Tweet
Een poging tot een systematische manier van het profileren van AAS. Hier een eerste draft. Zit nog te dubben over het e.e.a. wat ik wil toevoegen en moet nog wat bijschaven:
Methenolone
Introductie
Methenolone werd voor het eerst gesynthetiseerd in 1960 en wordt geleverd gebonden aan de acetaat of enanthaat ester. Het is door Schering op de markt gebracht onder de merknaam Primobolan. Het wordt ervaren als een relatief slappe steroide met weinig bijwerkingen en wordt ook vaak gebruikt door vrouwen.
Structuur en metabolisme
Methenolone (17b-hydroxy-1-methyl-5a-androstan-3-one) is een klassieke AAS in dat het bestaat uit de standaard steroide backbone: drie cyclohexaan ringen (A t/m C) en een cyclopentaan ring (D). Methenolone is een 5a-gereduceerde AAS met een 3-keto groep (=O, belangrijk voor binding aan de AR [1]), een C1,2 dubbele binding (C=C, wat de A ring eigenlijk een cycloalkeen maakt, namelijk cyclohexeen) met bovendien een methylgroep (-CH3) op C1, als ook een hydroxylgroep (-OH) op C17.
Een van de primaire metabolieten van methenolone is 3a-gereduceerd wat een hydroxylgroep geeft op C3 [2]. Dit is niet heel gek, gezien 3-keto 5a-gereduceerde AAS doorgaans prima substraten zijn voor 3a-HSD, zoals bijv. DHT. Dit is ook direct een van de redenen waarom DHT eigenlijk niet wordt gebruikt voor bodybuild doeleinden, ondanks zijn sterke androgene activiteit. Bodybuilders hadden dit al snel zelf door, en de logische verklaring is de 3a-reductie die plaatsvindt, gezien 3a-HSD rijkelijk aanwezig is in spierweefsel [3] en DHT inderdaad razendsnel wordt gemetaboliseerd naar zijn C3-gereduceerde varianten in skeletspierweefsel [4]. Hetzelfde lijkt dus te gebeuren met methenolone, al wordt ook een gedeelte ongewijzigd uitgescheiden wat wijst op enige metabole resistentie, waarschijnlijk ten gevolge van de methylgroep op C1. Voorafgaande aan de 3a-reductie is 17b-oxidatie (gecatalyseerd door 17b-HSD), gezien er geen 3,17-dihydroxy metabolieten gevonden zijn [5]. Vrijwel alle metabolieten zijn dus 17b-geoxideerd en dragen zodoende een 17-keto groep.
Door de 5a-reductie kan het aromatase enzym niet meer de A-ring aromatiseren en kan het uiteraard ook niet meer 5a-reduceren. Dit leidt tot afwezigheid van oestrogene metabolieten, als ook afwezigheid van potentere androgene metabolieten in weefsels die 5a-reductase tot expressie brengen. Dit is gunstig voor de anabole : androgene ratio, ware het niet dat een primair metaboliet 3a-gereduceerd is wat indiceert dat het een goed substraat is voor 3a-HSD, rijkelijk aanwezig in spierweefsel, en derhalve nadelig voor de anabole : androgene ratio afgeleid uit het metabolisme.
Relatieve affiniteit en activiteit
De affiniteit voor de AR van methenolone lijkt ongeveer gelijk aan die van testosteron [6]. Hoewel 5a-reductie doorgaans de affiniteit van een AAS verhoogt voor de AR, lijkt dit dus niet het geval voor methenolone. Dit kan in het gebruikte model van Saartok et al. [6] te wijten zijn aan: 1) de metabolisatie door 3a-reductie in het skeletspierweefsel, getuige ook de lage affiniteit van DHT in skeletspierweefsel gemeten in deze studie en 2) overige structurele wijzigingen aan de A-ring, waarschijnlijk de C1,2 dubbele binding. Het is jammer om te zien dat de relatieve affiniteit van methenolone niet gemeten is door Ojasoo et al. in hun model [1].
Recentelijk zijn vele AAS, waaronder methenolone, getest met de AR CALUX assay [7]. De CULAX assay komt simpel gezegd neer op het volgende: AAS binden aan de AR, waarna het complex transloceert naar de celkern en bindt aan androgene response elementen op het DNA waar het fungeert als transcriptiefactor. Deze response elementen zijn gelegen in de promoter of enhancer regios van genen, en bijgevolg zorgt het complex voor transcriptie van het betreffende gen, en resulterend translatie naar het eiwit. De CALUX assay heeft zodoende response elementen gekoppeld aan het gen voor luciferase enzymen. Deze enzymen zorgen voor licht, wat vervolgens gemeten kan worden. Meer licht, meer androgene activiteit. Oorspronkelijk is deze assay bedoeld om doping te detecteren, in het specifiek onbekende middelen (zodat ze niet afhankelijk zijn van bekende structuren met massaspectrometrie).
De auteurs bepalen met deze assay een REP waarde (relatieve potentie) en RTA waarde (relatieve transactivatie activiteit). Deze laatste vertelt ons eigenlijk alleen of bij een maximale concentratie de component dezelfde transactivatie activiteit kan geven als de referentie ligand, niet heel interessant. Die eerste waarde echter, REP, wordt berekend met de formule:
REPa = EC50r / EC50a
Ofwel de EC50 (half maximale effectieve concentratie) van de referentie ligand (r) gedeeld door de EC50 van de gemeten ligand (a). Als voor een ligand a dus een tweemaal hogere EC50 concentratie geldt, dan rolt er 0.5 uit de formule (hij is dus 0.5 maal zo potent als de referentie ligand).
Als referentie ligand werd DHT gebruikt, en methenolone scoort een REP van 0.28753. Dit plaatst het ie**************** boven testosteron met een REP van 0.2135. Merk op dat de bioassay plaatsvond in osteosarcoma cellen en niet in spiercellen, dit heeft sterke implicaties voor het effect van metabolisme op de potentie van AAS in skeletspierweefsel!
De REP voor de PR was vastgesteld op 0. Ook was de REP voor de ERa, ERb en GR (zoals eigenlijk voor alle AAS) vastgesteld op 0.
SHBG binding
Methenolone heeft een lage affiniteit voor SHBG, ongeveer 3% die van DHT en 16% die van testosteron [6]. Dit plaatst het in ruwweg dezelfde categorie als nandrolon, stanozolol en methandienone die eveneens een lage affiniteit voor SHBG vertonen. Echter is SHBG binding bij suprafysiologische doseringen niet heel interessant. SHBG concentraties liggen doorgaans ergens rond de 30 nmol/l, en bij kuurders is deze door de androgene activiteit vaak verlaagd tot niveaus onder de 20 nmol/l. Gezien SHBG maar 1 bindingsplaats heeft waar androgenen (en oestrogenen) competitief aan binden, is de hoeveelheid AAS die gebonden kan worden door SHBG vrij beperkt. Bij een concentratie van 20 nmol/l kan dus maximaal 20 nmol/l aan AAS gebonden worden (realistisch gezien ligt dit zelfs wat lager). Bij suprafysiologische doseringen is dit dus een non-issue en speelt slechts een rol bij vrij lage doseringen AAS wanneer het SHBG niet verzadigd is.
Opinie
Methenolone blinkt nergens in uit. Het aromatiseert niet en heeft ook zelf geen oestrogene activiteit wat het ongeschikt maakt om solo te gebruiken, maar evt. wel samen met een aromatiserende AAS. En hoewel het al 5a-gereduceerd is, waardoor het niet gemetaboliseerd wordt naar een potenter androgeen zoals bij testosteron het geval is in bijv. de prostaat, is het een geschikt substraat voor 3a-HSD wat een negatieve impact heeft op de anabole : androgene ratio. Dat, en samen genomen met de gemeten transactivatie die methenolone teweeg brengt maar matig hoger ligt dan dat van testosteron, maakt het feitelijk oninteressant voor anabole doeleinden door betere alternatieven. Bovendien is methenolone prijstechnisch nog oninteressanter vergeleken met overige AAS, waardoor ook dat argument kom te vervallen. De lage affiniteit voor SHBG wordt ook gedeeld met andere AAS en bovendien is dit niet interessant bij suprafysiologische doseringen AAS door verzadiging van het bindingseiwit. Al met al is het, relatief aan andere AAS, simpelweg geen interessante keuze. De matige anaboolheid van het middel wordt ook beaamt door de praktijk en gebruikers melden vaak hoge doseringen nodig te hebben. Gezien de matige anaboolheid wordt ook gedacht dat het geschikt is voor vrouwen, maar het tegendeel is waar gezien het nu net in skeletspierweefsel wordt gemetaboliseerd.
Referenties
Methenolone
Introductie
Methenolone werd voor het eerst gesynthetiseerd in 1960 en wordt geleverd gebonden aan de acetaat of enanthaat ester. Het is door Schering op de markt gebracht onder de merknaam Primobolan. Het wordt ervaren als een relatief slappe steroide met weinig bijwerkingen en wordt ook vaak gebruikt door vrouwen.
Structuur en metabolisme
Methenolone (17b-hydroxy-1-methyl-5a-androstan-3-one) is een klassieke AAS in dat het bestaat uit de standaard steroide backbone: drie cyclohexaan ringen (A t/m C) en een cyclopentaan ring (D). Methenolone is een 5a-gereduceerde AAS met een 3-keto groep (=O, belangrijk voor binding aan de AR [1]), een C1,2 dubbele binding (C=C, wat de A ring eigenlijk een cycloalkeen maakt, namelijk cyclohexeen) met bovendien een methylgroep (-CH3) op C1, als ook een hydroxylgroep (-OH) op C17.
Een van de primaire metabolieten van methenolone is 3a-gereduceerd wat een hydroxylgroep geeft op C3 [2]. Dit is niet heel gek, gezien 3-keto 5a-gereduceerde AAS doorgaans prima substraten zijn voor 3a-HSD, zoals bijv. DHT. Dit is ook direct een van de redenen waarom DHT eigenlijk niet wordt gebruikt voor bodybuild doeleinden, ondanks zijn sterke androgene activiteit. Bodybuilders hadden dit al snel zelf door, en de logische verklaring is de 3a-reductie die plaatsvindt, gezien 3a-HSD rijkelijk aanwezig is in spierweefsel [3] en DHT inderdaad razendsnel wordt gemetaboliseerd naar zijn C3-gereduceerde varianten in skeletspierweefsel [4]. Hetzelfde lijkt dus te gebeuren met methenolone, al wordt ook een gedeelte ongewijzigd uitgescheiden wat wijst op enige metabole resistentie, waarschijnlijk ten gevolge van de methylgroep op C1. Voorafgaande aan de 3a-reductie is 17b-oxidatie (gecatalyseerd door 17b-HSD), gezien er geen 3,17-dihydroxy metabolieten gevonden zijn [5]. Vrijwel alle metabolieten zijn dus 17b-geoxideerd en dragen zodoende een 17-keto groep.
Door de 5a-reductie kan het aromatase enzym niet meer de A-ring aromatiseren en kan het uiteraard ook niet meer 5a-reduceren. Dit leidt tot afwezigheid van oestrogene metabolieten, als ook afwezigheid van potentere androgene metabolieten in weefsels die 5a-reductase tot expressie brengen. Dit is gunstig voor de anabole : androgene ratio, ware het niet dat een primair metaboliet 3a-gereduceerd is wat indiceert dat het een goed substraat is voor 3a-HSD, rijkelijk aanwezig in spierweefsel, en derhalve nadelig voor de anabole : androgene ratio afgeleid uit het metabolisme.
Relatieve affiniteit en activiteit
De affiniteit voor de AR van methenolone lijkt ongeveer gelijk aan die van testosteron [6]. Hoewel 5a-reductie doorgaans de affiniteit van een AAS verhoogt voor de AR, lijkt dit dus niet het geval voor methenolone. Dit kan in het gebruikte model van Saartok et al. [6] te wijten zijn aan: 1) de metabolisatie door 3a-reductie in het skeletspierweefsel, getuige ook de lage affiniteit van DHT in skeletspierweefsel gemeten in deze studie en 2) overige structurele wijzigingen aan de A-ring, waarschijnlijk de C1,2 dubbele binding. Het is jammer om te zien dat de relatieve affiniteit van methenolone niet gemeten is door Ojasoo et al. in hun model [1].
Recentelijk zijn vele AAS, waaronder methenolone, getest met de AR CALUX assay [7]. De CULAX assay komt simpel gezegd neer op het volgende: AAS binden aan de AR, waarna het complex transloceert naar de celkern en bindt aan androgene response elementen op het DNA waar het fungeert als transcriptiefactor. Deze response elementen zijn gelegen in de promoter of enhancer regios van genen, en bijgevolg zorgt het complex voor transcriptie van het betreffende gen, en resulterend translatie naar het eiwit. De CALUX assay heeft zodoende response elementen gekoppeld aan het gen voor luciferase enzymen. Deze enzymen zorgen voor licht, wat vervolgens gemeten kan worden. Meer licht, meer androgene activiteit. Oorspronkelijk is deze assay bedoeld om doping te detecteren, in het specifiek onbekende middelen (zodat ze niet afhankelijk zijn van bekende structuren met massaspectrometrie).
De auteurs bepalen met deze assay een REP waarde (relatieve potentie) en RTA waarde (relatieve transactivatie activiteit). Deze laatste vertelt ons eigenlijk alleen of bij een maximale concentratie de component dezelfde transactivatie activiteit kan geven als de referentie ligand, niet heel interessant. Die eerste waarde echter, REP, wordt berekend met de formule:
REPa = EC50r / EC50a
Ofwel de EC50 (half maximale effectieve concentratie) van de referentie ligand (r) gedeeld door de EC50 van de gemeten ligand (a). Als voor een ligand a dus een tweemaal hogere EC50 concentratie geldt, dan rolt er 0.5 uit de formule (hij is dus 0.5 maal zo potent als de referentie ligand).
Als referentie ligand werd DHT gebruikt, en methenolone scoort een REP van 0.28753. Dit plaatst het ie**************** boven testosteron met een REP van 0.2135. Merk op dat de bioassay plaatsvond in osteosarcoma cellen en niet in spiercellen, dit heeft sterke implicaties voor het effect van metabolisme op de potentie van AAS in skeletspierweefsel!
De REP voor de PR was vastgesteld op 0. Ook was de REP voor de ERa, ERb en GR (zoals eigenlijk voor alle AAS) vastgesteld op 0.
SHBG binding
Methenolone heeft een lage affiniteit voor SHBG, ongeveer 3% die van DHT en 16% die van testosteron [6]. Dit plaatst het in ruwweg dezelfde categorie als nandrolon, stanozolol en methandienone die eveneens een lage affiniteit voor SHBG vertonen. Echter is SHBG binding bij suprafysiologische doseringen niet heel interessant. SHBG concentraties liggen doorgaans ergens rond de 30 nmol/l, en bij kuurders is deze door de androgene activiteit vaak verlaagd tot niveaus onder de 20 nmol/l. Gezien SHBG maar 1 bindingsplaats heeft waar androgenen (en oestrogenen) competitief aan binden, is de hoeveelheid AAS die gebonden kan worden door SHBG vrij beperkt. Bij een concentratie van 20 nmol/l kan dus maximaal 20 nmol/l aan AAS gebonden worden (realistisch gezien ligt dit zelfs wat lager). Bij suprafysiologische doseringen is dit dus een non-issue en speelt slechts een rol bij vrij lage doseringen AAS wanneer het SHBG niet verzadigd is.
Opinie
Methenolone blinkt nergens in uit. Het aromatiseert niet en heeft ook zelf geen oestrogene activiteit wat het ongeschikt maakt om solo te gebruiken, maar evt. wel samen met een aromatiserende AAS. En hoewel het al 5a-gereduceerd is, waardoor het niet gemetaboliseerd wordt naar een potenter androgeen zoals bij testosteron het geval is in bijv. de prostaat, is het een geschikt substraat voor 3a-HSD wat een negatieve impact heeft op de anabole : androgene ratio. Dat, en samen genomen met de gemeten transactivatie die methenolone teweeg brengt maar matig hoger ligt dan dat van testosteron, maakt het feitelijk oninteressant voor anabole doeleinden door betere alternatieven. Bovendien is methenolone prijstechnisch nog oninteressanter vergeleken met overige AAS, waardoor ook dat argument kom te vervallen. De lage affiniteit voor SHBG wordt ook gedeeld met andere AAS en bovendien is dit niet interessant bij suprafysiologische doseringen AAS door verzadiging van het bindingseiwit. Al met al is het, relatief aan andere AAS, simpelweg geen interessante keuze. De matige anaboolheid van het middel wordt ook beaamt door de praktijk en gebruikers melden vaak hoge doseringen nodig te hebben. Gezien de matige anaboolheid wordt ook gedacht dat het geschikt is voor vrouwen, maar het tegendeel is waar gezien het nu net in skeletspierweefsel wordt gemetaboliseerd.
Referenties
- Ojasoo, T., et al. "Towards the mapping of the progesterone and androgen receptors." Journal of steroid biochemistry 27.1 (1987): 255-269.
- Schänzer, W. "Metabolism of anabolic androgenic steroids." Clinical chemistry 42.7 (1996): 1001-1020.
- Massa, R., and L. Martini. "Testosterone metabolism: A necessary step for activity?." Journal of Steroid Biochemistry 5.8 (1974): 941-947.
- Dahlberg, E. R. I. K., M. A. R. E. K. Snochowski, and J. A. Gustafsson. "Androgen and glucocorticoid receptors in rat skeletal muscle." Acta Chem Scand B 34.2 (1980): 141-143.
- Goudreault, Danielle, and Robert Massé. "Studies on anabolic steroids—4. Identification of new urinary metabolites of methenolone acetate (primobolan®) in human by gas chromatography/mass spectrometry." The Journal of steroid biochemistry and molecular biology 37.1 (1990): 137-154.
- SAARTOK, TÖNU, ERIK DAHLBERG, and JAN-ÅKE GUSTAFSSON. "Relative Binding Affinity of Anabolic-Androgenic Steroids: Comparison of the Binding to the Androgen Receptors in Skeletal Muscle and in Prostate, as well as to Sex Hormone-Binding Globulin*." Endocrinology 114.6 (1984): 2100-2106.
- Houtman, Corine J., et al. "Detection of anabolic androgenic steroid abuse in doping control using mammalian reporter gene bioassays." Analytica chimica acta 637.1 (2009): 247-258.
Comment