Che cos'è l'estrogeno?

L'estrogeno è uno dei principali ormoni sessuali femminili (l'altro è il progesterone).

Abbiamo già spiegato cosa sono gli ormoni sessuali primari nell'articolo dedicato al livello di testosterone. Ricapitolando: gli ormoni sessuali sono sostanze chimiche che regolano la crescita e il funzionamento degli organi riproduttivi (ad esempio, ovaie e testicoli) e determinano lo sviluppo dei caratteri sessuali secondari.

Le caratteristiche sessuali secondarie comprendono aspetti quali lo sviluppo del seno e l'allargamento dei fianchi nelle donne, oppure la comparsa della barba negli uomini. Queste caratteristiche si manifestano durante la pubertà e differiscono tra i due sessi.

L'estrogeno è responsabile delle caratteristiche sessuali secondarie nelle donne, quali: lo sviluppo del seno, l'ingrossamento dell'utero e della vagina, l'allargamento dei fianchi, l'acutizzazione della voce e la distribuzione femminile del grasso corporeo.

Sebbene sia definito un ormone sessuale «femminile», l'estrogeno è prodotto sia dagli uomini che dalle donne e svolge diversi ruoli importanti in entrambi i sessi. Tra questi figurano la regolazione della salute ossea, della salute riproduttiva, delle infiammazioni e del metabolismo degli zuccheri e dei grassi.

PUNTI CHIAVE

• L'estrogeno è un ormone sessuale che svolge un ruolo fondamentale nella salute riproduttiva, nella salute delle ossa e nel metabolismo.
• L'estrogeno è importante SIA per gli uomini che per le donne.

Quali sono le diverse forme di estrogeni?

Esistono in realtà 4 tipi di estrogeni:

• Estrone (E1) – la principale forma di estrogeno nelle donne in post-menopausa.
• Estradiolo (E2) – la principale forma di estrogeno negli uomini e nelle donne in pre-menopausa.
• Estriolo (E3) – una forma debole di estrogeno i cui livelli aumentano durante la gravidanza.
• Estetrol (E4) – un estrogeno presente esclusivamente nelle donne in gravidanza.

L'estradiolo (E2) è la forma più potente di estrogeno, responsabile della maggior parte degli effetti degli estrogeni nell'organismo. Di conseguenza, quando si parla di salute e fitness, il termine «estrogeno» si riferisce in genere specificatamente all'estradiolo (E2).

PUNTI CHIAVE

• Esistono 4 diversi tipi di estrogeni.
• L'estradiolo (E2) è la forma più importante di estrogeno.
• Il termine «estrogeno» si riferisce in genere specificatamente all'estradiolo (E2).

Quali sono le funzioni degli estrogeni?

Oltre a determinare i cambiamenti durante la pubertà, gli estrogeni svolgono diversi ruoli importanti negli uomini e nelle donne adulti.

- Funzione riproduttiva

Nelle donne, gli estrogeni regolano il ciclo mestruale. Nello specifico, un aumento degli estrogeni durante la prima parte del ciclo (la fase follicolare) provoca l'ispessimento del rivestimento endometriale dell'utero.

Negli uomini, gli estrogeni contribuiscono a regolare la produzione di sperma (un processo chiamato spermatogenesi). Inoltre, svolgono un ruolo importante nella funzione erettile.

- Libido

L'estrogeno (insieme al testosterone) influenza il desiderio sessuale sia negli uomini che nelle donne.

- Salute delle ossa

L'estrogeno svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento della salute delle ossa. Lo fa principalmente in due modi. In primo luogo, limita la degradazione ossea (un processo chiamato «riassorbimento osseo») inibendo un particolare tipo di cellula ossea chiamata osteoclasto. In secondo luogo, l'estrogeno favorisce la crescita e l'attività di un altro tipo di cellula ossea chiamata osteoblasto, che contribuisce alla formazione di nuovo tessuto osseo.

- Circolazione sanguigna

È interessante notare che l'incidenza delle malattie cardiovascolari (ad esempio infarto e ictus) è inferiore nelle donne rispetto agli uomini. Una possibile spiegazione di questo fenomeno è che le donne producono una maggiore quantità di estrogeni, che hanno un effetto protettivo sul cuore e sui vasi sanguigni. Alcuni studi suggeriscono che gli estrogeni favoriscano la vasodilatazione(l'allargamento dei vasi sanguigni) e contribuiscano a prevenire la formazione di placche sulle pareti dei vasi sanguigni (un processo noto come aterosclerosi).

- Metabolismo del glucosio e dei grassi

L'estrogeno influenza l'accumulo, la degradazione e l'utilizzo del glucosio e dei grassi a fini energetici. Esistono diversi meccanismi complessi attraverso i quali l'estrogeno svolge questa funzione. Si ritiene che l'effetto dell'estrogeno sulla produzione e sulla funzione dell'insulina sia uno dei meccanismi chiave. L'insulina è l'ormone che permette allo zucchero (glucosio) circolante nel flusso sanguigno di essere assorbito dai tessuti, come i muscoli scheletrici e il fegato. Si ritiene che l'estrogeno stimoli la produzione di insulina da parte delle cellule beta del pancreas, oltre ad aumentare la sensibilità dei tessuti all'insulina.

- Funzione immunitaria

L'estrogeno regola l'attività dei globuli bianchi, che aiutano a combattere le infezioni e provocano infiammazioni.

Dove viene prodotto l'estrogeno?

Donne

Nelle donne in pre-menopausa, la maggior parte degli estrogeni è prodotta dalle ovaie. Nello specifico, gli estrogeni (estradiolo [E2]) sono prodotti dalle cellule della teca e dalle cellule della granulosa dei follicoli ovarici.

L'estrogeno viene prodotto anche dal corpo luteo, una struttura temporanea presente nell'ovaio che si forma dai follicoli ovarici nelle prime due settimane del ciclo mestruale. Dopo la menopausa, la produzione di estrogeni da parte delle ovaie diminuisce drasticamente.

Una quantità minore di estrogeni viene prodotta dai cosiddetti«tessuti periferici» al di fuori dell’ovaio. Tra questi tessuti figurano: il tessuto mammario, le cellule adipose, le ossa, la pelle e i vasi sanguigni. Anziché produrre estrogeni direttamente dal colesterolo, questi tessuti convertono gli androgeni, come il testosterone (T) o l’androstenedione, in estrone o estradiolo (E2). Ciò avviene tramite un enzima chiamato aromatasi.

La produzione di estrogeni da parte dei tessuti periferici è molto più significativa nelle donne in post-menopausa (poiché la produzione diretta di estrogeni da parte delle ovaie diminuisce).

Uomini

Poiché gli uomini non hanno ovaie, producono una quantità di estrogeni notevolmente inferiore rispetto alle donne. Negli uomini, gli estrogeni si formano dalla conversione degli androgeni (ad esempio il testosterone) tramite un enzima chiamato aromatasi. Questo processo avviene in vari tessuti periferici, tra cui i testicoli (cellule di Leydig e di Sertoli), le ossa e il tessuto adiposo.

PUNTI CHIAVE

• Nelle donne in pre-menopausa, gli estrogeni sono prodotti principalmente dalle ovaie.
• Nelle donne in post-menopausa e negli uomini, gli estrogeni vengono prodotti nei tessuti periferici quali il tessuto adiposo, le ossa, il tessuto cerebrale e i vasi sanguigni.

Come viene prodotto l'estrogeno?

Come altri ormoni sessuali steroidei (ad esempio il testosterone), gli estrogeni derivano dal colesterolo, una sostanza simile ai grassi prodotta dal fegato e presente in vari alimenti.

I processi chimici coinvolti nella produzione di estrogeni differiscono in modo significativo tra le donne in pre-menopausa, le donne in post-menopausa e gli uomini.

Donne in pre-menopausa

Nelle donne in pre-menopausa, la maggior parte degli estrogeni viene prodotta dalle ovaie nell'ambito del ciclo mestruale. Questo processo è regolato da un ciclo ormonale guidato da due strutture cerebrali: l'ipotalamo e l'ipofisi.

Nello specifico, l'ipotalamo rilascia un ormone chiamato GnRH (ormone di rilascio delle gonadotropine) in brevi raffiche (o impulsi). In risposta al GnRH, l'ipofisi rilascia due ormoni che agiscono sulle ovaie: l'LH (ormone luteinizzante) e l'FSH (ormone follicolo-stimolante).

Nella prima fase della produzione di estrogeni, l'LH stimola le cellule della teca nell'ovaio a convertire il colesterolo in pregnenolone. Il pregnenolone viene poi convertito dagli enzimi (tra cui l'enzima 17-alfa-idrossilasi) in vari ormoni androgeni intermedi, tra cui il DHEA, l'androstenodione e il testosterone.

Nella seconda fase, l'androstenodione e il testosterone vengono convertiti in estrogeni dall'enzima aromatasi. Questo processo avviene nelle cellule della granulosa dell'ovaio ed è stimolato dall'FSH (vedi schema).

Donne in post-menopausa e uomini

Nelle donne in post-menopausa, la produzione di estrogeni da parte delle ovaie diminuisce drasticamente, pertanto gli estrogeni devono essere prodotti localmente da altri tessuti. Analogamente, anche gli uomini (che non hanno ovaie) devono fare affidamento sulla produzione locale di estrogeni nei tessuti periferici.

Nei tessuti periferici, gli estrogeni si formano dalla conversione degli ormoni androgeni (ad esempio il testosterone). Tessuti quali il tessuto adiposo, il cervello, le ossa e i vasi sanguigni producono un enzima chiamato aromatasi. L'aromatasi converte il testosterone direttamente in estradiolo (E2), la forma più potente di estrogeno.

L'aromatasi converte anche un altro androgeno, l'androstenodione, in estrone (E1), una forma più debole di estrogeno. Un altro enzima, la 17β-HSD, converte poi l'estrone (E1) in estradiolo (E2).

PUNTI CHIAVE

• L'estrogeno è un ormone steroideo sessuale.
• L'estrogeno deriva dal colesterolo.
• Nelle donne in pre-menopausa, gli estrogeni vengono prodotti nelle ovaie sotto il controllo dell'LH (ormone luteinizzante) e dell'FSH (ormone follicolo-stimolante).
• Nelle donne in pre-menopausa e negli uomini, gli estrogeni vengono prodotti nei tessuti periferici attraverso la conversione degli androgeni.
• L'aromatasi è l'enzima che trasforma gli androgeni (ad esempio il testosterone e l'androstenodione) in estrogeni.

Gli uomini producono estrogeni?

Sì, anche se a livelli notevolmente inferiori rispetto alle donne. Un enzima chiamato aromatasi, presente nei tessuti periferici (ad esempio nel tessuto adiposo e nelle ossa), converte il testosterone in estrogeni (estradiolo / E2).

In che modo gli estrogeni vengono trasportati nel sangue?

Donne in pre-menopausa

Come il testosterone, la stragrande maggioranza (circa il 98%) degli estrogeni circolanti è legata a una delle due proteine trasportatrici: la globulina legante gli ormoni sessuali (SHBG) o l'albumina. Il restante 2% degli estrogeni circolanti è libero e non legato.

Quando l'estrogeno è fortemente legato alla SHBG, non è libero di penetrare nelle cellule ed esercitare i propri effetti sull'organismo. In altre parole, l'estrogeno legato alla SHBG è inattivo. Solo l'estrogeno libero è attivo.

Di conseguenza, i livelli di SHBG influenzano il livello di estrogeni in circolo.

Donne in post-menopausa e uomini

Negli uomini e nelle donne in post-menopausa, la quantità di estrogeni circolanti nel sangue è molto ridotta. Gli estrogeni vengono invece prodotti localmente in vari tessuti periferici dall'enzima aromatasi.

Tuttavia, questi tessuti necessitano di androgeni (ad esempio il testosterone) per produrre estrogeni. Questi androgeni circolano nel flusso sanguigno.

PUNTI CHIAVE

• Nelle donne in pre-menopausa, gli estrogeni circolanti sono legati alla SHBG e all'albumina.
• L'estrogeno legato alla SHBG è inattivo.
• L'estrogeno libero e non legato è attivo.
• Nelle donne in post-menopausa e negli uomini, la quantità di estrogeni in circolo è molto ridotta (poiché vengono prodotti a livello periferico).

In che modo gli estrogeni esercitano i loro effetti nell'organismo?

Come il testosterone, anche l'estrogeno è un ormone steroideo sessuale. Essendo liposolubili, gli ormoni steroidei sono in grado di attraversare la membrana lipidica esterna e penetrare all'interno delle cellule, dove esercitano la loro azione legandosi a speciali recettori steroidei.

L'estrogeno si lega a speciali recettori steroidei chiamati recettori degli estrogeni (ER). Quando l'estrogeno si lega ai recettori ER, questi ultimi migrano nel nucleo (la parte centrale della cellula che contiene il DNA e il materiale genetico). A quel punto, modificano il modo in cui i diversi geni vengono attivati e disattivati e tradotti in proteine (un processo chiamato «espressione genica»).

Esistono due tipi principali di recettori degli estrogeni: ERα ed ERβ. Questi sono codificati, rispettivamente, dai geni ESR1 ed ESR2. Le variazioni di questi geni possono alterare la funzione dei recettori degli estrogeni e, di conseguenza, influenzare gli effetti degli estrogeni nell'organismo.

PUNTI CHIAVE

• L'estrogeno è un ormone steroideo.
• L'estrogeno si lega ai recettori degli estrogeni (ER) all'interno delle cellule.
• L'estrogeno modifica il modo in cui le cellule attivano e disattivano diversi geni.
• Le variazioni nei geni dei recettori degli estrogeni (ER) influenzano gli effetti degli estrogeni nell'organismo.

Gli estrogeni e l'invecchiamento

I livelli di estrogeni (estradiolo) subiscono variazioni nel corso della vita. Ciò varia tra uomini e donne.

Donne

I livelli di estrogeni aumentano rapidamente durante l'adolescenza, quando gli estrogeni prodotti dalle ovaie stimolano lo sviluppo delle caratteristiche sessuali secondarie (ad esempio, lo sviluppo del seno). Essi rimangono poi elevati durante l'età adulta e contribuiscono a mantenere regolari i cicli mestruali.

Quando le donne raggiungono la menopausa, che in genere si verifica tra i 45 e i 55 anni, la produzione di estrogeni da parte delle ovaie diminuisce in modo significativo. Da quel momento in poi, i livelli di estrogeni rimangono bassi.

Uomini

A differenza delle donne, nei maschi i livelli di estrogeni aumentano solo gradualmente durante l'adolescenza. Successivamente rimangono piuttosto stabili per il resto dell'età adulta.

Quali sono le conseguenze di una scarsa produzione di estrogeni?

Gli estrogeni svolgono un ruolo fondamentale nel metabolismo dei grassi e del glucosio, nella salute delle ossa, nella funzione immunitaria e nella circolazione sanguigna. Quando la produzione di estrogeni è bassa, questi processi possono essere compromessi.

- Disturbi del metabolismo dei lipidi e del glucosio

Alcuni studi suggeriscono che bassi livelli di estrogeni siano associati a una minore sensibilità all'insulina sia negli uomini che nelle donne. L'insulina è l'ormone che consente ai tessuti di assorbire e utilizzare il glucosio presente nel sangue. Quando i tessuti dell'organismo sono meno sensibili all'insulina, diventa più difficile per loro assorbire il glucosio. Di conseguenza, i livelli di glucosio nel sangue aumentano. A lungo termine, livelli elevati di glucosio nel sangue possono causare danni ai vasi sanguigni e aumentare il rischio di malattie cardiovascolari e diabete di tipo II.

Bassi livelli di estrogeni sono inoltre associati a un aumento dell'accumulo di grasso, in particolare nel grasso viscerale. Un eccesso di grasso viscerale (che circonda gli organi interni dell'addome) è collegato a stati infiammatori, a una ridotta sensibilità all'insulina e a un rischio più elevato di malattie cardiovascolari.

- Perdita di densità ossea

L'estrogeno agisce sia stimolando la formazione di nuovo tessuto osseo sia limitando la degradazione (o «riassorbimento») del tessuto osseo esistente.

Quando la produzione di estrogeni è bassa, la massa ossea può diminuire di conseguenza. Ciò aumenta il rischio di osteoporosi, una patologia caratterizzata da ossa sempre più fragili e soggette a fratture.

- Diminuzione del flusso sanguigno

L'estrogeno ha un effetto "vasoprotettivo" sul sistema cardiovascolare: contribuisce a prevenire la formazione di placche (chiamate ateromi) sulle pareti dei vasi sanguigni. Le persone (in particolare gli uomini) con bassi livelli di estrogeno potrebbero essere maggiormente a rischio di aterosclerosi, una malattia cardiovascolare caratterizzata dalla formazione di placche sulle pareti arteriose.

Quali sono le conseguenze di un'elevata produzione di estrogeni?

Una produzione eccessiva di estrogeni può anche avere effetti negativi sull'organismo. Ciò può essere dovuto esclusivamente a livelli elevati di estrogeni. In alternativa, può derivare da livelli elevati di estrogeni rispetto a quelli di altri ormoni sessuali (ad esempio, testosterone e progesterone).

Nelle donne in pre-menopausa, livelli elevati di estrogeni circolanti sono stati associati a:

• cicli mestruali irregolari.
• aumento di peso.
• sbalzi d'umore.

Negli uomini, livelli elevati di estrogeni (soprattutto in rapporto al testosterone) sono stati associati a:

• Disfunzione erettile.
• Riduzione della fertilità.
• Ginecomastia: l'ingrossamento del tessuto mammario negli uomini.

Genetica

La produzione di estrogeni è un processo complesso in cui sia i fattori ambientali (ad esempio l'alimentazione, lo stile di vita, la composizione corporea e i farmaci) sia la genetica svolgono un ruolo fondamentale.

Se torni alla sezione «Come viene prodotto l'estrogeno?», ricorderai che nella produzione dell'estrogeno sono coinvolti diversi enzimi. Se l'attività di questi enzimi viene alterata, anche la produzione di estrogeni subirà dei cambiamenti.

Noi di FitnessGenes analizziamo le variazioni comuni (SNP) nei geni che codificano questi enzimi. Alcune varianti genetiche possono influire sull'attività di questi enzimi e, di conseguenza, sulla produzione di estrogeni.

Due di questi geni sono:

CYP19A1

Questo gene codifica l'enzima aromatasi , responsabile della produzione di estrogeni a partire dagli androgeni (ad esempio il testosterone e l'androstenodione). Le variazioni del gene CYP19A1 possono influenzare l'efficacia con cui le ovaie (nelle donne in pre-menopausa) e i tessuti periferici (negli uomini e nelle donne in post-menopausa) convertono gli androgeni in estradiolo (E2).

CYP17A1

Questo gene codifica l'enzima 17β-HSD . Tale enzima converte l'estrone (E1), un estrogeno a bassa attività, nell'estradiolo (E2), più potente. È inoltre coinvolto nella conversione dell'androstenodione, un androgeno, in testosterone, che fa parte della via di produzione degli estrogeni. Le variazioni nel gene CYP17A1 possono influenzare l'efficacia con cui le ovaie (nelle donne in pre-menopausa) e i tessuti periferici (negli uomini e nelle donne in post-menopausa) producono estradiolo (E2).

Altri geni

Analizziamo inoltre diverse altre varianti genetiche correlate al metabolismo degli estrogeni. Ad esempio, esaminiamo le varianti dei geni della SHBG (globulina legante gli ormoni sessuali) e dei recettori degli estrogeni (ESR1, ESR2).

PUNTI CHIAVE

• I geni CYP19A1 e CYP17A1 influenzano la produzione di estrogeni.
• La produzione di estrogeni è influenzata sia da fattori ambientali che genetici.