Androgen receptor gene polymorphisms and maximal fat oxidation in healthy men. A longitudinal study

Abstract

Introducción: los andrógenos juegan un papel importante en la oxidación de grasas; sin embargo, el efecto de los andrógenos depende, entre otros factores, de las características intrínsecas del receptor de andrógenos (RA). Un menor número de repeticiones CAG y GGN del RA parecen tener un efecto protector sobre la acumulación de grasa en la transición de la adolescencia hasta la veintena. Se desconoce si adelante en la vida persiste un efecto protector similar. Los objetivos de este estudio fueron: a) evaluar si repeticiones extremas de los polimorfismos CAG y GGN del RA influyen sobre la masa grasa corporal, su distribución regional, la tasa metabólica en reposo (RMR), la máxima oxidación de grasas (MFO) y la concentración sérica de leptina, testosterona libre y osteocalcina en hombres sanos; y b) determinar los efectos longitudinales sobre la acumulación de grasa después de 6.4 años de seguimiento. Métodos: la longitud de las repeticiones de CAG y GGN fueron medidas en 319 hombres sanos (media ± desviación estándar [SD]: 28,3 ± 7,6 años). De estos, seleccionamos los sujetos con repeticiones del CAG extremas cortas (CAGS ≤ 19; n = 7) y largas (CAGL ≥ 24; n = 10), y los sujetos con repeticiones del GGN extremas cortas (GGNS ≤ 22; n = 9) y largas (GGNL ≥ 25; n = 10). Se evaluaron la composición corporal mediante DXA y los niveles séricos de leptina, testosterona libre y osteocalcina por ELISA. Tras 6.4 años de seguimiento el DXA fue repetido, y la tasa metabólica en reposo (RMR), máxima oxidación de grasas (MFO) y VO2max fueron determinados mediante calorimetría indirecta. Resultados: los grupos CAGS y CAGL fueron comparables en RMR y cantidad de tejido graso tras 6,4 ± 1,0 años de seguimiento. Sin embargo, el grupo CAGL tuvo mayor MFO y masa libre de grasa que el grupo CAGS (p < 0,05). Los hombres con GGNS acumularon mayor cantidad de masa grasa total que los hombres con GGNL, particularmente en la región del tronco siete años después. Esto concordó con un mayor MFO en el grupo GGNL (p < 0,05), que acumuló menos masa grasa. La testosterona libre se asoció con el MFO en valores absolutos (r = 0,45; p < 0,05) y con MFO expresado por kg de masa libre de grasa de las piernas al cuadrado (r = 0,35; p < 0,05). Conclusiones: las repeticiones del polimorfismo del CAG y GGN pueden influenciar la capacidad muscular de oxidación de grasas y pueden tener un rol en la acumulación de grasa con los años.

Introduction: Androgens play a major role in fat oxidation; however, the effects of androgens depend, among other factors, on the intrinsic characteristics of the androgen receptor (AR). Lower repetitions of CAG and GGN polymorphism appear to have a protective effect on fat accumulation in the transition from adolescent to mid-twenties. Whether a similar protective effect is present later in life remains unknown. The aims of this study were: a) to evaluate if extreme CAG and GGN repeat polymorphisms of the androgen receptors influence body fat mass, its regional distribution, resting metabolic rate (RMR), maximal fat oxidation capacity (MFO) and serum leptin, free testosterone and osteocalcin in healthy adult men; and b) to determine the longitudinal effects on fat tissue accumulation after 6.4 years of follow-up. Methods: CAG and GGN repeats length were measured in 319 healthy men (mean +/- standard deviation [SD]: 28.3 +/- 7.6 years). From these, we selected the subjects with extreme short (CAG(s)<= 19; n = 7) and long (CAG(L)>= 24; n = 10) CAG repeats, and the subjects with short (GGN(s)<= 22; n = 9) and long (GGN(L)>= 25; n = 10) GGN repeats. Body composition was assessed by DXA and serum levels of leptin, free testosterone and osteocalcin by ELISA. After 6.4 years of follow-up, DXA was repeated, and resting metabolic rate (RMR), MFO and VO(2)max determined by indirect calorimetry. Results: CAG(s) and CAG(L) subjects had similar RMR and accumulated comparable amounts of fat tissue over 6.4 +/- 1.0 years of follow-up. However, CAG(L) had higher MFO and total lean mass than CAG(s) (p < 0.05). Men with GGN(s) accumulated greater amount of total fat mass than men with GGN(L), particularly in the trunk region seven years later. This concurred with a greater MFO in the GGN(L) group (p < 0.05), who accumulated less fat mass. Free testosterone was associated with MFO in absolute values (r = 0.45; p < 0.05) and MFO per kg of lower extremity lean mass per height squared (r = 0.35; p < 0.05). Conclusions: CAG and GGN repeat polymorphisms may influence muscle fat oxidation capacity and may have a role in the accumulation of fat over the years.