thumb|200px|Testosteronets strukturformel.
Testosteron, kemiskt namn 17β-hydroxiandrost-4-en-3-on, är den viktigaste av androgenerna, de manliga könshormonerna. Det är ett hormon i steroidkedjan som bildas av progesteron och DHEA, och kan antingen verka i egen kraft som hormon, eller fungera som förstadium till östrogen och dihydrotestosteron. Testosteron utsöndras i testiklarna hos män, och i äggstockarna hos kvinnor. Testosteron är originalet till de syntetiska anabola steroiderna. Hormonet har betydelse hos både män och kvinnor, genom sin påverkan på bland annat könsdrift, muskelfunktion och skelett.
Under fosterutvecklingen har hormonet en central roll för utveckling av manligt kön. Under den manliga puberteten frisätts hormonet i väsentligt större mängd. Testosteronet styr såväl den manliga könsmognaden som de sekundära manliga karaktärsdragen, såsom djupare röst och större muskelmassa.
Tillverkning av testosteron frame|center|Syntes av steroidhormoner. Testosteron ses i den rosa rutan nere till vänster. Det bildas av progesteron och DHEA, och kan ombildas till östrogen. Mängden aktivt hormon relativt mängden som används som prohormon (förstadium) av dessa är könsberoende. Liksom övriga steroidhormoner tillverkas testosteron genom en lång kedja reaktioner, som utgår från kolesterol och pregnenolon. Dessa ombildas genom enzymatiska reaktioner till progesteron och DHEA, vilka verkar dels i sig, dels verkar som förstadium (prohormon) till testosteron. Testosteron kan bildas direkt av andosteron (via progesteron) eller androstendion (via DHEA). Bildandet av testosteron är beroende av zink.Prasad, Ananda S., et al. "Zinc status and serum testosterone levels of healthy adults." Nutrition 12.5 (1996): 344-348. Studier på laboratoriemöss har visat att tillskott av vitamin E ökar testosteronnivåerna.Umeda, Fumio, et al. "Effect of vitamin E on function of pituitary-gonadal axis in male rats and human subjects." Endocrinologia japonica 29.3 (1982): 287-292.
Omvandlingen till testosteron styrs hos män av ett hormon som tillverkas i hypofysen, luteiniserande hormon (LH). Hos kvinnor verkar sambandet mellan testosteron och LH saknas. Hos män frisätts LH som svar på ett frisättningshormon från hypotalamus, GnRH, som utsöndras när nivåerna testosteron är låga. Testosteron reglerar mängden GnRH med negativ feedback: höga värden testosteron ger lägre nivåer GnRH.http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/S/SexHormones.html
Den största syntesen hos män (90%) sker i testiklarna. I testiklarna produceras testosteron av leydig-celler, och har där direkt påverkan på spermatogenesen - tillverkningen av spermier. Hos kvinnor syntetiseras testosteron av theca-cellerna i äggstockar, samt av moderkakan under graviditet. Båda könen bildar även testosteron i området zona reticulosa i binjurebarken, samt perifert i exempelvis fettvävnad, lever, huden, med mera.http://emedicine.medscape.com/article/273153-overview#a4
Det testosteron som inte deltar i spermatogenesen färdas via blodet till olika målvävnader i kroppen. I blodet är det till stor del bundet till ett särskilt transportprotein, SHBG (sex hormone binding globulin, könshormonbindande globulin). Män upp till 50 års ålder har normalt 8,6-29,0 nmol/L testosteron i serum, medan kvinnor i samma ålder normalt har 0,29-1,7 nmol/L. Testosteronindex (testosteronnivåer delat med nivåerna SHBG) för män i den åldersgruppen är normalt 35-93 och för kvinnor 0,3-6.
Testosteron verkar i cellerna genom att binda till androgena receptorer, vilka är kärnreceptorer, genom vilka de påverkar transkriptionen av DNA.
Testosteronet är också ett prohormon - till östrogener. Hur stor andel som är prohormon och hormon är könsberoende. Män har normalt högre nivåer aktivt testosteron, medan större delen av allt testosteron som bildas för kvinnor omvandlas till östrogener. Detta kan dock förändras till följd av olika sjukdomar och patologiska tillstånd. Enzymen som ombildar testosteron till östrogener kallas aromatas. Om omvandlingen till östrogen är patologiskt hög finns aromatashämmare för att motverka detta.
Verkningsmekanismer Testosteronet utövar sin verkan i människor och andra ryggradsdjur genom två huvudsakliga mekanismer: dels genom bindning till och aktivering av androgena receptorer, direkt eller omvandlat till dihydrotestosteron (DHT), dels genom omvandling till östrogenet östradiol (och då genom aktivering av olika östrogenreceptorer).
Testosteron verkar, liksom andra steroidhormoner, inne i målcellen. Väl inne i cellplasma kan den antingen binda till androgena receptorer eller först omvandlas till 5α-dihydrotestosteron (DHT) av enzymet 5α-reduktas som finns i cellplasman. DHT binder ännu bättre till de androgena receptorerna än vad testosteronet självt gör; uppskattningarna varierar från att DHT är ungefär 2,5 gånger mera verksamt än testosteron, till 30 gånger mer potent. Sedan liganden bundit, genomgår androgenreceptorn en konformationsförändring så den kan färdas in i cellkärnan och binda direkt till specifika nukleotidsekvenser i kromosomernas DNA. Dessa sekvenser kallas HRE, hormon-respons-element, och påverkar transkriptionen från DNA till RNA av vissa gener. De androgena effekterna uppnås alltså genom förändrat genuttryck.http://www.uniprot.org/uniprot/P10275
Androgena receptorer finns i vävnader i många olika system i kroppen hos ryggradsdjur. Det är en steroidhormonreceptor, och liknar i sin verkningsmekanism andra receptorer i samma klass. De androgena receptorerna finns i hög grad i manliga - och i liten mängd i kvinnliga - könsorgan, men också hos båda könen i t.ex. njurar, lever, binjure, muskler, samt hjärnan och där framför allt i hypofysen.
Testosteronets effekter hos människan Testosteronets effekter kan delas in i viriliserande effekter och anabola effekter. De viriliserande effekterna handlar om utveckling av manligt kön, och de anabola om fysisk prestation och uppbyggnad. Tillsammans med tillväxthormon agerar testosteronet i proteinsyntesen och bygger upp musklerna.Birzniece, Vita, et al. "Interaction between testosterone and growth hormone on whole-body protein anabolism occurs in the liver." Clinical Endocrinology and Metabolism 96.4 (2011): 1060-1067. Det samverkar med erytropoetin (EPO), som får testosteron att produceras, sannolikt i Leydigcellerna,Foresta, C., et al. "Erythropoietin stimulates testosterone production in man." The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 78.3 (1994): 753-756. och deltar med EPO i erytropoesen.Gonzales, Gustavo F., et al. "High serum zinc and serum testosterone levels were associated with excessive erythrocytosis in men at high altitudes." Endocrine 40.3 (2011): 472-480. Mycket tyder på att testosteron (och östrogen) påverkar andningen och därmed syresättningen av blodet, och det kan troligen också förkorta sömnen men ge sömnapné.Gonzales, Gustavo F., et al. "High serum testosterone levels are associated with excessive erythrocytosis of chronic mountain sickness in men." American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 296.6 (2009): E1319-E1325. Testosteronet har dock också effekter på centrala nervsystemet.
Det antas också vara kopplat till aggression, men kan även ha andra effekter eftersom det finns studier på kvinnor som administrerats testosteron som kommit fram till att det verkar med förbättrat socialt samspel.http://fof.se/tidning/2010/2/testosteron-starker-sinnet-for-rattvisa lät 2014-02-20 läst 2014-02-21 Eftersom testosteron är ett förstadium till östrogen är det svårt att göra psykologiska experiment på hormonet. Beroende på hur snabbt individen förmår ombilda det till östrogen, kan en dos testosteron istället leda till ökade östrogennivåer. Hormonet verkar vara knutet till statusmedvetande,van Honk, Jack, et al. "New evidence on testosterone and cooperation." Nature 485.7399 (2012): E4-E5. med angelägenhet om sitt sociala rykte, och med tävlingsinstinkt. Det är också möjligt att testosteronet endast påverkar korrelationen mellan provokation och aggressivitet, aggressionen vid orättvisa.Ronay, Richard, and Adam D. Galinsky. " Lex talionis: Testosterone and the law of retaliation." Journal of Experimental Social Psychology 47.3 (2011): 702-705. I stället har i synnerhet låga uttryck serotonin visat sig frammana aggressivitet, men då särskilt i kombination med höga nivåer testosteron,Siegel, Allan, et al. "The neurobiological bases for development of pharmacological treatments of aggressive disorders." Current neuropharmacology 5.2 (2007): 135. samt möjligen också ökar en förändrad balans mellan testosteron och kortisol personens aggressivitet.Pavlov, Konstantin A., Dimitry A. Chistiakov, and Vladimir P. Chekhonin. "Genetic determinants of aggression and impulsivity in humans." Journal of applied genetics 53.1 (2012): 61-82. Testosteron utsöndras vid tillfällen när den sociala statusen och de reproduktiva möjligheterna utmanas, men för somliga också av att titta på våld där den individuella variationen kan bero på skillnader i autonoma nervsystemet.Porges, Eric C., Karen E. Smith, and Jean Decety. "Individual differences in vagal regulation are related to testosterone responses to observed violence." Frontiers in psychology 6 (2015).
En underbyggd teori är att testosteron orsakar Autismspektrumtillstånd hos såväl män som kvinnor, och att detta är orsaken till att fler män än kvinnor drabbas. Det skulle i så fall gälla att utsättas för testosteron under fosterstadiet från modern.Ingudomnukul, Erin, et al. "Elevated rates of testosterone-related disorders in women with autism spectrum conditions." Hormones and Behavior 51.5 (2007): 597-604. Det finns också belägg för att samma fostermiljö skulle kunna orsaka ADHD,King, Jean A., T. A. Kelly, and Yvon Delville. "Adult levels of testosterone alter catecholamine innervation in an animal model of attention-deficit hyperactivity disorder." Neuropsychobiology 42.4 (2000): 163-168. men den teorin är mindre välunderbyggd.
Det är känt att testosteron är viktigt för sexualdriften hos båda könen. Tillsammans med hormonerna oxytocin, serotonin, kortisol och nervtillväxtfaktor är det också viktigt både för den romantiska kärleken och tillgivenheten.De Boer, A., E. M. Van Buel, and G. J. Ter Horst. "Love is more than just a kiss: a neurobiological perspective on love and affection." Neuroscience 201 (2012): 114-124. Å andra sidan tycks också testosteronet öka risken för antisocial personlighetsstörning, psykopati, kriminalitet och alkoholmissbruk.Stålenheim, E. Gunilla, et al. "Testosterone as a biological marker in psychopathy and alcoholism." Psychiatry Research 77.2 (1998): 79-88.
Stress ökar nivåerna testosteron hos både män och kvinnor. Ökningen verkar bero på, och vara en del av, människans anpassning och copingstrategi till sådana miljöer och faktorer som ger stress.King, Jean A., et al. "Association of stress, hostility and plasma testosterone levels." Neuroendocrinology Letters 26.4 (2005): 355-360. Det ökar blodtrycket. Mekanismerna för detta är inte fullt förstådda, men det kan möjligen ske genom testosteronets verkan i renin-angiotensinsystemet.Reckelhoff, J. F. "Gender differences in the regulation of blood pressure." Hypertension 37.5 (2001): 1199.
Studier på transpersoner antyder att högre värden testosteron har samband med manligt håravfall, mer ansikts- och kroppsbehåring, och akne.Wierckx, Katrien, et al. "Short‐and Long‐Term Clinical Skin Effects of Testosterone Treatment in Trans Men." The journal of sexual medicine 11.1 (2014): 222-229.
Testosteron synes öka blodvärdena av urinsyra något, genom att minska utsöndringen av det. Detta kan bidra till hyperurikemi och därmed gikt. Båda tillstånden (som är tydligt korrelerade) är vanligare hos män än kvinnor, och referensvärdena för urinsyra i blodet är också något högre för män.Moriwaki, Y. "Effects on Uric Acid Metabolism of the Drugs except the Antihyperuricemics." J Bioequiv Availab 6 (2014): 010-017