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.