La scoperta del comportamento della proteina SMAD3 ha fornito nuove intuizioni sullo sviluppo della pubertà nei maschi e sugli uomini a rischio di infertilità; i ricercatori sperano che ciò porti a una comprensione più profonda di come le sostanze chimiche ambientali influenzino questi processi.
Puoi leggere i risultati in un articolo pubblicato nell’edizione online di Endocrinologia dell’8 marzo.
Circa 1 persona su 10.000 attraversa la pubertà precoce o «precoce» intorno agli otto anni.
Un periodo alterato della pubertà ha ripercussioni sull’età adulta, con la pubertà precoce associata a una ridotta statura nell’età adulta e la pubertà ritardata legata a una minore densità ossea.
La pubertà tardiva si verifica quando i testicoli non riescono a rispondere normalmente al testosterone.
Il primo autore, Catherine Itman, della facoltà di medicina, infermieristica e scienze della salute alla Monash University di Melbourne, in Australia, ha dichiarato alla stampa di aver osservato l’effetto di SMAD3 sulla crescita delle cellule testicolari e sulla loro reattività al testosterone:
«SMAD3 è una proteina che traduce i segnali dall’ambiente esterno della cellula al nucleo, dove modula l’espressione genica», ha aggiunto.
Una parte cruciale della scoperta sembra risiedere nella velocità di produzione di SMAD3: una quantità normale porta a una saturazione rapida e l’assenza di questa proteina provoca risposte anomale al testosterone.
Per il loro studio, i ricercatori si sono concentrati sulle cellule di Sertoli, le cellule «infermieri» che sostengono la maturazione dei testicoli.
La pubertà maschile inizia con la produzione di grandi quantità di testosterone, che agisce attraverso le cellule di Sertoli.
I ricercatori sapevano già che prima della pubertà le cellule di Sertoli si moltiplicano, contribuendo alla crescita dei testicoli, e durante la pubertà devono smettere di proliferare per permettere ai testicoli di produrre spermatozoi, supportando nel contempo la crescita delle cellule precursori dello sperma.
Di conseguenza, la costituzione e la maturazione della popolazione cellulare di Sertoli nei testicoli sono fondamentali per la fertilità maschile.
Itman e colleghi hanno studiato come le cellule di Sertoli passano dallo stato di proliferazione, necessario per rendere i testicoli abbastanza grandi da produrre spermatozoi, a uno stato maturo, che aiuta nella produzione stessa degli spermatozoi.
Utilizzando topi di laboratorio, hanno identificato che l’attività delle cellule di Sertoli prima e dopo la pubertà dipende dalla quantità di SMAD3 presente; quando questa diminuisce, lo sviluppo degli spermatozoi avviene prima, mentre in assenza totale di SMAD3, le cellule di Sertoli richiedono più tempo per rispondere al testosterone.
Contrariamente alla comprensione precedente, non si tratta di un interruttore «on-off», ma piuttosto di una dipendenza dalla quantità di proteina SMAD3, che è diversa nell’immaturità rispetto alla maturità della cellula di Sertoli.
Ulteriori ricerche sulla pubertà hanno suggerito che lo sviluppo possa essere ritardato nei ragazzi esposti a sostanze chimiche che interferiscono con la reazione delle cellule agli ormoni.
Questi cosiddetti «composti perturbatori endocrini» sono ampiamente utilizzati in industrie che producono articoli di uso quotidiano come plastica, cosmetici, vernici e detergenti.
Il lavoro di Itman è finanziato da un contributo del Progetto di carriera precoce del National Health and Medical Research Council (NHMRC), per capire come questi composti ambientali influenzino la crescita e la maturazione delle cellule di Sertoli intorno alla pubertà, inclusa la porzione di SMAD3.
«Speriamo che attraverso la nostra ricerca, potremo informare le decisioni riguardanti l’influenza delle sostanze chimiche presenti nel nostro ambiente sulla tempistica della pubertà nei ragazzi e sulla fertilità degli uomini adulti», ha affermato Itman.
«Il dosaggio di SMAD3 determina la reattività agli androgeni e stabilisce il ritmo dello sviluppo testicolare postnatale».
Catherine Itman, Chin Wong, Briony Hunyadi, Matthias Ernst, David A. Jans e Kate L. Loveland.
Endocrinologia, pubblicato l’8 marzo 2011
DOI: 10.1210/en.2010-1453
Fonte aggiuntiva: Monash University.
Scritto da: Catharine Paddock, PhD
Prospettive Recenti sulla Pubertà Maschile
Nel 2024, la ricerca continua a rivelare nuovi aspetti riguardanti la pubertà maschile e il suo legame con l’ambiente. Studi recenti indicano che l’esposizione a sostanze chimiche tossiche può avere effetti a lungo termine sul sistema endocrino, influenzando non solo la pubertà, ma anche la fertilità futura.
In particolare, si è osservato che l’esposizione ai disturbatori endocrini può alterare il normale sviluppo delle cellule di Sertoli, contribuendo a problemi di fertilità nei giovani adulti. Un’analisi condotta su un campione rappresentativo ha dimostrato che i ragazzi esposti a livelli elevati di questi composti mostrano segni di pubertà ritardata e ridotta qualità spermatica.
Inoltre, la correlazione tra l’ormone testosterone e lo sviluppo delle cellule di Sertoli è stata ulteriormente chiarita, con evidenze che suggeriscono un legame diretto tra i livelli di SMAD3 e la capacità di risposta al testosterone. Le scoperte recenti suggeriscono che una modulazione fine di SMAD3 potrebbe rappresentare una via terapeutica promettente per affrontare i disturbi della pubertà.
Questi progressi sottolineano l’importanza di monitorare l’esposizione ambientale durante le fasi critiche dello sviluppo e di promuovere politiche più rigorose per la regolamentazione dei disturbatori endocrini.
