Определение тестостерона при патологии репродуктивной

Оснащение современной лаборатории
Определение тестостерона при патологии
репродуктивной функции
А.В. Зилов
канд. мед. наук, доцент кафедры эндокринологии Московской медицинской
академии им. И.М. Сеченова,
С.Г. Ивашкина
канд. мед. наук, специалист по продукции отдела
аналитических систем ООО “ОМБ”
Проблема исследования уровня половых гормонов, в частности тестостерона (Тс),
достаточно актуальна в клинической и лабораторной практике. В этой связи представляется важным определение патологических состояний, при которых измерение
содержания Тс является обязательным этапом подтверждения клинического
диагноза, и наоборот, при которых проведение этого анализа менее информативно,
в т. ч. и при наличии клинических симптомов гипогонадизма. Безусловно, следует
учитывать, что оценка концентрации гормонов, в т. ч. Тс, является дополнительным
подтверждающим критерием при проведении диагностики, основу которой в первую
очередь составляет клиническая симптоматика.
Показанием к определению уровня Тс являются классические формы мужского
гипогонадизма различного генеза, гиперандрогения и основные формы преждевременного полового развития.
Нарушения функции половых желез
Тестостерон – основной по значимости андроген, синтезируется клетками Лейдига тестикул. До 13-й недели беременности секреция Тс происходит вне зависимости от уровня гонадотропных гормонов, в последующем секреция стимулируется
лютеинизирующим гормоном (ЛГ) и хорионическим гонадотропином (ХГ). К 20-й
неделе уровень Тс достигает максимума и постепенно снижается к концу беременности. К концу внутриутробного развития снижаются также уровни ЛГ и ХГ. В пубертате и во взрослом состоянии главным стимулятором секреции Тс является ЛГ.
Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), прямо не влияя на продукцию Тс, стимулирует пролиферацию и дифференцировку клеток Лейдига. В организме человека
секреция ЛГ стимулируется гонадотропин-релизинг-гормоном (ГРг), продукция
которого в пубертате резко усиливается и снижается к концу полового созревания.
Таким образом, в основе гипогонадизма лежит снижение продукции/синтеза Тс, вызванное либо патологическим процессом в
паренхиме яичек (первичный гипогонадизм), либо гипотоламогипофизарной недостаточностью (вторичный гипогонадизм). Ряд
авторов предлагает рассматривать еще и третичный гипогонадизм, обусловленный нарушением секреции ГРг.
На правах рекламы.
30
Справочник заведующего КДЛ / № 10 октябрь 2007
Соответственно при подозрении на гипогонадизм у мужчин следует определять
уровни Тс, ЛГ, ФСГ, пролактина и тиреотропного гормона (ТТГ), как гормонов, нарушение выработки которых может стать причиной симптоматического гипогонадизма. При снижении уровня ЛГ, ФСГ и Тс следует говорить о вторичном гипонадизме, который, как правило, проявляется синдромом Кальмана (нарушение секреции гонадолиберина), пангипопитуитаризмом, когда снижается уровень гормонов
гипофиза, синдромом Паскуалине, обусловленным частичным дефицитом гонадолиберина, приводящим к снижению продукции ЛГ. Нормальный или повышенный
уровень ЛГ и ФСГ и низкий Тс говорит о первичном гипогонадизме, классическим
примером которого является синдром Клайнфельтера.
Следовательно, для диагностики истинных “классических” форм гипогонадизма
необходимо исследовать как сам Тс, так и тропные гормоны гипофиза, что позволит
провести одновременно дифференциальную диагностику типа гипогонадизма. Для
дифференциальной диагностики первичного и вторичного гипогонадизма целесообразно проводить пробу с ХГ (стимулирует продукцию Тс), либо с ГРг, стимулирующим ЛГ и ФСГ.
В последние два десятилетия в результате проведения проспективных эпидемиологических исследований выявлена еще одна форма гипогонадизма – возрастной
или поздно возникающий гипогонадизм. Его причиной является, с одной стороны,
прогрессивное уменьшение с возрастом выработки и выделения Тс тестикулами (на
0,8% ежегодно) и синтеза ЛГ аденогипофизом, а с другой – высокая распространенность хронических заболеваний (в первую очередь ожирения), способствующих
уменьшению уровня циркулирующего Тс. В этой связи важным становится адекватное клиническое и лабораторное обследование пациентов, имеющих симптомы
возрастного гипогонадизма или попадающих в группу риска его развития.
Известно, что биологической активностью обладает лишь свободный Тс (сТс)
и Тс, нестойко связанный с альбумином. Этот Тс может проникать в клетки и превращаться в 5α-дигидротестостерон или напрямую взаимодействовать с клеточными рецепторами. С возрастом уровень глобулина, связывающего половые гормоны
(ГСПГ), повышается, что ведет к снижению биологически доступного Тс на 2% в год.
Ожирение, жировой гепатоз и др. также уменьшают уровень биологически доступного Тс.
Таким образом, для выявления гипогонадизма в старшей возрастной группе
необходимо определить содержание биологически доступного Тс, сТс, общего Тс
(оТс), ЛГ и ГСПГ и на основании полученных данных решить вопрос о заместительной гормональной терапии.
Такие состояния, как стресс, декомпенсированный сахарный
диабет, хроническая сердечная недостаточность и ряд других
заболеваний могут приводить к временному снижению Тс. Компенсация этих состояний в большинстве случаев приводит
к нормализации уровня тестостерона.
Обсуждая клинические проявления гипо- или гиперандрогении у детей, следует учитывать, что определение Тс является одним из обязательных лабораторных
исследований. Так, в случаях анорхии или крипторхизма наряду с УЗИ или МРТ
содержание ЛГ, ФСГ и Тс является важным диагностическим критерием, а результаты
31
Оснащение современной лаборатории
медикаментозной терапии Тс или ХГ оцениваются не только по клиническим симптомам, но и по конечному уровню Тс плазмы. Алгоритм обследования сходен и при
подозрении на гинекомастию. Исключение/подтверждение гипогонадизма как
причины болезни в данном случае требует комплексного обследования, включая
определение всех основных половых гормонов.
В течение последних десятилетий отмечается неуклонное увеличение числа детей
с задержкой полового развития. Определение уровней ЛГ, ФСГ и Тс позволяет дифференцировать конституциональную (физиологическую) задержку развития от патологии.
Определение Тс и других андрогенов чрезвычайно важно для выявления гиперандрогении у женщин в рамках синдрома поликистозных яичников (СПКЯ), андрогенсекретирующих опухолей яичников или надпочечниковой андрогении, а также
контроля эффективности лечения.
Лабораторные методы определения
тестостерона
Для проведения эффективной дифференциальной диагностики и мониторинга
терапии описанных выше состояний необходимы высокочувствительные, специфичные и воспроизводимые методы определения Тс в биологических жидкостях.
В настоящее время при исследовании Тс в научных и клинических целях используются различные методы. Часть из них, такие как количественные физико-химические методы, с использованием газовой хроматографии/масс-спектрометрии соответствуют всем указанным выше требованиям, однако в настоящее время используются при научных исследованиях и в качестве референсных.
Для широкой клинико-лабораторной практики такие методы мало приемлемы
ввиду чрезвычайной трудоемкости и низкой производительности. Для исследования
требуется большое количество материала, необходим обязательный этап экстракции
Тс из плазмы, что существенно ограничивает возможность их повседневного применения при обследовании большого количества пациентов.
Использование автоматических иммунохимических анализаторов позволило выполнять определение Тс при обследовании больших групп населения в
соответствии с клиническими показаниями. Иммунохемилюминесцентный
метод, на основе которого работает
большая часть современных иммунохимических анализаторов, в частности анализаторы серии IMMULITE (SIEMENS Medical
Solutions Diagnostics), обладает высокой
чувствительностью, что позволяет определять очень низкие концентрации гормонов.
Например, при использовании реагентов 3-го
поколения для определении ТТГ чувствительность метода достигает 0,004 мкМЕ/мл, а при
определении простатического специфического
Анализатор IMMULITE 2000
антигена (ПСА) – 0,003 нг/мл.
32
Справочник заведующего КДЛ / № 10 октябрь 2007
Линейность метода и его высокая чувствительность позволяют
проводить измерение при физиологических и широком спектре
наиболее актуальных патологических состояний, захватывающих
как гипоандрогении у мужчин, так и заболевания, сопровождающиеся гиперандрогенией у мужчин и женщин.
В литературе имеются данные о необходимости уделять особое внимание интерпретации результатов определения Тс у женщин, особенно в периоде постменопаузы, и детей до пубертата [5]. При подавляющем большинстве патологических
состояний, требующих определения концентрации Тс для постановки диагноза
и мониторинга проводимой терапии, использование автоматических иммунохимических анализаторов, в т. ч. систем IMMULITE, является наиболее точным, эффективным и экономичным.
В настоящее время в большинстве клинических лабораторий проводят определение общего Тс, представляющего собой смесь нескольких фракций (рис. 1).
Рис. 1. Фракции общего Тс
Для выполнения своей биологической функции Тс должен связаться с внутриклеточными рецепторами к андрогенам в тканях. Эту функцию выполняет свободный тестостерон. Образовавшийся в результате такого взаимодействия комплекс Тс –
рецептор является ключевым для осуществления андрогенного действия. Прочное
связывание Тс с ГСПГ препятствует проникновению гормона из плазмы
в клетку. В результате эта фракция Тс не оказывает биологического действия. Нестабильно связанный с альбумином Тс более доступен для проявления биологического
действия, чем Тс, прочно связанный с ГСПГ. Именно свободный и связанный
с альбумином Тс рассматривается как биологически активный (или биологически
доступный) [1].
При некоторых заболеваниях (например, гипотиреоз) может наблюдаться
снижение концентрации ГСПГ и соответственно связанной с ним фракции Тc. При
этом возможна ситуация, когда на фоне несколько сниженного уровня Тс фракция
биологически активного Тс (свободного и нестабильно связанного с альбумином)
может оставаться в пределах нормальных значений. Соответственно при повышении
уровня ГСПГ, наблюдающемся при ряде патологических или физиологических состояний (гипертиреоидизм, гиперэстрогения, беременность, прием пероральных
контрацептивов и т. д.) на фоне нормального уровня, Тс фракции свободного
и биодоступного Тс могут быть сниженными.
33
Оснащение современной лаборатории
Результаты, полученные с использованием прямых методов определения биологически активного и свободного Тс, не всегда адекватно отражают истинное его
содержание в сыворотке крови пациента. Чаще всего его определение осложняется
наличием матричного эффекта. Именно поэтому перед проведением исследования
рекомендуется предварительная обработка сыворотки. В частности, проводят экстракцию не связанной с ГСПГ фракции сульфатом аммония для осаждения связанного с транспортными белками Тс [3]. Результаты же, получаемые с использованием
прямых безэкстракционных методов определения свободного Тс, следует трактовать
с осторожностью.
В большинстве лабораторий при массовых обследованиях пациентов используют только определение общего Тс. При ряде клинических ситуаций этого вполне достаточно. Однако при описанных выше патологических состояниях определение концентрации
только общего Тс при недоступности оценки фракций биологически активного и свободного Тс существенно ограничивает
возможности клинициста в постановке диагноза.
Предложены различные расчетные методы определения свободного и биологически доступного Тс. Наиболее распространенным является простой метод, основанный на приблизительном расчете содержания фракций Тс в сыворотке. В соответствии с ним доля сТс в крови не превышает 2% от общего, связанного с альбумином – 60%, связанного с ГСПГ – 38%.
Однако такую приблизительную оценку можно использовать только при нормальных концентрациях у пациента ГСПГ и альбумина. При состояниях, когда их
уровни изменяются, этот метод может давать не вполне достоверные результаты.
Для расчета биологически активного и свободного тестостерона разработаны
специальные компьютерные программы. Так, фирма SIEMENS Medical Solutions
Diagnostics представляет программу для расчета этих показателей на основе результатов определения концентраций оТс, ГСПГ и альбумина в сыворотке крови,
полученных с использованием автоматических анализаторов IMMULITE (рис. 2).
Рис. 2. Форма калькулятора для расчета общего, биоактивного тестостерона
и индекса свободных андрогенов
34
Справочник заведующего КДЛ / № 10 октябрь 2007
Индекс свободных андрогенов – отношение общего Тс к ГСПГ, выраженное в %, –
отражает долю биологически активного Тс [2].
По данным A. Vermeulen et al. [4], все полученные с использованием этой программы расчетные величины были практически идентичны и достоверно коррелировали с уровнями свободного и биологически активного тестостерона, полученными с использованием методов равновесного диализа и масс-спектрометрии.
Единственным ограничением использования калькулятора, по данным авторов,
является беременность, т. к. при этом состоянии высокие концентрации эстрогенов
вступают в конкуренцию с Тс за ГСПГ, в результате чего расчетные концентрации
Тс оказываются ниже величин, полученных с использованием референсных методов.
Таким образом, исследование концентрации фракций общего Тс необходимо
при широком спектре патологических состояний и контроле эффективности лечения.
Благодаря современным компьютерным программам можно быстро, с высокой
точностью и практически без материальных затрат проводить расчет свободного
и биологически активного Тс.
Список использованной литературы
1. Гурен Л. Поздний гипогонадизм: характерные признаки, распространенность,
симптомы и диагностика // Здоровье мужчины. 2007. № 2 (21).
2. Михайличенко В.В., Александров В.П., Назаров Т.Н., Кореньков Д.Г., Фесенко В.Н.
Патогенез, диагностика и лечение возрастного андрогенного дефицита у мужчин //
Андрология и генитальная хирургия. 2005. № 2. С. 60–63.
3. Kaufman J.M., Vermeulen A. The decline of androgen levels in elderly men and its
clinical and therapeutic implications // Endocr. Rev. 2005. № 26 (6). Р. 833–876.
4. Vermeulen Alex, Verdonck Lieve, Kaufman Jean M. A Critical Evaluation of Simple
Methods for the Estimation of Free Testosterone in Serum // J. Clin Endocrinol Metab.,
1999. № 84. Р. 3666–3672.
5. Wang C., Catlin D.H., Laurence M.D. et al. Measurement of Total Serum Testosterone
in Adult Men: Comparison of Current Laboratory Methods Versus Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2004. № 89 (Feb).
Р. 534–543.
35