Анализ результатов обследования и лечения 39 пациентов со стволовой и мошоночной гипоспадией позволил выявить особенности течения пубертата, нарушение функции клеток Сертоли. Установлено, что параметры интратестикулярного кровотока гонад и объем предстательной железы имеют сильную корреляционную взаимосвязь с показателями ФСГ и ингибина Б и отражают функциональное состояние репродуктивной системы
Формирование полового члена и уретры начинается на 8 неделе гестационного периода под действием тестостерона и его активного метаболита дигидротестостерона. Врожденный порок развития, характеризующийся отсутствием дистальной части уретры, определен как гипоспадия. Частота гипоспадии среди новорожденных мальчиков составляет 0,5% [1]. Выделяют дистальные (головчатую, коронарную), среднюю (стволовую) и проксимальные (мошоночную, промежностную) формы дистопии меатуса [2]. Согласно Консенсусу ESPA 2006 года изолированная проксимальная гипоспадия, а также сочетание гипоспадии с другими аномалиями строения наружных половых органов относятся к нарушениям формирования пола. Такие пациенты требуют специализированного обследования, направленного на молекулярную верификацию диагноза, определение функционального потенциала репродуктивной системы, оценку полового созревания, составление прогноза фертильности [3].
Литературные данные об этиологии гипоспадии противоречивы. В работах IA Aaronson et al., 1997, ЛБ Меновщиковой, 2010 нарушение биосинтеза тестостерона найдено у 36 - 40% мальчиков с изолированной проксимальной гипоспадией [4, 5]. Исследования A Feyaerts, 2002, NH Holmes, 2004, основанные на молекулярно-генетической диагностике, напротив, доказывают отсутствие ферментативных дефектов у обследованных ими пациентов [6, 7].Согласно данным RI Silver, DW Russel, 1999; S Elzanaty, 2006 генетический полиморфизм гена 5α-редуктазы II типа (SRD5A2) определяет концентрацию метаболитов тестостерона и является значимым в патогенезе гипоспадии [8, 9]. Fukami M, 2008 идентифицировал мутацию гена CXorf6 (Xq28), у пациентов с изолированной пеноскротальной гипоспадией. Эксперементальными исследованиями было показано, что ген экспрессируется в фетальных клетках Лейдига и Сертоли. Нарушение экспрессии гена CXorf6 в критические периоды эмбриогенеза препятствует продукции тестостерона [10, 11]. Помимо генетических причин, существуют ятерогенные факторы. Прогестерон является конкурирующим ингибитором 5-альфа редуктазы, нарушает биосинтез дигидротестостерона. Экстракорпоральное оплодотворение или прием матерью гормональных препаратов во время беременности увеличивают риск развития гипоспадии [12]. Таким образом, несмотря на многообразие этиологических факторов, единственным патогенетическим механизмом является нарушение продукции либо действия активных андрогенов.
Одновременно с этим, авторы MH. Hsieh, A Hollander et al., 2010 обозначили проблему инфертильности пациентов с гипоспадией. Только 23% мальчиков, оперированных по поводу пеноскротальной и промежностной форм, сохраняют способность к репродукции [13]. В связи с этим, особую актуальность приобретает изучение становления и развития репродуктивной системы. Однако работ, характеризующих течение полового созревания пациентов с гипоспадией, нами не обнаружено. Оценка репродуктивной функции традиционно проводится на основании данных спермограммы. Однако проведение этого исследования в подростковом возрасте лимитировано отсутствием сперматогенеза, этическими нормами, а кроме того, отсутствием референсных величин и диагностических критериев для данного возрастного периода. Целый ряд исследований последнего десятилетия показал, что хорошим маркером сперматогенеза является ингибин Б – гликопротеид, секретируемый клетками Сертоли и угнетающий фолликулостимулирующую функцию гипофиза [14]. Критические изменения в регуляции секреции ингибина Б возникают в период пубертата. В начале пубертата, на стадии активной пролиферации клеток Сертоли, базальный уровень ингибина увеличивается под действием стимулирующего влияния ФСГ. На стадии G3 и G4, когда пролифереция клеток Сертили завершается и начинается сперматогенез, устанавливается отрицательная корреляционная связь между ингибином и ФСГ, концентрация ингибина стабилизируется и соответствует плотности клеток Сертоли [15].
Целью нашего исследования явилось оценить функциональное состояние репродуктивной системы мальчиков, оперированных по поводу гипоспадии, на основании клинических, гормональных и инструментальных исследований в период пубертата.
Материалы и методы
В открытое проспективное исследование включены 39 мальчиков с гипоспадией. Первую группу составили 20 мальчиков со стволовой формой гипоспадии, вторую - 19 пациентов с мошоночной формой. Сочетание гипоспадии с другими аномалиями развития наружных половых органов имело место у 23 % детей: односторонней паховой задержкой яичка - у 4-х детей, частичным расщеплением мошонки – у 4-х, пеноскротальной транспозицией – у 1 ребенка. Большинство мальчиков имели кариотип 46, XY. Структурные аномалии хромосом в виде увеличения блоков C-гетерохроматина 46, XYqh+ были обнаружены у двух обследованных нами пациентов. У 1 ребенка был выявлен синдром XX-men, при статистическом анализе данных этот ребенок был исключен из группы исследования.
Всем пациентам была проведена пластика наружных половых органов и уретры в возрасте 2,23 ± 1,07 лет. Возраст пациентов на момент начала нашего исследования составлял 10 - 12 лет, на момент окончания – 14 – 15 лет. Контрольную группу составили 75 практически здоровых мальчиков от 10 до 16 лет, со средними показателями физического развития и I – IV стадией полового развития по Таннеру.
Обследование проводилось по единому алгоритму и включало изучение анамнеза, оценку физического и полового развития соответственно стадиям Таnner J.M., 1970. Орхиометрия выполнялась при помощи орхидометра Прадера. Ультрасонографию и доплерометрию гонад, выполняли при помощи аппарата Medison SA 9900, Южная Корея с использованием линейного датчика Рrime 5 – 12 МГц. При ультразвуковом сканировании определяли объем и симметричность пубертатного развития гонад, структуру паренхимы тестикула и придатка. Аренхиматозный кровоток яичка оценивали на основании абсолютных (линейная скорость кровотока - PSV, средняя скорость кровотока – Vm) и относительных (индекс резистивности – Ri) количественных показателей доплерографии тестикулярных артерий. Трансректальное ультразвуковое сканирование (ТРУЗИ) предстательной железы проводили подросткам старше 14 лет В ходе ТРУЗИ оценивали объем, структуру и симметричность долей, дифференцировку структурных элементов предстательной железы, состояние семенных пузырьков, наличие тканевого кровотока [16].
Гормональное обследование включало определение гонадотропинов и андрогенов: андростендиона, общего тестостерона, дигидротестостерона в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов DRG ELISA Техсистемс, Россия. С целью исключения ферментативных дефектов биосинтеза и метаболизма тестостерона оценивали соотношения базального уровня андрогенов андростендион / тестостерон (Ас / Т) и тестостерон / дигидротестостерон (Т / ДГТ) для пациентов с III и IV стадиями полового развития. Для пациентов, не достигших III стадии пубертата, оценивали соотношения Ас / Т и Т / ДГТ на фоне стандартного трёхдневного теста с хорионическим гонадотропином. Определение уровня ингибина Б в сыворотке крови также осуществляли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов производства «DRG International», США.
Статистический анализ данных выполнен с помощью пакета программ XLStatistics, Version 4. Количественные показатели представляли в виде M±σ (M – выборочное среднее, σ – выборочное стандартное отклонение) и Me [Q1; Q3] (Me – медиана; Q1, Q3 – первый и третий квартили) - для количественных признаков, распределение которых отличалось от нормального. Сравнение двух количественных показателей в разных группах осуществляли при помощи критерия Манна – Уитни. Различия считали статистически значимыми при p < 0,05 Для изучения взаимосвязи между количественными показателями применяли метод ранговой корреляции Спирмена.
Результаты
При первичном обследовании признаки начала пубертата (стадия G2 по Таннеру и объем гонад более 4 мл) обнаружены лишь у 15,4 % мальчиков с гипоспадией. Большинство пациентов (84,6%) не имели признаков полового развития, базальный уровень гонадотропинов и тестостерона соответствовал допубертатным значениям (таблица 2). Функциональная оценка гонад проводилась на фоне пробы с хорионическим гонадотропином. Проба характеризовалась пубертатным выбросом тестостерона у всех пациентов, соотношение Ас / Т было < 1, а соотношение Т / ДГТ < 20. Таким образом, убедительных данных за наличие ферментативных дефектов биосинтеза тестостерона и дигидротестостерона не было получено. В контрольной группе начало пубертата зафиксировано у 57% детей. Показатели гонадотропинов и тестостерона соответствовали клинической стадии полового развития (таблица 1).
В течение 3-х лет мы осуществляли мониторинг полового развития пациентов. Отмечали наличие признаков пубертата и последовательность их возникновения, выявляли патологические клинические и эхографические симптомы, оценивали показатели репродуктивных гормонов. Средний возраст начала пубертата у мальчиков с гипоспадией соответствовал 12,8±0,6 годам и отставал от срока начала пубертата здоровых детей на 1 - 1,5 года. Объем гонад моменту начала пубертата соответствовал 5,3±1,2 мл, и не отличался от здоровых мальчиков (таблица 2). Средний возраст пубархе составил 13,8±0,6 лет у пациентов с гипоспадией, 12,3±0,7 лет у здоровых детей. Инвертированный пубертат наблюдался у 17,2 % пациентов. Гинекомастия на фоне полового развития обнаружена у 13,7% мальчиков с гипоспадией и у 2,6 % здоровых детей.
Окончательная оценка органов репродуктивной системы проведена в возрасте 14 – 15 лет. Все мальчики контрольной группы имели III – IV стадии пубертата по Tanner. В группе I этой стадии полового развития также достигли большинство пациентов (73,6%). Средний объем гонад мальчиков со стволовой формой гипоспадии составил 14,9±3,4 мл и не отличался от здоровых подростков (таблица 2). Длина полового члена была достоверно меньше, чем в группе контроля, но укладывалась в диапазон [-2; +2] SD у 83,3 % детей, микропения отмечена у 17,6% пациентов.
При ультразвуковом сканировании гонад определяли объём, структуру тестикула и придатка, оценивали интенсивность интратестикулярного кровотока. Объем тестикулярной ткани у пациентов с гипоспадией не имел достоверных различий с группой здоровых мальчиков. Однако изменения структуры придатков: нарушение дифференцировки протоков, склеротические изменения головки, киста головки определены у 25% детей. Проведение доплерометрии показало снижение скорости тканевого кровотока – 3,6 [2,3; 5,2] м/с, увеличение индекса резистивности – 0,67 [0,6; 0,75] и характеризовало нарушение трофики гонад у 60% пациентов исследуемой группы (таблица 2).
Важным критерием развития репродуктивной системы является пубертатный рост и дифференцировка предстательной железы. Согласно данным М.И.Пыкова, средний объем предстательной железы у здоровых мальчиков, достигших возраста 14 лет, составляет 11,7 [8,4; 15] мл, минимальный объем предстательной железы (M - 2SD) - 5,06 мл. При проведении трансректального ультразвукового сканирования объём предстательной железы у мальчиков I группы составил 9,6 [5,8; 12] мл. Четверо пациентов имели объем предстательной железы менее 5 мл, семявыносящие протоки не дифференцировались, семенные пузырьки имели вид тяжей. Ультразвуковая картина соответствовала допубертатной эхографической анатомии и была расценена нами как гипотрофия предстательной железы.
Результаты гормонального обследования подростков, оперированных по поводу стволовой гипоспадии, показаны в таблице 2. Как видно из таблицы, показатели ЛГ и тестостерона мальчиков I группы, имеющих III и IV стадии полового развития, соответствовали показателям здоровых детей. При оценке оси ФСГ – Ингибин Б, было выявлено снижение уровня ингибина Б в сочетании с повышением уровня фолликулостимулирующего гормона у 43% мальчиков. Медианы этих гормонов и интерквартильный размах данных показателей достоверно отличались от группы контроля (Z = -4,8, p< 0,001). Совокупность полученных данных характеризовала снижение функции клеток Сертоли, являлась неблагоприятным прогностическим фактором в отношении фертильности подростков с гипоспадией.
Вторую стадию полового развития (G2 по Tanner) имели 27% детей I группы. Клинические и гормональные характеристики пубертата этих пациентов сравнимы с показателями здоровых детей 10 – 12 лет.
При оценке полового развития во 2 группе мальчиков было отмечено, что III – IV стадии Tanner к 14 – 15 годам достигли лишь 37% пациентов с мошоночной формой гипоспадии. Большинство мальчиков имели II стадию пубертата по Tanner. Как видно из таблицы 3, объем гонад у мальчиков данной группы соответствовал клинической стадии полового развития. Однако длина полового члена была существенно меньше, чем в группе пациентов со стволовой гипоспадией и достоверно отличалась от группы контроля. Микропения установлена у 52,6% пациентов, вторая половина мальчиков с мошоночной гипоспадией имели длину полового члена в диапазоне [-1; -2] стандартных отклонений.
При проведении ультразвукового исследования гонад, нарушения эхографической структуры определены у 36,8% пациентов в виде склеротических изменений головки придатка, нарушения дифференцировки протоков. При исследовании интратестикулярного кровотока, также как и в первой группе, было выявлено уменьшение линейной – 3,5 [2,8; 7,8] м/с и средней 3,2 [1,5; 5,8] м/с скорости кровотока яичковой артерии по сравнению с контрольной группой (таблица 2). Дефицит тестикулярного кровотока определен у 63% мальчиков с мошоночной формой гипопадии.
При выполнении трансректального ультразвукового сканирования объём предстательной железы мальчиков II группы составил 4,7 [2,3; 5,2] мл и был достоверно меньше, чем в группе 1. Сравнение данного показателя с группой контроля позволило установить гипотрофию предстательной железы. Грубые структурные изменения, такие как отсутствие четкой дифференцировки долей, гипоплазия семенных пузырьков, нарушение дифференцировки протоков определены у 6 (31%) пациентов.
Результаты гормонального обследования подростков, оперированных по поводу мошоночной гипоспадии, показаны в таблице 2. Как видно из таблицы, показатели ЛГ и тестостерона мальчиков II группы, имеющих III и IV стадии полового развития, соответствовали показателям здоровых детей. Статистически вычисленные значения ингибина – 39,8 [30; 80] пг/мл в этой группе подростков были достоверно ниже, чем в группе мальчиков со стволовой гипоспадией - 123 [63; 185] пг/мл (Z = -4,7, p < 0,001 ) и резко отличались от группы контроля – 202 [188; 230] пг/мл (Z = -3,8, p < 0,00001). Уровень фолликулостимулирующего гормона – 5,2 [4; 7,3] был достоверно выше диапазона значений контрольной группы (Z = 2,9, p< 0,002). Обращало на себя внимание, что у 4-х мальчиков данной подгруппы уже на второй стадии полового развития отмечалось повышение уровня ФСГ до 7,6 – 11,9 мМЕ/мл Совокупность полученных данных характеризовала снижение функционального потенциала клеток Сертоли. Для выявления взаимосвязи ингибина Б и фолликулостимулирующего гормона с другими показателями активности репродуктивной системы подростков, мы провели корреляционный анализ (таблица 3). Достоверной взаимосвязи ингибина Б с объемом гонад и длиной полового члена не выявлено. Однако установлена сильная прямая корреляция ингибина Б с показателями линейной и средней скорости тестикулярного кровотока (r = 0,8, p = 0,01), объёмом предстательной железы (r = 0,68, p = 0,04); статистически значимая обратная корреляционная связь фолликулостимулирующего гормона с аналогичными показателями (таблица 3).
Таким образом, при оценке состояния репродуктивной системы мальчиков, оперированных по поводу стволовой и мошоночной гипоспадии, было установлено, что возраст инициации пубертата отставал от здоровых детей в среднем на 1 – 1,5 года. Течение пубертата характеризовалось поздним появлением пубархе, микропенией. Выявлены структурные изменения тестикулярных придатков, дефицит тестикулярного кровотока, гипотрофия предстательной железы с нарушением её дифференцировки. На основании определения ЛГ и тестостерона в сыворотке крови нарушения функции клеток Лейдига у мальчиков с гипоспадией не обнаружено. На основании определения ФСГ и ингибина Б установлено нарушение функции клеток Сертоли. Определены корреляционные взаимосвязи фолликулостимулирующего гормона и ингибина Б с показателями скорости тестикулярного кровотока и объемом предстательной железы, что позволило сделать следующие выводы:
1. Течение пубертата у пациентов с гипоспадией характеризовалось поздним появлением пубархе, микропенией, дефицитом паренхиматозного кровотока гонад у 17,6% мальчиков со стволовой формой гипоспадии и у 52,6% мальчиков с мошоночной формой.
2. Гипотрофия предстательной железы установлена у 60% пациентов со стволовой формой гипоспадии и у 89% мальчиков с мошоночной формой.
3. Установлено нарушение функции клеток Сертоли у 43% мальчиков со стволовой формой и у 68% мальчиков с мошоночной формой гипоспадии на основании определения ФСГ и ингибина Б в сыворотке крови.
4. Параметры интратестикулярного кровотока гонад и объем предстательной железы имеют сильную корреляционную взаимосвязь с показателями ФСГ и ингибина Б и отражают функциональное состояние репродуктивной системы.
Таблица 1. Клинико-гормональные показатели полового развития мальчиков 10 – 12 лет
Группа |
Группа 1 Стволовая гипоспадия N= 20 |
Группа 2 Мошоночная гипоспадия N=19 |
Контроль N=35 |
V гонад, мл |
3,8±0,8 |
4,2± 0,5 |
5,8 ± 0,5 |
L пениса, см |
4,3 ± 1,1 |
3,6±0,9 |
6,4 ± 1,1 |
ЛГ, мЕ/л |
1,1 [0,7; 1,3] |
1,4 [0,4; 1,7] |
1,5 [0,8; 1,7] |
ФСГ, мЕ/л |
2,0 [1,6; 3,4] |
2,4 [1,2; 4,5] |
2,0 [1,1; 2,6] |
Т. общ., нмоль/л |
3,9 [2,3; 6,2] |
3,5 [1,5; 3,7] |
6,8 [4,7; 7,3] |
Таблица 2. Клинико-гормональные показатели полового развития мальчиков 14 - 15 лет
Группа 1 Стволовая гипоспадия N= 20 |
Группа 2 Мошоночная гипоспадия N=19 |
Контрольная группа N=40 |
|||
G2 n=5 |
G 3-4 n=14 |
G2 n=12 |
G 3-4 n=7 |
G 3-4 n= 40 |
|
Объём гонад, мл |
4,9 ± 0,8 |
14,9± 3,4 |
4,5 ±0,5 |
15,7 ± 2,6 |
16,8 ± 3,6 |
Длина полового члена, см |
4,6 ± 1,1 |
5,5 ± 0,5* |
3,2 ±0,6 |
4,7 ±1,7* |
8,6 ± 1,9 |
Показатели интратестикулярного кровотока PSV, м/с Vm, м/с Ri |
4,5 [2,8; 9,3] 3,6 [2,3; 5,2] 0,6 [0,6; 0,75] |
3,5 [2,8; 7,8] 3,2 [1,5; 5,8] 0,7 [0,7; 0,8 |
9,2 [8,3; 13,4] 5,9 [ 5,2; 7,6] 0,6 [0,5, 0,65] |
||
Объем предстательной железы |
9,6 [5,8; 12] |
4,7 [2,3; 5,2] |
11,7 [8,4; 15] |
||
ЛГ, мЕ/л |
1,1 [0,6;1,2] |
4,5 [1,6; 6,4] |
1,2 [1,3; 1,7] |
3,4 [2,2; 4] |
3,4 [2,6; 3,9] |
ФСГ, мЕ/л |
2 [1,5; 2,4] |
4,5 [1,6; 6,4] |
3,4 [1,8; 7,1] |
5,2 [4, 7,3] |
1,3 [0,8; 1,6] |
Тестостерон, нмоль/л |
4,3 [2,6; 7,4] |
30,5 [18,7; 40] |
5,5 [4,3; 6,7] |
28,6 [19, 35] |
27 [18; 32] |
Ингибин Б, пг/мл |
123[63; 185] |
39,8[30; 80] |
202 [188; 230] |
Таблица 3. Корреляционные взаимосвязи показателей, характеризующих состояние репродуктивной системы (r – коэффициент корреляции Спирмена)
Показатель |
Объем гонад |
Длина полового члена |
PSV |
Vm |
Объем предстательной железы |
Ингибин Б |
0,4 p= 0,2 |
0,2 p = 0,15 |
0,8 p = 0,01 |
0,83 p = 0,01 |
0,68 p = 0,04 |
ФСГ |
0,38 p = 0,5 |
-0,2 p = 0,3 |
- 0,6 p= 0,02 |
-0,63 p=0,01 |
-0,5 p = 0,023 |