Steroidi Androgenici Anabolizzanti (AAS)

1. Steroidi Androgenici Anabolizzanti (AAS)

2. Steroidi androgenici anabolizzanti: endogeni ed esogeni • Ormoni maschili endogeni (es. testosterone) • Hanno effetti anabolizzanti cioè aumentano la massa muscolare, attraverso regolazione genica e aumento della sintesi proteica del tessuto muscolare. Inibiscono anche la disgregazione proteica • Derivati esogeni(con struttura chimica simile al testosterone, es. nandrolone, danazolo, THG, ecc.) • Con questi farmaci si è cercato di massimizzare gli effetti anabolizzanti del testosterone minimizzando allo stesso tempo gli effetti androgenici. Impresa non riuscita

3. CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H H H colesterolo HO - struttura tetraciclica fondamentale degli steroidi -

4. Ormoni steroidei propriamente detti

5. Ghiandola pituitaria Adenoipofisi Sella Turcica Neuroipofisi

6. Divisione della ghiandola pituitaria Anteriore “Adenoipofisi” • Ciascuna delle due parti ha un ruolo distinto nella regolazione ormonale Posteriore “Neuroipofisi”

9. Ipotalamo ipofisi ant. Produzione del Testosterone (-) GnRH (-) S FSH LH (-) Cellule del Sertoli Inibina testicolo L S L Cellule di Leydig Proteine leganti gli androgeni Testosterone (mediamente nell’uomo 8 mg/die 90-95 % testicolo 5-10% surrene) Sperma

10. Proteine leganti gli ormoni Sia androgeni che estrogeni si legano alle proteine plasmatiche; solo il 2% degli ormoni circolanti non sono legati: tale quota è quella biologicamente attiva. L’elevato legame prolunga l’emivita degli ormoni Albumine: non specifiche; bassa affinità; (58% legame) Gamma globuline: globuline leganti gli ormoni sessuali (SHBG); specifiche; alta affinità; (40% legame)

11. Biosintesi degli Steroidi Androgenici Anabolizzanti Colesterolo StAR PBR P450scc/Adx/AdR Pregnenolone 17a-hydroxylase 17, 20-lyase CYP17 CPR (b5) aromatasi 3HSD I & II DHEA (Deidropiandrosterone) Estrone Androstenedione 17HSDIII 17HSDV 17HSDII 17HSDI 17HSDII aromatasi Testosterone Estradiolo (CYP19) 5-Reduttasi I & II 3aHSD Androstanediolo Diidrotestosterone

12. Meccanismo d’azione del testosterone • Diffonde nelle cellule target • Metabolizato a diidrotestosterone • Si lega a recettori citoplasmitici • Il compleso attivo trasloca nel nucleo legandosi a livello del DNA in regioni promotrici (siti di fattori di trascrizione) e altera la trascrizione genetica

13. t Segnali ormonali

14. Gln Pro Gly DNA recettore DNA H/R Ormone Domini leganti Schema semplificato del meccanismo d’azione ormonale CELLULA BERSAGLIO Ormone Nucleo trascrizione Complesso ormone recettore

15. Genitali esterni Genitali interni Osso Differenziamento nella gestazione Maturazione durante la pubertà Patologie prostatiche Sviluppo durante la gestazione Chiusura epifisi,aumentata densità Muscolo scheletrico ? Libido Follicoli piliferi Aumento massa e forzadurante la pubertà Incrementata crescitadurante la pubertà Eritropoiesi ? Osso TESTOSTERONE 5-alfa reduttasi CYP19 (aromatasi) Diidrotestosterone Estradiolo Recettore androgeni (NR3A) Recettore androgeni (NR3A) Recettoreestrogeni

16. Organi bersaglio ed effetti fisiologici del testosterone e dei suoi metaboliti • SNC ( libido, benessere, aggressività) • Ipotalamo/Pituitaria ( GnRH, LH/ICSH, FSH;  GH) • Laringe (abbassamento voce) • Petto (  dimensione) • Fegato ( SHBG, HDL) • Rene ( eritropoietina,ritenzione idrosalina) • Genitali ( sviluppo, spermatogenesi, funzione erettile) • Cute ( peli, produzione di sebo con conseguente acne) • Ossa ( densità ossea) • Muscolo ( massa magra, forza) • Tessuto adiposo ( lipolisi,  grasso addominale) • Sangue ( ematocrito) • Sistema immunitario ( produzione auto-anticorpi) • Prostata ( dimensione)

17. Raggruppamento azioni farmacologiche • Azioni morfogeniche: irreversibili; si verificano durante l’embriogenesi • Azioni stimolatorie: pubertà (peli, corde vocali, ossa) • Azioni di mantenimento: reversibili; comportamento, libido, funzione riproduttiva • Altre azioni: diminuzione tessuto linfoide; stimolazione eritropoiesi.

18. Raggruppamento azioni farmacologiche • Effetti virilizzanti: regolazione gonadotropine; spermatogenesi; sviluppo sessuale • Effetti anabolici proteici:incremento densità ossea, massa muscolare, globuli rossi

19. Usi clinici Terapia sostitutiva Ipogonadismo prepuberale: congenito e acquisito; terapia per 2-3 anni fino alla pubertà; dosi basse di mantenimento postpuberale: disfunzione testicolare primaria; secondario alla distruzione dell’adenoipofisi Invecchiamento e impotenza

20. Usi clinici Tumore mammella; endometriosi uso limitato a causa degli effetti virilizzanti Azione anabolica proteica: aumentato uptake aminoacidi; incremento RNA polimerasi nel muscolo scheletrico; antagonismo delle azioni dei glucocorticoidi; utilizzato per persone di bassa statura (19-nortestosterone)

21. AAS e doping

22. Epidemiologia del doping Interviste a 1015 atleti e 216 allenatori, managers, medici italiani [Scarpino et al. Lancet 1990; 336:1048-50] Prevalenza del doping tra gli atleti di elite secondo atleti e tecnici

23. Epidemiologia del doping * SRE= self-reported, PRO= project-use

24. Epidemiologia del doping Gli anabolizzanti risultano essere le sostanze maggiormente utilizzate (comunque le più indagate). Va sottolineato che sono impiegate a dosaggi superiori a quelli terapeutici. Uno studio condotto in UK [Brit J Sports Med 1997; 1:54] tra gli utilizzatori di anabolizzanti ha messo in evidenza il ricorso a mega-dosi (da 250 a 3200 mg/settimana) ciclicamente per periodi variabili da 4 a 12 settimane. L’86% degli utilizzatori, inoltre, utilizzava anche altri farmaci in particolare per trattare gli effetti avversi degli anabolizzanti o i sintomi di astinenza. Una recente indagine condotta in Svezia [Eur J Clin Pharmacol 2003; 59:571] ha evidenziato il notevole numero di reazioni avverse legate all’uso di steroidi anabolizzanti. In 5 anni (1996-2000) 4.339 utilizzatori di sostanze dopanti hanno riportato di avere avuto eventi negativi. In alcuni contesti, inoltre, la percentuale di utilizzatori è particolarmente elevata, ad esempio in uno studio condotto in Belgio su praticanti di body building, con test antidoping senza preavviso (uno dei rarissimi studi con questa metodica), vennero trovati positivi a diverse sostanze dopanti (in particolare steroidi anabolizzanti) il 42% dei soggetti esaminati. [Int J Sports Med 1995; 16:66]

25. Il doping negli adolescenti

26. Il doping negli adolescenti

27. Il doping negli adolescenti • Alcuni dati della metanalisi di P. Laure su 29 studi epidemiologici [J Sports Med Phys Fitness1997; 37:218]: • 3-5%: prevalenza di uso di steroidi anabolizzanti nei bambini (a partire dall’età di 8 anni) • 5-15 % (SRE) o 15-25% (PRO) prevalenza del doping fra chi pratica sport a livello amatoriale. Soprattutto utilizzo di anabolizzanti, stimolanti, sostanze stupefacenti. • Studi condotti negli USA tra gli adolescenti hanno dimostrato che almeno 375.000 ragazzi e 175.000 ragazze hanno utilizzato almeno una volta anabolizzanti [Am J Sports Med 1996; 20:1552] • Esperti americani in tema di doping stimano che il 3-12% di maschi e l’1-2% di femmine adolescenti utilizzano anabolizzanti. [Bailliere Clin Endoc 2000; 14:25] • Dati altrettanto allarmanti si riscontrano in Canada, dove il Center for Drugs free Sport ha stimato che, nel 1993, circa 83.000 ragazzi tra gli 11 e i 18 anni hanno utilizzato anabolizzanti. [J Endocrinol 2001; 170:55]

28. Steroidi anabolizzanti di uso comune • Testosterone* • Stanazolo • Danazolo • Nandrolone • Diidrotestosterone (DHT) • Deidropiandrosterone (DHEA) • Androstenedione • Metandienone • Tetraidrogestrinone (THG) • Ecc. ecc. *In giallo gli ormoni naturali C.J. Hunter: positivo per nandrolone (2000)

29. Atleti come promotori del doping • I produttori dichiaravano che l’androstenedione è un “proormone” che può aiutare a costruire i muscoli • La sua popolarità iniziò nel 1998 “grazie” a Mark McGwire, uno dei più famosi giocatori di baseball americani, che ne pruomoveva l’uso“Well, I didn't endorse it. I didn't promote it. It's just something that helped me through my workouts. Period. That's it. Everybody takes supplements when they work out. You need to.” -Mark McGwire on Androstene, ESPN Magazine May 17, 1999 • Disponibile come prodotto OTC sia negli USA che in UK

30. Tetraidrogestrinone (THG) • Il tetraidrogestrinone (THG) è uno steroide anabolizzante specificatamente sviluppato come sostanza per aumentare la performance fisica e per cercare di evitare la sua individuazione nei test antidoping • Atleti del baseball negli USA, quali Barry Bonds, Jason Giambi e Gary Sheffield, hanno testimoniato nel corso di un processo contro la Bay Area Laboratory Co-Operative (BALCO) • Negli USA si è svolta una vera e proprio guerra prima di mettere al bando questa sostanza, particolarmente utilizzata e non proibita nel baseball (ora lo è) • Il caso del THG evidenzia la continua necessità di migliorare i metodi per la detenzione delle sostanze dopanti • Per la prima volta il THG è stato testato alle Olimpiadi di Atene

31. Modalità di assunzione degli AAS come doping • Via somministrazione: orale o parenterale • Ciclica: tipicamente 6-8 settimane con uguale intervallo libero • A dosi (10-40 volte quelle terapeutiche) crescenti e poi decrescenti • Stoccaggio: uso contemporaneo di più anabolizzanti (tipicamente uno per os e uno iniettivo) per evitare la tolleranza a un particolare steroide • Sollevatori di peso e culturisti arrivano ad utilizzare dosi fino a 100 volte superiori a quelle terapeutiche • Spesso si fa seguire agli steroidi anabolizzanti la gonodotropina corionica umana (hCG) per stimolare la produzione di testosterone endogeno soppresso dall’assunzione cronica degli steroidi • L’ aumento della forza muscolare da AAS è potenziato da adeguati protocolli di allenamento

32. Soprafisiologica Massa muscolare Eugonadica Ipogonica Dose AAS Curve Dose-Risposta AAS

33. No Exercise+ Exercise Bhasin et al NEJM 335:1-7 (1996) Testosterone sopra-fisiologico

34. No Exercise+ Exercise Bhasin et al NEJM 335:1-7 (1996) “Occhio” ai numeri

35. 19 Distance (meters) 18 17 20 19 Distance (meters) 18 17 Turinabol orale: effetto sul lancio del peso in un atleta donna della DDR

36. Non sempre funzionano:effetti del DHEA e androstenedione dopo 12 settimane di allenamento Wallace et al., MSSE, 1999

37. Tecniche antidoping per AAS • Steroidi sintetici: GC/MS dei metaboliti • HPLC-MS di metaboliti coniugati • Testosterone: T/Epi-T Ratio > 6 (nl < 2) • T/LH > 30; Ketoconazole Suppression Test • Ratio di 5a:non-5a C19 Steroidi • Isotope Ratio Mass Spectrometry

38. AntidopingStrategie per evitare di essere individuati • Utilizzo di sostanze difficili da individuare • Periodi di astinenza • AAS sintetici iniettabili individuali fino ad oltre 6 mesi • Diuretici per diluire le urine • Contaminanti batterici • Alterare i campioni (sostituzione, ecc.)

39. Individuare il diidrotestosterone (DHT) • Problemi: breve emivita (t1/2), DHT endogeno • Isotope Ratio Mass Spectrometry • 13C contenuto di DHT endogeno vs esogeno • d13C% < -29 suggerisce una fonte esogena • Ratio of 5a:non-5a C19 steroidi • 5a-/5b- Androsterone-3a,17b-dioli • Sviluppato dalla Mitsubishi Chemical Co. • Utilizzato nei campionati di nuoto asiatici (1994) per individuare ricorso al doping nelle atlete cinesi

40. DHTcorr Atleta 5a/5b-A 5aA/Etio DHT/EpiT 12.13 1.88 2.20 2.72 Limite superiore normale: DHT: nuotatrici cinesi

41. Reazioni avverse degli AAS • Cardiovascolari • Cardiomiopatia, ictus, infarto miocardio • Fegato • Danno epatocellulare, colestasi • Tumori • Dislipidemia • Aumento LDL, diminuzione HDL • Attivazione lipasi epatiche

42. AAS: reazioni avverse a livello del SNC • Euforia, mania, paranoia • Aggressività, ira, tendenza all’omicidio, abusi sessuali • Depressione, tendenza al suicidio durante l’astinenza

43. Dipendenza dagli AAS • Dipendenza psicologica comune • Dipendenza fisica controversa Sindrome d’astinenza da AAS (modello bifasico) • Prima fase (1-2 settimane) • agitazione, instabilità vasomotoria • Può essere necessaria ospedalizzazione • Seconda fase (mesi) • depressione, debolezza • Esacerbazione sintomatologia da stato ipogonadale

44. Altre reazioni avverse degli AAS • Bambini • Fusione piastra epifisaria • Arresto della crescita • Infezioni • Ascessi/cellulite, HIV, epatiti virali • Rotture tendini (superallenamento?) • Edemi per ritenzione idrica • Policitemia

45. Reazioni avverse degli AAS specifiche per l’uomo • Infertilità • Incidenza incrementata durante l’uso • Reversibile alla sospensione e con uso di gonadotropine corioniche • Ginecomastia • Si può utilizzare il testolattone (derivato del testosterone • Iperplasia prostatica, tumori prostata

46. Reazioni avverse degli AASspecifiche per la donna • Amenorrea • Atrofia del seno • Irsutismo • Ispessimento del clitoride • Abbassamento della voce • Effetti spesso irreversibili

47. Abuso di steroidi anabolizzantiPolifarmacia per mascherare gli effetti avversi Effetti avversi Farmaci Ginecomastia Acne Atrofia testicolare Edemi Tamoxifene Testolattone Tretinoina o antibiotici Gonadotropine Diuretici