Testosteron en zijn invloed op de zaadproductie

Testosteron. Voor veel lezers roept dat woord waarschijnlijkvooral associaties op met fietsen en doping (de mysterieuzetestosteronspiegel van wielrenner Gert-Jan Theunisse). Nadat decontrolemethoden waren verbeterd, verdwenen de anabolesteroïden een jaar of vijf geleden echter vrij abrupt uitbeeld om plaats te maken voor EPO (de mysterieuze EPO-waarde vanwielrenner Erik Dekker). Maar ook al hebben sporters hunbelangstelling voor het mannelijk geslachtshormoon verloren, voordr. Rüdiger Schulz is er geen boeiender onderzoeksthemadenkbaar.

Schulz: "Testosteron is een zogenaam steroïd-hormoon, eenvetachtig molecuul dat wordt geproduceerd in de testis, demannelijke zaadbal. In feite is het een schoolvoorbeeld van deeconomie waarmee levensprocessen zijn georganiseerd want hetvervult een groot aantal verschillende functies. Het zorgt voor devorming van secundaire geslachtskenmerken zoals een mannelijkelichaamsbouw, een zwaardere stem en baardgroei; bij volwassenenbevordert het onder meer de opbouw van spiereiwitten, waardoor hetin de jaren tachtig populair werd als dopingmiddel, en vanaf depuberteit reguleert het samen met andere geslachtshormonen deproductie van zaadcellen. Op hormonaal niveau kennen we testosterondus al vrij goed, maar op DNA-niveau zijn we nog minder ver."

Stamcel

Het onderzoek van Schulz richt zich op het DNA in de stamcel vande testis en dan met name op de vraag welke genen in die cel doorhet testosteron worden 'aangezet'. Want pas als dat gebeurt startde productie van zaadcellen, legt hij uit.

"Overal in het lichaam komen op een gegeven moment stamcellenvoor die de erfelijke informatie gebruiken voor de vorming van degespecialiseerde cellen waaruit het lichaam bestaat. Maar terwijlde meeste stamcellen van meet af aan actief zijn, is dat in detestis pas het geval als daar op grote schaal geslachtshormonengeproduceerd worden. Dat proces komt op gang nadat de hersenendaartoe een signaalhebben gegeven. Dat signaal brengt via eeningewikkelde cascade van hormonale activiteit de productie vanmannelijke (androgene) geslachtshormonen op gang. En die zetten destamcel weer aan tot delingen waaruit zaadcellen ontstaan.

Dat de puberteit bij mensen en sommige zoogdieren een eenmaligeovergang vormt naar permanente geslachtsrijpheid, terwijl bijandere dieren sprake is van relatief korte perioden vangeslachtsrijpheid (de bronsttijd), heeft volgens Schulz te makenmet omgevingsfactoren. "Voor een mannelijk dier is de voortplantingéén van de gevaarlijkste activiteiten in zijn leven. Eenmannetje van een soort met veel natuurlijke vijanden is hetkwetsbaarst op het moment dat hij alleen maar aan de vrouwtjesdenkt en al zijn energie nodig heeft om de concurrenten de baas teblijven. Zulke inspanningen kan hij alleen in de korte bronsttijdleveren, net na de zomer als hij een tijd lang goed heeft kunneneten en dus lekker dik en sterk is. Het grappige is dat mensenweliswaar het hele jaar vruchtbaar zijn, maar dat uit cijfersblijkt dat er meer kinderen worden verwekt in het najaar en in dewinter. Misschien dat het goede leven in de zomer dus ook bij onzevoortplanting een rol speelt."

Hoe het ook zij, een cruciale vraag voor biologen is wat erprecies in de stamcel gebeurt onder invloed van testosteron enzoals gezegd probeert Schulz het antwoord te vinden bijzebravissen, een geliefd proefdier van ontwikkelingsbiologen. "Wijdoen dat door de testis van mannetjesvissen in een reageerbuisbloot te stellen aan mannelijke geslachtshormonen. Als zo'n hormooneen gen activeert, gaat dat een bepaald eiwit produceren met deboodschap aan de stamcel om zaadcellen te gaan produceren. We hopendoor die eiwitten te analyseren, genen op het spoor te komen diebij de zaadcelproductie een rol spelen én die door testosteronaangestuurd worden. In het AZU doet celbioloog Dick de Rooijeenzelfde soort onderzoek bij muizen en ratten met dien verstandedat hij ook is geïnteresseerd in andere hormonen. In detoekomst hopen wij gemeenschappelijk onderzoek bij muizen te gaandoen, onderzoek dat vroeg of laat zal leiden tot de identificatievan de testosteron-afhankelijke genen die de zaadproductiereguleren."

Onvruchtbaarheid

Boeiend onderzoek ongetwijfeld, maar op de vraag wat je met deeventuele resultaten van dat speurwerk zou kunnen doen, zegt Schulzronduit dat het op dit moment alleen is bedoeld om nieuwefundamentele kennis op te leveren. "Bij onderzoek naarzaadcelvorming denken veel mensen natuurlijk meteen aan het genezenvan onvruchtbaarheid, maar ik vrees dat we mannen op basis vanditonderzoek niet kunnen helpen. Zelfs als we ooit exact zoudenweten welke genen er verantwoordelijk voor zijn dat dezaadproductie niet op gang komt, dan nog zal dat weinig soelaasbieden, want het gaat om genen die ontbreken of functioneelincompetent zijn en daar doe je weinig aan, zeker wanneer het gaatom genen in kiemcellen.

"Een heel theoretische, zelfs enigszins sciencefiction-achtigeaanpak zou zijn om de stamcellen uit de testis te oogsten, die inhet laboratorium te behandelen en ze dan terug te plaatsen. Maardat is voor de mens echt nog een puur hypothetische mogelijkheid,waarbij we ook de ethische problemen niet moeten onderschatten.Onderzoekers overal ter wereld zijn nu al bijna tien jaar bezigzonder dat er ook maar één testosteron-afhankelijk gen isgevonden. We mogen blij zijn als we er over nog eens tien jaaréén hebben gevonden.

Maar eerlijk gezegd zijn we ook niet in eerste instantiegeïnteresseerd in praktische toepassingen. Wij willen domwegweten welke genen door testosteron worden aangestuurd. Dat is eenduidelijke lacune in onze kennis en een zuiver wetenschappelijkevraagstelling die wellicht ooit tot toepasbare resultaten zalleiden. Maar voor mij is die vraag ook zonder dat perspectiefattractief genoeg om nog een hele tijd met dit onderzoek bezig teblijven."

Endocrinologisch Consortium Utrecht

Op tal van plaatsen in het Utrechtse bio-medische cluster wordtonderzoek gedaan naar ziekten en processen waarbij hormonen een rolspelen. De term hormoon (afkomstig van het Griekse woord 'hormaein'dat aanzetten of stimuleren betekent) kwam ruim honderd jaargeleden in zwang als naam voor een groep stoffen die de groei, deontwikkeling en de stofwisseling van cellen reguleren. Hormonenworden gevormd in de zogeheten endocriene klieren in ons lichaam.Die naam houdt in dat de hormonen inwendig worden afgegeven aan debloedbaan. Daarnaast kennen we klieren met uitwendige secretie,zoals zweetklieren en speekselklieren. Bekende voorbeelden vanhormonen zijn het groeihormoon, insuline, en de geslachtshormonentestosteron en oestrogeen. Op dit moment zijn ongeveer vijftighormonen bekend.

Hoewel hormonen in verschillende delen van het Utrechtseonderzoek een voorname rol spelen, staan zij als zodanig niet ofnauwelijks in de schijnwerpers. Een voorname reden daarvoor is deversnippering van het vakgebied over tal van deelterreinen. Vandaardat endocrinoloog prof.dr.Cees Lips dit voorjaar het initiatiefheeft genomen tot de oprichting van het Endocrinologisch ConsortiumUtrecht. Voornaamste doel van het ECU is een duidelijke profileringen presentatie van het endocrinologisch onderzoek in de vijffaculteiten van het Utrechts bio-medisch cluster.

Op 9 november vindt in het hoofdgebouw van de faculteitDiergeneeskunde het eerste symposium van het ECU plaats, waar dedrie hoofdlijnen van onderzoek zullen worden gepresenteerd. Naastde invloed van hormonen op de productie van zaadcellen, wordttijdens het symposium ook aandacht besteed aan de rol die hormonenspelen bij de allerprilste processen van celgroei en-differentiatie en bij de manier waarop de neuro-endocrienecommunicatie in de hersenen een rol speelt bij het ontstaan van deziekte van Alzheimer.