Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на развитие доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на развитие доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы

14.00.40 - Урология

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора медицинских наук

Печерский Александр Викторович

Москва 2009

Работа выполнена в ГОУ ДПУ «Российская медицинская академия последипломного образования» Росздрава

Научный консультант: Член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор Лоран Олег Борисович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Винаров Андрей Зиновьевич

доктор медицинских наук, профессор Зайцев Андрей Владимирович

доктор медицинских наук Калинченко Светлана Юрьевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов»

Защита диссертации состоится «___» ___________2008 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 208.041.06 при ГОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет Росздрава» по адресу: 127006, Москва, ул. Долгоруковская, д. 4 Почтовый адрес: 127473 г. Москва, ул. Делегатская, д. 20/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета (127206, Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат диссертации разослан «___» ___________2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор Умаханова М.М.

андрогенный дефицит рак предстательный

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность темы

Доброкачественная гиперплазия и рак предстательной железы являются широко растпространённой патологией у мужчин старших возрастных групп. Развитие данных заболеваний находится в прямой зависимости от возраста пациентов. Риск заболеть РПЖ значительно повышается после 50 лет (Бялик В.В., Пинчук В.Г., 1977; Портной А.С., 1979; Лопаткин Н.А. и др., 1998; Трапезникова М.Ф. и др., 2004). После 40 лет у людей наблюдается снижение пула плюрипотентных стволовых клеток (Тепляшин А.С. и др., 2005). Уменьшение интенсивности процессов обновления тканей эндокринных органов негативно отражается на их функции. У мужчин наблюдается снижение уровня циркулирующего в крови тестостерона, получившее название частичного возрастного андрогенного дефицита (PADAM) (Bremner W.J. et al., 1983; Gray A. et al., 1991). Для данного периода характерно развитие нарушения механизмов регуляции в системе гонады - гипофиз - гипоталамус (Дильман В.М., 1973; Vermuelen A. et al., 1998; Беляков Н.А., Мазуров В.И., 2003; Дедов И.И., Мельниченко Г.А., 2004), повышение активности 5б-редуктазы, ароматазы и уровней клеточных факторов роста (Берштейн Л.М., 2000), оказывающих существенное влияние на развитие доброкачесвенной гиперплазии и рака предстательной железы (Montanari E. еt al., 1995; Лопаткин Н.А. и др., 1998; Кушлинский Н.Е. и др., 2002; Пушкарь Д.Ю., 2002; Трапезникова М.Ф. и др., 2004). Однако несмотря на доказанную зависимость тканей предстательной железы от продукции андрогенов, роль эндокринных и биохимических показателей в развитии рака предстательной железы изучена недостаточно. Причина повышения уровней 5б-дигидротестостерона, 17в-эстрадиола, клеточных факторов роста и экспрессии соответсвующих генов у мужчин старше 30-40 лет способствующих развитию, как доброкачественной гиперплазии, так и рака предстательной железы, остаётся неизвестной. Таким образом, изучение влияния частичного возрастного андрогенного дефицита на эндокринные и иммунные регуляторные системы у мужчин старших возрастных групп с доброкачественной гиперплазией и/или раком предстательной железы представляет значительный интерес.

Цель исследования

Целью работы является изучение роли нарушения обновления тканей в развитии частичного возрастного андрогенного дефицита, его влияния на эндокринные и иммунные механизмы образования доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, а также оптимизация диагностики и методов коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита.

Задачи исследования

1. Изучение роли нарушения обновления тканей в развитии частичного возрастного андрогенного дефицита.

2. Изучение влияния частичного возрастного андрогенного дефицита на аденогипофизарную регуляцию, уровни 25OHD₃, инсулина, основного фактора роста фибробластов, инсулиноподобного фактора роста-1, трансформирующего фактора роста-в, активность ароматазы и 5б-редуктазы.

3. Исследование влияния частичного возрастного андрогенного дефицита на экспрессию рецепторов андрогенов, рецепторов эстрогенов, рецепторов прогестерона, bcl-2, Ki67, p53 тканей предстательной железы.

4. Определение зависимости ритма инкреции общего тестостерона, ЛГ, ФСГ, СТГ, кортизола и инсулина от возрастного снижения продукции тестостерона.

5. Изучение влияния частичного возрастного андрогенного дефицита на экспрессию генов рецепторов эстрогенов, инсулинового рецептора, bcl-2, основного фактора роста фибробластов и эпидермального фактора роста.

6. Определение влияния уровня тестостерона на показатели клеточного иммунитета.

7. Изучение возможности уменьшения риска развития доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы у больных с частичнм возрастным андрогенным дефицитом при применении андроген-заместительной терапии.

8. Разработка критериев диагностики частичного возрастного андрогенного дефицита.

9. Оптимизация проведения андрогензаместительной терапии.

Научная новизна

Проведённое исследование показало, что развитие частичного возрастного андрогенного дефицита является следствием нарушения обновления тканей у лиц старших возрастных групп. Установлено влияние возрастного снижения продукции тестостерона не только на повышение ЛГ и ФСГ, но и на повышение инкреции других гормонов аденогипофиза - СТГ и АКТГ. Снижение или превышение содержания тестостерона его нормальных значений сопровождается увеличением активности 5б-редуктазы и ароматазы. Доказано влияние возрастного снижения продукции тестостерона на повышение уровня факторов, стимулирующих митотическую активность: 25OHD₃, СТГ, инсулина, инсулиноподобного фактора роста-1, основного фактора роста фибробластов, а также на увеличение экспрессии андрогенных, эстрогенных и прогестогенных рецепторов, bcl-2, Ki67, p53 эпителия предстательной железы. Повышение митотической активности при частичном возрастном андрогенном дефиците сопровождается снижением уровня трансформирующего фактора роста-в, регулирующего дифференцировку клеток. Показана зависимость повышения экспрессии bcl-2, Ki67, p53 тканей предстательной железы от возрастного снижения продукции тестостерона. Повышение экспрессии андрогенных и эстрогенных рецепторов тканей предстательной железы впервые рассматривается как следствие частичного возрастного андрогенного дефицита. Выявлена зависимость между показателями клеточного иммунитета от уровня тестостерона. Повышение уровня PSA у мужчин старших возрастных групп с PADAM дополняет увеличение клеточной цитотоксичности и стимуляции запуска программы апоптоза в ответ на увеличение пролиферации клеток. Впервые обоснована значимость повышения уровней 5б-дигидротестостерона, 17в-эстрадиола, глобулина, связывающго половые гормоны, ЛГ и ФСГ, а также снижения амплитуды ритма инкреции общего тестостерона, ЛГ и ФСГ (наравне со снижением уровней общего и свободного тестостерона) для диагностики частичного возрастного андрогенного дефицита. Выявленная взаимозависимость между частичным возрастным андрогенным дефицитом и патогенетическими факторами развития доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, открывает новые возможности профилактики и лечения данных заболеваний. Активация пролиферативных факторов, способствующих развитию доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, рассматривается как составная часть метаболического синдрома.

Практическая значимость

Андрогензаместительная терапия у больных с PADAM может применяться для уменьшения выраженности факторов, приводящих развитию доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы. Повышение уровней ЛГ, ФСГ, глобулина, связывающего половые гормоны, 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола, снижения амплитуды ритма инкреции общего тестостерона, наравне со снижением уровней общего и свободного тестостерона, являются критериями при диагностике PADAM и могут использоваться для последующего мониторинга адекватности проведения андрогензаместительной терапии. Разработанный способ коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита на основаннии применения модифицированного препарата тестостерона ундеканоата позволяет максимально приблизить создаваемый в плазме крови уровень тестостерона к физиологическим суточным колебаниям данного гормона.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Развитие частичного возрастного андрогенного дефицита является следствием нарушения обновления тканей у лиц старших возрастных групп.

2. Снижение уровня тестостерона у мужчин оказывает влияние на всю аденогипофизарную регуляцию - повышается образование ЛГ, ФСГ, СТГ и АКТГ. При этом увеличиваются уровни факторов, стимулирующих митотическую актривность: СТГ, 25OHD₃, инсулина, основного фактора роста фибробластов, инсулиноподобного фактора роста-1, повышается активность ароматазы и 5б-редуктазы, а также увеличивается экспрессия андрогенных, эстрогенных и прогестогенных рецепторов, bcl-2, Ki67, p53 эпителия предстательной железы; снижается уровень трансформирующего фактора роста-в, регулирующего дифференцировку клеток. Данные изменения создают условия для развития доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы.

3. Возрастное снижение продукции тестостерона оказывает подавляющее влияние на амплитуду ритма инкреции тестостерона, ЛГ, ФСГ, СТГ, кортизола и инсулина.

4. Частичный возрастной андрогенный дефицит приводит к повышению экспрессии генов эстрогенного рецептора, bcl-2, основного фактора роста фибробластов, эпидермального фактора роста, а также к снижению экспрессии гена инсулинового рецептора.

5. Снижение уровня тестостерона у мужчин старших возрастных групп, сопровождаемое повышением митотической активности, приводит к компенсаторной активациаи клеточного иммунитета.

6. Адекватное возмещение частичного возрастного андрогенного дефицита уменьшает риск развития доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, а также может способствовать уменьшению объёма предстательной железы при её доброкачественной гиперплазии.

7. Повышение уровней ЛГ, ФСГ, глобулина, связывающего половые гормоны, 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола, снижение амплитуды ритма инкреции общего тестостерона, ЛГ, ФСГ, наравне со снижением уровней общего и свободного тестостерона являются диагностическими критериями для частичного возрастного андрогенного дефицита.

Личный вклад автора

Личный вклад автора состоял в составлении концепции исследования, обследовании 322 больных и лиц контрольных групп, наблюдении за ними, проведении экспериментальной части исследования на животных и клеточной линии фибробластов крайней плоти, а также в статистической обработке и анализе полученных результатов.

Апробация диссертации

Материалы диссертационной работы были доложены на III Съезде Биохимического Общества, Санкт-Петербург, 2002; на Международном Симпозиуме «Современная фармакотерапия в урологии», Хабаровск, Май 2004; на 27^th Meeting Societe Internationale d'Urologie, Honolulu, USA, October 3-7, 2004; на 2^nd Annual World Congress on the Insulin Resistance Syndrome, Los Angeles, California, USA, November 18^th-20^th, 2004; на Всероссийской конференции «Мужское здоровье», 2005, Москва, Россия; на 6th International Consultation on New Developments in Prostate Cancer and Prostate Disease, June 24-27, 2005, Paris, France; на 15 Asian Congress of Surgeon, Thailand, July 20-23, 2005; на 1^st International Conference on Urogenital Disoders - from Gene to Clinics, September 1-3, 2005, Malmo, Sweden; на научном семинаре, посвященном 15-летию российской академии естественных наук «Научные открытия в области биологии и медицины», Санкт-Петербург, 28 июня 2005; на 4^th Biennial World Congress on Men's Health & Gender, September 30 - Octouber 1, 2005, Vienna, Austria; на 8th Congress of the European Society for Sexual Medicine, Copenhagen, December 4-7, 2005; на The 1^st World Congress on Gender-Specific Medicine, February 24-26, 2006, Berlin, Germany; на 1-м Конгрессе Российского общества онкоурологов, 4 - 5 октября 2006, Москва; на 4th Annual World Congress on the Insulin Resistance Syndrome, Las Vegas, NV, USA, October 5 - 7, 2006; на 28th Congress of the Societe Internationale d'Urologie, Cape Town, South Africa, November 12 -16, 2006; на The 9th Congress of the European Society for Sexual Medicine Congress, 3 - 6 December, 2006, Vienna, Austria; на 1-м Российском Форуме «Новые технологии - инновационному бизнесу», 3-20 Февраля, 2007, Москва, Россия; на 2^nd World Congress on Gender-Specific Medicine and Ageing, March 8-11, 2007, Rome, Italy; на 10^th Congress of Iranian Urological Association, May 15-18, 2007, Tehran, Iran; на 12-й Международной Конференции челюстно-лицевых хирурогов и стоматологов «Новые технологии в стоматологии», 22-24 Мая, 2007, Санкт-Петербург, Россия; на EAU 1^st North Eastern European Meeting, 14-15 September, 2007, Tampere, Finland; на 16^th Asian Congress of Surgery, 19-22 October, 2007, Beijing, China; на The Joint Meeting of The 4^th ISC International Conference on Cancer Therapeutics and The 7^th Princess Margaret Hospital Conference: New Developments in Cancer Management, November 15-17, 2007, Toronto, Ontario, Canada; на 1^st World Congress on Contraversies in Urology, January 31-February 3, 2008, Barcelona, Spain; на 1-й Международной Конференции «Современные Технологии и Возможности Реконструктивно-Восстановительной и Эстетической Хирургии», Апрель 22-23, 2008, Москва, Россия.

Внедрение в практику

Разработанный способ диагностики и коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита внедрён в учебный процесс кафедр хирургических болезней Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, урологии Санкт-Петербургской Государственной академии им. И.И. Мечникова, а также используется в лечебной практике клиники хирургических болезней Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования, клиники урологии Санкт-Петербургской Государственной академии им. И.И. Мечникова, отделения урологии КБ № 122 ФМБА России, клиники микологии СПб МАПО.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 93 печатные работы (в том числе 21 статья и 32 публикаций в материалах международных конгрессов (из них в изданиях, рекомендованных ВАК для докторских диссертаций - 10), 1 монография (1-е (2005 г), 2-е (2007 г) и 3-е (2007 г) издания на русском и английском языках), 1 открытие (№ А-208 от 10 сентября 2001 г.) и 19 патентов РФ).

Структура и объём диссертации

Диссертация изложена на 279 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, семи глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст иллюстрирован 30 таблицами и 37 рисунками. Библиографический указатель включает 254 источника литературы (95 отечественных и 159 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалы и методы исследованя

Клиническое исследование включило в себя анализ материалов обследования 322 больных, составивших как основные, так и контрольные группы исследования. Для проведения экспериментальной части работы были использованы 6 животных (кролики породы Шиншилла, самцы) и 18 сред с клеточной линией фибробластов крайней плоти человека.

Изучение роли нарушения обновления тканей в развитии частичного возрастного андрогенного дефицита было проведено на двух исследовательских группах. Первую группу составили 7 больных, которым проводилась трансплантация донорских стволовых клеток периферической крови в связи с острым миелобластным лейкозом, хроническим миелолейкозом и миелодиспластическим синдромом. Предварительно всем больным проводилось кондиционирование. Подбор донора осуществлялся на основании системы гистосовместимости HLA. Возраст больных составил от 8 до 28 лет. Исследование проводилось через 1 год после трансплантации. У пациентов и их ближайших родственников (мать) производился забор венозной крови, а также, дополнительно, у пациентов брался соскоб буккального эпителия. У пациентов проводилось определение группы крови и резус-фактора, осуществлялось сравнительное исследование крови и клеток буккального эпителия пациентов с кровью ближайшего родственника (матери) на предмет подтверждения кровного родства. Определялась экспрессия рецепторов андрогенов (AR) в 5 образцах стволовых клеток периферической крови доноров-мужчин. Вторую группу исследования составили 5 лиц мужского пола основной подгруппы и 5 лиц мужского пола контрольной подгруппы. Возраст обследованных основной подгруппы составил от 50 до 75 лет. Контрольную подгруппу составили 5 лиц мужского пола в возрасте от 17 до 25 лет. Все лица, составившие основную и контрольную подгруппы исследования, умерли вследствие травматических повреждений. У лиц основной и контрольной подгрупп были получены по 1 образцу кожи теменной части головы.

Для изучения связи между частичным возрастным андрогенным дефицитом и механизмами развития рака, доброкачественной гиперплазии предстательной железы, метаболического синдрома у мужчин старших возрастных групп определялись половые гормоны, факторы, регулирующие углеводный и минеральный обмен, клеточные ростовые факторы, показатели клеточного иммунитета. Были использованы две модели, предполагающие изменение уровня тестостерона за относительно короткий промежуток времени. Исследование проводилось у пациентов, у которых происходило снижение уровня тестостерона (после орхидэктомии по поводу рака предстательной железы), и у больных с PADAM, которым, наоборот, возмещался недостаток андрогенов в виде андрогензаместительной терапии. Каждый из пациентов обследовался до и через месяц от указанных событий. Короткий промежуток время между исследованиями (1 месяц) позволил утверждать, что единственной причиной наблюдаемых изменений стали различия в содержании тестостерона в крови.

Влияние снижения уровня тестостерона на некоторые факторы гормональной регуляции, клеточные ростовые факторы и состояние клеточного иммунитета было изучено у 14 больных раком предстательной железы 3-4 стадии, перенёсших орхидэктомию в возрасте от 60 до 79 лет. У пациентов сравнивались результаты исследования до и через 1 месяц после орхидэктомии.

Выявленное после орхидэктомии повышение в плазме крови уровня митогенных факторов (СТГ, инсулина, bFGF и других) определило необходимость проведения дальнейших этапов исследования.

Для изучения изменения экспрессии рецепторов стероидных гормонов, факторов пролиферации, внегонадной продукции андрогенов при развитии частичного возрастного андрогенного дефицита было проведено исследование у больных мужского пола с раком предстательной железы (5 больных), с раком мочевого пузыря (5 больных) и с раком прямой кишки (5 больных). Возраст пациентов составил от 53 до 79 лет. В зависимости от локализации опухоли больным были выполнены радикальная простатэктомия, цистэктомия или экстирпация прямой кишки. Было проведено сследование андрогенонезависимых тканей мочевого пузыря и прямой кишки, андрогенозависимых тканей предстательной железы. Отдельное внимание при обследовании данной группы больных было уделено подтверждению предположения о наличии внегонадной продукции андрогенов у мужчин старших возрастных групп по аналогии с внегонадной продукцией эстрогенов у женщин (Берштейн Л.М., 1998), а также связи этого процесса с возрастным снижением продукции тестостерона и канцерогенезом. Уровень тестостерона определялся в тканях опухоли, перитуморозной зоны и в сыворотке крови. Контрольную группу составили лица мужского пола в возрасте от 18 до 29 лет, умершие вследствие травматических повреждений. У лиц контрольной группы были получены образцы тканей предстательной железы, мочевого пузыря и прямой кишки.

Изучение особенностей эпителиально-стромальных взаимоотношений в перитуморозной зоне рака предстательной железы дополнило вышеуказанное исследование. Изучался операционный (или биопсийный) материал 98 больных с раком и 72 больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы в возрасте от 43 до 78 лет.

У больных с PADAM, получавших андрогензаместительную терапию, изучались роль частичного возрастного андрогенного дефицита в развитии метаболического синдрома и патологии предстательной железы (18 больных в возрасте от 42 до 73 лет), влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на импульсный режим инкреции некоторых гормонов (9 больных в возрасте от 42 до 74 лет) и роль тестостерона в регуляции экспрессии генов некоторых факторов пролиферации (12 больных в возрасте от 56 до 72 лет).

При расчете суточной дозы тестостерона, попадающей в плазму крови при проведении андроген-заместительной терапии у больных с PADAM учитывалась средне-суточная продукция тестостерона у мужчин (5 - 7 мг/сут) (Lavin N., 1999; Morales A. et al., 2006), а также возрастная динамика его убывания (примерно 0,4 - 2,8 % в год для общего тестостерона) (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006).

Из групп исследования исключались больные с инфекционными заболеваниями нижних мочевых путей, варикоцеле, нарушениями функции печени и почек, лечившихся в течение предшествующих 3 месяцев антиандрогенами или финастеридом, имеющие в анамнезе травмы ЦНС, эпилепсию и другие заболевания и поражения головного мозга. При назначении андрогензаместительной терапии из групп исследования исключались больные раком предстательной железы (для исключения заболевания больным проводилось пальцевое ректальное исследование, трансректальное ультразвуковое сканирование предстательной железы, определение общего PSA в сыворотке крови, значение которого не должно было превышать 4 нг/мл). По показаниям определялся свободный PSA, а также проводилась биопсия предстательной железы.

Для диагностики нарушения ритма инкреции уровни ЛГ, ФСГ, СТГ, общего тестостерона и инсулина определяли в пяти образцах сыворотки крови, взятых с интервалом 20 минут (в промежуток времени, охватывающий весь средний период их импульсной инкреции (Lavin N., 1999)). Все пациенты составляли одну группу, у которой сравнивали результаты исследования до и через 1 месяц после начала андрогензаместительной терапии.

Практическим подтверждением правильности сделанных теоретических выводов стало уменьшение размеров доброкачесвенной гиперплазии предстательной железы при проведении андрогензаместительной терапии. Андрогензаместительная терапия проводилась больным по поводу частичного возрастного андрогенного дефицита, у которых в качестве сопутствующего заболевания была доброкачественная гиперплазия предстательной железы 1 ст. Объём предстательной железы определялся до и через 6 месяцев после начала андрогензаместительной терапии. Под наблюдением находилось 47 больных, проходивших лечение в СПб МАПО с 2002 по 2008 гг. Возраст больных составлял от 49 до 81 лет.

Зависимость образования 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола от уровня тестостерона была изучена в эксперименте. Данное исследование проведено на тестостерон-чувствительной клеточной линии фибробластов крайней плоти человека. В ходе эксперимента культуру клеток инкубировали в течение 2 ч в трехкратно дублированных средах, содержащих тестостерон в различных концентрациях, соответствующих сниженному, нормальному и высокому уровню гормона. Через 2 ч инкубации оценивалось накопление в среде биологически активных продуктов превращения тестостерона: 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола, характеризующих интенсивность 5б-редуктазной и ароматазной активности клеток (Hiipakka R.A., Liao S., 1998).

Для разработки способов оптимизации андрогензаместительной терапии при PADAM были использованы три группы животных (кролики породы Шиншилла, самцы, весом 3 кг) по два животных в каждой группе, получавших модифицированный препарат, обычный препарат тестостерона ундеканоата и плацебо. У всех животных производили через определённые промежутки времени забор крови и последующее определение в ней уровня общего тестостерона.

Статистический анализ полученых результатов проводился методом дисперсионного анализа повторных измерений и методом дисперсионного анализа нескольких групп. Оценка значимости различий между изменениями показателей осуществлялась на основании парного критерия Стьюдента. Все приведённые данные представлены в форме средних значений и стандартных отклонений (Му) (Glantz S.A., 1999).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Через один год после трансплантации стволовых клеток периферической крови, при сравнении образцов крови реципиента и его ближайшего родственника (матери) материал был признан неродственным. При трансплантации стволовых клеток периферической крови от доноров, имеющих отличную от реципиентов группу крови, через 1 год у всех реципиентов определялась группа крови донора. У реципиентов через 1 год после трансплантации стволовых клеток периферической крови в 6 случаях в составе буккального эпителия были выявлены два вида клеток, имеющих различный генотип. У данных больных доля клеток буккального эпителия, принадлежащих противоположному реципиенту полу (полу донора) составила от 50% до 80%. В одном случае 100% клеток буккального эпителия имели генотип индивидуума не являющегося родственным матери реципиента. Исключение составил случай с развившейся у пациента (женщины) реакцией «трансплантат против хозяина» в котором доля клеток буккального эпителия с мужским генотипом (полом донора) составила только 20% . При гистохимическом исследовании стволовых клеток периферической крови доноров-мужчин выявлена экспрессия андрогенных рецепторов. Средние размеры сосочкового и сетчатого слоёв дермы у мужчин старших возрастных групп (основная подгруппа второй группы исследования) были меньше по сравнению с аналогичными показателями у лиц молодого возраста (контрольная подгруппа второй группы исследования), соответственно в 3,1 и в 2,0 раза. Толщина коллагеновых и эластических волокон дермы у мужчин старших возрастных групп отличалась высокой вариабельностью - коллагеновые и эластические волокна у них имели более тонкий и разветвленный вид (в отличие от молодых мужчин, у которых данные волокна выглядели одинаково широкими). У мужчин старших возрастных групп средняя толщина коллагеновых и эластических волокон в 1,5 и 2,1 раза была меньше по сравнению с мужчинами молодого возраста, а среднее количество их косых и косо-поперечных сечений на 100 мкм², соответственно, в 1,5 и 2,5 раза была больше. У мужчин старших возрастных групп на площади 1000 мкм² (1мм²) в волосяных фолликулах по сравнению с мужчинами молодого возраста количество эндотелиальных клеток кровеносных капилляров сосочка волоса было меньше в 2,3, а фибробластов, наоборот, больше в 1,3 раза. У лиц старших возрастных групп волосяные фолликулы были меньше, некоторые из них были замещены «рубцовой» тканью, большая часть фибробластов сосочка волоса была также меньше, имела деформированные и гиперхромные ядра (как проявление дегенеративных изменениях клеток). Среднее количество камбиальных эпителиальных клеток матрикса волосяной луковицы, представленных базальным слоем эпителия, (связанного основанием с сосочком), и промежуточным слоем (расположенным над ним), у мужчин старших возрастных групп в коже теменной области было меньше в 1,5 раза по сравнению с контрольной подгруппой. У мужчин старших возрастных групп также было меньше включений меланина в клетках базального слоя. Значения Histochemical score AR кожи теменной области у мужчин старших возрастных групп превышали аналогичные показатели молодых мужчин контрольной подгруппы: эпидермиса в 2,7 раза, дермы (фибробласты) в 1,3 раза, волосяного фолликула в 2,1 раза и потовых желёз в 2,0 раза.

Универсальность механизма регенерации, осуществляемого посредством плюрипотентных стволовых клеток, подтверждается постепенным замещением клеток реципиента клетками донора при трансплантации стволовых клеток периферической крови у наблюдавшихся больных. Переливание крови (или трансплантация стволовых клеток/костного мозга, или клеток зародыша), по-видимому, приводит к формированию химерной особи. Данная особь обладает двумя типами плюрипотентных стволовых клеток с двумя различными генотипами. Последующая миграция стволовых клеток двух видов в тимус и обновление его собственных клеток микроокружения приведёт к формированию Т-лимфоцитов, воспринимающих антигены собственного организма и антигены донора как «свои».

При повреждении или гибели старых клеток клеточные факторы роста, действуя в различных комбинациях, избирательно регулируют пролиферацию и дифференцировку клеток-предшественниц (Alberts B. et al., 1994). В условиях недостаточности количества плюрипотентных стволовых клеток и, соответственно, камбиальных клеток в области некроза (или апоптоза) и невозможности завершения регенерации данного участка ткани уровни клеточных ростовых факторов будут возрастать, вызывая интенсивную пролиферацию фибробластов. В данных условиях количество фибробластов будет значительно преобладать над количеством камбиальных клеток, приводя к образованию рубца. Системность происходящих у лиц старших возрастных групп изменений подтверждается развитием атрофии и фиброзных изменений в большинстве тканях и органах. В частности у мужчин отмечается атрофия яичек, проявляющаяся в развитии фиброза базальной мембраны канальцев яичек, уменьшением количества клеток Лейдига и другими изменениями. Примерно одинаковая скорость снижения численности пула плюрипотентных стволовых клеток с возрастом определяет одинаковую интенсивность склерозирования большинства тканей у людей старших возрастных групп. Представленным значениям интенсивности склерозирования тканей соответствует скорость снижения уровня общего тестостерона у стареющих мужчин, составляющая по данным Дедова И.И. и Калинченко С.Ю. (2006) 0,4 - 2,8 % в год. При возрастном снижении продукции тестостерона в наиболее неблагоприятной ситуации оказываются андрогензависимые клетки: повышение уровня промоторных факторов канцерогенеза, сопровождающее гибель старых клеток, дополняет нарушения развития клеток при прохождении андрогензависимого этапа (Печерский А.В. и др., 2005). Соответственно, доля рака предстательной железы составляет значительную часть от всех онкологических заболеваний у мужчин старших возрастных групп (Пушкарь Д.Ю., 2002).

Как показало проведённое исследование стволовых клеток периферической крови у мужчин последние имеют андрогенные рецепторы и, соответственно, являются андроген-зависимыми. Возрастное снижение продукции половых гормонов негативно сказывается на развитии и пролиферации зависимых от их уровня плюрипотентных стволовых клеток, что является дополнительным негативным фактором, способствующим уменьшению их количества.

Таким образом, плюрипотентные стволовые клетки являются универсальным механизмом регенерации, сформированным в процессе эволюции. Возрастное снижение количества плюрипотентных стволовых клеток нарушает процессы обновления тканей, включая ткани эндокринных органов. Развивающийся гормональный дисбаланс усугубляет происходящие изменения. Соответственно, у людей старших возрастных групп повышается риск развития онкологических заболеваний, прогрессируют атрофические и склеротические процессы в подавляющем числе тканей, нарастают деструктивные изменения соединительной ткани (с уменьшением её прочностных характеристик). Перспективным способом обратного развития данных патологических процессов может стать трансплантация аллогенных плюрипотентных стволовых клеток от здоровых доноров одного с реципиентами пола, имеющих одинаковую с ними группу крови.

Изучение влияния снижения уровня тестостерона у больных, перенёсших орхидэктомию, на некоторые факторы гормональной регуляции, клеточные ростовые факторы и состояние клеточного иммунитета показало, что снижение уровня тестостерона вызывает повышение митотической активности, нарушения регуляции дифференцировки эпителия и наступления апоптоза предстательной железы, а также (при значительном снижении его уровня) декомпенсацию противоопухолевого иммунитета. PADAM нарушает дифференцировку клеток, имеющих андрогенные рецепторы. Для восполнения недостаточности митогенного действия тестостерона формируется целый комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, затрагивающих как эндокринный, так и паракринный, аутокринный уровни. Повышение ароматазной активности и уровня большинства клеточных ростовых факторов после орхидэктомии указывает на развитие компенсаторно-приспособительных реакций направленных на повышение митотической активности; их выраженность пропорциональна степени снижения уровня тестостерона. Инсулин, наряду с IGF-1, стимулирует митотическую активность. С этих позиций инсулинорезистентность можно рассматривать как механизм для повышения уровня инсулина, СТГ, IGF-1 и, соответственно, их митотической активности. Повышение уровня цитотоксических факторов клеточного иммунитета (TNF-б, гидролаз и других) свидетельствует о развитии компенсаторной реакции противоопухолевого клеточного иммунитета в ответ на повышение пролиферативной активности у больных с PADAM. Данная реакция направлена на утилизацию образующихся атипичных клеток и регуляцию апоптоза. При значительном увеличении числа атипичных клеток эффективность указанных факторов становится недостаточной. Повышение PSA, определявшееся до орхидэктомии у пациентов с раком предстательной железы, является не только следствием поступления в кровоток секрета прорастающих окружающие ткани злокачественных клеток эпителия ацинусов, но и дополнением компенсаторной активации системы комплемента и клеточного иммунитета, направленной на повышение цитотоксичности и запуск программы апоптоза в отношении к интенсивно-пролиферирующим клеткам. Повышение митотической активности, наравне с инсулинорезистентностью и остеопорозом, является частным проявлением метаболического синдрома, развитие которого у мужчин в значительной степени обусловлено снижением уровня тестостерона. Данные изменения, возникающие после орхидэктомии, создают условия для развития новой опухоли из низкодифференцированных андрогеннезависимых эпителиальных клеток, несмотря на происходящие атрофические изменения в андрогензависимых раковых клетках первичной опухоли. Принимая во внимание многостадийность онкогенеза (Копнин Б.П., 2000; Берштейн Л.М., 2000) и хороший ближайший эффект от андрогенной блокады, можно считать данную терапию перспективной при условии, что она будет проводиться относительно короткими курсами. По этой причине эффективной может считаться только фармакологическая андрогенная блокада (ввиду ее обратимости).

При изучении влияния уровня тестостерона на образование 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола в тестостерончувствительной клеточной линии фибробластов крайней плоти человека было выявлено, что минимальное накопление 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола происходит при содержании тестостерона в среде, соответствующему его нормальному физиологическому уровню в плазме крови у мужчин. Любое изменение содержания тестостерона в среде (как в сторону понижения, так и увеличения) приводит к достоверному росту образования 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола и, следовательно, увеличению активности ароматазы и 5б-редуктазы. Увеличение активности 5б-редуктазы и ароматазы способствует развитию доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы. Напротив, восстановление уровня тестостерона до физиологического уровня приводит к снижению продукции 5б-дигидротестостерона и 17в-эстрадиола и способствует профилактике данных заболеваний. При увеличении содержания тестостерона повышение активности 5б-редуктазы и ароматазы, по-видимому, также носит компенсаторный характер, так как основным путем уменьшения уровня тестостерона является повышение интенсивности его метаболизма (Wilson J.D., 1975). В данном случае одними из промежуточных продуктов оказываются 5б-дигидротестостерон и 17в-эстрадиол, которые и становятся причиной развития рака предстательной железы у животных, получавших в эксперименте большие дозы андрогенов (Лопаткин Н.А., 1998; Prehn R.T., 1999).

При изучении изменения экспрессии рецепторов стероидных гормонов при развитии частичного возрастного андрогенного дефицита принималось во внимание, что PADAM нарушает процесс дифференцировки клеток, имеющих андрогенные рецепторы. Указанные изменения при PADAM характерны для андрогензависимого пула переходных клеток предстательной железы, развивающегося из андрогеннезависимых транзиторно-пролиферирующих клеток (Лопаткин Н.А., 1998), и требующего для своего дальнейшего развития присутствия физиологически необходимого уровня тестостерона (Farber E., 1995; Sporn M.B., 1996; Russo J., Russo I.H., 1997; Берштейн Л.М., 2000). Данные процессы предшествуют злокачественному росту; их отражением являются изменения, наблюдаемые в перитуморозной зоне. Для восполнения недостатка эндокринных активаторов деления, в частности недостаточности митогенного действия тестостерона, формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций (Васильев Ю.М., 1997; Берштейн Л.М., 2000; Печерский А.В. и др., 2003), выражающийся как в усилении инкреции клетками пептидных факторов роста, повышении ароматазной, 5б-редуктазной активности, увеличении уровня эндокринных активаторов деления (соматотропного гормона, инсулина), витамина D (Печерский А.В. и др., 2003), так и в повышении продукции самого тестостерона. Повышение продукции тестостерона достигается не только за счёт гипофизарной стимуляции клеток Лейдига, но и посредством синтеза тестостерона другими тканями, для которых в нормальных условиях такая функция не свойственна. Данный вывод подтверждается значительным превалированием содержания тестостерона в перитуморозных тканях предстательной железы, в тканях опухолей предстательной железы, мочевого пузыря и прямой кишки над уровнями тестостерона сыворотки крови соответствующих больных. У больных раком предстательной железы уровни тестостерона в опухолевой ткани были достоверно выше аналогичных показателей в тканях перитуморозной зоны, что указывает на усиление внегонадной продукции тестостерона при значительном повышении митотической активности клеток. Внегонадная продукция тестостерона направлена на восполнение частичного возрастного андрогенного дефицита. Наибольшая выраженность данной компенсаторно-приспособительной реакции достигается при злокачественной трансформации тканей, вовлеченных в процессы компенсации. Рецепторный аппарат, воспринимающий сигнал, и инкретирующие, клетки и ткани представляют единую взаимозависимую систему (Neveu P.J., Le Moal M., 1990; Besedovsky H.O., Del Rey A., 1996; Берштейн Л.М., 1998). Повышение уровня соответствующего регулирующего фактора сопровождается активацией рецепторов на мембране клетки (Kettyle W.M., Arky R.A., 2001). Экспрессия AR и ER в перитуморозной ткани предстательной железы, а также экспрессия ER в перитуморозной ткани прямой кишки, дополняют повышение 5б-редуктазной и ароматазной активности, наблюдаемые при снижении уровня тестостерона. Интенсификации стероидогенеза в опухолевой ткани способствует лимфоцитарно-макрофагальная инфильтрация (Borkowski A. et al., 1978; Берштейн Л.М., 1998). Лимфоциты и макрофаги могут синтезировать тестостерон из андростендиона (Milewich L. at al., 1982; Coddington C.C. et al., 1988; Берштейн Л.М., 1998), а также обладают ароматазной активностью, трансформируя андрогены в эстрогены (Frisch R.E. et al., 1980; Mor G. et al., 1998; Lea C.K. et al., 1997; Берштейн Л.М., 1998). Лимфоцитарная и макрофагальная инфильтрация опухолей предстательной железы, мочевого пузыря и прямой кишки, а также перитуморозной зоны данных органов дополняет общую компенсаторную реакцию, направленную на повышение митотической активности. Повышение в плазме крови при PADAM уровней СТГ, инсулина, эстрадиола, 5б-дигидротестостерона, витамина D, bFGF, IGF-1, EGF, являющихся промоторными факторами канцерогенеза, стимулирует клеточную пролиферацию и подавляет запуск программы апоптоза (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). В перитуморозной зоне у наблюдавшихся больных выявлялась экспрессия Ki67, отражающая интенсивность клеточной пролиферации, а также экспрессия bcl-2, характеризующая подавление апоптоза. Внегонадная продукция тестостерона целым рядом опухолей и тканей, сопровождаемая повышением пролиферативной активности, обусловлена частичным возрастным андрогенным дефицитом (PADAM). Данные изменения направлены на компенсацию тестикулярной недостаточности и являются частным проявлением метаболического синдрома (X-синдрома). Описанные патологические процессы затрагивают все органы и ткани организма как андроген-зависимые, так и андроген-независимые, повышая риск их опухолевой трансформации.

Проведенные морфологические исследования особенностей эпителиально-стромальных взаимоотношений в перитуморозной зоне рака предстательной железы свидетельствуют о достоверном превалировании атрофических изменений эпителиальных и стромальных клеток перитуморозной зоны над аналогичными изменениями при ДГПЖ. Атрофия эпителия желез перитуморозной зоны у больных раком предстательной железы свидетельствует о недостаточности продукции тестостерона (PADAM) у обследованных больных. Ввиду нарушения дифференцировки клеток, имеющих андрогенные рецепторы, а также повышения уровней промоторных факторов канцерогенеза в плазме крови при PADAM, в перитуморозной зоне у данных больных закономерно определялось повышение экспрессии Ki67, отражающее интенсивность клеточной пролиферации. Таким образом, атрофические изменения андрогензависимых клеток, обусловленные PADAM, сопровождаются повышением риска их бластоматозной трансформации.

Изучение роли частичного возрастного андрогенного дефицита в развитии метаболического синдрома и патологии предстательной железы выявило, что через месяц после начала андрогензаместительной терапии у больных по сравнению с исходными данными наблюдалось достоверное снижение уровней СТГ, АКТГ, кортизола, инсулина, холестерина общего, глюкозы, ПТГ. При инсулинорезистентности, сопутсвующей PADAM, нарушается транспорт и утилизация глюкозы. У наблюдавшихся больных с PADAM до начала андрогензаместительной терапии уровни инсулина и глюкозы значительно превышали аналогичные показатели через месяц после её начала. В ответ на нарушения транспорта и метаболизма глюкозы, повышение уровня инсулина нейроны гипоталамуса выделяют в воротную систему гипофиза соматолиберин и кортиколиберин. Повышение инкреции соматолиберина и подавление инкреции соматостатина приводят к повышению уровня контринсулярного гормона - СТГ. СТГ стимулирует образование IGF-1 (Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Кортиколиберин вызывает выброс АКТГ, который усиливает инкрецию другого контринсулярного гормона - кортизола в коре надпочечников (Lavin N., 1999). Развивается истощение в-клеток (Lavin N., 1999). До начала андрогензаместительной терапии у наблюдавшихся больных уровни СТГ, АКТГ и кортизола превышали аналогичные показатели через месяц после её начала. Увеличение уровня эстрогенов при PADAM дополнительно повышает инкрецию СТГ и, соответственно, IGF-1 (Lavin, 1999). Уровни СТГ и инсулина у наблюдавшихся больных до начала андрогензаместительной терапии были выше аналогичных показателей через месяц после её начала. Таким образом, следствием развития инсулинорезистентности при возрастном снижении продукции тестостерона является повышение уровней инсулина, СТГ, IGF-1 и, соответственно, их митотической активности. Инсулинорезистентность и сопутствующее ей увеличение инсулина приводят к дислипопротеинемии, поскольку избыток инсулина стимулирует липогенез и синтез ЛПОНП в печени (Lavin N., 1999). У наблюдавшихся больных с PADAM уровень общего холестерина до лечения превалировал над соответствующим показателем через месяц после начала андрогензаместительной терапии. Повышение ароматазной и 5б-редуктазной активности достигается не только повышением активности ферментов, но и увеличением их количества - повышается доля тканей, содержащих данные ферменты, в частности наблюдается компенсаторное увеличение жировой ткани и рост доброкачественной гиперплазии предстательной железы. ГСПГ у мужчин связывается как с тестостероном, так и с эстрогенами при сохранении большего сродства к тестостерону (Greendale G.A. et al., 1997). Повышение риска развития остеопороза у мужчин с первичным гипогонадизмом и у женщин при дефиците эстрогенов в период менопаузы обусловлено повышением порога чувствительности клеток околощитовидных желез к кальцию, вследствие чего нарушается механизм подавления инкреции ПТГ в ответ на гиперкальциемию. В результате клетки околощитовидных желез инкретируют избыточное количество ПТГ. Уровень ПТГ у наблюдавшихся больных до начала андрогензаместительной терапии был выше аналогичного показателя через месяц после её начала. Избыток ПТГ ускоряет резорбцию костной ткани и усиливает вымывание кальция из костей, что приводит к гиперкальциемии (Lavin N., 1999). Увеличение уровня ПТГ вызывает повышенное образование ИФР-1 (Lavin N., 1999), что дополнительно увеличивает уровни ИФР-1 и инсулина у больных с PADAM. Нарушение реализации гормонального действия инсулина при инсулинорезистентности сопровождается снижением активности остеобластов, что способствует остеопорозу и гиперкальциемии (Lavin N., 1999). У мужчин риск развития остеопороза уменьшается при назначении андроген-заместительной терапии, что подтверждается уменьшением уровня ПТГ у наблюдавшихся больных через месяц после её начала. Повышение образования основного фактора роста фибробластов, инсулиноподобных факторов роста, трансформирующего фактора роста-б приводит к стимуляции пролиферации тканей предстательной железы (Зазеров В.Г., Северин Е.С., 1998). При этом bFGF, уровень которого до назначения андрогензаместительной терапии был значительно выше аналогичного показателя через месяц после её начала, оказывает наиболее выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию клеток эпителия (Лопаткин Н.А., 1998). Инсулин, наряду с IGF-1, повышает митотическую активность клеток (Берштейн Л.М., 2000), в том числе клеток тканей предстательной железы. Таким образом, повышение у мужчин с PADAM уровней АКТГ, кортизола, СТГ, ПТГ, инсулина, глюкозы, холестерина, bFGF способствует развитию как доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, так и инсулинорезистентности (сахарного диабета 2 типа) и остеопороза. Данные заболевания являются частными проявлениями метаболического синдрома (X-синдрома). Последний отражает комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, развитие которых у мужчин старших возрастных групп в значительной степени обусловлено снижением продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003). Обратное развитие указанных патологических процессов наблюдается при коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита.

Исследование влияния частичного возрастного андрогенного дефицита на импульсный режим инкреции некоторых гормонов выявило, что через месяц после начала андрогензаместительной терапии у больных по сравнению с исходными данными наблюдалось достоверное увеличение амплитуды колебаний уровней ЛГ, ФСГ, СТГ, общего тестостерона, кортизола и инсулина (относительно средних значений). Эндокринная и нервная системы функционируют координированно, поддерживая постоянство внутренней среды организма. Эндокринная система является продолжением центральной нервной системы. Нейросекреторные клетки гипоталамуса сочетают в себе свойства обеих систем: они получают информацию от вышележащих отделов ЦНС через синаптическую передачу и, в то же время синтезируют гормоны, которые транспортируются с током аксоплазмы вниз по аксону в гипофиз. Сенсорный стимул преобразуется в инкрецию гормона; такое преобразование носит название нейроэндокринного ответа (Грин П. и др., 1993). Передача информации в ЦНС осуществляется с помощью частотно-импульсного кодирования (Губанов Н. И., Утепбергенов А.А., 1978). Регуляция ритма инкреции гормонов гипоталамуса осуществляется супрахиазматическим ядром среднего мозга (Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Информативность передаваемого биологического сигнала зависит не только от уровня гормона, но и от частоты его выбросов. Информация в ЦНС, передаваемая в виде нервных импульсов, следующих друг за другом с определенной частотой, объединенных в «пакеты», трансформируется в пульсовой ритм образования гормонов (Печерский А.В. и др., 2002). Развитие PADAM сопровождается нарушением импульсного режима инкреции гормонов аденогипофиза. Данные изменения приводят к ограничению и извращению передаваемой информации, регулирующей целый ряд физиологических процессов, включая дифференцировку клеток (Печерский А.В. и др., 2002). Так, частота ритма образования гонадотропин-рилизинг гормона, определяющая соотношение ЛГ и ФСГ, оказывает непосредственное влияние на уровни клеточных факторов роста (Lavin N., 1999) и, соответственно, на пролиферацию клеток. При возрастном снижении продукции тестостерона нарушается согласование центрального и периферического звена гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы. Ответ клеток Лейдига в тоническом режиме на импульсное образование гонадотропин-рилизинг гормона и ЛГ у больных с PADAM сопровождается постепенным переходом в тонический режим инкреции гормонов гипофиза и гипоталамуса. Меньшие значения амплитуды импульсной инкреции ЛГ и ФСГ у наблюдавшихся больных до лечения по сравнению с аналогичными показателями через месяц после начала андрогензаместительной терапии являются подтверждением данного заключения. Подавление импульсной инкреции гонадотропин-рилизинг гормона, в свою очередь, отражается на соотношении ЛГ и ФСГ, образовании клеточных ростовых факторов. Инсулинорезистентность, сопутствующая PADAM, приводит к истощению в клеток и нарушению импульсной инкреции инсулина (Lavin N., 1999). До проведения андроген-заместительной терапии у больных с PADAM отмечалась значительно более низкая амплитуда колебаний уровня инсулина. Таким образом, возрастное снижение продукции периферических гормонов (в частности PADAM) приводит к утрате импульсного ритма и установлению тонического режима инкреции целого ряда гормонов, нарушению регуляции клеточного цикла и повышению митотической активности. Обратное развитие данных изменений наблюдается при проведении у мужчин старших возрастных групп с PADAM андрогензаместительной терапии.