Il bolasterone (7α,17α-dimetiltestosterone) è uno steroide anabolizzante androgino che figura tra le sostanze vietate dalla World Anti-Doping Agency (WADA) ed è spesso distribuito illegalmente con il nome di “Myagen”. La sua composizione chimica, contraddistinta dalla presenza di due gruppi metilici in posizione 7α e 17α, oltre a un gruppo idrossilico in posizione C17β, lo distingue dal metiltestosterone, conferendogli proprietà farmacologiche e tossicologiche peculiari. In particolare, essendo uno steroide 17α-alkilato, subisce un’intensa metabolizzazione nel fegato, il che accresce il rischio di epatotossicità in caso di somministrazione prolungata o abuso. Questo aspetto rappresenta uno dei principali motivi di preoccupazione in termini di sicurezza clinica e sportiva.
Il bolasterone esercita la sua azione principalmente attraverso il legame con i recettori androgeni, dando inizio alla trascrizione genica e stimolando la sintesi proteica. Tale processo si traduce in un aumento della massa muscolare, della forza e della resistenza fisica. Gli effetti anabolizzanti di questo composto sono alla base del suo uso improprio nel contesto sportivo, motivo per cui le autorità antidoping vigilano costantemente sulla sua presenza e su quella dei suoi metaboliti. Tuttavia, la capacità del bolasterone di potenziare le prestazioni atletiche è accompagnata da un significativo rischio di effetti collaterali, soprattutto a causa della sua trasformazione in vari metaboliti attivi e potenzialmente tossici.
Il profilo farmacocinetico del bolasterone è stato esaminato attraverso studi sia in vitro che in vivo. Gli esperimenti in vitro sono stati realizzati impiegando microsomi epatici di ratto, i quali offrono un modello valido per valutare il metabolismo epatico degli steroidi anabolizzanti. Nei suddetti studi, il bolasterone è stato incubato con cofattori essenziali come il NADPH, fondamentale per le reazioni di ossidazione, e sistemi enzimatici specifici, responsabili delle idrossilazioni e di altre trasformazioni biochimiche.
Contemporaneamente, le indagini in vivo effettuate su modelli murini (ratto Sprague–Dawley) hanno reso possibile il monitoraggio dell’escrezione urinaria del farmaco e dei suoi metaboliti per periodi prolungati, fino a 168 ore dopo la somministrazione, confermando così la complessità delle sue vie metaboliche.
La metodologia analitica adottata per caratterizzare i metaboliti è stata la cromatografia liquida ad alta risoluzione accoppiata alla spettrometria di massa (LC-HRMS). Questo approccio consente di determinare con grande precisione la massa degli ioni generati e di identificare i frammenti distintivi derivanti dalle diverse trasformazioni metaboliche. In particolare, gli ioni caratteristici rilevati, come quelli a m/z 97.065, 121.064 e 121.101, hanno consentito la distinzione tra metaboliti mono-, di- e tri-idrossilati, fornendo indicazioni preziose sulla localizzazione delle modifiche strutturali nella molecola di bolasterone.
Le indagini metaboliche hanno rivelato che il bolasterone subisce diverse modificazioni, tra cui:
Il complesso quadro metabolico del bolasterone è stato chiarito grazie all’utilizzo della tecnica LC-HRMS, che ha messo in luce la presenza di numerosi ioni caratteristici derivanti dalla perdita di molecole d’acqua e di altre piccole entità chimiche, come la perdita di 58 Da, attribuibile all’eliminazione di una molecola di acetone. Questi frammenti, come quello a m/z 123.080, si sono rivelati essenziali per delineare le vie di dissociazione e per formulare ipotesi sulla struttura dei metaboliti. La possibilità di ottenere dati ad alta risoluzione ha consentito di correlare gli ioni di massa a specifiche porzioni della struttura steroidea, enfatizzando in particolare l'impatto delle modifiche nelle regioni A, B, C e D della molecola sul profilo di frammentazione.
L'impiego della LC-HRMS in questo contesto presenta numerosi vantaggi: prima di tutto, la capacità di ottenere elevata risoluzione permette di distinguere metaboliti isomerici, i quali spesso mostrano spettri di massa molto simili. Inoltre, la modalità di scansione full-scan e l'applicazione di tecniche di data-dependent MS/MS (dd-MS/MS) offrono la possibilità di acquisire in tempo reale informazioni dettagliate sul meccanismo di frammentazione. Queste tecniche risultano particolarmente utili nel caso in cui non siano disponibili standard autentici per ogni metabolita, permettendo così la formulazione di strutture ipotetiche basate sui profili di dissociazione riscontrati.
Ad esempio, nei metaboliti mono-idrossilati (M1–M6) è stata emersa la preferenza di alcune modifiche per il sistema A della molecola, come dimostrato dalla presenza di un ione a m/z 121.064, indicativo di una modifica sul primo anello steroideo. Altri metaboliti, invece, hanno mostrato un pattern di frammentazione che suggerisce modificazioni nella regione D, come evidenziato dagli ioni a m/z 257.189 e 239.179. Queste osservazioni delineano un quadro dettagliato delle vie metaboliche e sottolineano l'importanza della spettrometria di massa ad alta risoluzione nell'analisi degli steroidi anabolizzanti.
L’identificazione dei metaboliti del bolasterone non si limita a rivestire un interesse accademico, ma rivela un'importanza imprescindibile nel campo del controllo antidoping. La presenza di molteplici metaboliti, alcuni dei quali possono rimanere attivi per periodi prolungati (fino a 168 ore dopo l’assunzione), offre agli analisti strumenti aggiuntivi per rilevare l'uso improprio del farmaco. La possibilità di individuare metaboliti persistenti nel sistema amplia la finestra temporale per i controlli antidoping, consentendo di identificare l'assunzione di bolasterone anche a fronte di dosi ridotte o somministrazioni occasionali.
Le indagini effettuate su modelli animali hanno evidenziato che le trasformazioni metaboliche in vitro (con microsomi epatici) e in vivo (monitoraggio urinario) possono differire in termini di predominanza dei vari metaboliti. Mentre i metaboliti mono-idrossilati si sono manifestati principalmente in condizioni in vitro, quelli a più idrossilazioni (di- e tri-idrossilati) sono risultati più rappresentativi nell’ambiente fisiologico degli animali, probabilmente a causa di ulteriori reazioni enzimatiche e della presenza di meccanismi di coniugazione che favoriscono l’escrezione del composto. Questi dati sono essenziali per perfezionare le metodologie di screening e per adattare i protocolli analitici alle dinamiche di metabolizzazione riscontrabili in situazioni reali.
Dal punto di vista tossicologico, il profilo di metabolizzazione del bolasterone suggerisce una serie di potenziali effetti avversi. Il fatto che si tratti di un 17α-alkilato ne esalta la tossicità epatica, considerando che il fegato è l'organo principale coinvolto nel suo metabolismo. L'accumulo di metaboliti tossici o l'insorgere di stress ossidativo a causa di reazioni metaboliche intense potrebbero dar luogo a danni epatici, con conseguenti alterazioni della funzione epatica e, in alcuni casi, a patologie più gravi, come la steatosi o addirittura la cirrosi.
In aggiunta all’epatotossicità, l’assunzione prolungata o incontrollata di bolasterone è stata correlata a squilibri del sistema endocrino. L'interferenza con l'equilibrio degli ormoni sessuali, in particolare riguardo alla produzione di testosterone endogeno, può portare a ipogonadismo, infertilità e altri disturbi ormonali. Questi effetti sono particolarmente preoccupanti tra gli sportivi che utilizzano steroidi anabolizzanti per migliorare le performance, poiché le alterazioni nei livelli ormonali possono avere ripercussioni severe sulla salute riproduttiva e sul benessere generale.
Inoltre, è stato osservato che il bolasterone può avere impatti negativi sul sistema cardiovascolare, contribuendo ad un aumento della pressione arteriosa e a modifiche nel profilo lipidico. Sebbene tali effetti siano meno documentati rispetto a quelli epatici ed endocrini, rappresentano un ulteriore rischio in caso di uso cronico o abuso del farmaco. La combinazione di effetti tossici su più sistemi d’organo evidenzia l’importanza di un monitoraggio scrupoloso non solo dell’uso illecito di sostanze, ma anche degli effetti collaterali a lungo termine associati al bolasterone e ad altri steroidi.
Le ricerche effettuate sul bolasterone hanno previsto esperimenti sia in vitro, attraverso l'utilizzo di microsomi epatici di ratto, sia in vivo, basandosi sulla somministrazione orale del farmaco in modelli animali. Nel protocollo sperimentale in vitro, il bolasterone è stato incubato con un sistema enzimatico contenente NADPH in un tampone fosfato a pH 7.4, a una temperatura di 37°C per un'ora. Questi esperimenti hanno consentito di generare una serie di metaboliti tramite reazioni di idrossilazione, riduzione e coniugazione. L'applicazione della cromatografia liquida ad alta risoluzione ha garantito la separazione dei metaboliti, mentre la spettrometria di massa ha fornito dati strutturali fondamentali per la loro identificazione.
Negli studi in vivo, il farmaco è stato somministrato a ratti Sprague–Dawley a un dosaggio di 40 mg/kg, con raccolta di campioni urinari a intervalli regolari (0-12, 12-24, 24-48 ore e fino a 144-168 ore) per analizzare l'escrezione dei metaboliti. Questa strategia ha messo in evidenza una distribuzione temporale dei metaboliti, alcuni dei quali rimasero rilevabili per periodi prolungati, confermando così l'importanza della finestra temporale nella diagnosi antidoping. I dati ottenuti suggeriscono che l'uso di dosaggi elevati nei modelli animali è funzionale a superare le limitazioni legate alla quantità ridotta di campioni urinari e alla presenza di matrici urinarie concentrate, garantendo una rilevazione ottimale dei segnali analitici.
Un aspetto di particolare rilevanza riguarda l'estrapolazione dei dati preclinici, ottenuti da studi su modelli animali, alla pratica clinica e alla valutazione del rischio per l'uomo. La conversione del dosaggio dagli animali agli esseri umani richiede l'applicazione di fattori di correzione basati sul peso corporeo e sul metabolismo, considerando le differenze interspecifiche. Gli studi hanno dimostrato che, applicando una formula con un esponente di conversione (ad esempio, b = 0.75 o b = 0.67), il dosaggio equivalente per l'uomo si attesta tra 0.662 e 1.02 mg/kg. Anche se questi valori sono indicativi, necessitano di un'interpretazione prudente, soprattutto in vista dell'ampia variabilità individuale e dei fattori di sicurezza da applicare nella valutazione del rischio clinico.
L'analisi dettagliata del metabolismo del bolasterone, realizzata con tecniche avanzate come LC-HRMS e dd-MS/MS, ha tracciato un quadro estremamente preciso delle vie di trasformazione del farmaco. La presenza di molteplici metaboliti, caratterizzati da variazioni strutturali come idrossilazioni, riduzioni e glucuronidazioni, non solo offre strumenti preziosi per il monitoraggio antidoping, ma fornisce anche informazioni cruciali per la valutazione del profilo di sicurezza del composto. In particolare, il rischio di epatotossicità e le alterazioni endocrinologiche rappresentano problematiche cliniche di notevole rilevanza che giustificano ulteriori studi, sia in ambito preclinico che clinico.
Il continuo sviluppo di metodi analitici ad alta risoluzione, unito alla capacità di interpretare i complessi spettri di frammentazione, costituisce un avanzamento fondamentale verso una migliore comprensione dei meccanismi metabolici degli steroidi anabolizzanti. Queste informazioni risultano essenziali non solo per prevenire l'abuso sportivo, ma anche per tutelare la salute pubblica, in quanto consentono di identificare precocemente eventuali effetti avversi e di definire strategie terapeutiche appropriate in caso di tossicità.
In sintesi, il bolasterone, grazie alla sua particolare struttura chimica, si configura come un modello interessante per l'indagine dei meccanismi di metabolizzazione degli steroidi anabolizzanti. La combinazione di studi in vitro e in vivo, supportata da metodologie analitiche all'avanguardia, ha permesso di evidenziare la complessità delle reazioni metaboliche e di identificare numerosi metaboliti, alcuni dei quali persistono nel sistema per periodi prolungati. Scoperte di questo tipo pongono solide basi per lo sviluppo di protocolli di screening più sensibili ed efficaci, essenziali per contrastare l'uso illecito di tali sostanze e per proteggere la salute degli atleti e dei consumatori.
Il percorso di ricerca intrapreso non arricchisce soltanto la conoscenza scientifica relativa agli steroidi anabolizzanti, ma sottolinea anche la necessità di un approccio multidisciplinare che integri chimica analitica, tossicologia e farmacologia. Solo attraverso una comprensione esaustiva dei meccanismi metabolici e dei potenziali effetti collaterali sarà possibile garantire una gestione più sicura e responsabile di questi composti, sia in ambito clinico che sportivo.
Questi risultati pongono le basi per ulteriori studi, che potrebbero approfondire le vie metaboliche nei modelli umani e valutare l'impatto delle variazioni genetiche individuali sulla metabolizzazione del bolasterone. In tale modo, si contribuirà a definire criteri diagnostici più accurati e strategie di intervento mirate, migliorando sia la prevenzione dell'abuso di steroidi anabolizzanti sia la gestione dei loro effetti tossici.
In conclusione, l'approfondita analisi del metabolismo del bolasterone dimostra come le moderne tecniche di spettrometria di massa possano fornire informazioni essenziali per comprendere i meccanismi d'azione e i rischi associati a questo farmaco. La capacità di identificare e caratterizzare in modo dettagliato i metaboliti, grazie a segnali caratteristici e a pattern di frammentazione ben definiti, rappresenta un vantaggio fondamentale per il monitoraggio antidoping e la valutazione della sicurezza clinica degli steroidi anabolizzanti.
Metabolismo complesso coinvolge idrossilazione, riduzione e glucuronidazione
Epatotossicità dovuta al metabolismo intensivo del farmaco nel fegato
Monitoraggio antidoping mediante LC-HRMS per l'identificazione dei metaboliti in campioni urinari
L'articolo analizza il metabolismo del bolasterone, evidenziando trasformazioni biochimiche quali idrossilazione, riduzione e glucuronidazione. Vengono discussi i rischi epatotossici e le implicazioni per il monitoraggio antidoping tramite LC-HRMS, integrando dati in vitro e in vivo.