e p57.

Nel corso degli anni, il declino dell'AR e del testosterone può provocare la perdita della funzione e della massa muscolare, l'invecchiamento e l'immobilizzazione in seguito a lesioni acute. Nell'uomo, l'invecchiamento è associato alla sarcopenia o a una forte riduzione della massa muscolare scheletrica. Questa condizione di salute è associata a fragilità, depressione e riduzione significativa della qualità della vita, soprattutto negli adulti più anziani. Anche il testosterone, il principale ormone sessuale maschile, si riduce con l'età. Vale la pena notare che il testosterone svolge un ruolo cruciale nell'aumento del contenuto di recettori per gli androgeni, migliorando così la crescita del muscolo scheletrico.

Il recettore androgenico miocitico controlla l'espressione del fattore di crescita insulino-simile IEa (IGF-IEa) indotto dagli androgeni nei muscoli perineali altamente sensibili agli androgeni. Inoltre, media l'ipertrofia postnatale stimolata dagli androgeni di questi muscoli. Analogamente, l'ipertrofia postnatale androgeno-dipendente delle fibre muscolari degli arti è risultata indipendente dai recettori androgeni miocitici. Pertanto, gli androgeni controllano la massa muscolare perineale e degli arti attraverso vie miocitiche AR-dipendenti e indipendenti, rispettivamente. Il recettore androgenico miocitico è fondamentale per generare la forza massima dei muscoli delle gambe a contrazione rapida e intermedia, controllando l'organizzazione miofibrillare delle miofibre ipertrofiche indotte dagli androgeni. La carenza del recettore degli androgeni nei miociti degli arti riduce la forza muscolare e compromette l'organizzazione miofibrillare dei sarcomeri, evidenziando il fatto che l'AR miocitario tende ad avere un effetto di controllo sulle vie chiave necessarie per la produzione di forza massima.

Ci auguriamo che queste informazioni vi abbiano aiutato ad acquisire preziose conoscenze sull'importante associazione tra recettori androgeni e crescita muscolare.