Il dosaggio ormonale

L’importanza del dosaggio ormonale nella ricerca di una gravidanza.

Il dosaggio ormonale è utile nella valutazione dello stato di fertilità.

Abbiamo visto come la ridotta fertilità di coppia non sia rara e che, all’interno di essa, abbastanza spesso la causa è riconducibile al maschio (v. Home Page e Blog).

L’infertilità maschile (o la ridotta fertilità maschile) può dipendere da varie cause (v. Home Page). La pratica clinica suggerisce che, in presenza di infertilità protratta, sia utile effettuare un dosaggio ormonale.

Interessanti i dati tratti da alcune casistiche, riguardanti un grande numero di uomini infertili o con ridotta fertilità (le due cose sono simili ma non uguali), tratti dalla pratica clinica. L’Azoospermia risulta presente in circa l’11% dei pazienti. Gli altri presentano quadri variabili di OAT (Oligo-asteno-teratospermia).

In circa solo la metà dei casi si riconoscono cause possibili di ridotta fertilità; questo significa che in moltissimi pazienti non si riconosce una causa sicura e si parla pertanto della cosiddetta infertilità idiopatica o OAT idiopatica (v. Home Page). In realtà altre casistiche riportano percentuali minori di infertilità idiopatica, ma comunque si tratta sempre di un numero molto alto (mai inferiori al 30%).

Fra la cause riconoscibili di infertilità maschile (riportati da queste casistiche tratte dalla pratica clinica), si notano testicoli ritenuti (bilaterali), varicocele (sinistro), presenza di autoanticorpi, tumori, ipogonadismo (alterazioni dei dosaggi ormonali – genericamente, si definisce ipogonadismo una condizione in cui il testicolo non riesce a produrre una quantità adeguata di Testosterone, che è l’ormone maschile per eccellenza; di ipogonadismi ne esistono due tipi e si associa in genere anche ad alterata Spermatogenesi), Sindrome di Klinefelter, alterazioni gravi dell’erezione e della eiaculazione, ostruzione delle vie seminali, infezioni seminali.

In tutti i casi è importante avere un quadro ormonale completo, sia dell’uomo che della donna, effettuando un dosaggio ormonale.

Infertilità maschile da cause ormonali.

In tema di infertilità idiopatica sono stati chiamati in causa vari fattori, fra cui l’inquinamento. In questi casi alcuni Autori hanno ipotizzato anche una ridotta funzione ormonale, cioè una riduzione degli ormoni ipofisari e del testicolo (FSH, LH e Testosterone), cioè una specie di ipogonadismo ipogonadotropo. Gli inquinanti, in particolare le plastiche e le microplastiche agirebbero sull’asse ormonale ipofisi-testicoli, deprimendolo (v. dopo). Col termine di Ipogonadismo ipogonadotropo si intende una condizione di ridotta funzione testicolare (ridotta produzione di testosterone e/o ridotta Spermatogenesi), dovuta ad un deficit di stimolazione da parte dell’ipofisi (v. dopo).

In questi casi non è detto però che un dosaggio ormonale per lo studio della fertilità ci dia dei dati conclusivi, trattandosi spesso di alterazioni minime.

E’ opportuno ricordare quali sono gli esami ormonali nell’uomo (e quindi il dosaggio ormonale da effettuare): FSH e LH (ormoni ipofisari), Testosterone totale e libero (il libero è quello non legato alle proteine del sangue ed è quello che agisce funzionalmente), Prolattina ed Estrogeni (su questi ultimi due torneremo dopo).

In realtà l’inquinamento nelle sue varie forme (atmosferico, additivi e conservanti alimentari,  plastiche e microplastiche, fumo, droghe, ecc…) agisce anche con altri meccanismi, principalmente con meccanismi di ossidazione che alterano le cellule (membrane e nuclei), alterandone la funzione (v.  Come aumentare la produzione di liquido spermatico).

La funzione testicolare e il dosaggio ormonale.

Prima di entrare nel merito degli esami ormonali, o meglio del cosiddetto dosaggio ormonale o analisi ormonali (per indagare la fertilità maschile), e prima di dire quali sono gli esami ormonali nell’uomo, vediamo come viene regolata nel maschio normale la funzione testicolare.

Si parla di asse ipotalamo-ipofisi-testicoli per indicare il controllo sulla funzione testicolare, che l’organismo espleta attraverso l’ipofisi a partire dall’ipotalamo. L’ipotalamo è una parte dell’encefalo filogeneticamente fra le più arcaiche, situata alla base del cervello, che secerne dei cosiddetti “releasing factors” (GnRH), cioè dei fattori ormonali (che chimicamente sono dei peptidi) che agiscono sulla ipofisi, appena sottostante. La figura ne schematizza il funzionamento.

dosaggio ormonale

Così stimolata, la ipofisi secerne due ormoni, chiamati FSH e LH (gonadotropine ipofisarie) che stimolano il testicolo, o meglio i testicoli. L’FSH stimola il tessuto testicolare a produrre gli spermatozoi, a partire da particolari cellule embrionali progenitrici; l’LH stimola il tessuto testicolare (agendo su altre cellule, le cosiddette cellule di Leidig) a produrre testosterone. Gli spermatozoi e il testosterone così prodotti agiscono a loro volta in senso inibente sull’ipofisi, in modo da mantenerne equilibrata la produzione (meccanismo di feed back).

E’ evidente che un dosaggio ormonale che evidenzi un deficit di FSH (e/o di LH) pone in risalto una condizione di infertilità che verrà trattata nel prosieguo dell’articolo.

Il Testosterone.

Il Testosterone (prima di parlare del dosaggio ormonale) si presenta come una molecola formata da anelli chiusi di carbonio con vari gruppi ossidrilici e atomi di ossigeno e idrogeno nelle varie posizioni che deriva dalla molecola del colesterolo.

Il testosterone, nel dosaggio ormonale, è considerato l’ormone maschile per eccellenza ed è quello che sviluppa i genitali, determina i cosiddetti caratteri sessuali maschili come il timbro di voce, la distribuzione dei peli, un certo tipo di crescita corporea e che agisce anche sul carattere, sulla psicologia, sulla libido e sul desiderio sessuale. E sulla aggressività propria del maschio.

E’ opportuno riportare i normali valori di Testosteronemia che si riscontrano nel sangue:

Questi valori sono quelli che si hanno negli uomini intorno ai 50 anni. Essi tendono a diminuire con l’invecchiamento. Il Testosterone libero è quello non legato alle proteine plasmatiche ed è quello bio-disponibile. La figura che segue mostra la molecola del Testosterone.

dosaggio testosterone

Questo tipo di dosaggio ormonale si fa soprattutto negli uomini affetti da impotenza, cioè da deficit erettile. Nel Deficit Erettile (DE), oltre al dosaggio ormonale di Testosterone, si studiano le condizioni vascolari del pene. E quando il dosaggio ormonale nell’uomo rivela un deficit di Testosterone, si può agire con una terapia sostitutiva di Testosterone (oggi sono molto in uso dei Gel trans-cutanei). Però è opportuno ricordare che la Terapia Sostitutiva con Testosterone trova indicazione solo nei maschi impotenti con ridotto testosterone. Si dubita che questo tipo di terapia funzioni negli infertili.

Il testosterone ha inoltre anche una funzione, sia pure di completamento, sulla Spermatogenesi, contribuendo al normale sviluppo degli spermatozoi. Questo concetto è importante: cioè il testosterone non agisce direttamente sulla Spermatogenesi, ma la sua presenza è importante per azione indiretta sulla Spermatogenesi stessa. Ripetiamo comunque che la somministrazione di Testosterone da solo non contribuisce a migliorare un quadro di ridotta fertilità.

Parlando di ormoni maschili, e quindi di analisi ormonale, è doveroso ricordare gli estrogeni e la prolattina, di cui ci occuperemo nel prosieguo di questo articolo.

Il  meccanismo ipotalamo-ipofisi (neuro-ipofisi)- testicoli, che è un meccanismo molto delicato sembra possa essere alterato, anche in maniera subliminale, in condizioni che potremmo definire sub-cliniche (cioè in condizioni fra la malattia e la normalità).

Come visto una causa può essere ricondotta all’inquinamento.

Potremmo accennare anche all’obesità, condizione nella quale si possono verificare alterazioni ormonali, cioè una specie di ipogonadismo ipogonadotropo (v. Home Page). Non è detto però che un dosaggio ormonale in questi casi sia conclusivo e definitivo, trattandosi di condizioni subliminali. Credo sia opportuno però che in tutti i casi di OAT si faccia una analisi ormonale detta anche test ormonale o dosaggio ormonale.

Infertilità su base endocrina e il dosaggio ormonale.

Occupiamoci ora della vera infertilità su base endocrina (da alterazioni dei dosaggi ormonali maschili), in cui ci aspettiamo di avere alterazioni del dosaggio ormonale maschile (FSH, LH e testosterone, nonché prolattina ed estrogeni).

Non raramente nell’infertilità maschile si riscontrano alterazioni degli esami ormonali (fino al 25% dei casi). Normalmente il testicolo produce Testosterone in seguito a stimolazione con l’ormone LH da parte della neuro-ipofisi e dà vita a cellule spermatiche (spermatozoi), sotto stimolazione di un altro ormone ipofisario (FSH), come abbiamo visto prima. A sua volta l’ipofisi secerne LH e FSH, in seguito a stimolazione, da parte dell’Ipotalamo, di particolari sostanze, chiamate GnRH  (gonadotropin releasing hormone). LH e FSH vengono chiamate anche gonadotropine ipofisarie. Quindi la funzione testicolare è regolata da quello che viene chiamato asse Ipotalamo-Ipofisi-Testicoli  (v. sopra e v. figura 1).

Col termine di ipogonadismo si indica una ridotta funzione testicolare, che può interessare la linea ormonale (produzione di testosterone), o la linea germinativa (produzione di spermatozoi) o entrambe. Va detto comunque che, anche la sola alterazione di LH può influire negativamente sulla spermatogenesi.

Si distinguono ipogonadismo ipogonadotropo e ipogonadismo ipergonadotropo. Il primo dipende da una alterata funzione dell’ipofisi (es. adenoma ipofisario) anche selettiva sulla funzione testicolare, o da deficit anche isolato di LH e/o FSH. Si tratta di condizioni non frequenti (ed ereditarie, presenti cioè fin dalla nascita), che vengono studiate e trattate dagli endocrinologi. Tuttavia, in maniera sub-clinica, abbiamo visto che può entrare in causa in certi casi di inquinamento e di obesità.

Il secondo (ipogonadismo ipergonadotropo) dipende da tutta una serie di patologie testicolari, che in parte abbiamo già incontrato nella nostra trattazione, come certi casi di criptorchidismo (bilaterale), di torsione/trauma testicolare, di orchiti, in esiti di trattamenti radioterapici e/o chemioterapici, nella sindrome di Klinefelter; oppure in casi di alterazioni congenite della steroidogenesi testicolare (cioè disordini della produzione ormonale da parte del tessuto testicolare, che ha come conseguenza una ridotta virilizzazione e ipotrofia del tessuto testicolare con ridotta spermatogenesi).

Quando si ricerca un ipogonadismo è senz’altro utile il cosiddetto dosaggio ormonale. Si chiama ipergonadotropo perché gli ormoni ipofisari sono aumentati nel tentativo di stimolare la funzione testicolare (in questi casi si ha aumento di FSH e talvolta anche di LH).

Abbiamo visto come avviene la normale produzione di ormoni maschili, con l’asse ipotalamo – ipofisi – testicoli e come questo asse possa essere alterato nel cosiddetto ipogonadismo ipergonadotropo (dovuto a varie patologie del tessuto testicolare), nel vero ipogonadismo ipogonadotropo (dovuto a rare malattie dell’ipofisi) e in varie situazioni sub–cliniche di ipogonadismo ipogonadotropo, cui abbiamo accennato prima (come visto nell’inquinamento da varie cause e in certe forme di obesità).

È importante ribadire questi concetti per sottolineare l’importanza del perché si effettua il dosaggio ormonale; non solo nell’uomo infertile o con ridotta fertilità ma anche nel deficit erettile. Cioè il dosaggio ormonale è da considerare un accertamento di routine nel maschio con problematiche di questo tipo (anche problematiche lievi o in accertamento), considerata la relativa frequenza dei disturbi dell’asse ipotalamo-ipofisi-testicoli.

Vi è poi il cosiddetto “late-onset hypogonadism” che è una forma di ipogonadismo che troviamo nell’uomo anziano con deficit di testosterone e anche ridotta spermatogenesi.

Interessa l’anziano e vi è sostanzialmente un basso livello di Testosterone libero e totale con sintomi conseguenti (impotenza, depressione, ipotrofia muscolare, problemi cardiaci, problemi urinari), in cui gli aspetti riproduttivi passano, come è ovvio, in secondo piano (anche e soprattutto per l’età dei pazienti).

Deve essere chiaro in ogni modo che il testosterone è essenziale, oltre che per un normale sviluppo dei caratteri sessuali (nella pubertà) e per una normale funzione erettile, anche per i suoi effetti positivi sulla spermatogenesi. Ecco quindi l’utilità di eseguire il dosaggio ormonale in tutti i casi di infertilità.

Come si effettua il dosaggio ormonale.

Sul come si effettua il dosaggio ormonale, questo è molto semplice: basta un normale prelievo di sangue venoso dal braccio, come in qualunque esame emato-chimico.

Per quanto riguarda il dosaggio ormonale è consigliabile: testosterone libero e totale, LH, FSH, estradiolo e prolattina; per lo meno nei casi di alterata fertilità ben documentata e accertata. Soprattutto nei casi non chiari, circa la patogenesi dell’infertilità, il dosaggio ormonale può rivelare dei quadri sub-clinici di carenza ormonale, che posso dare spiegazione alla ridotta spermatogenesi (inquinamento ?… fattori tossici?…..alterazioni genetiche? … malattie metaboliche?).

Iperprolattinemia, le malattie tiroidee e gli iper-estrogenismi.

Altre malattie endocrine che possono alterare la spermatogenesi e alle quali accenneremo solo brevemente sono la iperprolattinemia, le malattie tiroidee, e gli iper-estrogenismi.

All’interno del dosaggio ormonale, vediamo ora  il ruolo della Prolattina. La prolattina è un ormone polipeptidico,  prodotto dalle cellule lattotrope dell’ipofisi anteriore. La sua principale azione è di promuovere la produzione di latte durante la lattazione, ed essa stimola la lattogenesi. Ciò garantisce, quindi, una lattazione normale e adatta alle necessità del bambino. Ci sono, comunque, molti altri effetti della prolattina, che è prodotta anche dai maschi e per svariati motivi.

Essa viene anche prodotta da altre cellule dell’utero, delle mammelle, della placenta e anche dal Sistema immunitario, dove si crede che coinvolga un ruolo come citochina (ricordiamo che le citochine sono molecole collegate all’ infiammazione).

La secrezione di Prolattina viene inibita dall’ipotalamo (al contrario dei meccanismi che regolano la secrezione ormonale da parte dell’ipofisi, dove in genere i fattori ipotalamici hanno un’azione stimolatoria). Cioè la Prolattina viene prodotta per svariati motivi (per esempio nella donna durante l’allattamento per suzione del capezzolo) e i fattori secreti dall’Ipotalamo ne inibiscono la secrezione. Cioè l’organismo ha dei meccanismi per cui cerca di limitare la produzione di Prolattina, indotta da varie cause (di cui la più frequente e importante è la suzione del capezzolo). Presumibilmente perché un eccesso di prolattina può avere effetti dannosi.

Quando si fa il dosaggio ormonale per problemi legati alla fertilità, si consiglia sempre il dosaggio della prolattina. Anche per problemi legati all’impotenza.

La Prolattina può aumentare in svariate condizioni: per tumori del cervello come meningioma o dell’ipofisi come prolattinoma, in seguito all’assunzione di alcuni farmaci (l’approfondimento dei quali va oltre lo scopo di questo articolo), in alcune malattie endocrine come l’Acromegalia, in alcuni tumori, in malattie tiroidee (o anche per cause non specificate).

Ricordiamo che negli animali da esperimento (mammiferi) un aumento di prolattina può inibire la fertilità. È presente in piccole quantità anche nel maschio, nel quale può inibire la spermatogenesi. Nella donna può essere causa di amenorrea.

Sappiamo che la prolattina inibisce la sintesi di GnRH (da parte dell’ipotalamo), e quindi alti livelli di quest´ormone influiscono negativamente sui livelli di testosterone e quindi sul desiderio sessuale (e anche sulla Spermatogenesi).
In quanto stimola la crescita della ghiandola mammaria nelle donne, anche negli uomini può essere causa di ginecomastia.

La concentrazione della prolattina nel sangue è espressa dalla prolattinemia, che presenta valori medi di 4-20 ng/ml. Ricordiamo ancora la semplicità di effettuare un dosaggio ormonale: un semplice prelievo di sangue (esattamente come si fa per tutti gli esami emato-chimici).

Accenniamo ora brevemente ad alcune malattie della ghiandola tiroide, dal punto di vista della fertilità.

La tiroide ha un ruolo importante anche nel concepimento, tanto che in alcuni casi può essere alla base della ridotta fertilità. Ciò in realtà interessa soprattutto la donna. Molti studi hanno confermato che in Italia le patologie tiroidee sono una delle prime cause di infertilità e di ritardo del concepimento. Ecco l’importanza di eseguire un dosaggio ormonale mirato (o test ormonale), in questo caso riguardante la funzione tiroidea, in tutti casi di alterata fertilità di coppia.

Gli ormoni tiroidei sono la triiodotironina (T3) e la tiroxina (T4): esse hanno la funzione di controllare il normale sviluppo delle ovaie e della ovulazione. In caso di ipotiroidismo, cioè quando la ghiandola ha una funzionalità ridotta rispetto alla normalità, si verificano spesso cicli scarsi e irregolari: gli studi scientifici rivelano che circa nei 2/3 dei casi di ipotiroidismo il ciclo risulta alterato, contro un 10-12% di donne con funzione tiroidea normale. La tiroidite di Hashimoto (malattia auto-immune) è una causa frequente di ipotiroidismo.
Questo potrebbe comportare anche un’insufficienza o una totale assenza di ovulazione.

Gli ormoni T3 e T4 vengono prodotti dalla tiroide sotto stimolazione da parte di un ormone ipofisario che si chiama TSH.

Il nostro pensiero è che l’analisi ormonale riguardante la tiroide vada eseguita non solo nella donna (all’interno di una coppia) ma anche nell’uomo. In quanto una malattia endocrina, soprattutto a carico di una ghiandola così importante come la tiroide, può interferire con la funzione e l’equilibrio globale dell’organismo. E quindi anche con la Spermatogenesi, in caso di (evidente) Ipotiroidismo.

Gli esami ormonali da chiedere in questo caso sono il dosaggio di T3, T4 e TSH (quest’ultimo è l’ormone ipofisario che stimola la funzione tiroidea e che è alterato se presente malattia tiroidea).

All’interno del dosaggio ormonale, i valori normali degli ormoni tiroidei sono:

Parliamo ora brevemente degli iper-estrogenismi. Gli estrogeni sono i tipici ormoni femminili, che entrano nello sviluppo degli organi sessuali, dei caratteri sessuali, del timbro della voce, della personalità, libido,  etc… e regolano il ciclo mestruale (insieme all’altro ormone che è il progesterone).

Anche nel maschio si forma una piccola quota di estrogeni (fra cui l’ormone principale è l’estradiolo), la cui alterazione (per esempio un aumento) può dare alterazioni sia nella Spermatogenesi, che negli atteggiamenti e nella personalità del maschio.

Prima di approfondire gli aspetti degli iper-estrogenismi, all’interno del dosaggio ormonale, vorremmo ricordare, come avviene nelle linee generali la sintesi degli ormoni sessuali maschili e femminili.

Si parte dalla molecola del colesterolo che è formato da 4 anelli chiusi di carbonio con in più una catena laterale.

Sulla molecola del colesterolo agiscono vari enzimi che portano a reazioni di ossido-riduzione e a frammentazione della catena laterale del colesterolo stesso. Per ossido-riduzione intendiamo (semplificando) l’introduzione nella molecola di un atomo di ossigeno (ossidazione) o di un atomo di idrogeno (riduzione). In realtà l’ossidazione comporta la perdita di elettroni (dagli atomi che formano una certa molecola); mentre con la riduzione si ha l’acquisizione di elettroni.

Orbene dal colesterolo si forma il progesterone, da questo il 17-idrossi-progesterone (per l’introduzione di un atomo di ossigeno in posizione 17- le posizioni degli atomi di carbonio che formano la molecola sono numerate). Da quest’ultimo si forma l’androstendione e da questo il testosterone (v. figura 2).

Ora per azione di un enzima chiamato Aromatasi, dal testosterone si formano gli estrogeni, fra cui il più importante è l’estradiolo. L’Aromatasi è ben presente anche nel sesso maschile, ma la sua concentrazione ematica non deve essere né troppo bassa, né troppo alta.

Ricordiamo solo, per concludere questa parte dedicata alla sintesi degli ormoni sessuali maschili e femminili, che la differenza fra la molecola del testosterone e quella dell’estradiolo consiste solamente in un atomo di ossigeno in posizione 3, nella molecola dell’estradiolo rispetto a quella del testosterone (oltre alla rimozione di un gruppo metilico)!

Col termine di iper-estrogenismi si indica una condizione in cui vi è una aumentata produzione di estrogeni, che interessa però soprattutto il sesso femminile.

Una certa produzione di estrogeni, che è quindi fisiologica e che deve essere evidenziata da un eventuale dosaggio ormonale nell’uomo, è normale. Questa avviene per mezzo dell’enzima Aromatasi che trasforma il Testosterone in Estradiolo. Gli estrogeni per esempio sono considerati i principali ormoni alla base dei processi di maturazione e mineralizzazione delle ossa (ovviamente in entrambi i sessi). Per esempio maschi con deficit di Aromatasi (con conseguente deficit di estrogeni) dalla nascita hanno ossa lunghe e un aspetto eunucoide.

Gli estrogeni entrano anche nella regolazione della funzione riproduttiva maschile, poiché è dimostrato un ruolo importante degli stessi nel controllo del feedback ipotalamo-ipofisi (GnRH e Gonadotropine ipofisarie). Per una normale funzione dell’asse ipotalamo-ipofisi occorre che il livello di estrogeni nel sangue non sia né troppo basso né troppo alto (va detto comunque che i valori di estrogeni nel maschio sono di norma bassi – sotto riportiamo i normali valori). Gli estrogeni svolgono anche un ruolo benefico nel trofismo e nella funzione dell’apparato cardio-vascolare (sempre che siano in quantità ottimale, cioè né troppo bassi né troppo alti).

I valori normali di estradiolo sono fissati a 10-40 pg/ml nel maschio, mentre nella donna i valore sono ovviamente maggiori, ma variano grandemente a seconda dei momenti del ciclo.

In caso di dosaggio ormonale (nell’uomo) che evidenzi una eccessiva presenza di estrogeni, quali sintomi si possono associare? Essenzialmente: una riduzione di libido, l’incapacità di ottenere e/o mantenere un’erezione, ridotto numero di spermatozoi, ridotta fertilità, l’incapacità di raggiungere l’orgasmo, e ginecomastia.

Questo eccesso di estrogeni si può avere a causa della dieta (alcuni alimenti possono contenere un quantitativo elevato di estrogeni, ad esempio la soia), per l’abuso di caffeina e teina che provocano un aumento dell’Aromatasi e in certi casi di obesità.

Anche in vecchiaia quando vi è un ipogonadismo tardivo (late onset hypogonadism), si può avere un aumento dell’attività dell’Aromatasi, con aumento di estrogeni, con tutta una serie di conseguenze.

Viceversa un deficit di Aromatasi si può avere essenzialmente per cause congenite e questo può avere conseguenze sullo sviluppo scheletrico e su alcuni aspetti del carattere e della personalità.

Concludiamo questo nostro lavoro, ribadendo l’importanza di effettuare il dosaggio ormonale in presenza di una ridotta fertilità (dosaggio che si effettua con un normale prelievo di sangue), misurando i valori di Testosterone, FSH, LH, Prolattina ed estradiolo. Importante, nel caso di deficit ormonali, affidarsi ad un endocrinologo di esperienza.