Testosterone libero calcolato (Vermeulen): formula, esempio svolto e cautele sul risultato
Che cosa sono il testosterone libero, biodisponibile e totale
Il testosterone totale del siero si divide in tre frazioni: quella legata alla SHBG (globulina legante gli ormoni sessuali), con alta affinità; quella legata all'albumina, con bassa affinità; e quella libera, non legata a proteine. Il testosterone biodisponibile è la somma della frazione libera e di quella legata all'albumina, perché questo legame si scioglie facilmente nei tessuti.
Il metodo di riferimento per la frazione libera è la dialisi all'equilibrio, laboriosa per la routine. Vermeulen, Verdonck e Kaufman hanno confrontato nel 1999 diversi metodi semplici e hanno concluso che il testosterone libero calcolato a partire dal testosterone totale e dalla SHBG dosata era quasi identico a quello ottenuto con la dialisi all'equilibrio, tranne in gravidanza. L'indice di androgeni liberi e l'immunodosaggio diretto con analogo non si sono dimostrati affidabili.
L'albumina usata in questo calcolo è la stessa dosata per il calcio corretto per l'albumina. Le alterazioni metaboliche, valutate per esempio con l'HOMA-IR, rientrano nel contesto clinico del dosaggio ormonale.
Come usare la calcolatrice: dati di ingresso, unità e risultati
La calcolatrice richiede tre valori, con le unità indicate accanto a ciascun campo:
- Testosterone totale, in nmol/L, maggiore di 0 e fino a 200. Esempio: 15.
- Albumina, in g/L, tra 10 e 60. Esempio: 43.
- SHBG, in nmol/L, maggiore di 0 e fino a 500. Esempio: 40.
Valori fuori da questi intervalli generano un messaggio che indica quale campo correggere. L'intervallo dell'albumina impedisce l'errore più comune: inserire 4,3 (g/dL) al posto di 43 (g/L).
Lo strumento restituisce cinque righe: testosterone libero in nmol/L (tre decimali) e in pg/mL (un decimale), frazione libera in percentuale del totale, testosterone biodisponibile in nmol/L e frazione biodisponibile in percentuale. Una nota ricorda che non esiste un intervallo unico per il testosterone libero calcolato e che l'intervallo valido è quello del laboratorio.
Conversioni utili: il testosterone in ng/dL diviso per 28,84 dà nmol/L, in base alla massa molare di 288,4 g/mol; l'albumina in g/dL moltiplicata per 10 dà g/L.
Formula di Vermeulen con le costanti pubblicate
Il modello di Vermeulen tratta il legame del testosterone alla SHBG e all'albumina come equilibri chimici con costanti di associazione fisse. Le costanti pubblicate sono Kalb = 3,6 × 10⁴ L/mol per l'albumina e KSHBG = 1 × 10⁹ L/mol per la SHBG. Tutte le concentrazioni sono espresse in mol/L.
N = 1 + Kalb × [Alb]
KSHBG × N × TL² + [N + KSHBG × ([SHBG] − [TT])] × TL − [TT] = 0
Biodisponibile = N × TL
TL è il testosterone libero, radice positiva dell'equazione di secondo grado; TT è il testosterone totale; [Alb] è l'albumina in mol/L, ottenuta dividendo i g/L per la massa molare di 69.000 g/mol. N raggruppa la frazione libera e quella legata all'albumina: con albumina di 43 g/L, N vale 23,43.
Per mostrare il risultato in pg/mL, lo strumento moltiplica i nmol/L per 288,42, la massa molare del testosterone. Le frazioni in percentuale dividono il testosterone libero e quello biodisponibile per il testosterone totale. I casi di test dello strumento comprendono un esempio svolto pubblicato e altri verificati con un calcolo indipendente del bilancio di massa.
Esempio svolto passo per passo
Esempio didattico (non è l'interpretazione di un paziente): testosterone totale di 10 nmol/L, SHBG di 40 nmol/L e albumina di 43 g/L, lo stesso caso usato per illustrare il metodo nella pagina dell'ISSAM che cita Vermeulen.
- Albumina in mol/L: 43 ÷ 69.000 = 6,23 × 10⁻⁴.
- N = 1 + 3,6 × 10⁴ × 6,23 × 10⁻⁴ = 23,43.
- Coefficienti: a = 10⁹ × 23,43 = 2,343 × 10¹⁰; b = 23,43 + 10⁹ × (40 − 10) × 10⁻⁹ = 53,43; c = −10 × 10⁻⁹.
- Radice positiva: TL = 1,739 × 10⁻¹⁰ mol/L, ovvero 0,174 nmol/L.
- In pg/mL: 0,174 × 288,42 ≈ 50,2 pg/mL. Frazione libera: 1,74%.
- Biodisponibile: 23,43 × 0,174 = 4,07 nmol/L, ovvero il 40,7% del totale.
Con i valori di esempio dei campi (testosterone totale 15, albumina 43 e SHBG 40 nmol/L), lo strumento mostra un testosterone libero di circa 0,27 nmol/L. Il confronto con l'intervallo di riferimento viene fatto dal medico, con il referto.
Come interpretare il testosterone libero nel referto
Il testosterone libero si usa soprattutto quando il testosterone totale da solo può trarre in inganno. La linea guida della Endocrine Society sull'ipogonadismo maschile (Bhasin e collaboratori, 2018) raccomanda la diagnosi solo negli uomini con segni e sintomi compatibili e testosterone totale inequivocabilmente e costantemente basso, dosato al mattino, a digiuno, con un dosaggio accurato e confermato in un secondo prelievo.
La stessa linea guida raccomanda di misurare il testosterone libero, con dialisi all'equilibrio o con una formula accurata, quando il totale è vicino al limite inferiore o quando è presente una condizione che altera la SHBG.
La calcolatrice non classifica il risultato. Gli intervalli del testosterone libero variano con il metodo, la popolazione di riferimento e il tipo di calcolo, e non abbiamo individuato un intervallo unico pubblicato per il valore calcolato in pg/mL. Per questo lo strumento mostra solo i numeri, con una nota neutra. L'intervallo valido è quello del laboratorio, e l'interpretazione spetta al medico curante.
Errori comuni, unità e checklist di verifica
Gli errori più frequenti in questo calcolo riguardano le unità, perché ogni laboratorio può refertare testosterone, SHBG e albumina in unità diverse. Verificare prima di inserire i dati:
- Testosterone totale in nmol/L: se è in ng/dL, dividere per 28,84 (per esempio, 432 ng/dL ≈ 15 nmol/L).
- Albumina in g/L: se è in g/dL, moltiplicare per 10 (4,3 g/dL = 43 g/L). Valori inferiori a 10 generano un messaggio di errore.
- SHBG in nmol/L: unità usuale degli immunodosaggi.
- Prelievo: al mattino e a digiuno, come raccomanda la linea guida della Endocrine Society per il testosterone totale.
- Gravidanza: Vermeulen ha mostrato che il calcolo sottostima la frazione libera, perché l'estradiolo occupa parte dei siti della SHBG.
- Risultato plausibile: con SHBG e albumina usuali, la frazione libera calcolata si colloca di solito intorno all'1-3% del totale. Un valore molto lontano richiede di verificare le unità.
Per un altro calcolo che usa l'albumina, si veda l'anion gap.
Dialisi all'equilibrio, calcolo, indice di androgeni liberi e immunodosaggio diretto
Esistono quattro strade per valutare il testosterone non legato alla SHBG. Vermeulen e collaboratori (1999) le hanno confrontate tutte, con i risultati riassunti nella tabella.
| Metodo | Come funziona | Prestazioni nello studio |
|---|---|---|
| Dialisi all'equilibrio | Separa fisicamente la frazione libera | Riferimento |
| Testosterone libero calcolato | Equazione di equilibrio con testosterone totale, SHBG e albumina | Quasi identico alla dialisi, tranne in gravidanza |
| Indice di androgeni liberi (100 × TT ÷ SHBG) | Rapporto semplice | Non affidabile come indice della frazione libera |
| Immunodosaggio diretto con analogo | Dosaggio diretto della frazione libera | Non affidabile come indice della frazione libera |
Il testosterone biodisponibile si può misurare anche per precipitazione con solfato di ammonio, che Vermeulen ha usato per validare il calcolo. Per il contesto cardiovascolare del paziente, la calcolatrice del colesterolo LDL e l'indice di massa corporea accompagnano spesso la valutazione.
Domande frequenti su il testosterone libero calcolato
Qual è la differenza tra testosterone libero e biodisponibile?
Il libero è la frazione non legata a proteine. Il biodisponibile somma il libero e quello legato all'albumina, che si stacca facilmente nei tessuti. La quota legata alla SHBG non rientra in nessuno dei due.
Quali costanti usa la calcolatrice?
Quelle pubblicate da Vermeulen e collaboratori (1999): 1 × 10⁹ L/mol per il legame con la SHBG e 3,6 × 10⁴ L/mol per l'albumina, con l'albumina convertita in mol/L in base alla massa molare di 69.000 g/mol.
In quali unità devo inserire i valori?
Testosterone totale e SHBG in nmol/L e albumina in g/L. Per convertire il testosterone da ng/dL a nmol/L, dividere per 28,84; per l'albumina da g/dL a g/L, moltiplicare per 10.
Come convertire il testosterone libero da nmol/L a pg/mL?
Moltiplicare per 288,42, la massa molare del testosterone. Per esempio, 0,174 nmol/L corrispondono a circa 50 pg/mL. La calcolatrice mostra già entrambe le unità.
Il testosterone libero calcolato è valido in gravidanza?
No. In gravidanza l'estradiolo occupa parte dei siti della SHBG, e il calcolo sottostima la frazione libera, secondo Vermeulen e collaboratori (1999).
Perché la calcolatrice non dice se il valore è normale?
Perché gli intervalli del testosterone libero dipendono dal metodo e dalla popolazione di riferimento di ciascun laboratorio, e non esiste un intervallo unico pubblicato per il valore calcolato. Si confronti con il referto e si sottoponga l'interpretazione al medico.
Bibliografia
- Vermeulen A, Verdonck L, Kaufman JM. A critical evaluation of simple methods for the estimation of free testosterone in serum. J Clin Endocrinol Metab. 1999;84(10):3666-72. doi:10.1210/jcem.84.10.6079. Leggi
- ISSAM (International Society for the Study of the Aging Male). Free & bioavailable testosterone calculator: explanation and examples (metodo di Vermeulen, J Clin Endocrinol Metab 1999). Leggi
- Bhasin S, Brito JP, Cunningham GR, Hayes FJ, Hodis HN, Matsumoto AM, et al. Testosterone therapy in men with hypogonadism: an Endocrine Society clinical practice guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2018;103(5):1715-44. Leggi
Aggiornato il . Strumento di supporto a scopo educativo; non sostituisce la valutazione clinica.