Estrogeni e azioni biologiche
L’estradiolo è l’estrogeno più potente e più abbondante nelle femmine ed è il principale ormone della crescita richiesto per il loro sviluppo riproduttivo. L’estradiolo supporta la crescita della vagina, delle tube di Falloppio, dell’endometrio e delle ghiandole cervicali. L’ormone è anche necessario per mantenere gli ovociti e innesca una serie di eventi che portano all’ovulazione. L’estradiolo agisce principalmente come ormone della crescita per gli organi riproduttivi tra cui il rivestimento della vagina, le tube di Falloppio, l’endometrio, le ghiandole cervicali e lo strato muscolare dell’utero, il miometrio. Inoltre, l’ormone mantiene gli ovociti e attiva una serie di eventi che portano all’ovulazione. L’estradiolo è anche richiesto per il normale sviluppo del seno, l’alterazione della forma del corpo, i cambiamenti della pelle e il profilo di distribuzione del grasso tipico delle femmine.
Nei maschi, l’estradiolo viene prodotto dalle cellule di Sertoli dei testicoli e aiuta la maturazione degli spermatozoi, oltre a mantenere una libido sana. Nei maschi, una piccola quantità di estradiolo viene prodotta nei testicoli e aiuta gli spermatozoi a maturare: è uno dei due metaboliti attivi del testosterone. Nelle donne, l’estradiolo è responsabile della riduzione del riassorbimento osseo e dell’aumento della formazione ossea. La perdita ossea può essere accelerata nelle donne in età post-menopausale, che possono avere un deficit relativo di estradiolo. L’estradiolo influenza la sintesi di diverse proteine e aumenta la produzione di proteine leganti, lipoproteine e proteine coinvolte nella coagulazione del sangue. L’estradiolo è un ormone nucleare, nel senso che agisce sui recettori presenti all’interno della cellula, in grado di attivare o disattivare la trascrizione nel nucleo.
L’estradiolo interagisce con un recettore della cellula bersaglio (ER-α o ER-β) all’interno del citoplasma della cellula. Una volta che l’estradiolo è legato al suo ligando del recettore, il recettore può entrare nel nucleo e indurre una serie di modelli di espressione genica con la formazione di RNA messaggero. Questi mRNA interagiscono quindi con i ribosomi per produrre proteine specifiche che esercitano gli effetti dell’estradiolo sulla cellula. Il cervello in via di sviluppo esprime alti livelli di recettori dell’estradiolo, che regolano l’espressione genica e agiscono a livello di membrana per stimolare le vie di segnalazione.
Estradiolo e cognitività
Nel sistema nervoso, questo ormone ha effetti importanti su una serie di aree cerebrali coinvolte in funzioni come il controllo motorio fine, l’apprendimento, la memoria, la sensibilità al dolore e la coordinazione motoria, oltre a proteggere dai danni da ictus e dalla malattia di Alzheimer. Gli studi aperti sulla terapia estrogenica nelle donne hanno dimostrato un potenziale beneficio della terapia sulla funzione cognitiva nelle donne senza demenza. Tra le donne anziane che assumono la terapia sostitutiva con estrogeni post-menopausa, vi è una minore incidenza di decessi causati dalla malattia di Alzheimer rispetto a quelli che non assumono estrogeni come terapia sostitutiva (ERT). La memoria verbale, l’abilità spaziale e le capacità motorie fini sono tutte influenzate dagli estrogeni e le strategie utilizzate per risolvere i puzzle spaziali o di navigazione differiscono tra maschi e femmine.
Effetti sull’ictus
Nei modelli sperimentali di ictus, gli estrogeni svolgono un ruolo importante nella protezione contro i danni causati dall’ischemia. I meccanismi sono complessi e coinvolgono l’espressione genica, la sintesi di proteine antiossidanti e il potenziamento dei mitocondri cellulari, le centrali elettriche che producono energia. È stato dimostrato che l’estradiolo conferisce effetti neuroprotettivi contro lo stress ossidativo, il danno ischemico e il danno causato dalla proteina amiloide, che è coinvolta nella patogenesi della malattia di Alzheimer. Questo ormone promuove anche la crescita e la riparazione dei neuroni e stimola la produzione di fattori di crescita nervosa. È dimostrato che può potenziare la sintesi di NGF e collaborare con la via di segnalazione di un’altra proteina simile, il fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF).
Estradiolo e menopausa
Nel sistema nervoso centrale, è stato dimostrato che gli estrogeni aumentano il flusso sanguigno cerebrale, forniscono effetti antinfiammatori, promuovono l’attività delle sinapsi neuronali ed esercitano effetti neuroprotettivi e neurotrofici sui tessuti del cervello. Il cervello si basa esclusivamente sul flusso sanguigno come fonte di energia per funzionare e i vasi sanguigni costituiscono circa un terzo del cervello. È noto che gli estrogeni aumentano la perfusione cerebrale legandosi ai recettori endoteliali e stimolando il rilascio di ossido nitrico, che porta alla vasodilatazione. Alla sinapsi neuronale, gli estrogeni aumentano i livelli dei neurotrasmettitori serotonina, dopamina e noradrenalina, oltre ad aumentare il numero di recettori per queste sostanze chimiche. Gli estrogeni colpiscono i sistemi serotoninergici, dopaminergici, noradrenergici e colinergici, che svolgono tutti un ruolo nell’umore.
La ricerca ha dimostrato che la carenza di estrogeni svolge un ruolo nella malattia depressiva, dimostrando effetti antidepressivi nell’uomo e influenzando le risposte ai farmaci antidepressivi negli animali. Attraverso questi vari meccanismi, gli estrogeni hanno una grande influenza su emozioni, umore e funzione cognitiva, che possono essere influenzati durante la menopausa, quando i livelli di estrogeni iniziano a diminuire. I sintomi che possono insorgere durante la menopausa includono cambiamenti dell’umore, problemi di memoria e vampate di calore. La prevalenza della demenza di tipo Alzheimer (che è più diffusa nelle donne rispetto agli uomini)è stata anche associata a una carenza di estrogeni in alcuni studi. Inoltre si è ipotizzato che la perdita di estradiolo possa influenzare la circolazione arteriosa cerebrale, come menzionato prima, che può predisporre alla demenza vascolare nelle donne.
I medici devono essere consapevoli di queste associazioni quando forniscono consigli alle pazienti su alcuni dei sintomi che possono manifestare durante la mezza età, oltre a educarli sui potenziali benefici della terapia sostitutiva con estrogeni. Tali benefici possono includere un generale senso di benessere, una migliore funzione cognitiva e un rischio ridotto di demenza senile.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
Beltz AM, Moser JS. Ann New York Acad Sci. 2019 Oct 22.
Russell JK et al. Neurotherapeutics 2019 Jul; 16(3):649-665.
Hersi M et al., Krewski D. Neurotoxicology 2017; 61:143-187.
Toffoletto S et al. Psychoneuroendocrinology 2014; 50:28-52.