Adipositas und Testosteronspiegel


Adipositas überzieht die westlichen Industriestaaten heute als ein sich kontinuierlich ausbreitendes Gesundheitsrisiko. Insbesondere die vermehrte Akkumulation von viszeralem Fettgewebe trägt zur Entwicklung eines Diabetes mellitus Typ 2, zu Bluthochdruck und Fettstoffwechselstörungen bei und ist ein bedeutsamer Prädiktor für kardiovaskuläre Krankheiten. Zudem wurde in letzter Zeit deutlich, dass bei Männern Adipositas per se zur Absenkung der Serum-Testosteronspiegel führen kann. Andererseits wird dem Mangel an Testosteron eine wichtige Rolle bei fehlregulierter Fettspeicherung beigemessen. Darüber hinaus kommt es bei niedrigen Testosteronspiegeln zu verstärkter Adipogenese. Durch die Interaktion zwischen Fettspeichern und zirkulierendem Testosteron erklärt sich bei adipösen Männern mit symptomatischem Testosterondefizit einerseits die positive Auswirkung der Testosteronsubstitution auf die Körperzusammensetzung wie andererseits auch die Anhebung der Serum-Testosteronspiegel bei vielfach allerdings nicht unproblematischer Gewichtsreduzierung [1, 2].


Wechselseitige Abhängigkeit von Serum-Testosteronkonzentration und Adipositas

    Bei Männern besteht anders als bei Frauen eine inverse Abhängigkeit der Serum-Testosteronkonzentration von Adipositas und umgekehrt. Insbesondere die Anhäufung von intraabdominalem Fettgewebe steht in Verbindung mit erniedrigten Spiegeln von Testosteron und Sexualhormon-bindendem Globulin (SHBG) im Serum. Befunde aus bevölkerungsbasierten Studien lassen erkennen, dass der Testosteronabfall bei Adipositas ähnlich bedeutsam einzuschätzen ist wie der beim Älterwerden [2].

    Adipositas tritt häufig im Zusammenhang mit dem metabolischen Syndrom und/oder bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 auf. Vielfach wurde daher angenommen, Adipositas fördere indirekt als Wegbereiter für Insulinresistenz bzw. Diabetes mellitus Typ 2 und das metabolische Syndrom die Neigung zu Adipositas. Aktuellere Befunde lassen jedoch erkennen, dass Adipositas auch bei metabolisch gesunden Männern im Zusammenhang mit niedrigen Testosteronspiegeln steht.

Subnormale Konzentration an freiem Testosteron in Verbindung mit Adipositas
    Seit längerem ist bekannt, dass bei adipösen Männern wie auch bei Männern mit Diabetes mellitus Typ 2 signifikant häufiger ein niedriger Gesamttestosteronspiegel im Serum vorliegt als bei normalgewichtigen Männern. Zudem ist jeweils die Konzentration an SHBG erniedrigt, so dass in solchen Fällen auch an Veränderungen der Spiegel des freien Testosterons zu denken ist. Diesbezüglich untersuchten Endokrinologen in Buffalo, NY, in einer breit angelegten Studie (Hypogonadism In Males; HIM) zunächst das Auftreten von Testosteronmangel bei adipösen Männern und/oder Diabetikern. Jüngst ging die Arbeitsgruppe mit HIM-Daten speziell der Frage nach, ob auch eine Beziehung zwischen Adipositas und einem niedrigen Spiegel an freiem Testosteron besteht: Bei nicht-diabetischen schlanken, übergewichtigen und adipösen Männern lag die Prävalenz einer subnormalen Konzentration an freiem Testosteron bei 26%, 29% bzw. 40%. Für Diabetiker wurden entsprechend 44%, 44% bzw. 50% ermittelt. Die mittlere Konzentration von freiem Testosteron im Serum war bei Diabetikern signifikant stärker abgefallen als bei Nicht-Diabetikern. Ferner erniedrigten sich das freie Testosteron und SHBG mit zunehmendem Alter [3]. Zuvor waren in relativ kleinen Studien bei Männern mit morbider Adipositas (Body Mass Index; BMI: =40 kg/m2) bereits erniedrigte Spiegel an freiem Testosteron festgestellt worden.

Erhöhung der Spiegel an Gesamt- und freiem Testosteron durch Gewichtsreduktion
    Durch Gewichtsabnahme ließen sich bei adipösen Personen Veränderungen der Konzentrationen an Gesamt- und freiem Testosteron rückgängig machen. Ein Anstieg der Testosteronspiegel wurde hauptsächlich bei massiver Adipositas nach bariatrischer Operation beobachtet. Bei 64 Patienten, die sich einer Roux-en-Y-Magenbypassoperation unterzogen hatten, sank der BMI nach 12 Monaten im Mittel von 48,2 kg/m2 auf 32,4 kg/m2. Zugleich wurde eine Erhöhung des mittleren Testosteronspiegels von 2,6 ng/ml auf 5,2 ng/ml registriert [4].

    Aktuell untersuchte eine Arbeitsgruppe aus Kiel, Köln und Göttingen die Auswirkung einer kalorischen Reduktion (800 kcal/d) bei metabolisch gesunden, stark adipösen Männern (BMI: =42,7±3 kg/m2) auf die Konzentration von freiem Testosteron im Serum. Hierbei wurde durch Beeinflussung der SHBG-Spiegel nicht nur das Gesamttestosteron beeinflusst, sondern es wurde auch eine signifikante Erhöhung des Spiegels an freiem Testosteron ermittelt. Letzteres wird auf eine verbesserte Hodenfunktion mit verminderter Konversion von Testosteron in Estradiol zurückgeführt [5].

Mechanistische Verbindungen von Adipositas und niedrigem Testosteronspiegel
    Welche Mechanismen bei adipösen Männern für erniedrigte Testosteronspiegel verantwortlich sind, ist nicht in allen Einzelheiten abschließend geklärt. Unter anderem wird diskutiert, dass bei adipösen Männern vermehrt peripher Testosteron im Fettgewebe in Estradiol umgewandelt wird. Dieser sich häufig auch mit fortgeschrittenem Alter einstellende Hyperestrogenismus hat zwar keine feminisierenden Effekte, doch es wird davon ausgegangen, dass erhöhte Estradiolspiegel zur Entwicklung von Insulinresistenz beitragen und hierüber in die Pathophysiologie von Adipositas eingreifen. Ferner wird argumentiert, dass die hypothalamische Bildung des Gonadotropin-releasing Hormons (GnRH) und die hypophysäre Freisetzung der Gonadotropine durch erhöhte Estradiolspiegel inhibiert werden. Die Supprimierung des negativen Rückkopplungsmechanismus auf der hypophysär-hypothalamische-testikulären Achse resultiert in verminderter testikulärer Androgenproduktion.

    Fettgewebe setzt sich aus einer Reihe verschieder Zelltypen zusammen. Darunter finden sich neben ausgereiften Adipozyten auch Präadipozyten unterschiedlicher Differenzierungsstufen und pluripotente Zellen mesenchymalen Ursprungs. Diese Zellen exprimieren verschiedene Steroidhormonrezeptoren - darunter auch Androgenrezeptoren (AR). In den Zellen des viszeralen Fettgewebes wurde eine höhere AR-Dichte als in den Zellen des subkutanen Fettgewebes nachgewiesen. Die Aktivierung der AR in Vorläuferzellen des viszeralen Fettgewebes führt zu myogener Differenzierung, während ein Testosterondefizit umgekehrt die Differenzierung in Richtung Adipozyten lenkt. Das macht sich mit zunehmendem Alter dadurch bemerkbar, dass sich bei älteren Männern vermehrt intraabdominales Fettgewebe einlagert, wohingegend das Unterhautfettgewebe nach dem fünften Lebensjahrzehnt allmählich abnimmt.

    Testosteron inhibiert das Enzym Lipoprotein-Lipase, durch das die Triglyzerid-Aufnahme im Fettgewebe gesteuert wird. Die Ablagerung überschüssiger Triglyzeride in den Adipozyten ist die biochemische Grundlage von Adipositas. Die Blockierung der Triglyzerid-Aufnahme durch Testosteron führt zur verstärkten Mobilisierung von Lipiden und nachfolgend zur Reduzierung des viszeralen Fettgewebes.

    Literatur:
    [1] Saad F, Aversa A, Isidori AM, Gooren LJ, 2012. Testosterone as potential effective therapy in treatment of obesity in men with testosterone deficiency: a review. Curr Diabetes Rev 8:131-143.
    [2] Allan CA, MCLachlan RI, 2010. Androgens and obesity. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes 17:224-232.
    [3] Dhindsa S, Miller MG, McWhirter CL, et al. 2010. Testosterone concentration in diabetic and non-diabetic obese men. Diabetes Care Ahead of print published online March 3, 2010.
    [4] Woodward G, Ahmed S, Podelski V, et al. 2012. Effect of Roux-en-Y gastric bypass on testosterone and prostate-specific antigen. Br J Surg 99:693-698.
    [5] Schulte DM, Hahn M, Heppner C, et al. 2012. Caloric restriction increases serum free testosterone concentration in metabolic healthy obese male subjects by two distinct mechanisms. 55 Symposium der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie (DGE)in Mannheim, P2 5-6.


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