REVISTA DE MEDICINA DEL DEPORTE

ARTÍCULOS ORIGINALES

Estudio de la Administración por Vía Oral de Testosterona y uno de sus precursores: 4- Androstenediona

GALLO GLORIA1, LUCRECIA RODRÍGUEZ, NADIA SAVELIEVA

1 Q.F. Directora Laboratorio de Control al Dopaje. Coldeportes Nacional

ABSTRACT

Existe la creencia generalizada que la testosterona y sus precursores son de larga permanencia en el organismo y que  se usan en el mundo del dopaje sólo como esteroides anabolizantes, sin embargo, otra aplicación farmacológica aunque de poco conocimiento que se les puede dar cuando se administran en dosis únicas por vía oral es como estimulantes con acciones psicotrópicas y energizantes, generando la falsa creencia que por administrase una sola vez y de esta manera no van a modificar los perfiles hormonales endógenos y por consiguiente no van a dejar evidencias analíticas que permitan presumir su posible consumo. Para determinar el comportamiento por vía oral de estas sustancias realizamos estudios de excreción en cuatro voluntarios, a quienes se les administraron dosis únicas de Testosterona y de Androstenediona. El análisis de los resultados obtenidos nos permite concluir que la administración de testosterona libre o sus precursores por vía oral ocasionan incrementos en la relación T/E superiores al límite de sanción (T/E=6) que regresan a la normalidad en tiempos menores a 24 horas, y proporcionan una evidencia experimental del comportamiento de estas sustancias cuando sufren absorción gástrica y en consecuencia efecto de primer paso en el hígado, datos que no son reportados en la literatura.

  

La hormona sexual masculina Testosterona tradicionalmente ha sido utilizada en forma fraudulenta en el ámbito deportivo buscando el efecto anabólico que produce sobre el organismo. Esta sustancia normalmente es administrada por periodos prolongados de tiempo en dosis moderadas junto con una dieta alta en proteínas, para producir incremento de la masa muscular y por ende aumentar la fuerza, la resistencia y todo lo que se derive de esto (1,2). Para este fin se utiliza la aplicación de depósitos oleosos intramusculares de liberación continua y de excreción gradual (3), que producen modificaciones al perfil hormonal sexual en el período de tiempo de duración del depósito.

Desde el punto de vista del dopaje para establecer un hallazgo analítico adverso, para testosterona es necesario evaluar la relación con su isómero óptico, la epitestosterona (Ver figura 1). Según la Agencia Mundial Antidopaje (WADA) cuando la concentración de testosterona (T) es seis veces mayor que la de la epitestosterona (E), (R T/E >6) se puede empezar a configurar un caso positivo; este valor de seis ha sido fijado con un amplio margen sobre los valores fisiológicos estadísticamente normales que son usualmente R T/E 1-2.

Según la literatura sólo la testosterona endógena se transforma en epitestosterona (4), es por esto que esta relación sí permite presumir el consumo de testosterona exógena, pues esta última no entra en equilibrio con su epímero.


Figura 1.

Sin embargo la determinación del cociente T/E para resolver una administración exógena de testosterona, de sus precursores o una manipulación frente a una situación fisiológica normal puede conducir a falsos negativos, pues cuando hay administración en forma controlada las concentraciones pueden permanecer ligeramente inferiores a los límites o a falsos positivos cuando existen causas patológicas o se hayan utilizado sustancias específicas como alcohol o ketoconazol que alteran la producción de esteroides andrógenos (5).

Unido a la evaluación de la relación T/E se debe estudiar las concentraciones y las relaciones de los metabolitos de la testosterona como: androsterona, etiocolanolona y 6-hidroxiandrostenediona (Ver figura 2). Este último es el metabolito más representativo cuando hay ingesta de androstendiona (6).


Figura 2

 

Hasta hace un lustro era necesario hacer estudios de carácter endocrinológico y controles no avisados en un período de tres meses, para descartar o confirmar la administración exógena de estos endógenos. Hoy existen técnicas analíticas como la cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas de isótopos estables que permite conocer si hay testosterona exógena a través de las alteraciones en los valores del delta de carbono 13 en la muestra.

La testosterona cuando es utilizada por vía oral es fácilmente absorbida y gran parte es metabolizada por el hígado antes de alcanzar la circulación sistémica, por lo tanto no es la vía de elección si se quieren efectos anabólicos, sin embargo sería de utilidad para lograr otras acciones farmacológicas como energizante o estimulante (7,8). Para evitar las dificultades ocasionadas por el rápido metabolismo se han propuesto formas alternativas que incluyen la implantación de cápsulas, la administración oral en grandes cantidades, el uso de supositorios o gotas nasales y en forma de cremas o de parches. Otra forma de obviar esta rápida degradación es a través de los esteres de testosterona los cuales al ser menos polares que el esteroide libre pueden ser administrados por vía intramuscular en soluciones oleosas las cuales son absorbidas lentamente permaneciendo en el organismo de tres a seis semanas dependiendo del radical que la esterifique. En la literatura no existen datos sobre la vida media de la testosterona libre cuando se administra por vía oral o estudios de excreción que permitan conocer el comportamiento en las primeras horas de ingestión.

En la década de los 90 surgieron en el mercado una serie de productos o suplementos alimenticios que contenían precursores metabólicos de la testosterona promocionados como sustancias naturales constructoras de músculos, entre las que se pueden enumerar la 4-androsten-3,17-diona (denominada en adelante como androstendiona), 19-nor-4-androstendiona y 4-androsten- b,17b-diol (ver figura 3), las que se pusieron de moda con la falsa creencia que no serían detectadas en los controles al dopaje por transformarse en testosterona, sin contemplar la limitante que aunque se transformaban dentro del organismo, la hormona seguía siendo de proveniencia sintética y en consecuencia no se convertía en epitestosterona.

Estos compuestos por ser prohormonas rápidamente se transforman en testosterona, produciendo los mismos efectos farmacológicos pero con la ventaja adicional de retrazar su catabolismo. Las androstendionas se comercializan en cápsulas que contiene 50, 100 ó 300 mg con la indicación de consumir mínimo 300 mg por día durante el tiempo del en trenamiento para lograr el crecimiento de los músculos (9). Se ha encontrado que en mujeres el 60% de la testosterona circulante proviene de la conversión de androstendiona la cual requiere de este paso porque por sí misma no se une a los receptores androgénicos (10).

Con este trabajo se pretende hacer un estudio de excreción en cuatro individuos aparentemente sanos con dosis única de testosterona y androstendiona administradas por vía oral para establecer el tiempo de máxima excreción, la alteración de los perfiles hormonales, el tiempo al cual estos valores vuelven a ser normales, y desvirtuar que la testosterona y sus precursores  permanecen por largos períodos en el organismo, y correlacionar la vía de administración con los posibles efectos farmacológicos y en consecuencia su uso como sustancia dopante.


Figura 3.

METODOLOGÍA

Tipo de Estudio: estudio de excreción, los estudios de excreción se realizaron en cuatro individuos sanos. Tabla 1.


Tabla 1.

Se recolectaron alícuotas de la totalidad de las micciones durante 48 horas, tomando una orina antes de la administración como referencia para el perfil hormonal.

Reactivos y materiales: Las muestras se procesaron siguiendo el método del screening IV (anabolizantes) del laboratorio de control al Dopaje de COLDEPORTES, descrito en el POS PREP 001 acreditado bajo la norma ISO 17025 resolución 25355 de Julio 31 de 2002, cuyos lineamientos generales a nivel internacional son (11, 12): - Hidrólisis enzimática con la enzima‚ glucuronidasa - Extracción líquido-líquido en medio alcalino - Formación de derivados TMS - Análisis por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC/MS)

Las muestras fueron analizadas utilizando un cromatógrafo de gases con detector selectivo de masas 6890-5973 marca Agilent. La columna utilizada fue una Ultra 1 de 25 metros con 0.2 mm de diámetro interno y 0.11 Ïm de espesor de la fase estacionaria.

El perfil de excreción se obtuvo al graficar la concentración vs el tiempo, utilizando los iones m/z =432 para la testosterona y epitestosterona, y m/ z=434 para la androsterona y etiocolanolona. Como confirmación del consumo de androstendiona a parte de analizar los compuestos antes nombrados se evaluó su principal metabolito 6-hidroxiandrostendiona a través de los iones m/z 518 y 503. La identidad de todos los compuestos se logró por la comparación del espectro de masas en modo “full scan” de las sustancias con un estandar de referencia.

RESULTADOS

Para obtener los valores de concentración de la testosterona y sus metabolitos se utilizaron los cromatogramas los cuales permiten relacionar el área bajo la curva con la concentración (ver figura 4). Inicialmente se construyó una tabla de calibración que contenía los valores de las hormonas endógenas utilizados como referencia para la población colombiana.


Figura 4.

Los resultados obtenidos para los cuatro individuos se muestran en las tablas 2, 3 y 4.


Tabla 2.
Valores a tiempo 0 de concentración en ng/ml. Son los valores de concentración en ng/ml de la testosterona, la epitestosterona y dos de sus principales metabolitos en los cuatro voluntarios antes de la ingesta de las sustancias en estudio. En esta tabla también aparece el área de la 6-hidroxiandrostenediona para los voluntarios que consumieron androstendiona.


* En área ** Población colombiana.

DISCUSIÓN

Consumo de Testosterona. Tradicionalmente la testosterona ha sido utilizada como esteroide anabolizante en administraciones de larga duración (depósitos) y esto ha creado el falso concepto concepto que es la molécula de testosterona la responsable de la larga permanencia en el organismo.

* En área ** Población colombiana.

Sin embargo este estudio nos permite establecer que este hecho se le puede atribuir más a las modificaciones químicas de la molécula (esteres),


Tabla 3
. Valores a tiempo de máxima excreción (concentración en ng/ml)


Tabla 4. Valores cuando el perfil se normaliza después de la ingesta (concentración en ng/ml). Son los valores de concentración en ng/ml para las sustancias estudiadas en el momento en que retornan a los valores normales, es decir cuando los perfiles hormonales alcanzan las concentraciones basales. Este tiempo es diferente para cada uno de ellos y está descrito como t.


Figura 5


Figura 6


Figura 7

* En área ** Población colombiana.

Sin embargo este estudio nos permite establecer que este hecho se le puede atribuir más a las modificaciones químicas de la molécula (esteres), la vía de administración y la forma farmacéutica que a la estructura química en sí. Para estudiar los resultados de los voluntarios 1 y 2, que consumieron testosterona libre por vía oral se elaboró el perfil de excreción tanto para esta como para sus metabolitos y la relación T/E. En la (figura 5) aparece graficada la concentración de testosterona en el tiempo y en ella se puede ver que la máxima excreción se logra entre las 10-12 horas, alcanzando valores de concentración que difieren entre los individuos y que oscilan entre 5000-10000 ng/ml, valores mucho mayores que los encontrados como referencia para la población colombiana (100 ng/ml) y que corresponde en el caso del sujeto 1 al 10% de la dosis ingerida. En esta misma gráfica se puede observar que los niveles de testosterona inician su incremento en las primeras horas pues en los dos individuos al cabo de las 4 horas la concentración era el doble de la basal. La excreción de la testosterona se puede correlacionar con los efectos informados por los voluntarios quienes aseguran que entre los 30 minutos y las 4 horas siguientes a la ingesta sintieron aumento de temperatura corporal, rubor facial, taquicardia, ansiedad y cefalea, tiempo donde se asume se alcanzaron las máximas concentraciones  plasmáticas y aún no se iniciaba la eliminación.Estos efectos pueden asimilarse con los producidos por una sustancia estimulante y a la vez permiten explicar la razón de por qué ciertos deportistas ingieren dosis únicas por vía oral.

 

 

La misma tendencia de excreción se observa al analizar la gráfica de sus metabolitos inactivos Androsterona y Etiocolanolona (Figuras 6 y 7). La formación de etiocolanolona se ve favorecida gracias a la estabilidad que tienen los isómerosbeta frente a los alfa, en este caso la androsterona, tal y como se explica en la literatura (3). Al estudiar el comportamiento de la relación T/E (Figura 8) se observa que en este mismo tiempo (10-12 horas) se alcanzan los máximos de excreción (entre 50 - 65) y que al cabo de las 24 horas esta relación retorna a valores cercanos a los basales (4.8 para el sujeto 2 y 2.2 para el sujeto 1).

La concentración de Epitestosterona para los dos voluntarios tiene variaciones muy pequeñas y en ambos casos oscila alrededor del valor inicial, confirmando lo establecido en la literatura acerca de que la Testosterona exógena no se transforma en Epitestosterona (6), por lo cual con la ingesta de esta sustancia la relación T/E tiende a incrementarse en las primeras 12 horas de administrada.


Figura 8

Las concentraciones de 6-hidroxiandrostendiona (Figura 9), metabolito principal de la androstendiona (Figura 2) se ven incrementadas debido a que esta última está en equilibrio con la testosterona y a diferencia de la epitestosterona lo hace con moléculas endógenas o exógenas.

Para todos los metabolitos estudiados, al cabo de las 24 horas sus concentraciones habían retornado a los valores normales, sin dejar evidencia del consumo de testosterona.


Figura 9

La diferencia entre las concentraciones halladas entre el voluntario 1 y 2 se debe a la influencia del ritmo circadiano hormonal, a factores fisiológicos de cada individuo generados por el peso, la edad, actividad física, etc.

2. Consumo de Androstenediona:

Después de las primeras horas de administración de 4-androsten-3,17-diona (androstendiona) las concentraciones urinarias de testosterona se incrementaron rápidamente alcanzando su máximo de excreción entre las 6 y las 9 horas, pasando de un valor promedio de 6.5 a 650 ng/ml y retornando a sus niveles normales antes de las 19 horas de haber consumido la sustancia como se puede ver en la figura 10.


Figura 10

La relación T/E alcanzó niveles entre 20 y 25, retornando a valores por debajo del límite de sanción entre las 14-16 horas (Figura 11), sin dejar evidencia alguna del consumo de la sustancia. La degradación de la androstendiona que se puede determinar por la evaluación de su metabolito, la 6-hidroxiandrostendiona se hace evidente al cabo de las 4 horas pues el valor promedio inicial es de 21000 (en unidades de área) y después de este tiempo se incrementa en más de cien veces alcanzando valores promedio de 3.000.000 de unidades de área.

También se observa que la testosterona formada a partir de la androstendiona tiene el mismo perfil de excreción de su metabolito, la 6-hidroxiandrostendiona


Figura 11



Figura 12

En las dos voluntarias se observa un incremento de la concentración de Epitestosterona pero nunca tan marcado como el de la testosterona.

Con la administración de androstendiona las concentraciones de testosterona no alcanzan los valores que se logran con la administración directa de testosterona, pues el valor máximo para 30 mg administrados de ésta, es en promedio 650 ng/ml y para 100 mg de testosterona libre es en promedio de 11000 ng/ml (como se ve en la figura 5), indicando claramente que no toda la androstendiona administrada se transforma en testosterona y que el equilibrio favorece la permanencia de la diona lo que se demuestra con la gran cantidad de su metabolito 6- hidroxi formado (figura 12).

CONCLUSIÓN

La administración de testosterona libre o de sus precursores por vía oral, en dosis terapéuticas, motró incrementos en la relación T/E en valores muy superiores al límite de sanción (R T/E = 6) regresando a la normalidad en un tiempo inferior a 24 horas, sin dejar evidencias analíticas que permitan sospechar su consumo; poniendo en duda la creencia que su larga permanencia en el organismo es consecuencia de su estructura química y que su uso en dopaje es sólo como esteroide anabolizante. Los efectos informados por los voluntarios concuerdan con lo reportado en la literatura acerca de las acciones psicotrópicas, energizantes y estimulantes de la testosterona o sus precursores cuando son administradas en dosis únicas por vía oral.

REFERENCIAS

 

1. CLARKE´S ISOLATION AND IDENTIFICACTION OF DRUGS. The pharmaceutical society of Great Britein. Londres, 1986.

2. FOYE, W. Principios de Química Farmacéutica.Ed. Reverté. España, 1984.

3. GOODMAN AND GILMAN. Las Bases Farmacológicas de la Terapéutica. Mc Graw Hill. Mexico, 1996. 4. CATLIN, D. AND HATTON, C. Use and abuse of anabolic and other drugs for atletic. Advances in internal Medicine. Vol 36, 1991 Los Angeles (Ca)

5. RODRÍGUEZ CANO, A AND RODRÍGUEZ BUENO. Control del Dopaje. Aspectos Analíticos de los Esteroides Anabolizantes. C. Consejo Superior de Deportes, Madrid, 1997.

6. CATLIN, D.H., et al. Effects of Androstendione administration on epitestosterone metabolism in men. Steroids, 67 (2002), 559- 564.

7. HERRMAN, W AND BEACH, R. Phsychotrophyc Effects of androgens. Pharmakopsich. 9,205, 1976.

8. KIMMO, K AND MATTI H . Steroid Hormones in muscular exercise, Sport Medicine in track and field athletics. Finland 1985.

9. LEDER, B.Z., et al. Oral androstenedione administration and serum testosterone concentration in young men. JAMAJ. Am.Med.Assoc., 283 (2000) (6), 779-782

10.HORTON, R.and TAIT, J.F., Androstendione production and interconversion rates measured in peripheral blood and studies onthe possible site of its conversion to testosterone. J.Clin.Invest., (1966). 45 (3): p. 301-313

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