Издательство ООО Сударыня - ЧАСТИЧНЫЙ ВОЗРАСТНОЙ АНДРОГЕННЫЙ ДЕФИЦИТ, роль в развитии метаболического синдрома и патологии предстательной железы - Издательско-полиграфические работы в Санкт-Петербурге - Широкий спектр полиграфических услуг. Современное оборудование для всех стадий технологического процесса печати, допечатной подготовки и послепечатной обработки.
Издательство ООО
"Сударыня" г. Санкт -
Петербург, Московский пр. д.149 к. В, оф. 412, Т/ф.: (812) 388-93-41
Пишите на E-mail:
Санкт-Петербургская Медицинская Академия Последипломного Образования
А.В.Печерский
ЧАСТИЧНЫЙ ВОЗРАСТНОЙ АНДРОГЕННЫЙ ДЕФИЦИТ (роль в развитии метаболического синдрома и патологии предстательной железы)
Третье издание
Санкт-Петербург, 2007
Автор – канд. мед. наук, доцент кафедры хирургических болезней Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования А.В.Печерский
Рецензенты:
- главный уролог Комитета по здравоохранению Администрации Санкт-Петербурга, заведующий кафедры урологии Санкт-Петербургской медицинской академии им. И.И.Мечникова, д-р мед. наук, профессор, Б.К.Комяков;
- заведующий курсом урологии медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета, д-р мед. наук, профессор А.И.Горелов.
Монография посвящена актуальной проблеме – частичному возрастному андрогенному дефициту (андропаузе). Нарушения обновления тканей у людей старших возрастных групп рассматриваются как основной этиологический фактор развития частичного возрастного андрогенного дефицита. Показана связь данной патологии с развитием метаболического синдрома, доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы у мужчин. В третье издание внесен целый ряд дополнений.
Монография предназначена для урологов, эндокринологов, онкологов и врачей смежных специальностей.
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений….….5
Введение…...7
Нарушение обновления тканей у лиц старших возрастных групп как основная причина развития частичного возрастного андрогенного дефицита.……9
Изменение аденогипофизарной регуляции при частичном возрастном андрогенном дефиците …..56
Влияние изменения уровня тестостерона на активность 5α-редуктазы, ароматазы и уровни клеточных ростовых факторов..59
Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на углеводный обмен...68
Влияние возрастного снижения продукции тестостерона на минеральный обмен….….74
Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на иммунную систему..….78
Изменение экспрессии рецепторов стероидных гормонов при развитии частичного возрастного андрогенного дефицита..……84
Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на импульсный режим инкреции некоторых гормонов...91
Роль тестостерона в регуляции экспрессии генов некоторых факторов пролиферации...98
Внегонадная продукция тестостерона у мужчин с частичным возрастным андрогенным дефицитом..102
Роль частичного возрастного андрогенного дефицита в развитии доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы..107
Диагностика частичного возрастного андрогенного дефицита...115
Способы коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита…..119
Заключение….133
Список литературы……138
К л ю ч е в ы е с л о в а: адренокортикотропный гормон, андрогенная блокада, глобулин, связывающий половые гормоны, 5a-дигидротестостерон, доброкачественная гиперплазия предстательной железы, инсулиноподобный фактор роста-1, инсулин, интерлейкин 1α, интерлейкин 1β, лютеинизирующий гормон, общий тестостерон, основной фактор роста фибробластов, плюрипотентные стволовые клетки, рак предстательной железы, свободный тестостерон, соматотропный гормон, трансформирующий фактор роста-β, фактор некроза опухолей-α, фолликулостимулирующий гормон, эпидермальный фактор роста, 17b-эстрадиол, PSA
ВВЕДЕНИЕ
В 1940 году Ю.Я. Керкис (1940) основной причиной возрастных изменений у стареющего человека назвал развитие биохимического дисбаланса, сопровождающегося изменением соотношения образующихся продуктов физиологических процессов и реакций.
Поддержание биохимического баланса детерминировано генетически и формируется в процессе естественного отбора. В борьбе за существование к условиям жизни больше приспособлены виды, обладающие репродуктивным преимуществом (Грин Н. и др., 1993), обеспечивающие рождение и начало самостоятельного существования достаточного количества потомства. По окончании репродуктивного периода родительские особи перестают оказывать какое-либо существенное влияние на сохранение вида; их дальнейшая судьба становится безразлична для эволюции. С этого времени начинается завершающий этап онтогенеза, находящийся вне влияния естественного отбора. Именно в этот период наблюдается развитие биохимического (в том числе гормонального) дисбаланса. У людей, несмотря на сохраняющуюся социальную значимость, период оптимального функционирования, отведенный эволюцией, заканчивается к 35-40 годам.
Коммитированные клетки-предшественники и дифференцированные клетки могут делиться ограниченное число раз (Alberts B. et al., 1994) и не в состоянии обеспечить регенерацию тканей на протяжении всего онтогенеза. Обновление тканей на протяжении такого длительного периода невозможно без участия специализированной системы, ответственной за регенерацию. Данная система представлена плюрипотентными стволовыми клетками, которые способны дифференцироваться во все типы соматических клеток и в линию половых клеток, а также обладают способностью к самообновлению на протяжении всей жизни организма. Плюрипотентные стволовые клетки являются универсальным механизмом регенерации, сформированным в процессе эволюции.
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 снижается циркулирующий в крови тестостерон. Развивается так называемый частичный возрастной андрогенный дефицит (в англоязычной литературе: partial androgen deficiency of aging men (PADAM)) (Bremner W.J. et al., 1983; Gray A. et al., 1991). Для восполнения недостаточности продукции тестостерона формируется целый комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, затрагивающих как эндокринный, так и паракринный, аутокринный уровни (Печерский А.В. и др., 2003).
PADAM вызывает нарушение механизмов регуляции в системе гонады-гипофиз-гипоталамус, в частности увеличение активности гипофиза (Дильман В.М., 1973; Vermeulen A., Kaufman J.M., 1998).
При PADAM нарушается естественное развитие клеток, имеющих андрогенные рецепторы. Компенсаторно увеличивается образование 5α-дигидротестостерона, обладающего большей аффинностью к андрогенному рецептору, чем тестостерон, а также повышаются уровни 17β-эстрадиола и других факторов, стимулирующих митотическую активность (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003).
Данные изменения оказывают существенное влияние на развитие рака предстательной железы, мочевого пузыря, прямой кишки и некоторых других органов (Fernandez E. et al., 1996; Лопаткин Н.А., 1998; Берштейн Л.М., 2000; Пушкарь Д.Ю., 2002).
Снижение уровня тестостерона сопровождается развитием ряда сердечно-сосудистых заболеваний (Neri R.O., Kassem N.,1984; Lund F., Rasmussen F.,1988; Micksche M., 1990).
НАРУШЕНИЕ ОБНОВЛЕНИЯ ТКАНЕЙ У ЛИЦ СТАРШИХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП КАК ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА
РАЗВИТИЯ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА
Во взрослом организме из яйцеклетки и клеток зародыша млекопитающего (вплоть до 8-клеточной стадии) могут образовываться клетки любого типа. Активация яйцеклетки является этапом в реализации программы развития, постепенное развёртывание которой приводит к образованию новой особи. Программа развития представляет собой строго определённую очерёдность биологических процессов, при которой каждый последующий этап инициируется предыдущим. Любое вмешательство в данный процесс от начала мейоза оогоний и сперматогоний до формирования взрослой особи будет приводить к нарушению сформированного эволюцией механизма. Так, нарушение вышеуказанной последовательности при введении ядра дифференцированной клетки в цитоплазму яйцеклетки после удаления её собственного ядра (при клонировании) делает невозможным развитие полноценной особи.
Последующие деления клеток зародыша млекопитающего (после 8-клеточной стадии) сопровождаются началом их дифференцировки (Alberts B. et al., 1994). Параллельно с развитием различных органов и тканей формируются структуры, ответственные за обновление их состава. К числу данных структур можно отнести образование плюрипотентных стволовых клеток. Плюрипотентные стволовые клетки образуются при реализации программы развития оплодотворённой яйцеклетки, являясь одним из направлений дифференцировки клеток зародыша.
У позвоночных большинство популяций дифференцированных клеток подвержены обновлению – они всё время погибают и замещаются новыми. В некоторых случаях новые дифференцированные клетки взрослого организма могут образовываться простым удвоением при котором образуются две дочерние клетки того же типа (например, гепатоциты). В ряде тканей конечное состояние дифференцировки несовместимо с клеточным делением. Обновление клеток в таких тканях может происходить за счёт клеток камбиальной зоны (например, базальные клетки эпидермиса, сперматогонии). Камбиальные клетки представляют собой специализированные клетки-предшественницы, которые могут делиться, но уже проявляют начальные признаки дифференцировки. При делении они дают потомство, часть которого продолжает дифференцировку, а часть остаётся низкодифференцированным.
Коммитированные клетки-предшественники и дифференцированные клетки, вступив на путь дифференцировки или завершив его, могут делиться ограниченное число раз (Alberts B. et al., 1994) и не в состоянии обеспечить регенерацию ткани на протяжении всего онтогенеза. Обновление тканей на протяжении такого длительного периода невозможно без участия специализированной системы, ответственной за регенерацию. Данная система представлена плюрипотентными стволовыми клетками, которые способны дифференцироваться во все типы соматических клеток и в линию половых клеток, а также обладают способностью к самообновлению на протяжении всей жизни организма. Популяция плюрипотентных стволовых клеток неоднородна: при преимущественной локализации плюрипотентных стволовых клеток в костном мозгу, клетки с подобными характеристиками обнаруживаются по данным ряда авторов (Toma J.G. et al., 2001; Zuk P.A. et al., 2002; Тепляшин А.С. и др., 2005) и в других производных мезодермы: в жировой ткани, в мышцах, в сердце и в дерме. Возможно, такая пространственная организация системы, позволяет ей наиболее эффективно обеспечивать процессы регенерации тканей, а также связана с возможностью взаимодополнения и взаимозамещения отдельных её составляющих.
Данная структура имеет характерные для системы механизмы саморегуляции. Число плюрипотентных стволовых клеток и камбиальных клеток-предшественников, а также их соотношение с дифференцированными клетками регулируется макроорганизмом. Соотношение данных клеток определяется конкретными задачами репарации. В пролиферативном состоянии клетка содержит набор молекул, которые позволяют ей пройти точку рестрикции. Эти «разрешающие деление молекулы», определяющие пролиферативное состояние клетки, быстро разрушаются в период отсутствия сыворотки и значительно дольше синтезируются заново после её добавления (Alberts B. et al., 1994). Данные факторы, обратимо управляющие пролиферацией и покоем, позволяют интегрировать клетку в целостный организм. Вне макроорганизма, без присутствия его постоянно меняющихся регуляторных факторов, плюрипотентные стволовые клетки подвержены гибели, что подтверждается значительными трудностями, возникающими при культивировании стволовых клеток “in vitro”. С данных позиций создание постоянных линий эмбриональных стволовых клеток, не подверженных старению в культуре в отсутствии регулирующего влияния макроорганизма и утративших связь с ним, по-видимому, связано с определёнными генетическими изменениями, приближающими данные клетки к злокачественным. Применение таких клеток в клинической практике может сопровождаться повышением риска развития канцерогенеза. Более того, попытки получения плюрипотентных стволовых клеток из эмбриональных клеток, запрограммированных на выполнение программы развития, будут сопровождаться закономерным образованием тератом, что и подтверждается целым рядом исследователей (Alberts B. et al., 1994).
Плюрипотентные стволовые клетки являются отдельной ветвью дифференцировки эмбриональных клеток, их формирование невозможно вне развивающегося эмбриона. Введу чрезвычайной сложности повторения последовательности действия регуляторных факторов программы развития любые попытки воспроизведения этих этапов «in vitro» для отдельно-взятых эмбриональных клеток представляются мало перспективными.
В отдельных случаях тератомы развиваются при культивировании сперматогоний при получении у них признаков стволовых клеток (Alberts B. et al., 1994; Крылова Т.А. и др., 2005). Спорадичность появления тератом, по-видимому, обусловлена трудностью изолированного выделения сперматогоний. Вероятно, состав культивируемых клеток гетерогенен и в нём нельзя исключить присутствия клеток, начавших мейотическое деление (сперматоцитов). Появление тератом свидетельствует о том, что программа развития запускается не с момента оплодотворения яйцеклетки, а с началом мейоза. Учитывая, что плюрипотентные стволовые клетки и сперматогонии представляют различные ветви дифференцировки клеток зародыша и предназначены для выполнения различных функций, получение полноценных стволовых клеток из сперматогоний маловероятно.
Базальная мембрана, подстилающая эпителиальный слой, не препятствует миграции через неё целого ряда клеток, включая макрофаги и клетки, обеспечивающие регенерацию. Клетки, сохраняющие связь с базальной мембраной, сохраняют контакт с подлежащей соединительной тканью, осуществляющей контроль над дифференцировкой эпителиальных клеток.
Учитывая, что в эксперименте диссоциированные клетки легче агрегируются с аналогичными клетками, плюрипотентные стволовые клетки, по-видимому, в большей степени будут агрегироваться с низкодифференцированными клетками-предшественниками камбиальной зоны, пополняя их состав. Последующая дифференцировка клеток камбиальной зоны будет способствовать замене старых клеток.
Вероятно, процесс дифференцировки стволовых клеток регламентируется программой развития: соответствующая её часть инициируется клеточным окружением при миграции стволовых клеток. Каждая клетка многоклеточного организма содержит определённый набор поверхностных рецепторов, дающий ей возможность специфическим образом реагировать на комплементарный набор сигнальных молекул, а также позволяющий ей связываться определённым образом с другими клетками и внеклеточными матриксом. Данный набор рецепторов представляет «морфогенетический код», который определяет организацию клеток в тканях (Alberts B. et al., 1994). Строгая последовательность появления экспрессии рецепторов к клеточным ростовым факторам и, возможно, такая же строгая регламентация образования (аутокринно или паракринно) самих клеточных ростовых факторов на разных стадиях дифференцировки клеток подтверждает данный вывод. Примером может служить, представленное в монографии Roitt I. et al. (2000), чередование экспрессии рецепторов к различным ростовым факторам при дифференцировке Т- и В-лимфоцитов.
Универсальность механизма регенерации, осуществляемого посредством плюрипотентных стволовых клеток, подтверждается постепенным замещением клеток реципиента клетками донора при трансплантации стволовых клеток периферической крови у больных с острым миелобластным лейкозом, хроническим миелолейкозом и миелодиспластическим синдромом после проведённого кондиционирования. Так, через один год после трансплантации, при сравнении образцов крови пациента и его ближайшего родственника (матери) материал был признан неродственным. Более того, при несовпадении группы крови у донора и реципиента до трансплантации через 1 год после трансплантации у всех реципиентов определялась группа крови донора. Аналогичные данные были получены при исследовании быстро регенерирующего буккального эпителия. В 6 случаях у обследованных больных через 1 год после трансплантации стволовых клеток периферической крови в составе буккального эпителия были выявлены два вида клеток, имеющих различный генотип. Из них в 5 случаях доля клеток буккального эпителия, принадлежащих противоположному реципиенту полу (полу донора) составляла от 50% до 80%. А в одном случае 100% клеток буккального эпителия имели генотип индивидуума не являющегося родственным матери реципиента (Pechersky A.V. et al., 2007).
Утверждение об универсальности механизма регенерации, осуществляемого посредством плюрипотентных стволовых клеток, подтверждают отдалённые результаты локального лучевого воздействия. Несмотря на атрофию камбиальных клеток процент необратимых поздних лучевых повреждений относительно небольшой. По данным В.М. Виноградова (2004) он не превышает 5%. Предотвратить необратимые изменения данной зоны может только восстановление её камбиальных зон за счёт миграции клеток, способных к соответствующей дифференцировке (стволовых клеток).
Формирование и регенерация тканей, осуществляемые путём миграции клеток, представляет собой более сложный механизм по сравнению с делением и удержанием в эпителиальном слое потомков клеток-основательниц. Формирование и регенерация тканей, осуществляемые путём миграции клеток, широко распространены в природе, включая различные этапы онтогенеза человека. Примером могут служить миксамёбы (Dictyostelium discoideum) – эукариотические организмы, живущие в виде отдельных подвижных клеток. При голодании миксамёбы вырабатывают хемотаксические вещества, привлекающие другие клетки, и превращаются в центры агрегации. Агрегация клеток завершается образованием многоклеточного червеобразного существа – плазмодия в состав, которого могут входить до 100 000 миксамёб. Необходимо отметить, что плазмодий, являющийся переходной формой от одноклеточных к многоклеточным организмам, представляет собой химерную особь, состоящую из клеток с различным геномом. Другим примером являются, клетки первичной мезенхимы земноводных, выходящие в полость бластулы и движущиеся вдоль её стенки, подтягиваясь на выпускаемых ими длинных тонких отростках – филоподиях. В зародышах позвоночных клетки нервного гребня мигрируют из эпителиальной (нервной) трубки и дифференцируются в ряд тканей, включая элементы периферической нервной системы. У ранних эмбрионов позвоночных все компоненты конечности (кроме эпидермиса) являются производными мигрирующих клеток. Прежде чем достигнуть места назначения и принять участие в формировании структур конечности эти клетки должны совершить длительное путешествие по эмбриональной соединительной ткани. В основе миграции клеток лежит образование химического агента, привлекающего мигрирующие клетки путём хемотаксиса и/или образование на поверхности клетки адгезивных молекул типа фибринонектина, обеспечивающих направленность миграции (Alberts B. et al., 1994).
Хемотаксические факторы играют определяющую роль в миграции стволовых клеток (Roitt I., et al., 2000). В основе хемотаксиса лежит перемещение подвижных клеток в сторону более высоких концентраций питательных субстратов, например сахаров и аминокислот. По-видимому, в многоклеточном организме упомянутые питательные субстраты, определяющие направленность движения одноклеточных организмов в состоянии голодания, приобретают роль сигнальных молекул хемотаксиса. При образовании центра агрегации зона его влияния быстро расширяется, так как агрегирующиеся клетки не только отвечают на хемотаксический сигнал, но и сами начинают выделять аналогичные вещества. Преимущество такой системы передачи хемотаксического сигнала состоит в том, что по мере распространения из центра сигнал постоянно возобновляется, не ослабевая на большом расстоянии, его концентрация при этом всё время меняется. В отличие от данной модели сигнал, распространяющийся только путём диффузии, постепенно ослабевает и носит постоянный характер. Клетки при своём передвижении улавливают пространственные градиенты различных веществ, воспринимая именно изменения концентрации хемоаттрактанта, а не его постоянную величину (Alberts B. et al., 1994). По данной причине многократная ретрансляция хемотаксического сигнала, сопровождаемая изменением его содержания в среде, представляется более эффективной.
Реакции естественного иммунитета инициируются рядом химических структур, в том числе концевыми сахарами мембранных гликопротеинов содержащих концевую маннозу. В норме концевые сахара блокированы сиаловой кислотой, которая защищает клетки от фагоцитоза макрофагами. У старых клеток вследствие десиалирования клеточной поверхности нарушается защита концевых углеводных остатков мембранных гликоконъюгатов - на их поверхности появляется свободная манноза. Данные клетки становятся доступными для распознавания. При контакте макрофагов со старыми клетками происходит их активация и включение первой линии иммунной защиты – реакций естественного иммунитета. В их основе лежит филогенетически более древний процесс – воспаление (Ярилин А.А., 1999).
Элиминация макрофагами старых клеток может осуществляться как за счёт фагоцитоза, так и посредством внеклеточного киллинга – контактной индукции апоптоза и передачей в клетки-мишени токсического материала. Ключевым фактором клеточно-опосредованного цитолиза является белок-перфорин. Перфорин проникает в мембрану клеток-мишеней при участии Ca++ и формирует в ней поры для проникновения гранзимов, запускающих апоптоз. Некроз или апоптоз и последующий лизис клетки, сопровождаются развитием демаркационного воспаления. Некротические процессы (некроз, апоптоз) происходят на протяжении всего онтогенеза как проявление нормальной жизнедеятельности организма. В организме постоянно происходят гибель и разрушение старых клеток с последующей регенерацией (Струков А.И., Серов В.В., 1993; Ярилин А.А., 1999).
Продукты инкреции макрофагов, активированных Т-клеток, а также эпителиальных и эндотелиальных клеток, клеток стромы кроветворных и лимфоидных органов очень важны для регуляции развития воспаления. Особое значение имеет инкреция клеточных факторов роста, колониестимулирующих и хемотаксических факторов, а также интерлейкинов (Ярилин А.А ., 1999).
К наиболее известным клеточным факторам роста, регулирующим пролиферацию и дифференцировку клеток, относятся эпидермальный фактор роста (EGF), основной фактор роста фибробластов (bFGF), инсулиноподобные факторы роста I и II (IGF-I, IGF-II), трансформирующий фактор роста-β (TGFβ) и другие (Alberts B. et al., 1994). При некрозе (или апоптозе) специфическая комбинация клеточных ростовых факторов способствует пролиферации фибробластов, пролиферации и дифференцировке низкодифференцированных клеток-предшественниц, а также поступающих стволовых клеток, способствующих восстановлению дефекта ткани (Ярилин А.А., 1999). Специфичность регуляции дифференцировки, осуществляемой клеточным окружением, заключается в строгой последовательности местного образования клеточных ростовых факторов и такой же строгой регламентации последовательности экспрессии их рецепторов, определённых соответствующей частью программы развития. Инкреция клеточных ростовых факторов продолжается до полного восстановления повреждённой ткани.
Колониестимулирующие факторы служат мощными стимуляторами кроветворения, в том числе повышающими пролиферацию плюрипотентных стволовых клеток костного мозга с их ускоренным переходом в кровоток, а хемотаксические факторы обеспечивают их направленную миграцию для регенерации повреждённого участка ткани.
Активированные макрофаги и моноциты в области воспаления среди прочего выделяют IL-1 (α и β формы) и фактор некроза опухолей-α (TNFα). Фактор некроза опухолей-α не только вызывает апоптоз клеток, но и способен активировать в клетках-мишенях липопротеиновую липазу, что может приводить к кахексии. В условиях воспаления эндотелиальные клетки выделяют IL-7, вызывающий экспрессию гена bcl-2. Экспрессия генов, повышающих устойчивость клеток к гибели по механизму апоптоза, позволяет клеткам сохраниться в условиях воздействия, высокоактивных продуктов, образующихся при воспалении (Ярилин А.А., 1999).
Молекулы главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex) - МНС I класса связывают и представляют на поверхности клетки пептидные фрагменты эндогенных белков. Формирование комплекса антигенного пептида с молекулой МНС I класса является непрерывно протекающим процессом. Из презентуемых пептидов 90% являются общими для большинства различных клеток организма (ввиду множества общих для всех клеток биохимических процессов и, соответственно, большого числа общих одинаковых белков (Alberts B. et al., 1994)) и 10% отличаются между ними (Ярилин А.А., 1999). По-видимому, большинство из отличающихся друг от друга пептидов различных клеток отражают ткане- и клеточноспецифичную информацию. Примечательно, что доля в их составе чужеродных пептидов очень незначительна (около 1%).
Основная часть указанных пептидов происходит из сигнальных участков белков и самих молекул МНС I класса. Регулируя состав представляемых антигенов при процессинге в эндосомах, клетка определяет характер взаимодействия с другими клетками, несущими комплементарные рецепторы. Данный механизм способствует интеграции каждой отдельно взятой клетки в целостный организм. Закономерно, что ряд хемоаттрактантов, являющихся молекулами МНС I класса и обладающих ткане- и клеточноспецифичными свойствами, обеспечивают направленную миграцию стволовых клеток в строго определённые ткани, например, по данным I. Roitt, et al. (2000), в тимус.
Направленная миграция плюрипотентных стволовых клеток невозможна без образования специфических хеморецепторов. Их появлению должны предшествовать ряд промежуточных этапов. Первоначально необходимо связывание и доставка антигенов в лимфатические узлы или иные лимфоидные органы антигенпредставляющими клетками. Данный этап обусловлен появлением при десиалировании у старых и интенсивно пролиферирующих клеток гликопротеинов, содержащих концевую маннозу. Антигенпредставляющие клетки осуществляют эндоцитоз антигена. В эндосомах или лизосомах происходит расщепление белков до более мелких фрагментов (цельная молекула белка без процессинга вспомогательными клетками не может быть распознана Т-лимфоцитом). Эндосомы, содержащие пептидные антигены, сливаются с эндосомами, содержащими «пустые» (не содержащие антигенного пептида) молекулы МНС II класса. В составе мембран эндосом сформировавшиеся тримерные комплексы молекул МНС II класса и антигенных пептидов выносятся на поверхность клеток. При процессинге антигена антигенпредставляющие клетки утрачивают способность связывать новые антигены; на их поверхности появляется экспрессия вспомогательных молекул CD 80/86, участвующих в представлении антигенного пептида Т-хелперам (Ярилин А.А., 1999).
Во вторичных лимфоидных органах лимфоциты прикрепляются к эндотелиальным клеткам посткапиллярных венул, протискиваются между эндотелиальными клетками и попадают через лимфатический узел в лимфатические сосуды (Alberts B. et al., 1994). Такая постоянная циркуляция обеспечивает встречу лимфоцитов с антигенпредставляющими клетками, а также при их посредничестве позволяет обеспечить контакты Т-хелперов с Т-киллерами и с плюрипотентными стволовыми клетками с формированием у них соответствующих рецепторов.
Число постоянно гибнущих собственных клеток значительно превосходит количество микроорганизмов, проникающих во внутреннюю среду организма. Примечательно, что молекулы МНС II класса преимущественно образуют комплексы с аутологичными пептидами (продуктами МНС I класса и другими белками): 90% из них являются общими для большинства различных клеток организма, 10% - отличаются между собой и только 1% из числа последних составляют чужеродные антигены. Презентация 99% аутологичных пептидов молекулами МНС II класса (Alberts B. et al., 1994) свидетельствует о последующем формировании значительной доли комплементарных рецепторов именно к аутоантигенам.
Связывание Т-хелпера с комплексом антиген - молекула МНС II класса антиген-представляющей клетки при участии вспомогательных молекул приводит к активации Т-хелпера. Основой Т-клеточного распознавания является иммунодоминантность – зависимость активации рецепторов Т-клеток от сродства антигенного пептида молекуле МНС II класса (степени отличия антигена от собственных молекул организма). Через этот механизм реализуется Ir-l генный контроль характера и интенсивности иммунного ответа на антигены. Преобладание аутоантигенов при образовании комплексов с молекулами МНС II класса свидетельствует о том, что Т-клеткам чаще приходится заниматься распознаванием «изменённого своего» и значительно реже распознаванием «чужого» (Ярилин А.А., 1999).
По-видимому, распознавание Т-хелперами «изменённого своего» может приводить к активированию не только Т-киллеров, но и плюрипотентных стволовых клеток (с образованием специфичных рецепторов для антигенов презентуемых молекулами МНС I класса) для одновременной (с уничтожением изменённых клеток) репарации повреждённого участка ткани. Соотношение видов активируемых клеток, возможно, определяется степенью отличия презентуемого антигена от собственных молекул.
Активация плюрипотентных стволовых клеток с образованием комплементарных рецепторов, по-видимому, также осуществляется через посредничество антигенпредставляющих клеток. Вероятность встречи Т-хелперов и плюрипотентных стволовых клеток (при их постоянной циркуляции через вторичные лимфоидные органы) с антигенпредставляющими клетками значительно выше, по сравнению с возможностью возникновения контакта между ними самими. По аналогии с процессом активации цитотоксических Т-клеток, следующим этапом должно быть оказание Т-хелперами (через Т-клеточный рецептор и молекулу МНС II класса с презентуемым антигеном при участии вспомогательных молекул и интерферона-γ) активирующего действия на антигенпредставляющие клетки. Активированные антигенпредставляющие клетки через молекулу МНС II класса с антигеном (по аналогии с взаимодействием с Т-клеточным рецептором цитотоксической Т-клетки) получают возможность связаться с рецепторами плюприпотентных стволовых клеток с последующим образованием тканеспецифических рецепторов на их поверхности. При этом цитотоксические клетки и, по-видимому, плюприпотентные стволовые клетки приобретают вспомогательные молекулы адгезии и межклеточного взаимодействия (экспрессия молекул адгезии CD 2, CD 58, интегриновых рецепторов ICAM-1 и других), обеспечивающих установление прочного контакта с клетками-мишенями. Появление тканеспецифичных «хоминг-рецепторов» определяет пути миграции лимфоцитов (Ярилин А.А., 1999) и, возможно, стволовых клеток к местам воспаления, включая места гибели старых клеток. Т-супрессоры (Ts) могут регулировать данные процессы. Основными клетками-мишенями Т-супрессоров являются Т-хелперы.
Активирование T-хелперами (Th1) (при посредничестве антигенпредставляющих клеток) цитотоксических Т-клеток сопровождается паракринным и аутокринным образованием IL-2. Среди прочих функций, IL-2 способен предохранять активированные клетки от апоптоза. Соответственно, у активированных Т-киллеров появляется экспрессия гена bcl-2 и некоторых других аналогичных генов.
Параллельно, на Т-лимфоцитах и на атигенпредставляющих клетках появляется экспрессия Fas-рецептора, через который в клетку поступает сигнал, индуцирующий апоптоз. Все перечисленные изменения в экспрессии мембранных молекул характерны для формирующихся Т-клеток памяти, представляющих собой разновидность эффекторных Т-клеток. Баланс экспрессии Bcl-2 и экспрессии Fas-рецептора определяет судьбу клеток: быструю гибель эффекторных клеток после выполнения функций или продолжительный срок жизни клеток памяти. Существенно, что для поддержания экспрессии гена bcl-2 клеткам требуется повторный контакт со специфическим антигеном. Например, Т-клетки памяти быстро гибнут в среде, не содержащей соответствующий антиген (Ярилин А.А., 1999).
По-видимому, экспрессия гена bcl-2 также позволяет предотвратить развитие апоптоза у мигрирующих в область регенерации после опосредованного антигенпредставляющими клетками контакта с Т-хелперами стволовых клеток. Дополнительное усиление экспрессии гена bcl-2 у коммитированных стволовых клеток происходит при их миграции между эндотелиальными клетками, продуцирующими IL-7, в межклеточное пространство. Экспрессия гена bcl-2 позволяет высокочувствительным к неблагоприятным условиям среды стволовым клеткам выжить в условиях воздействия высокоактивных продуктов (активные формы азота и кислорода, TNFα, INFγ и другие), образующихся, в частности, при гибели старых клеток и развитии сопутствующего воспаления.
В соответствии с теорией клональной селекции каждая стволовая клетка, коммитированная к выработке одного определённого антиген-специфического хеморецептора, должна образовывать семейство или клон клеток, имеющих одинаковую антигенную специфичность, аналогично клеткам иммунологической памяти. Для плюрипотентных стволовых клеток это шаг к унипотенции. В данном случае даже одиночная антигенная детерминанта будет, как правило, активировать много клонов, каждый из которых будет иметь поверхностные рецепторы, обладающие своим особым, индивидуальным сродством к данной детерминанте (Alberts B. et al., 1994).
По-видимому, при применении препаратов, приготовленных из различных тканей животных, у человека присутствует хотя бы несколько клонов стволовых клеток, несущих комплементарные рецепторы к общим фрагментам тканеспецифичных пептидов ксеногенных препаратов. Связывание антигена с рецептором приводит к интенсивной пролиферации соответствующего клона стволовых клеток. Направленная миграция стволовых клеток в ткани, клетки которых содержат комплементарные их рецепторам тканеспецифичные пептиды в комплексе с молекулами МНС I класса, будет способствовать стимуляции регенерации данных тканей. Так, в опыте на крысах с перекрёстным кровообращением повреждение печени у одной из них приводит к стимуляции процессов регенерации печени у обоих животных (Alberts B. et al., 1994); целый ряд широко применяемых препаратов из различных тканей животных (печени, предстательной железы, хряща, роговицы и других) стимулирует регенерацию соответствующих тканей у человека (Машковский М.Д., 2002).
Образование хемоаттрактантов, в числе которых выступают антигены МНС I класса, и формирование у плюрипотентных стволовых клеток комплементарных им рецепторов (через представление аутоантигенов молекулами МНС II класса), представляется наиболее подходящим объяснением направленной миграции плюрипотентных стволовых клеток к определённым клеткам и тканям.
Участие плюрипотентных стволовых клеток и возможное посредничество антиген-представляющих клеток, Т-хелперов/Т-супрессоров в комплексе с молекулами МНС I класса/II класса позволяют предполагать, что именно иммунная система ответственна за регенерацию тканей организма. Значительное преобладание аутоантигенов (99%) среди пептидов, представляемых молекулами МНС II класса, а также существенное преобладание субпопуляции CD4+-лимфоцитов (хелперов) над CD8+-киллерами в крови и в лимфе показывает, что участие в процессах регенерации является важнейшей (а может быть и ведущей) функцией иммунной системы.
Вероятно, после трансплантации какого-либо аллогенного (или, теоретически, ксеногенного) органа начинается постепенное замещение донорских клеток стволовыми клетками реципиента с последующей их дифференцировкой. В данном случае клеточное окружение донорского органа осуществляет направление дифференцировки поступающих стволовых клеток. Представленная модель может оказаться более простой по сравнению с попытками выращивания тканей “in vitro”. Об интенсивности замещения клеток донорского органа клетками реципиента приблизительно можно судить по скорости обновления тканей в нормальных условиях. Например, скорость обновления костной ткани составляет около 10% в год (Alberts B. et al., 1994).
Заселение тимуса стволовыми клетками необходимо не только для последующего образования Т-клеток, но и для поддержания нормального функционального состояния эпителия тимуса – для формирования эпителиального ретикулума и кортико-медуллярной структуры тимуса в онтогенезе (Ярилин А.А., 1999).
Эпителиальные клетки тимуса составляют микроокружение развивающихся тимоцитов и служат источниками сигналов, генерируемых при прямых клеточных контактах. В основе этих контактов лежит взаимодействие молекул MHC II класса эпителиальных клеток и рецепторов Т-клеток, а так же участие вспомогательных молекул. Молекулы MHC II класса играют ведущую роль у эпителиальных клеток в процессе положительной селекции тимоцитов, а у макрофагов и дендритных клеток в отрицательной селекции тимоцитов (Ярилин А.А., 1999). В процессе данных контактов клетки микроокружения тимуса передают Т-лимфоцитам информацию об антигенах собственных тканей, а также, по-видимому, формируют у них тип ответных реакций на презентуемые антигены. Последнее имеет большое значение при отличии антигенов пораженной вирусом клетки или чужеродной ткани (с активацией в большей степени Т-киллеров) от аутоантигенов погибших старых клеток (с последующей активацией плюрипотентных стволовых клеток с образованием у них тканеспецифичных рецепторов для направленной миграции и восстановления тканей).
Постоянное обновление собственных клеток тимуса за счёт стволовых клеток с последующей передачей информации от новообразованных клеток микроокружения тимуса Т-лимфоцитам и их последующая селекция позволяет постоянно обновлять данные о собственных антигенах у Т-лимфоцитов. Ввиду эволюции генома – его постепенного усложнения и совершенствования вследствие разнообразных генетических рекомбинаций (Alberts B. et al., 1994) (и, соответственно, изменений в составе аутоантигенов), данный механизм обеспечивает на протяжении онтогенеза соответствующие синхронные изменения иммунной системы, а также позволяет сохранить единство происходящих изменений для большинства тканей организма (за счёт их одновременного обновления клетками с новыми характеристиками).
При трансплантации аллогенных прлюрипотентных стволовых клеток эпителиальные клетки микроокружения тимуса будут формироваться, в том числе, и из трансплантируемых клеток. Соответственно, в процессе обучения Т-лимфоциты дополнительно начнут воспринимать в качестве «своих» антигены донора. Данная закономерность, по-видимому, определяет развитие иммунологической толерантности, развивающейся по данным ряда авторов (Alberts B. et al., 1994), при трансплантации тканей или органов после предварительного переливания крови (или трансплантации плюрипотентных стволовых клеток/костного мозга) от единого донора, а также после предварительной трансплантации клеток зародыша в эксперименте.
Переливание крови (или трансплантация стволовых клеток/костного мозга, или клеток зародыша), по-видимому, приводит к формированию химерной особи. Данная особь, в частности, будет обладать 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». Отсутствие реакции отторжения у пациетов через 1 год после пересадки стволовых клеток периферической крови на клетки буккального эпителия, в 50% - 100% случаев имеющие генотип донора, подтверждает данное заключение (Pechersky A.V. et al., 2007). Теоретически, химерному реципиенту могут быть пересажены от исходного донора любые ткани или органы без риска последующего отторжения.
Представление о бессмертии плюрипотентной стволовой клетки – её способности к неограниченному числу делений является в определённой степени условным. Пролиферативное поведение клеток на протяжении онтогенеза управляется долговременными внутриклеточными программами. Взаимоотношения между долговременными и кратковременными механизмами контроля определяются, по-видимому, программой развития, реализуемой через клеточные факторы роста, колониестимулирующие факторы, продукты, образованные при экспрессии протоонкогенов и другие факторы. Так, различное сочетание колониестимулирующих факторов определяет скорость клеточного деления и число делений плюрипотентной стволовой клетки перед началом дифференцировки. Вероятность перехода в состояние покоя (G0) увеличивается с числом клеточных делений. У многоклеточных организмов клетки многих типов переходят в состояние G0 в результате окончательной дифференцировки, теряя способность делиться независимо от внешних стимулов (Alberts B. Et al., 1994). С возрастом количество клеток, которые по данным маркирования могут быть отнесены к плюрипотентным стволовым клеткам, постепенно уменьшается (Тепляшин А.С. и др., 2005). Наличие долговременных внутриклеточных программ свидетельствует в пользу того, что программа развития не только приводит к формированию взрослой особи, но и определяет её развитие на протяжении всего онтогенеза.
Для поддержания нормального состояния в организме каждую секунду должно образовываться несколько миллионов новых клеток (Alberts B. et al., 1994). Одновременно каждую секунду происходит некроз (или апоптоз) такого же количества старых клеток приводящий к множеству локальных участков воспаления. У лиц старших возрастных групп некротизированные старые клетки не возмещаются адекватным количеством низкодифференцированных клеток-предшественников (или стволовых клеток), что делает невозможным завершение процесса регенерации. Учитывая, что плотность клеточной популяции прямо пропорциональна концентрации факторов роста в среде, у данной категории лиц компенсаторно увеличивается образование клеточных ростовых факторов (для стимуляции пролиферации низкодифференцированных клеток камбиальных зон) и увеличивается образование колониестимулирующих факторов (для стимуляции пролиферации плюрипотентных стволовых клеток). Продукция данных факторов для оказания дополнительного стимулирующего воздействия на пролиферацию клеток усиливается. Соответственно у лиц старших возрастных групп отмечается повышение экспрессии факторов пролиферации (Ki67 и др.) в большинстве тканей (Печерский А.В. и др., 2005), а также повышение доли коммитированных форм стволовых клеток костного мозга (Тепляшин А.С. и др., 2005).
Повышенная продукция ростовых факторов у людей старших возрастных групп не приводит к образованию адекватного количества клеток-предшественников, обеспечивающих замену погибших старых клеток. Более того, с возрастом количество клеток камбиальных зон только уменьшается. Соответственно, данная стимуляция с увеличением возраста усиливается и становится постоянной.
Данные изменения, закономерно, сопровождаются развитием постоянно-повышенной экспрессии генов соответствующих ростовых факторов и их рецепторов; происходит трансформация протоонкогенов, ответственных в нормальных условиях за деление клеток в ответ на действие ростовых факторов, в онкогены. Например, онкоген erbB начинает кодировать урезанный вариант рецептора эпидермального фактора роста (EGF). Данный рецептор теряет EGF-связывающий наружный домен, но сохраняет внутриклеточный домен с тирозин-специфической протеинкиназной активностью. Клетки с такими дефектными рецепторами ведут себя так, как будто на них постоянно действует сигнал эпидермального фактора роста к пролиферации (Alberts B. et al., 1994).
Необходимо отметить, что компенсаторная трансформация протоонкогенов в онкогены при длительном отсутствии эффекта на регулирующий сигнал, является частным примером общей закономерности реагирования организма в подобных условиях. Так, при наличии в течение длительного периода стеноза почечной артерии происходит гипертрофия клеток юкстагломерулярного аппарата (с увеличением в них количества инкретирующих гранул), сопровождаемая максимальным нерегулируемым образованием ренина. О сопутствующих генетических изменениях свидетельствует сохранение высокой интенсивности продукции ренина трансформированными клетками после устранения стеноза (Тареева И.Е., 1995).
Эпидермальный ростовой фактор (EGF), основной фактор роста фибробластов (bFGF), инсулиноподобные факторы роста I и II (IGF-I, IGF-II), а также ряд других факторов обладают выраженной митогенной активностью и являются промоторными факторами канцерогенеза (Берштейн Л.М., 2000). Постоянно-повышенные уровни клеточных ростовых факторов, стимулирующих пролиферацию камбиальных клеток, блокирование развития апоптоза (обусловленное экспрессией гена bcl-2 у коммитированных после активации Т-хелперами стволовых клеток, а также у образующихся в процессе их дифференцировки клеток камбиальных зон), трансформация протоонкогенов в онкогены могут приводить к метаплазии (а в последующем и к малигнизации).
Метаплазия носит непрямой характер и начинается с размножения изменённых под действием вышеуказанных факторов камбиальных клеток, дифференцирующихся в новый тип эпителия (например, в ороговевающий плоский, вместо призматического) (Струков А.И., Серов В.В., 1993). Аналогично клональной селекции лимфоцитов каждая изменённая недифференцированная камбиальная клетка образует семейство, дающее начало метаплазированным клеткам.
Увеличение дефицита плюрипотентных стволовых клеток и соответствующее уменьшение числа камбиальных клеток тканей у лиц старших возрастных групп сопровождается повышением интенсивности образования клеточных ростовых факторов и развитием экспрессии всё большего числа онкогенов, приводящих к появлению новых, в большей степени изменённых, недифференцированных камбиальных клеток. Ввиду масштабности вышеуказанных изменений, развивающихся в подавляющем числе тканей, с возрастом риск канцерогенеза повышается. В данных условиях развитие злокачественной опухоли - предопределённый процесс. Конкретная локализация опухоли и время её появления будут определяться отдельными инициирующими факторами и особенностями индивидуума. Представленное заключение подтверждается данными А.И. Струкова и В.В. Серова (1993) о возможности возникновения опухоли в любой ткани и в любом органе.
Таким образом, злокачественный рост эпителия обусловлен длительной повышенной стимуляцией митотической активности недифференцированных клеток камбиальных зон вследствие недостаточности количества последних. Несмотря на увеличение компенсаторной стимуляции, недостаточность камбиальных клеток с увеличением возраста прогрессирует.
Вероятно, одного деления злокачественных клеток недостаточно для обеспечения прогрессирования роста опухоли. Стволовые клетки, постоянно пополняющие клеточный состав камбиальной зоны, по-видимому, продолжают поступать в зону с изменёнными камбиальными клетками (метаплазированными или раковыми), трансформируясь в них под влиянием клеточного окружения. Данные ряда авторов (Струков А.И., Серов В.В., 1993; Alberts B. et al., 1994) о начале интенсивного роста опухоли после наступления её васкуляризации, позволяющей значительно увеличить поступление в данную область стволовых клеток, а также выявление среди клеток злокачественных опухолей стволовых клеток и клеток-предшественников подтверждают данное заключение.
Злокачественная трансформация камбиальных клеток, повышающая число их делений, направлена на компенсацию хронической недостаточности камбиальных клеток и плюрипотентных стволовых клеток у лиц старших возрастных групп. Подтверждает данное заключение появление сходства злокачественных клеток со стволовыми клетками, например, появление у них эмбриональных антигенов (Струков А.И., Серов В.В., 1993).
Рассмотренные факторы, образующиеся при гибели старых клеток и развивающемся при этом воспалении, по-видимому, не только приводят к злокачественной трансформации клеток, но и определяют дальнейший рост опухоли. Так, по периферии опухоли сохраняется зона перифокального (демаркационного) воспаления. В числе прочих клеток в этой зоне располагаются макрофаги, выполняющие роль местных регуляторов воспаления (Струков А.И., Серов В.В., 1993; Серов В.В., Пауков В.С., 1995). Аналогично остеокластам (образующихся из моноцитов и являющихся разновидностью макрофагов), разрушающих костный матрикс при обновлении костной ткани (Alberts B. et al., 1994), макрофаги зоны перифокального воспаления, выделяя гидролитические ферменты, лизируют окружающие ткани (разрушают эндотелий, базальные мембраны, фибронектин, коллаген, эластин, костный матрикс и другие структуры), освобождая место для опухолевых клеток. Накопление цитокинов, обладающих ростовой активностью в отношении клеток эндотелия (сосудистый ростовой фактор и другие, выделяемые макрофагами), обусловливает их пролиферацию и формирование новых сосудов – ангиогенез. В свою очередь эндотелий в условиях воспаления продуцирует IL-1, фактор роста фибробластов и тромбоцитарный фактор роста, усиливающие пролиферацию, а также IL-7, вызывающий экспрессию гена bcl-2. Экспрессия гена bcl-2 повышая устойчивость клеток к гибели по механизму апоптоза (Ярилин А.А., 1999), экранирует эндотелий и мигрирующие стволовые клетки от высокоактивных продуктов, образующихся при воспалении.
Важным компонентом воспаления является некроз, развивающийся вследствие тромбоза сосудов вокруг воспалённого участка тканей. Адаптивные изменения эндотелия в области воспаления сопровождаются внутри- и внесосудистым свёртыванием фибриногена и образованием тромбоцитарного тромба. На поверхности активированного эндотелия, тромбоцитов и лейкоцитов экспрессируются и адгезируют факторы свёртывания, приводящие к образованию фибрина (Alberts B. et al., 1994; Серов В.В., Пауков В.С., 1995). Соответственно, опухоли часто подвержены некрозу и изъязвлению (Струков А.И., Серов В.В., 1993). Ввиду незавершённости процесса регенерации при некрозе старых клеток и наличия сопутствующих локальных участков воспаления в подавляющем числе тканей у лиц старших возрастных групп с возрастом риск тромбообразования повышается.
Во время митоза клетки округляются и утрачивают прочную связь друг с другом (за счёт уменьшения клеточной адгезивности и потере фокальных контактов), что серьёзно нарушает целостность ткани, состоящей из таких клеток (Alberts B. et al., 1994). По данной причине метастазирование быстрее наступает у опухолей с наибольшей интенсивностью деления злокачественных клеток. Направленность метастазирования злокачественных клеток (Струков А.И., Серов В.В., 1993) определяется соответствующими тканеспецифичными рецепторами на их поверхности. Данное положение свидетельствует в пользу того, что злокачественные клетки, восполняя дефицит плюрипотентных стволовых и камбиальных клеток, приобретя сходство с плюрипотентными стволовыми клетками, при метастазировании повторяют путь и механизмы миграции стволовых клеток. Образованию специфических рецепторов на поверхности опухолевых клеток должны предшествовать связывание Т-хелперов с комплексами антиген (продукты МНС I класса и другие пептиды погибших клеток) - молекула МНС II класса на поверхности антиген-представляющих клеток во вторичных лимфоидных органах, активация Т-хелперов, и последующее (при посредничестве антиген-представляющих клеток) взаимодействие Т-хелперов с опухолевыми клетками.
По-видимому, активирование Т-хелперами злокачественных клеток с образованием тканеспецифичных рецепторов на их поверхности (комплементарных специфичным антигенам молекул МНС I класса старых и погибших клеток) сопровождается началом распознавания их как «своих» при одновременном (с помощью Т-супрессоров) подавлении ответа цитотоксических клеток на опухолевые антигены. Данные процессы могут приводить к развитию несостоятельности иммунного ответа при опухолях. Появление «хоминг-рецепторов», определяет пути миграции злокачественных клеток в определённую зону воспаления на месте гибели старых клеток. Преобладание гибели старых клеток над процессами регенерации в большинстве тканей лиц старших возрастных групп, и соответствующее появление тканеспецифичных хемоаттрактантов (в качестве которых выступают молекулы МНС I класса) определяют потенциальные области метастазирования. В соответствии с теорией клональной селекции каждая злокачественная клетка, коммитированная к выработке одного определённого антиген-специфического хеморецептора, должна образовывать семейство или клон клеток, имеющих одинаковую антигенную специфичность.
Для контакта злокачественных клеток с Т-хелперами необходима их постоянная циркуляция через вторичные лимфоидные органы. Опухолевые клетки прикрепляются к эндотелиальным клеткам посткапиллярных венул, протискиваются между ними и попадают через лимфатический узел в лимфатические сосуды и далее через соответствующие группы лимфатических узлов и сосудов в грудной проток, по которому возвращаются в кровь. По-видимому, данная циркуляция, происходит постоянно, приводя к диссеминации опухоли.
Аналогичным образом, длительно протекающий воспалительный процесс может привести к злокачественной трансформации тканей. Длительное действие факторов альтерации, гибель большого числа клеток, ответная стимуляция пролиферации камбиальных клеток за счёт повышения образования клеточных ростовых факторов, а также блокирование развития апоптоза становятся основными патогенетическими факторами злокачественной трансформации. Злокачественное перерождение хронических язв желудка, слизистой полости рта (при хроническом прикусе) и другие примеры (Напалков Н.П., 1989) подтверждают данное заключение.
В условиях преобладания гибели старых клеток над процессами регенерации у лиц старших возрастных групп, по-видимому, стимулируется образование, как плюрипотентных стволовых клеток костного мозга, так и образование стволовых клеток жировой и некоторых других видов тканей. Возможно, что появление липом в ряде органов, в норме не содержащих адипоциты (например, образование липом почек) обусловлено компенсаторной миграцией столовых клеток, а также их коммитированных форм, из жировой ткани. Трансформация в адипоциты родственных им фибробластов (Alberts B. Et al., 1994), по-видимому, привела бы к жировому перерождению тканей (как, например, при метаболическом синдроме). Вовлечение жировой ткани в процессы компенсации приводит к увеличению её массы (Печерский А.В. и др., 2006).
При повреждении клеточные факторы роста, действуя в различных комбинациях, избирательно регулируют пролиферацию и дифференцировку каждого из многочисленных типов клеток высших животных (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. Соотношение камбиальных клеток и фибробластов определяет выраженность образования рубцовой ткани. При миграции адекватного числа стволовых клеток и формировании достаточного количества камбиальных клеток, по-видимому, участок некроза (или апоптоза) может полностью восстановиться без развития фиброзной ткани.
Данное заключение подтверждают ранее полученные данные. У лиц старших возрастных групп, вследствие нарушения процесса регенерации наблюдалось достоверное снижение толщины сосочкового и сетчатого слоёв дермы, уменьшение размеров волосяных фолликулов, среднего количества камбиальных эпителиальных клеток матрикса волосяной луковицы и эндотелиальных клеток кровеносных капилляров. Ввиду интенсивной стимуляции клеточными ростовыми факторами среднее количество фибробластов у лиц старших возрастных групп было повышенным, а часть волосяных фолликулов была замещена рубцовой тканью (Pechersky A.V. et al., 2007).
Системность происходящих у лиц старших возрастных групп изменений подтверждается развитием атрофии и фиброзных изменений в других тканях и органах. В частности у мужчин отмечается атрофия яичек, проявляющаяся в развитии фиброза базальной мембраны канальцев, уменьшением количества клеток Лейдига и другими изменениями. Атрофия развивается и в других эндокринных органах, например, отмечается уменьшение размеров гипофиза (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006). Изменения стареющей почки выражаются в снижении её массы и объёма, прогрессировании накопления соединительнотканных компонентов. После 40 лет в течение каждого последующего десятилетия происходит склерозирование около 10% нефронов (1% в год) (Тареева И.Е., 1995). 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.
Возрастная инволюция тимуса сопровождается снижением его массы, а также замещением эпителиального компартмента соединительной тканью и производными фибробластов - адипоцитами. После 50-60 лет отмечается снижение количества в крови и в органах Т-клеток (в большей степени Т-хелперов). Возрастное снижение Т-хелперов может негативно отразиться на формировании тканеспецифичных рецепторов плюрипотентных стволовых клеток и, соответственно, на процессе регенерации. Среди популяций тимоцитов наиболее сильно убывает численность незрелых кортикальных CD4+CD8+. Тем не менее, в тимус продолжают постоянно поступать костномозговые предшественники, и из тимуса продолжают эмигрировать зрелые Т-клетки, хотя интенсивность этого процесса снижается (Ярилин А.А., 1999). Возрастное снижение плюрипотентных стволовых клеток негативно сказывается не только на заселении тимуса лимфоидными элементами, но и на поддержании нормального функционального состояния эпителия тимуса - на формировании эпителиального ретикулума и кортико-медуллярной структуры тимуса.
Нервная ткань имеет ряд особенностей. В отличие от нейронов, которые после дифференцировки делиться не могут, большая часть глиальных клеток сохраняют эту способность на протяжении всей жизни (Alberts B. et al., 1994). Как дифференцированные клетки они имеют ограниченное число делений и, соответственно, нуждаются в пополнении своего состава на протяжении онтогенеза. По-видимому, возрастное снижение плюрипотентных стволовых клеток также будет приводить к нарушению процесса обновления данных клеток с активизацией макрофагов (микроглии).
Во время эмбрионального развития незрелые нейроны, не образовавшие аксона и дендритов, мигрируют из места своего рождения по радиальным глиальным клеткам. В коре головного мозга нейроны располагаются слоями в соответствии с последовательностью их миграции. Клетки, образовавшиеся позднее, мигрируют дальше клеток, образовавшихся раньше. Радиальные глиальные клетки направляют миграцию нейронов и сохраняются в большинстве областей головного и спинного мозга до конца периода развития. После закладки основных нервных структур они исчезают и в зрелой нервной системе почти нигде не сохраняются (Alberts B. et al., 1994).
Масса и объём головного мозга у человека после рождения до окончательного формирования увеличивается в несколько раз. В частности толщина коры к моменту рождения составляет всего 20% от толщины коры окончательно сформированного головного мозга (Клоссовский Б.Н. и др., 1977). По-видимому, постнатальное развитие центральной нервной системы также связано с миграцией стволовых клеток. Возможно, в целях обновления структур центральной нервной системы миграция стволовых клеток сохраняется на протяжении всего онтогенеза. В этом случае фрагменты погибших нейронов (несущие, в частности, специфичные для определённой клетки молекулы МНС I типа) могут стать хемоаттрактантами, позволяющими мигрировавшим и начавшим дифференцировку стволовым клеткам восстановить прежние связи погибших нейронов. Принимая во внимание общность злокачественных и плюрипотентных стволовых клеток косвенным подтверждением обновления структур центральной нервной системы за счёт миграции стволовых клеток служит метастазирование в головной мозг злокачественных опухолей других локализаций.
Необходимо отметить, что возрастные изменения головного мозга во многом аналогичны возрастным изменениям других органов. Старческое (предстарческое) слабоумие связано с прогрессирующей атрофией мозга. Заболевание обусловлено церебральным амилоидозом, выявляемым в 100% случаев. Заболевание часто сопровождается атеросклерозом и диабетом II типа, в значительной степени инициируемых возрастным снижением продукции половых гормонов (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006). Как и в вышеописанных примерах возрастных изменений ведущая роль в патогенезе амилоидоза принадлежит активации макрофагов, которые в свою очередь активируют целый ряд клеток, включая фибробласты и эндотелиоциты. Активация перечисленных клеток сопровождается продукцией белка фибрилл амилоида. Рассасывание амилоида (амилоидоклазия) встречается крайне редко (ввиду отсутствия методов, способных вызвать обратное развитие процессов, которые привели к заболеванию) при локальных формах амилоидоза и обусловлено фагоцитарной активностью макрофагов (Струков А.И., Серов В.В., 1993).
Уменьшение интенсивности процессов обновления тканей эндокринных органов, негативно отражается на их функции. Наблюдается снижение уровня ряда инкретируемых гормонов (тестостерона, соматотропного гормона и других) (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006). Снижение продукции тестостерона приводит к появлению так называемого частичного возрастного андрогенного дефицита (PADAM) и в значительной степени инициирует развитие метаболического синдрома (Х – синдрома) (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006). В тоже время высокие компенсаторные возможности центральной нервной системы обеспечивают сохранение стереотипных реакций его структур. Так увеличение уровня соматотропного гормона при повышении образования эстрогенов (Lavin, 1999), сохраняется у лиц старших возрастных групп, несмотря на уменьшение размеров гипофиза. После проведения орхидэктомии у мужчин по поводу рака предстательной железы сопутствующее повышение эстрона сопровождается увеличением уровня соматотропного гормона (Печерский А.В. и др., 2003).
Возрастное снижение продукции тестостерона оказывает существенное влияние на факторы внеклеточной среды, регулирующие клеточное старение. У клеток нормальных мышиных эмбрионов (способных в соответствующих условиях делится без признаков старения) при добавлении сыворотки крови пожилой особи развивается апоптоз (Alberts B. Et al., 1994). Одними из ведущих индукторов апоптоза являются глюкокортикоиды и фактор некроза опухоли-α (TNFα), (Ярилин А.А., 1999); их уровни повышаются при PADAM (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006).
Ca++ принимает участие в активации фагоцитирующих клеток, в перфорин-зависимом механизме цитолиза, в образовании оксида азота (в значительной степени определяющего бактерицидную активность фагоцитов). Mg++ участвует в альтернативной активации комплемента (Ярилин А.А., 1999). Повышение уровней Ca++ и Mg++ в сыворотке крови у больных с PADAM можно рассматривать как составную часть ответа иммунной системы на повышение пролиферативной активности (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006) и увеличение числа старых клеток.
Ca++ и Mg++ принимают участие в дифференцировке клеток и пространственной организации тканей, влияя на механизмы межклеточной адгезии (Alberts B. Et al., 1994). Данные функции имеют большое значение в условиях повышенной стимуляции клеток камбиальных зон у людей старших возрастных групп.
PADAM нарушает развитие клеток, имеющих андрогенные рецепторы. Для восполнения недостаточности митогенного действия тестостерона, формируется комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, затрагивающих эндокринный, паракринный и аутокринный уровни (Васильев Ю.М., 1997; Берштейн Л.М., 2000; Печерский А.В. и др., 2003). Данные компенсаторные изменения выражаются в усилении инкреции клеточных факторов роста (bFGF, IGF-I, EGF и других), повышении ароматазной, 5α-редуктазной активности, увеличении уровня эндокринных активаторов деления (соматотропного гормона, инсулина, витамина D) и других факторов, стимулирующих пролиферативную активность клеток (Печерский А.В. и др., 2003). Развивающиеся компенсаторно-приспособительные реакции при снижении продукции тестостерона, направлены, на повышение митотической активности клеток (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005).
При возрастном снижении продукции тестостерона в наиболее неблагоприятной ситуации оказываются андрогензависимые клетки: повышение уровня промоторных факторов канцерогенеза, сопровождающее гибель старых клеток, дополняют 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).
При частичном возрастном андрогеном дефиците нарушения развития андрогензависимых клеток, морфологически проявляются атрофией данных клеток (Лопаткин Н.А., 1998; Ryde C.M. et al., 1992; Sporn M.B., 1996; Берштейн Л.М., 2000; Печерский А.В. и др., 2005). Ранее проведённое исследование выявило андрогенные рецепторы в коже теменной области у мужчин (в эпидермисе, в дерме (у фибробластов), в волосяном фолликуле и в потовых железах). Соответственно, у обследованных лиц старших возрастных групп были выявлены изменения в развитии андрогензависимых тканей и отдельных клеток: уменьшение толщины сосочкового и сетчатого слоёв дермы, среднего количества камбиальных эпителиальных клеток матрикса волосяной луковицы, размеров волосяных фолликулов и большей части фибробластов сосочка волоса, появление деформированных и гиперхромных ядер у фибробластов (свидетельствующие о дегенеративных изменениях клеток). У мужчин старших возрастных групп также было меньше включений меланина в андроген-зависимых клетках базального слоя (Pechersky A.V. et al., 2007). Полученные данные позволяют утверждать, что возрастное уменьшение пула плюрипотентных стволовых клеток и последующие снижение образования половых гормонов являются основными причинами развития возрастных изменений кожи, а также алопеции и седины.
Как показало проведённое изучение 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. Последующее нарушение регенерации тканей гонад (яичек у мужчин с уменьшением клеток Лейдига, инкретирующих тестостерон) свидетельствует о формировании порочного круга с феноменом взаимного отягощения (Pechersky A.V. et al., 2007).
Рецепторный аппарат, воспринимающий сигнал, и инкретирующие, клетки и ткани представляют единую взаимозависимую систему (Kettyle W.M., Arky R.A., 2001). Распад рецепторов и замена их новыми происходит непрерывно. При отсутствии лиганда или при снижении его содержания время полужизни соответствующего рецептора увеличивается (Alberts B. et al., 1994). Закономерно, у лиц старших возрастных групп по сравнению с контрольной группой было выявлено увеличение экспрессии андрогенных рецепторов эпидермиса, дермы (фибробластов), волосяных фолликулов и потовых желёз, подтверждающие наличие у них андрогенного дефицита (Pechersky A.V. et al., 2007).
Фибробласты принимают участие в формировании специализированной архитектоники соединительной ткани, соответствующей её локальным функциям. За счёт деятельности фибробластов образуется межклеточный матрикс, содержащий коллаген I типа и III типа. Из этих типов коллагена состоит большинство видов соединительной ткани. По мере созревания соединительной ткани соотношение меняется в сторону I типа. Основу незрелых аргирофильных коллагеновых волокон составляет коллаген III типа (Серов В.В., Пауков В.С., 1995). Соответственно, у лиц старших возрастных групп при увеличении уровня клеточных ростовых факторов и, соответственно, повышении стимуляции пролиферации фибробластов в большинстве видов соединительной ткани начинает преобладать коллаген III типа. Превалирование коллагена III типа Эттингер А.П. и соавт. (2006) выявили при исследовании кожи у пациентов старших возрастных групп с послеоперационными вентральными грыжами.
Распад и замещение коллагена, других макромолекул внеклеточного матрикса в нормальных условиях происходят непрерывно. Коллагены расщепляются специфическими внеклеточными ферментами – коллагеназами (Alberts B. et al., 1994). У людей старших возрастных групп нарушается обновление фибробластов за счёт миграции недостаточного количества стволовых клеток, а также снижается активность ряда ферментов, участвующих в расщеплении структур соединительной ткани (например, эластазы (Печерский А.В. и др., 2006)).
Избыточная стимуляция фибробластов клеточными ростовыми факторами и, соответственно, увеличение доли незрелых аргирофильных коллагеновых волокон, повышение уровней TNFα, продуктов дыхательного взрыва и переокисления, а также снижение продукции тестостерона, негативно влияющее на развитии андрогензависимых фибробластов, вызывающее развитие дегенеративных изменений в виде уменьшения их размеров и появления деформированных и гиперхромных ядер, приводят к нарушению структуры соединительной ткани у лиц старших возрастных групп.
Соответственно, у лиц старших возрастных групп по сравнению с контрольной группой коллагеновые и эластические волокна имели более тонкий и разветвленный вид: наблюдалось уменьшение толщины и увеличение количества их косых и косо-поперечных сечений (Pechersky A.V. et al., 2007). Снижение прочностных характеристик соединительной ткани способствует развитию грыж различных локализаций, аневризм сосудов и других заболеваний. Изменение структуры межклеточного матрикса нарушает процессы передачи сигнала и условия для миграции клеток.
Сделанные выводы подтверждаются течением ряда известных заболеваний. Сокращение числа делений клеток у больных с синдромом преждевременного старения - синдромом Вернера, выявляемое при культивировании, по-видимому, приводит к недостаточности камбиальных и плюрипотентных стволовых клеток. В ответ на отсутствие образования адекватного количества плюрипотентных стволовых клеток для восполнения некротизированных старых клеток, компенсаторно, увеличивается образование целого ряда клеточных факторов роста, включая фактор роста фибробластов. Показательно, что фибробласты, взятые у больных с синдромом Вернера, оказываются нечувствительны к фактору роста фибробластов и некоторым другим ростовым факторам (Alberts B. Et al., 1994). Ввиду того, что десенситизация соответствующих рецепторов клеток-мишеней развивается при длительном воздействии соответствующего стимула, десенситизация рецепторов фактора роста фибробластов является следствием повышения его уровня в течение длительного периода.
Принимая во внимание то, что при хемотаксисе клетки реагируют не на постоянную величину, а на изменение концентрации хемоаттрактанта в среде (Alberts B. Et al., 1994), постоянно-повышенные уровни хемотаксических факторов в месте некроза (или апоптоза) старых клеток приводят к десенситизации соответствующих рецепторов стволовых клеток, препятствуя их поступлению в данную область.
Соответственно у больных с синдромом Вернера нарушения регенерации тканей носят системный характер. Атрофические изменения ряда эндокринных желёз, сопровождаются развитием их недостаточности (гипогонадизмом и другой патологией). Гипогонадизм способствует развитию остеопороза (Печерский А.В. и др., 2006), а атрофия хрящевой ткани приводит к развитию артритов. В результате у больных наблюдается ограничение подвижности суставов. Повышение промоторных факторов канцерогенеза, гормональный дисбаланс сопровождаются высоким риском развития онкологических заболеваний. Снижение количества камбиальных клеток волосяных фолликулов, усугубляется гипогонадизмом. Уменьшение образования тестостерона негативно отражается на развитии андроген-зависимых клеток кожи, включая клетки волосяных фолликулов. Нарушается синтез пигмента клетками волосяных луковиц. У больных появляются преждевременное поседение и диффузная алопеция. Атрофические изменения кожи являются характерным проявлением данного синдрома. Недостаточность стероидных гормонов сопровождается повышением образования их предшественника – холестерина. Активизация факторов клеточного иммунитета в ответ на повышение митотической активности способствует прогрессированию атеросклероза (Печерский А.В. и др., 2006). Данные патологические процессы характерны для клинического течения синдрома Вернера (Кряжева С.С., 1976).
Избирательное поражение Т-хелперов при СПИДе, по-видимому, препятствует образованию специфических рецепторов у плюрипотентных стволовых клеток. Информация антиген-представляющих клеток, несущих комплекс антиген (в том числе пептиды погибших клеток) - молекула МНС II класса не считывается и не преобразуется в соответствующий рецептор плюрипотентных стволовых клеток к хемоаттрактанту, представленному компонентами молекул МНС I класса. Вероятно, в данных условиях большая часть плюрипотентных стволовых клеток, не имея тканеспецифичных рецепторов, остаётся невостребованной и в последующем погибает. Аналогично лицам старших возрастных групп у больных СПИДом нарушается процесс пополнения клеточного состава камбиальных зон, что вносит дополнительный негативный вклад в развитие истощения, деменции и опухолей.
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. Взаимное отягощение развивающихся патологических процессов приводит к формированию порочного круга. 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.
ИЗМЕНЕНИЕ АДЕНОГИПОФИЗАРНОЙ РЕГУЛЯЦИИ ПРИ ЧАСТИЧНОМ ВОЗРАСТНОМ АНДРОГЕННОМ ДЕФИЦИТЕ
В виду взаимозависимости нейрогуморальных регуляторных процессов
возрастное снижение продукции тестостерона отражается на всей гипоталамо-гипофизарной регуляции. Нарушение регуляторных механизмов при PADAM - частный случай компенсаторного ответа структур ЦНС и эндокринных желез, характерный для гипопродукции одного или нескольких гормонов.
Пониженный уровень тестостерона стимулирует не только инкрецию ЛГ, но и инкрецию гонадолиберина (Lavin N., 1999) и (вторично) инкрецию ФСГ.
У некоторых больных с частичным возрастным андрогенным дефицитом уровни ЛГ и ФСГ, несмотря на низкий уровень тестостерона, не превышают нормальных значений. При PADAM наблюдается повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы и, соответственно, повышение уровней 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). Повышенные уровни 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола подавляют по принципу отрицательной обратной связи инкрецию ЛГ, ФСГ и гонадолиберина. Тестостерон и 5α-дигидротестостерон связываются с одним и тем же рецептором. Аффинность связывания андрогенного рецептора выше для 5α-дигидротестостерона, чем для тестостерона (Lavin N., 1999). По этой причине снижение продукции тестостерона при PADAM и ответное повышение уровней 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола может не сопровождаться повышением уровней ЛГ и ФСГ у некоторых больных. Выраженное увеличение уровней ЛГ и ФСГ наблюдается при значительном снижении уровня тестостерона и, соответственно, существенном снижении уровней 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола (например, после орхидэктомии) (Печерский А.В. и др., 2003).
Дополнительно подавляющим действием могут обладать ряд пептидов (IGF-1, эпидермальный фактор роста) и гормонов (кортикостероиды), выполняющие роль эстромединов – посредников эффекта эстрадиола (Lippman M. E., Dickson R. B., 1989; Берштейн Л.М., 2000). Рецепторы кортикостероидов гомологичны отдельным участкам рецепторов эстрогенов. Они могут превращаться в формы, активирующие как кортикостероидчувствительные, так и эстрогенчувствительные элементы генома (Tsai M. J. et al., 1998). Уровни данных факторов повышаются при уменьшении продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003). Снижению ЛГ и ФСГ по механизму отрицательной обратной связи может способствовать внегонадная продукция тестостерона (Печерский А.В. и др., 2005).
Утрата ритма инкреции гонадотропин-релизинг гормоном при PADAM, его длительное и непрерывное (в тоническом режиме) воздействие приводит к десинтизации соответствующих рецепторов на гонадотропных клетках и к подавлению инкреции ЛГ, ФСГ, несмотря на имеющийся дефицит тестостерона (Lavin N., 1999; Montanari E. et al., 1995; Печерский А.В. и др., 2006).
При снижении уровня тестостерона наблюдается повышение уровня пролактина (Печерский А.В. и др., 2003). Увеличение продукции 17β-эстрадиола вызывает снижение содержания пролактинингибирующего фактора - дофамина в гипоталамусе. Таким образом, эстрогены оказывают прямое активирующее влияние на инкрецию гипофизом пролактина (Панков А.Ю., 1983; Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001).
Увеличение 17β-эстрадиола приводит к повышению концентрации тироксин-связывающего глобулина; ответное снижение свободных Т3 и Т4 способствует нарастанию образования тиролиберина и ТТГ. Инкреция общих Т3 и Т4 усиливается. Продукция тиролиберина и ТТГ повышается до тех пор, пока не восстановится нормальная концентрация свободных Т3 и Т4. Тиролиберин стимулирует инкрецию лактотропных клеток аденогипофиза, приводя к повышению пролактина (Lavin N., 1999).
С увеличением 17β-эстрадиола связано повышение уровня СТГ. Это подтверждают результаты функциональной пробы с эстрогенами при которой наблюдается усиление инкреции СТГ (Lavin N., 1999).
PADAM способствует развитию инсулинорезистентности (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006). Ответно развивающаяся гипергликемия вызывает рост уровня инсулина. Инсулин и снижение чувствительности гипоталамических центров к торможению глюкозой стимулируют выделение нейронами гипоталамуса в воротную систему гипофиза соматолиберина и кортиколиберина, подавляют инкрецию соматостатина. Соматолиберин стимулирует инкрецию контринсулярного гормона – СТГ. Увеличение концентрации СТГ вызывает повышенное образование IGF-1 в печени. Резистентность к инсулину сопровождается и резистентностью к способному связываться с рецепторами инсулина IGF-1. Образование СТГ дополнительно стимулируется витамином D (Jakob F. et al., 1995; Shozu M. et al., 1991; Берштейн Л.М., 1998; Lavin N., 1999; Берштейн Л.М., 2000; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001), уровень которого также увеличивается при снижении уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003). Кортиколиберин вызывает выброс АКТГ, который усиливает инкрецию другого контринсулярного гормона - кортизола в коре надпочечников. Формируется порочный круг.
Увеличение продукции глюкокортикоидов подавляет образование дофамина и уменьшает его тормозное действие на синтез пролактина (Lavin N., 1999).
ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ УРОВНЯ ТЕСТОСТЕРОНА НА АКТИВНОСТЬ 5α-РЕДУКТАЗЫ, АРОМАТАЗЫ И УРОВНИ КЛЕТОЧНЫХ РОСТОВЫХ ФАКТОРОВ
Значительная часть тканей имеет тестостероновые рецепторы. При PADAM нарушается естественное развитие андрогензависимых клеток. После трансформации из андрогеннезависимых транзиторно-пролиферирующих клеток андрогензависимый пул переходных клеток (Лопаткин Н.А., 1998) требует для дальнейшего развития присутствие физиологически необходимого уровня тестостерона. Недостаточность митогенного действия тестостерона приводит к формированию комплекса компенсаторно-приспособительных реакций, затрагивающих как эндокринный, так и паракринный, аутокринный уровни регуляции (Печерский А.В. и др., 2000; Печерский А.В. и др., 2003).
Экспериментальное исследование на тестостерон-чувствительной клеточной линии фибробластов крайней плоти человека показало, что минимальное накопление биологически активных метаболитов тестостерона (5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола) происходит при инкубации клеток в среде с концентрацией тестостерона наиболее близкой к её нормальному содержанию в плазме крови у мужчин (7,0 нг/мл (24,29 нмоль/л)). В средах с повышенным или пониженным уровнем тестостерона (по сравнению с нормальными физиологическими значениями) наблюдается увеличение образования 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола и, следовательно, увеличение активности 5α-редуктазы и ароматазы. Так, при снижении концентрации тестостерона до 3 нг/мл (10,41 нмоль/л) уровень 5α-дигидротестостерона повышается в среднем в 1,8 раза, до 1 нг/мл (3,47 нмоль/л) - в 3,3 раза. При более высоких концентрациях тестостерона в среде также отмечается увеличение содержания 5α-дигидротестостерона: при концентрации 12 нг/мл (41,64 нмоль/л) - в 2,9 раза, при 24 нг/мл (83,28 нмоль/л) – в 4,9 раз, при 600 нг/мл (2082,0 нмоль/л) – в 10,5 раз. Сходные изменения характерны для накопления в инкубационной среде 17β-эстрадиола. Приведённые данные свидетельствуют о зависимости активности ароматазы и 5α-редуктазы от уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2005).
Повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы определяется физилогической ролью тестостерона, 5α-дигидротестостерона и эстрогенов. Тестостерон принимает участие в процессе роста и дифференцировки клеток (Лопаткин Н.А., 1998; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). 5α-Дигидротестостерон и тестостерон, связываясь с одним и тем же внутриклеточным рецептором (Lavin N., 1999), стимулируют пролиферативную активность клеток (Зезеров В.Г., Северин Е.С., 1998). Эстрогены индуцируют интенсивный митогенез в тканях, клетки которых имеют специфические рецепторы (Burrows H., Horning E., 1952).
Увеличение активности 5α-редуктазы и ароматазы при PADAM направлено на компенсацию недостаточности митогенного действия тестостерона (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005). Физиологическая активность 5α-дигидротестостерона в 5-10 раз превосходит тестостерон (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006) вследствие более высокой аффинности связывания 5α-дигидротестостерона с андрогенным рецептором (Lavin N., 1999). Соответственно, увеличение доли 5α-дигидротестостерона уменьшает выраженность других компенсаторных реакций, развивающихся при возрастном снижении продукции тестостерона. Данное заключение подтверждается результатами активного наблюдения больных раком предстательной железы, попродолжительность жизни которых была прямо пропорциональна содержанию 5α-дигидротестостерона в плазме крови (Kjellman A., et al. 2008). Однако, в полной мере заменить тестостерон 5α-дигидротестостерон не может. 5α-Дигидротестостерон в отличие от тестостерона образуется в тоническом режиме, его продукция не соответствует импульсному образованию ЛГ. Более того, нарастающее снижение продукции тестостерона с возрастом, несмотря на повышение активности 5α-редуктазы, ограничивает образование 5α-дигидротестостерона и проявление данного компенсаторного механизма. Так, при значительном снижении уровня тестостерона (после орхидэктомии у больных раком предстательной железы) причиной уменьшения продукции 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола является снижение уровня тестостерона – продукта из которого они образуются. Падение уровней тестостерона и 17β-эстрадиола сопровождается компенсаторным повышением активности ароматазы, подтверждаемое повышением уровня эстрона (Печерский А.В. и др., 2003). Так же как и 17β-эстрадиол, эстрон образуется под действием ароматазы (Lavin N., 1999). Образование эстрона из надпочечникового андрогена – андростендиона позволяет оценить активность ароматазы даже при существенном снижении уровня тестостерона после орхидэктомии. Таким образом, несмотря на снижение уровня 17β-эстрадиола, активность ароматазы при этом, наоборот, повышается. В виду того, что при снижении уровня тестостерона повышается активность как ароматазы, так и 5α-редуктазы (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2005), увеличение активности ароматазы после орхидэктомии указывает на рост и 5α-редуктазной активности. Данные изменения сочетаются с угнетением образования TGFβ (Печерский А.В. и др., 2003) - фактора, отвечающего за последовательное прохождение клеткой этапов дифференцировки и наступление апоптоза (Лопаткин Н.А., 1998; Ярилин А.А., 1999; Берштейн Л.М., 2000).
Повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы считается ведущим в патогенезе развития целого ряда опухолевых заболеваний, включая доброкачественную гиперплазию и рак предстательной железы (McKinlay J.B. еt al., 1989; Partin A.W. еt al., 1991; Stoner E., 1992; Montanari E. еt al., 1995; Лопаткин Н.А., 1998; Берштейн Л.М., 1998; Берштейн Л.М., 2000). Стимуляция 5-редуктазной и ароматазной активности сопровождается компенсаторной гиперплазией тканей, содержащих данные ферменты. В частности наблюдается появление доброкачественной гиперплазии предстательной железы и увеличение доли жировой ткани с развитием ожирения.
Напротив, восстановление уровня тестостерона до физиологических значений приводит к снижению активности 5α-редуктазы и ароматазы, а также способствует профилактике вышеуказанных заболеваний (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2005).
При снижении продукции тестостерона ряд изменений эндокринной регуляции направлены на потенцирование действия эстрогенов. Увеличение уровней пролактина и глюкокортикоидов, наблюдаемые при PADAM, вызывают повышение активности ароматазы и усиление действия эстрогенов. Так глюкокортикоиды стимулируют активность ароматазы в культуре стромальных клеток, выделенных из жировой ткани (Mendelson C. R., Simpson E. R., 1987; Lueprasitsakul P., Longcope C., 1990; Santner S. J. et al., 1995). Активность ароматазы увеличивается под действием IGF-1, тромбоцитарного и эпидермального факторов роста (Mendelson C. R., Simpson E. R., 1987; Ryde C. M. et al., 1992; Берштейн Л.М., 2000), инсулина (Lueprasitsakul P., Longcope C., 1990) и витамина D (Jakob F. et al., 1995; Берштейн Л.М., 1998), уровни которых повышаются при снижении продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003), создавая эффект взаимного усиления.
Дополнительно к модулированию противоопухолевой резистентности, аутоиммунных, воспалительных и аллергических реакций на биосинтез стероидов, включая активность ароматазы, могут влиять цитокины (Purohit A. et al., 1995; Reed M. J. et al., 1995; Abbas A. K. et al., 1996). К регуляторам активности ароматазы относятся интерлейкин 1 и фактор некроза опухолей - (Belizario J. E. et al., 1991; McPheron A. C. et al., 1997). Увеличение инкреции интерлейкина-1 интерлейкина-1 коррелирует с повышением активности ароматазы (Pacifici R. et al., 1991). Данные изменения наблюдаются при PADAM (Печерский А.В. и др., 2003).
Таким образом, активность ароматазы и 5α-редуктазы зависит от уровня тестостерона. Любое изменение уровня тестостерона приводит к повышению активности данных ферментов (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005).
Снижение уровня и, соответственно, митотической активности тестостерона компенсируется не только повышением ароматазной и 5α-редуктазной активности, но и дополнительным усилением продукции клетками пептидных факторов роста (Печерский А.В. и др., 2003). Данные изменения обусловлены недостатком эндокринных активаторов деления (Васильев Ю. М., 1997; Берштейн Л.М., 2000).
5-Дигидротестостерон индуцирует синтез инсулиноподобных факторов роста, эпидермального фактора роста, основного фактора роста фибробластов (Зезеров Е.Г., Северин Е.С., 1998).
Эстрогены индуцируют экспрессию целой серии эстроген-зависимых генов, среди которых есть гены пептидных ростовых факторов, рецепторов прогестерона и онкогены (Берштейн Л.М., 2000).
Повышение уровня прогестерона приводит к сдвигу чувствительности тканей от стероидов к пептидным ростовым факторам (Lange C. A. et al., 1999; Берштейн Л.М., 2000). Данные изменения можно рассматривать как реакцию компенсации, развивающуюся при недостаточности стероидных гормонов.
Повышение уровня СТГ при PADAM усиливает образование IGF-1. Сходство рецепторов IGF-1 и инсулина, позволяет IGF-1 связываться с рецепторами инсулина и активизировать их. Увеличение уровней IGF-1 и инсулина у больных с PADAM является компенсаторным ответом на развитие инсулинорезистентности (Печерский А.В. и др., 2003).
Учитывая участие инсулина, наряду с IGF-1, в повышении митотической активности клеток инсулинорезистентность можно рассматривать как механизм для повышения уровня инсулина, СТГ, IGF-1 и, соответственно, их митогенной активности. Повышение уровней данных показателей характерно для стадии промоции опухолевого роста (Yam D. et al., 1996; Берштейн Л.М., 2000).
IGF-1, эпидермальный фактор роста и ряд других пептидов могут дополнять эффект эстрадиола, связываясь с эстрогенными рецепторами. Эстромедины, наравне с другими свойствами эстрогенов, обладают выраженной индукцией митогенеза в тканях (Lippman M. E., Dickson R. B., 1989; Lavin N., 1999; Берштейн Л.М., 2000; Трапезникова М.Ф. и др., 2004).
IGF-1 - связывающие белки препятствуют взаимодействию IGF-1 и инсулина с рецепторами и тем самым подавляют их действие на клетки-мишени (Lavin N., 1999). Некоторые сериновые протеазы (простат-специфический антиген (PSA), ингибитор-1 активатора плазминогена) разрушают IGF – связывающий белок-3 (Alessi M. C., 1997; Берштейн Л.М., 2000). Тем самым повышенный уровень 5-дигидротестостерона не только увеличивает синтез IGF-1 (Зезеров Е.Г., Северин Е.С., 1998), но и через стимуляцию образования PSA потенцирует его действие.
При снижении уровня тестостерона наблюдается увеличение уровня bFGF (Печерский А.В. и др., 2003), оказывающего наиболее сильное стимулирующее влияние на пролиферацию эпителия. По своей митотической активности bFGF превосходит EGF и некоторые другие факторы роста (Лопаткин Н.А., 1998).
Повышение ароматазной и 5α-редуктазной активности и уровня большинства ростовых факторов указывает на то, что развивающиеся компенсаторно-приспособительные реакции при снижении уровня тестостерона направлены на повышение митотической активности клеток, а их выраженность пропорциональна степени снижения продукции тестостерона.
При увеличении уровня тестостерона (при назначении больших доз его препаратов в эксперименте) повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы, по-видимому, также носит компенсаторный характер, так как основным путем уменьшения содержания тестостерона является повышение интенсивности его метаболизма (Wilson J.D., 1975). В данном случае одними из промежуточных продуктов оказываются 5α-дигидротестостерон и 17β-эстрадиол. При искусственном создании высоких уровней тестостерона образование 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола не ограничивается количеством исходного продукта. По этой причине их образование существенно превосходит аналогичный процесс у мужчин с PADAM. Высокие уровни тестостерона, 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола, каждый из которых обладает высокой митогенной активностью, приводят к развитию рака предстательной железы у экспериментальных животных (Лопаткин Н.А., 1998; Prehn R.T., 1999).
Таким образом, любое изменение уровня тестостерона (как в сторону понижения при PADAM, так и увеличения при назначении больших доз андрогенных препаратов) приводит к повышению образования 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола, увеличению пролиферативной активности, нарушению регуляции клеточного роста и наступления апоптоза, что существенно повышает риск канцерогенеза (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005; Pechersky A.V. et al., 2007).
ВЛИЯНИЕ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА НА УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН
Для многоступенчатых ферментативных процессов характерна регуляция по принципу отрицательной обратной связи: при снижении уровня конечного продукта возрастает интенсивность предшествующих реакций. Увеличение уровней предшествующих субстратов стимулирует образование продукта последней стадии (так называемая «активация предшественником»). Данная закономерность свойственна всем живым организмам. Для стероидных гормонов (в частности для тестостерона) основным предшественником их образования является холестерин, а на ещё более ранних этапах – глюкоза (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 2004). При возрастном снижении продукции тестостерона происходит компенсаторное увеличение уровней холестерина и глюкозы – субстратов, необходимых для последующего синтеза тестостерона (Печерский А.В. и др., 2002; Печерский А.В. и др., 2006).
В процессе эволюции в организме, по-видимому, сформировались стандартные генетически детерминированные варианты функционирования эндокринной системы. Некоторые из них могут использоваться в качестве компенсаторных реакций при ряде патологических состояний.
Резистентность к инсулину и лептину, сопровождаемые гиперфагией, увеличением уровня глюкозы в плазме крови, повышением ёмкости жировых депо, широко распространённые состояния в животном мире. Инсулинорезистентности сопутствует появление резистентности к лептину и, соответственно, значительное повышение его уровня. Лептин стимулирует синтез глюкагоноподобного пептида в гипоталамусе, блокирующего образование нейропептида Y. Нейропептид Y стимулирует аппетит, увеличивает содержание инсулина и кортизола в крови, приводит к стимуляции симпатической системы. (Stephens T.W. et al., 1995; Беляков Н.А., Мазуров В.И., 2003). Развитие резистентности к инсулину и лептину в летнее время позволяет увеличить массу жировой ткани животных для последующего использования в зимний период (Florant G.L. et al., 2004). При физиологических условиях данное состояние развивается временно и не влечёт за собой никаких негативных последствий.
Сформированный в процессе филогенеза механизм инсулинорезистентности используется при возрастном снижении продукции тестостерона для компенсаторного увеличения уровней предшественников тестостерона – холестерина и глюкозы. В виду того, что после сорока лет у мужчин снижение продукции тестостерона прогрессирует, резистентность к инсулину у них носит постоянный характер, приводя к целому ряду осложнений.
Инсулинорезистентность, развивающаяся у больных с PADAM (Печерский А.В. и др., 2003), нарушает транспорт и утилизацию глюкозы. Блокада инсулиновых рецепторов клеток печени способствует повышению продукции глюкозы (за счет усиления глюконеогенеза). Инсулинорезистентность скелетных мышц также вызывает повышение уровня глюкозы в крови, поскольку утилизация глюкозы в мышцах является одним из ведущих механизмов её метаболизма. В ответ на нарушение транспорта и метаболизма глюкозы, повышение уровня инсулина нейроны гипоталамуса выделяют в воротную систему гипофиза соматолиберин и кортиколиберин, приводящие к повышению уровней таких контринсулярных гормонов как СТГ (Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001) и кортизол (Lavin N., 1999).
Уровень глюкагона при инсулиннезависимом сахарном диабете остается постоянно повышенным и не снижается после приема пищи (Карпищенко А.И., 2001).
Рецепторы инсулина дополнительно активизируются IGF-1. Увеличение уровня эстрогенов при PADAM стимулирует инкрецию СТГ; СТГ в свою очередь повышает образование IGF-1 (Lavin, 1999; Печерский А.В. и др., 2003). Увеличение уровней инсулина, СТГ, IGF-1 и, соответственно, их митотической активности у больных с PADAM, является компенсаторным ответом на развитие инсулинорезистентности (Печерский А.В. и др., 2003).
IGF-1 - связывающие белки препятствуют взаимодействию IGF-1 и инсулина с рецепторами и тем самым подавляют их действие на клетки-мишени (Lavin N., 1999). Уменьшение уровня IGF-1 – связывающих белков усиливает действие IGF-1 и инсулина (Cohen P. et al., 1994; Берштейн Л.М., 2000). Инсулин угнетает синтез IGF-1 – связывающих белков (Rutanen E. M. et al., 1994; Берштейн Л.М., 2000). Таким образом, гиперинсулинизм способствует преодолению инсулинорезистентности.
Инсулин, являясь индуктором ключевых ферментов гликолиза и репрессором основных ферментов глюконеогенеза, контролирует соотношение активности этих процессов (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982). Индуктором ферментов глюконеогенеза и репрессором ферментов гликогенеза служат глюкокортикоиды (Карпищенко А.И., 2001). Поэтому при инсулинорезистентности, сопровождающейся повышением инкреции кортикостероидов и снижением влияния инсулина, возрастает интенсивность глюконеогенеза вследствие стимуляции соответствующих ферментов в печени и почках (Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 1982). Инсулинорезистентность и сопутствующее ей увеличение инсулина приводят к дислипопротеинемии, особенно к гипертриглицеридемии, поскольку избыток инсулина стимулирует липогенез и синтез ЛПОНП в печени (Lavin N., 1999).
У больных с инсулинонезависимым сахарным диабетом (диабетом 2-го типа) и ожирением, не смотря на активизацию глюконеогенеза и нарушение утилизации глюкозы, до этапа развития декомпенсации β-клеток уровень глюкозы в плазме крови может оставаться в пределах нормы (или незначительно превышать нормальные значения). В то же время уровень инсулина у таких больных возрастает в 1,5-3 раза (Гинзбург М.М., Крюков Н.Н., 2002). Развивается истощение β-клеток поджелудочной железы (Lavin N., 1999).
Инсулиновая чувствительность адипоцитов обратно пропорциональна размерам клетки. Гиперинсулинемия, предшествуя ожирению, приводит к нарастанию содержания липидов в клетке, увеличению размеров адипоцитов. Чем больше адипоцит, тем меньше он чувствителен к инсулину, что свидетельствует об уменьшении емкости жировых депо. Жировые депо являются депо второго порядка после гликогена печени для утилизации глюкозы, избыточное количество которой откладывается в них, трансформируясь в жирные кислоты и глицерин, а затем в триглицериды. Увеличение соотношения окружность талии/окружность бедер свидетельствует об инсулинорезистентности (Берштейн Л.М., 2000). Компенсаторно СТГ усиливает клеточную пролиферацию, в том числе он способствует увеличению количества клеток жировой ткани (Клиорин А.И., 1989). Таким образом, репликация преадипоцитов с последующим превращением их в истинные жировые клетки, а также гиперинсулинемия, способствующая поступлению в жировые клетки дополнительного количества липидов, увеличивает емкость жировых депо и способствует развитию ожирения.
Усиление ароматазной активности при PADAM - повышение ароматизации тестостерона и андростендиона (Pechersky A. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003) сочетается c существенным увеличением массы тела у мужчин. Увеличение уровня эстрогенов в крови и усиление их захвата тканями организма наблюдается у страдающих ожирением мужчин (Schneider J. et al., 1979; Schneider J. et al., 1983; Zumoff В. et al., 1981; Берштейн Л.М., 1998). Повышение уровня образующихся эстрогенов стимулирует увеличение как числа и размеров адипоцитов, так и количества стромальных клеток жировой ткани (Hirsch J., Leibel R.L., 1991; Берштейн Л.М., 1998). Стромальные клетки жировой ткани сами способны синтезировать как эстрогены, так и андрогены, в частности 5α-дигидротестостерон и андростендион (Perel E. et al., 1986). Их инкреция, в свою очередь, оказывает стимулирующее влияние на развитие жировой ткани, формируется порочный круг. Лимфоциты и макрофаги также проявляющие ароматазную активность, дополняют данный эффект (Берштейн Л.М., 1998).
Повышенные уровни глюкокортикоидов, IGF-1, эпидермального фактора роста и ряда других пептидов, активируя эстрогенные рецепторы, дополняют эффект эстрадиола, связанный с увеличением числа и размеров адипоцитов, а также количества стромальных клеток жировой ткани. Данный эффект обусловлен гомологичностью отдельных участков их рецепторов рецепторам эстрогенов (Lippman M. E., Dickson R. B., 1989; Tsai M. J. et al., 1998; Берштейн Л.М., 2000). Повышение уровня регулирующего фактора сопровождается активацией соответствующих рецепторов (Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Возрастание продукции глюкокортикоидов дополняется не только увеличением экспрессии кортикостероидных рецепторов, но и повышением экспрессии гомологичных эстрогенных рецепторов (Берштейн Л.М., 2000; Tsai M. J., et al., 1998). Увеличение числа и размеров адипоцитов потенцирует эффект содержащейся в них ароматазы.
При гиперинсулинемии повышается реабсорбция натрия в проксимальных канальцах почек, приводящая к гиперволемии и повышению содержания натрия и кальция в стенках сосудов, вызывающее их спазм и повышение общего переферического сосудистого сопротивления. Увеличение уровня инсулина сопровождается повышением активности симпатической нервной системы с последующим повышением сердечного выброса и спазмом гладкой мускулатуры сосудов (Дедов И.И., Мельниченко Г.А., 2004).
Таким образом, развитие инсулинорезистентности у мужчин с PADAM, сопровождающееся повышением уровней глюкозы, холестерина, триглицеридов, инсулина, лептина, СТГ, IGF-1, АКТГ и кортизола, а также увеличением доли жировой ткани, обусловлено в значительной степени тестикулярной недостаточностью. Обратное развитие указанных патологических процессов невозможно без коррекции частичного возрастного андрогенного дефицита.
ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТНОГО СНИЖЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ТЕСТОСТЕРОНА НА МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН
После 30 лет масса костной ткани у всех людей постепенно уменьшается. Скорость потери костной массы у женщин выше, чем у мужчин (Lavin N., 1999). Повышение риска 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. Соответственно снижается инкреция кальцитонина. На инкрецию влияют также изменения содержания магния (Mg++) в плазме крови (Lavin N., 1999).
Избыток ПТГ ускоряет резорбцию костной ткани и усиливает вымывание кальция из костей, что приводит к гиперкальциемии. Под влиянием избытка ПТГ снижается резорбция фосфата в почках, возникает фосфатурия и гипофосфатемия. Канальцевая резорбция кальция усиливается, но этот эффект ПТГ нивелируется повышенной клубочковой фильтрацией кальция вследствие гиперкальциемии, поэтому экскреция кальция с мочой увеличивается (Lavin N., 1999). Рецепторы ПТГ присутствуют на остеобластах и остеоцитах, но отсутствуют на остеокластах. Тем не менее, при повышении уровня ПТГ происходит активация остеокластов и усиливается резорбция костной ткани. Этот эффект ПТГ опосредуется остеобластами: под влиянием ПТГ они начинают усиленно инкретировать IGF-1 и цитокины (интерлейкин-1 и другие), которые в свою очередь активизируют остеокласты. Этому способствует ускоренная пролиферация клеток-предшественников остеокластов, обладающих рецепторами ПТГ (Lavin N., 1999). При постоянно повышенном уровне ПТГ резорбция костной ткани преобладает над ее образованием, что приводит к остеопении. Стимуляция образования ИФР-1 при увеличении инкреции ПТГ (Lavin N., 1999) дополнительно увеличивает уровень IGF-1 у больных с PADAM (Печерский А.В. и др., 2003).
Инсулинорезистентность сопутствует возрастному снижению продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003). Нарушение реализации гормонального действия инсулина при инсулинорезистентности сопровождается снижением активности остеобластов, что способствует остеопорозу и гиперкальциемии (Lavin N., 1999).
Выделение в воротную систему гипофиза кортиколиберина при блокаде инсулиновых рецепторов вызывает выброс АКТГ, который усиливает инкрецию кортизола в коре надпочечников, подавляющего активность остеобластов (Lavin N., 1999).
Избыток ПТГ и гипофосфатемия стимулируют синтез 1.25 (ОН)2 D3 в
почечных канальцах. На образование 1.25 (ОН)2 D3 также влияют уровни кальциотонина, эстрогенов, инсулина (Lavin N., 1999). Под влиянием 1.25 (ОН)2 D3 усиливается всасывание кальция в кишечнике, что еще больше усиливает гиперкальциемию (Lavin N., 1999). При снижении уровня тестостерона уровень 25-OHVitD3 повышается (Печерский А.В. и др., 2003).
Кальцитонин тормозит резорбцию костной ткани, снижая активность остеокластов и стимулируя остеобласты. При снижении уровня половых гормонов, в частности у женщин при дефиците эстрогенов, обусловленном менопаузой, а у мужчин андрогенов при PADAM, инкреция кальцитонина снижается, что способствует ускоренной резорбции костной ткани (Lavin N., 1999).
Избыточное образование тиреойдных гормонов, обусловленное увеличением уровня 17β-эстрадиола, стимулирует главным образом остеокласты, что дополнительно приводит к усилению резорбции костной ткани (Lavin N., 1999).
При увеличении инкреции ПТГ наблюдается повышение активности щелочной фосфатазы. Щелочная фосфатаза вырабатывается в костях остеобластами и ее содержание увеличивается в периоды усиленной остеобластической активности. Активность остеобластов и остеокластов тесно связанна между собой, поэтому любое усиление обменных процессов в костях приводит к повышению концентрации щелочной фосфатазы (Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001).
Пожилые люди чувствительны даже к легкой гиперкальциемии. Пик гиперкальциемии приходится на 60-70 лет. В клинической картине преобладает поражение ЦНС, сердечно-сосудистой системы, почек, ЖКТ. Плотность костной ткани остается относительно стабильной до 50-ти летнего возраста, после этого периода плотность костей у представителей обоих полов начинает снижаться. У женщин этот процесс заметно ускоряется в период менопаузы. У мужчин относительно крутого падения кривой уменьшения массы костной ткани не наблюдается, поскольку в отличие от женщин в период андропаузы не возникает резкого снижения содержания половых гормонов. Назначение эстрогенов предотвращает у женщин гиперкальциемию и дальнейшую утрату костной массы (Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). У мужчин профилактике остеопороза может способствовать назначение андроген-заместительной терапии.
Рецепторы ПТГ обнаружены не только в костной ткани и почках, но и во многих других тканях и органах, в которых ПТГ участвует в метаболизме кальция и фосфора (Lavin N., 1999). По-видимому, повышение порога чувствительности к кальцию при менопаузе у женщин и при PADAM у мужчин распространяется не только на околощитовидные железы, но и на остальные ткани, содержащие ПТГ - рецепторы. Создается иллюзия гипокальциемии, компесаторно вызывающая интенсивный синтез ПТГ околощитовидными железами, а также внеоколощитовидную продукцию аналога ПТГ - ПТГ-подобных пептидов периферическими тканями. Стимуляция синтеза ПТГ способствует гиперплазии (реже развитию аденом) околощитовидных желез (Lavin N., 1999).
ВЛИЯНИЕ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА НА ИММУННУЮ СИСТЕМУ
Реакции естественного иммунитета инициируются рядом химических структур, в том числе концевыми сахарами мембранных гликопротеинов содержащих маннозу. У старых, пролиферирующих и злокачественных клеток в следствие десиалирования нарушается защита концевых углеводных остатков мембранных гликоконъюгатов - на их поверхности появляется свободная манноза. Данные клетки становятся доступными для распознавания (Ярилин А.А., 1999).
Вышеуказанные изменения при PADAM обусловлены повышением уровня ряда митогенных факторов: СТГ, инсулина, IGF-1, bFGF и других. При этом наблюдается увеличение как продукции IL-2, так и экспрессии его рецептора (CD25+). Повышение экспрессии рецептора IL-2(CD25+) дополняет эффект, оказываемый IL-2, объединяя их в единую систему (Печерский А.В. и др., 2006). IL-2 обеспечивает пролиферативную фазу иммунного ответа - увеличение пула специфических цитотоксических эффекторов и клеток, осуществляющих неспецифическую цитотоксичность по отношению к клеткам-мишеням (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
Активация макрофагов по-разному влияет на образование ряда продуктов: инкреция активатора плазминогена, фактора, активирующего тромбоциты, цитокинов (в том числе IL-1α, IL-1β, TNFα), гормонов (АКТГ, СТГ), продуктов дыхательного взрыва и переокисления усиливается, а образование эластазы, напротив, уменьшается (Ярилин А.А., 1999). Снижение образования ряда ферментов нейтрофилов, таких как эластаза является следствием длительной стимуляции, оказываемой посредством IL-2, TNFα, INFγ.
TNFα, гидролазы (кислая фосфатаза, щелочная фосфатаза, сериновые протеазы и эстеразы), компоненты комплемента, высокоактивные формы кислорода и азота в значительной степени определяют цитолитическое (в том числе противоопухолевое) действие моноцитов, макрофагов, нейтрофилов и цитотоксических Т-клеток (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
TNFα обладает выраженной цитотоксичностью, проявляющейся в уничтожении опухолевых клеток. Дополнительно к регуляторному и цитотоксическому действию TNFα связывается со специфическими высокоактивными мембранными рецепторами, в частности с TNF-R1, представляющим домен клеточной смерти, тем самым, способствуя запуску программы апоптоза (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
Кислая фосфатаза, обладая цитолитической активностью, содержится в макрофагах, в первичных (аузорофильных) гранулах нейтрофилов и в некоторых других клетках иммуннной системы (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
Щелочная фосфатаза также обладает цитолитической активностью. Она содержится во вторичных (специфических) гранулах нейтрофилов и, наравне с другими высокоактивными субстанциями и ферментами, способна вызывать гибель опухолевых клеток (Ярилин А.А., 1999).
Образование свободных радикалов, перекисей и других высокоактивных продуктов сопровождается высоким потреблением глюкозы. Её окислению по пентозо-фосфатному пути сопутствует накопление NADPH; взаимодействие последнего с молекулой кислорода приводит к образованию супероксид-аниона (O2-). При последующих реакциях образуются перекись водорода (H2O2), гидроксил-радикал(OH-) и другие продукты, вызывающие лизис (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000). Повышенный уровень глюкозы, необходимый для этого процесса, поддерживается за счет инсулинорезистентности. При снижении уровня тестостерона уровень инсулина и глюкозы увеличиваются, что указывает на усиление данного компенсаторного механизма (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006).
У мужчин после 40 лет наблюдается медленное и неуклонное повышение уровня PSA. PSA является сериновой протеазой - ферментом, относящимся к классу гидролаз. α1-Антихимотрипсин и α2-макроглобулин связывают PSA, превращая его в неактивную форму (Лоран О.Б. и др., 1999; Берштейн Л.М., 2000).
Кроме эпителия предстательной железы сериновые протеазы образуются целым рядом клеток. Гранулы макрофагов, нейтрофилов и цитотоксических Т-клеток также содержат сериновые протеазы и эстеразы химотрипсинового типа. Регуляция активности протеаз осуществляется их ингибиторами, выделяемыми макрофагами: α-антихимотрипсином и α2-макроглобулином. Сериновые протеазы участвуют в антителонезависимом альтернативном пути активации комплемента. Кроме проявления цитотоксичности сериновые протеазы могут вызывать в клетках-мишенях запуск программы апоптоза, воздействуя на пути внутриклеточной сигнализации (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
Повышение PSA, чаще используемое в качестве диагностического критерия, свидетельствующего о поступлении в кровоток секрета прорастающих окружающие ткани злокачественных клеток эпителия ацинусов при раке предстательной железы, дополняет реакции системы комплемента и клеточного иммунитета.
Повышение уровней данных показателей свидетельствует о ответе противоопухолевого клеточного иммунитета на увеличение пролиферативной активности у больных с PADAM. Данная реакция направлена на утилизацию образующихся атипичных клеток и регуляцию апоптоза (Печерский А.В. и др., 2003).
Вышеуказанные цитокины могут не только модулировать противоопухолевую резистентность, аутоиммунные и воспалительные реакции, но и влиять на биосинтез стероидов, включая активность ароматазы (Purohit A. et al., 1995; Reed M. J. et al., 1995; Abbas A. K. et al., 1996; Берштейн Л.М., 1998). С повышением активности ароматазы коррелирует увеличение инкреции IL-1β (Pacifici R. et al., 1991).
При снижении уровня тестостерона повышение уровней IL-1β и TNFα сочетается с угнетением синтеза TGFβ – фактора, подавляющего Th1 иммунный ответ, а также отвечающего за последовательное прохождение клеткой этапов дифференцировки и наступление апоптоза (Печерский А.В. и др., 2003).
Участие протеолитических ферментов нейторофилов в развитии сосудистого компонента воспалительной реакции определяет изменение сократимости и проницаемости мелких сосудов. Так, сериновая протеаза, производимая нейтрофилами, способствует образованию ангиотензина II из ангиотензиногена плазмы. Специфические гранулы нейтрофилов выделяют ферменты, сходные с протеазами системы комплемента, способные отщеплять вазоактивный пептид C5a от молекулы C5. Низкомолекулярные катионные белки вызывают агрегацию тромбоцитов.
Перекисное окисление липопротеинов низкой и очень низкой плотности продуктами дыхательного взрыва, выделяемых нейтрофилами, приводит к образованию их перекисно-модифицированных форм, обладающих высокой атерогенностью. Активация макрофагов способствует захвату ими данных продуктов. В цитоплазме артериальных макрофагов накапливаются высокие концентрации эстерифицированного и свободного холестерина, трансформируя их в пенистые клетки. При разрушении последних происходит накопление холестерина в стенке артерии (Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 2004).
Повышение адгезивных взаимодействий, увеличение образования активатора плазминогена, фактора, активирующего тромбоциты, TNFα продуктов дыхательного взрыва и переокисления, изменение свойств эндотелия, сократимости и проницаемости мелких сосудов оказывают влияние на сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, повышая риск тромбообразования (Рагимов А.А. и др., 2005).
Повышенные значения IL-1α, IL-1β, TNFα, кислой и щелочной фосфатаз, показателя перекисного окисления липидов, PSA, кальция и магния при снижении продукции тестостерона свидетельствуют о развитии компенсаторной реакции противоопухолевого клеточного иммунитета в ответ на повышение пролиферативной активности у больных с PADAM, направленной на утилизацию образующихся атипичных клеток и регуляцию апоптоза.
Повышение пролиферативной активности при PADAM, инициируя ответ естественного иммунитета, способствует развитию таких заболеваний и патологических состояний, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, повышение риска тромбообразования, развитие патологии соединительной ткани (со снижением её прочностных характеристик), острые сердечно-сосудистые и мозговые нарушения.
Коррекция уровня тестостерона у пациентов с PADAM, способствуя снижению уровней митогенных факторов (СТГ, инсулина, основного фактора роста фибробластов), приводит к обратному развитию компенсаторных реакций естественного иммунитета: уменьшению уровней IL-1, TNFα, Ca++, Mg++ и показателя перекисного окисления липидов (ТБА-АП). Данным изменениям сопутствует повышение активности эластазы нейтрофилов и эластазы сыворотки крови. Также наблюдается увеличение количества лимфоцитов, вероятно, являющееся следствием андрогензависимости данных клеток (Печерский А.В. и др., 2006).
ИЗМЕНЕНИЕ ЭКСПРЕССИИ РЕЦЕПТОРОВ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ ПРИ РАЗВИТИИ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА
При PADAM нарушается развитие компетентных клеток на тестостеронзависимом этапе. Данные процессы предшествуют злокачественному росту; их отражением являются изменения, наблюдаемые в перитуморозной зоне (в тканях, не вовлечённых в злокачественный рост). Злокачественная трансформация целого ряда тканей сопровождается появлением у них гормональной активности (Lavin N., 1999).
Для восполнения недостатка эндокринных активаторов деления, в частности недостаточности митогенного действия тестостерона, формируется целый комплекс компенсаторно-приспособительных реакций в виде усиления инкреции клетками пептидных факторов роста, повышения ароматазной, 5α-редуктазной активности, увеличения уровня эндокринных активаторов деления (соматотропного гормона, инсулина, витамина D), а также повышения продукции самого тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005). Данные факторы оказывают существенное влияние на развитие рака предстательной железы, мочевого пузыря, прямой кишки и некоторых других органов (Fernandez E.et al., 1996; Лопаткин Н.А., 1998; Берштейн Л.М., 2000).
Увеличение 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 синтезом клетками жировой ткани андрогенов (5α-дигидротестостерона и андростендиона) и эстрогенов (Perel E. et al., 1986). В перитуморозных тканях предстательной железы (в тканях не вовлечённых в опухолевый рост), в тканях опухолей предстательной железы, мочевого пузыря и прямой кишки содержание тестостерона значительно превалирует над уровнями тестостерона сыворотки крови соответствующих пациентов. Превышение у больных раком предстательной железы уровня тестостерона в опухолевой ткани аналогичного показателя в тканях перитуморозной зоны указывает на усиление внегонадной продукции тестостерона при значительном повышении митотической активности клеток (Печерский А.В. и др., 2005).
Таким образом, 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. Повышенная экспрессия AR в тканях перитуморозной зоны у больных раком предстательной железы по сравнению с аналогичным показателем предстательной железы у лиц молодого возраста свидетельствует о том, что адекватного восстановления регуляции, осуществляемой посредством тестостерона, при этом не наступает (Печерский А.В. и др., 2005).
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; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Распад рецепторов и замена их новыми происходит непрерывно. При отсутствии лиганда или при снижении его содержания время полужизни соответствующего рецептора увеличивается (Alberts B. et al., 1994). Соответственно, снижение уровня регулирующего фактора сопровождается повышением экспрессии его рецепторов. Экспрессия AR и ER, выявляемая в перитуморозной ткани предстательной железы, а также экспрессия ER, выявляемая в перитуморозной ткани прямой кишки, дополняют повышение 5α-редуктазной и ароматазной активности, наблюдаемые при снижении уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2005). N-концевой участок андрогенного рецептора содержит глутаминовые повторы. Увеличение длины таких повторов ослабляет взаимодействие рецептора с андрогенами, а уменьшение усиливает. Мутации N-концевого участка андрогенного рецептора выявлены в первичных очагах и метастазах рака предстательной железы. При более выраженном снижении уровня тестостерона наблюдается отностельно малое число вышеуказанных повторов (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006), свидетельствующее об усилении взаимодействия рецептора с андрогенами при возрастном снижении продукции тестостерона.
Интенсификации стероидогенеза в опухолевой ткани способствует лимфоцитарно-макрофагальная инфильтрация (Borkowski A. et al., 1978; Берштейн Л.М., 1998). Лимфоциты и макрофаги способны 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, выраженность которой пропорциональна степени снижения продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005). Участие лимфоцитов и макрофагов в процессе стероидогенеза подтверждает представление о единстве иммунной и нейроэндокринной регуляции (Besedovsky H.O., Del Rey A., 1996; Weigent D.A., Blalock J.E., 1987; Корнева Е.А., Шхинек Э.К., 1988; Берштейн Л.М., 1998).
Нарушения процесса дифференцировки андрогензависимых переходных клеток, обусловленные PADAM, морфологически проявляются атрофией данных клеток. В частности, наблюдается атрофия эпителия ацинусов предстательной железы (Лопаткин Н.А., 1998; Ryde C.M. et al., 1992; Sporn M.B., 1996; Берштейн Л.М., 2000). Данные изменения определяются в тканях перитуморозной зоны предстательной железы. Атрофия эпителия желез перитуморозной зоны у больных раком предстательной железы свидетельствует о неадекватности внегонадной продукции тестостерона и повышении образования 5α-дигидротестостерона, как реакций компенсации при PADAM (Печерский А.В. и др., 2005).
Внегонадный синтез стероидных гормонов обусловлен гормональными и аутокринно-паракринными факторами. Пролактин (Панков, 1983), инсулин (Lueprasitsakul P., Longcope C., 1990), витамин D (Jakob F. et al., 1995; Shozu M. et al., 1996; Берштейн Л.М., 1998), инсулиноподобный фактор роста-1(IGF-1) (Mendelson C.R., Simpson E.R., 1987; Ryde C.M. et al., 1992; Берштейн Л.М., 2000), основной фактор роста фибробластов (bFGF), эпидермальный фактор роста (EGF) (Mendelson C.R., Simpson E.R., 1987) оказывают существенное влияние на этот процесс. Повышение уровня указанных факторов характерно для метаболического синдрома (X-синдрома) и наблюдается при снижении уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003).
При PADAM повышенные уровни СТГ, инсулина, эстрадиола, витамина D, bFGF, IGF-1, EGF, являющиеся промоторными факторами канцерогенеза, стимулируют клеточную пролиферацию (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). В перитуморозной зоне у больных раком предстательной железы выявляется экспрессия Ki67, отражающая интенсивность клеточной пролиферации, а также экспрессия bcl-2, характеризующая ингибирование апоптоза. Таким образом, атрофические изменения андрогензависимых клеток перитуморозной зоны предстательной железы, обусловленные PADAM, сопровождаются повышением риска их бластоматозной трансформации и могут рассматриваться как предраковый процесс (Печерский А.В. и др., 2005).
Повышение вышеперечисленных митогенных факторов в плазме крови вовлекает андрогеннезависимые ткани в процесс компенсации при развитии PADAM. Так у онкологических больных с PADAM выявляется внегонадная продукция тестостерона опухолевой тканью не только предстательной железы, но и мочевого пузыря и прямой кишки (Печерский А.В. и др., 2005). По данным иммуногистохимического исследования тканей мочевого пузыря и прямой кишки AR в них не выявлено. Учитывая, что внегонадная продукция тестостерона стимулируется промоторными факторами канцерогенеза и сопровождается повышением митотической активности, в перитуморозной зоне у данных больных закономерно определяется экспрессия Ki67 (Печерский А.В. и др., 2005).
Повышенная экспрессия p53, способствующая нормализации клеточного роста, выявляемая в перитуморозной зоне у больных раком предстательной железы, мочевого пузыря и прямой кишки, является компенсаторной реакцией, развивающейся в условиях увеличенной пролиферативной активности клеток при PADAM (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005). Увеличение экспрессии p53 у больных с PADAM дополняет увеличение уровней цитотоксических факторов противоопухолевого клеточного иммунитета (фактора некроза опухолей-α (TNFα), кислой фосфатазы, щелочной фосфатазы, сериновых протеаз (включая PSA), активных форм кислорода, азота и др.) (Печерский А.В. и др., 2003). При значительном увеличении числа атипичных клеток эффективность данных факторов становится недостаточной; возникают условия для развития злокачественной опухоли.
Зависимость клеточного иммунитета от PADAM подтверждается выявляемой экспрессией AR, ER, PR и bcl-2 лимфоцитов и макрофагов инфильтрата опухоли и перитуморозных тканей (Печерский А.В. и др., 2005). Наличие AR (Печерский А.В. и др., 2005) и ER (Jakob F. Et al., 1992; Cutolo M. et al., 1996; Печерский А.В. и др., 2005) на поверхности лимфоцитов и макрофагов свидетельствует об их андрогенной и эстрогенной зависимости и объясняет причину декомпенсации противоопухолевого иммунитета при значительном снижении уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003).
Таким образом, 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). При этом возможности иммунной системы, утилизирующей образующиеся атипичные клетки, становятся недостаточными.
Описанные патологические процессы затрагивают все органы и ткани организма, как андроген-зависимые, так и андроген-независимые, повышая риск их опухолевой трансформации.
ВЛИЯНИЕ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА НА ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ ИНКРЕЦИИ НЕКОТОРЫХ ГОРМОНОВ
Нервная и эндокринная системы функционируют координированно, поддерживая постоянство внутренней среды организма. При очевидном различии механизмов передачи информации, общим для обеих систем является высвобождение химических веществ в качестве средств коммуникации между клетками. Эндокринная система является продолжением центральной нервной системы. Нейроинкреторные 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, при котором используется как частота передачи нервных импульсов, так и количество нервных импульсов в «сформированных пакетах» (Губанов Н. И., Утепбергенов А.А., 1978). Одним из первых методы анализа, используемые в кибернетике, применил для оценки функции гипофиза J.Furth (1967). Регуляция ритма инкреции гормонов гипоталамуса осуществляется супрахиазматическим ядром среднего мозга (Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Супрахиазматическое ядро служит не только пейсмекером ритмов, но и является одним из важнейших центров интеграции мозга. В супрахиазматическом ядре присутствуют аксоны афферентных нейронов, расположенных более чем в 20 отделах мозга (Угрюмов М.В., 1999).
Система регуляции ритмов включает три компонента: нейроны-пейсмекеры, афферентное звено регуляции, адаптирующее работу пейсмекера, и эфферентное звено, передающее команду пейсмекера на функциональную мишень (Klein D.C. et al., 1991).
Информативность передаваемого биологического сигнала зависит не только от уровня гормона, но и от частоты его выбросов. Зависимость соотношения образования уровней ЛГ и ФСГ от частоты выбросов гонадотропин-рилизинг гормона подтверждает данное заключение (Lavin N., 1999). Пульсовой ритм образования гормонов с позиций кибернетики относится к "дискретным сообщениям", которые способны передавать значительно больший объем информации в отличие от "непрерывных сообщений", имеющих характер непрерывно изменяющейся величины (Губанов Н. И., Утепбергенов А.А., 1978).
Информация 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). Способность нейронов супрахиазматического ядра (в отличие от нейронов других отделов мозга, обладающих эндогенным ритмом) преобразовывать серию ритмов в одиночные импульсы (Mirmiran M. et al., 1992) позволяет реализовать эту возможность.
Инкреция большинства гормонов аденогипофиза имеет импульсный характер, который сообразуется с коротким периодом их распада. В отличие от других гормонов передней доли гипофиза пролактин образуется в тоническом режиме (Lavin N., 1999). Данный вид инкреции представляет собой «непрерывное сообщение» и, соответственно, обладает меньшей информативностью. Режим инкреции пролактина обусловлен регуляцией дофамином (ДА), также образующимся в тоническом режиме (Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Пролактин является филогенетически более древним гормоном, режим его инкреции менее совершенен по сравнению с другими гормонами аденогипофиза, обладающими импульсным режимом инкреции. Соответственно объем информации, передаваемый посредством инкреции пролактина, значительно уступает аналогичному показателю большинства других гормонов, появившихся на более поздних этапах эволюции (Печерский А.В. и др., 2002; Печерский А.В. и др., 2006).
Выбросы гонадотропин-рилизинг гормона гипоталамусом, гормонов аденогипофиза (кроме пролактина) происходят в среднем каждые 90 минут с наибольшим пиком в утренние часы. Инкреция тестостерона так же носит импульсный характер: выброс гормона происходит в среднем каждые 90 минут (Lavin N., 1999). Наибольшая продукция тестостерона наблюдается в 6.00 – 8.00 часов с последующим понижением к вечеру (20.00 – 22.00) (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006).
Развитие PADAM сопровождается нарушением импульсного режима инкреции гормонов аденогипофиза. У пожилых мужчин наблюдается уменьшение амплитуды и повышение частоты пиков выброса ЛГ, а также нарушение импульсной инкреции тестостерона (Bremner W.J. et al., 1983; Vermulen A. et al., 1989; Veldbuis J.D. et al., 1992; Kaiser F.E. et al., 1994; Veldbuis J.D. et al., 2001; Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006). Данные изменения приводят к ограничению и извращению передаваемой информации, регулирующей целый ряд физиологических процессов, включая дифференцировку клеток (Печерский А.В. и др., 2002; Печерский А.В. и др., 2006). Так, стимулятором синтеза IGF-I в клетках Сертоли является ЛГ. IGF-I усиливает экспрессию рецепторов ЛГ на клетках Лейдига и тем самым активирует стероидогенез. Тормозное влияние на образование трансформирующих факторов роста в клетках Сертоли оказывает ФСГ. Трансформирующие факторы роста подавляют стероидогенез в клетках Лейдига (Lavin N., 1999). В связи с этим частота ритма образования гонадотропин-рилизинг гормона, определяющая соотношение ЛГ и ФСГ (Lavin N., 1999), оказывает непосредственное влияние на уровни клеточных факторов роста и, соответственно, на пролиферацию клеток (Печерский А.В. и др., 2002; Печерский А.В. и др., 2006).
При возрастном снижении продукции тестостерона нарушается согласование центрального и периферического звена гипоталамо-гипофизарно-гонадной системы. При возрастных изменениях яичек (уменьшение количества клеток Лейдига) у пациентов с PADAM импульсная инкреция гонадотропин-рилизинг гормона и ЛГ не сопровождается адекватной импульсной инкрецией тестостерона. ЦНС воспринимает данное состояние как усугубление андрогенного дефицита. По механизму отрицательной обратной связи компенсаторно увеличиваются уровни гонадотропин-релизинг гормона, ЛГ и ФСГ (Lavin N., 1999). Несмотря на ответное увеличение уровня тестостерона, режим его инкреции становится нефизиологическим, постепенно принимая тонический вид.
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.
По-видимому, снижение импульсной инкреции гипоталамо-гипофизарных гормонов дополнительно обусловлено подавлением активности нейронов-пейсмекеров супрахиазматического ядра вследствие перехода в тонический режим образования гормонов периферических эндокринных органов (тестостерона) и, соответственно, изменения характера афферентного сигнала, поступающего по механизму отрицательной обратной связи.
Длительное и непрерывное (в тоническом режиме) воздействие гонадотропин-релизинг гормона приводит к десинтизации его рецепторов на гонадотропных клетках и к подавлению инкреции ЛГ, ФСГ, несмотря на имеющийся дефицит тестостерона (Lavin N., 1999; Montanari E. et al., 1995). Так, у некоторых больных с PADAM уровни ЛГ и ФСГ не превышают нормального референтного интервала.
На данном эффекте основано применение аналогов гонадотропин-релизинг гормона, оказывающих угнетающее действие на гонадотропные клетки гипофиза и клетки Лейдига (Lavin N., 1999).
Подавление импульсной инкреции гонадотропин-рилизинг гормона, в свою очередь, отражается на соотношении ЛГ и ФСГ, образовании клеточных ростовых факторов. Формируется порочный круг.
Существенное влияние на регуляцию нейронов-пейсмекеров оказывает мелатонин в сочетании с изменением экспрессии его рецепторов в супрахиазматическом ядре (Klein D.C. et al., 1991).
Повышенный уровень пролактина, наблюдаемый при PADAM (Печерский А.В. и др., 2003), ведет к подавлению импульсной инкреции гонадотропин-рилизинг гормона и, соответственно, пульсового ритма продукции ЛГ, ФСГ и тестостерона, а также к нарушению импульсной инкреции СТГ (Lavin N., 1999).
На регуляцию ритмов супрахиазматического ядра оказывает влияние кортизол, что подтверждается высокой концентрацией рецепторов кортикостероидов в супрахиазматическом ядре (De Kloet E.R. et al., 1988). Любое отклонение продукции кортизола от нормы: значительное снижение его продукции (при адреналэктомии) (Arduinin D. et al., 1986; Arduinin D. et al., 1987) или повышение уровня кортизола в сочетании со снижением амплитуды его импульсной инкреции (при PADAM) оказывает подавляющее действие на нейроны - пейсмекеры супрахиазматического ядра.
Инсулинорезистентность, сопутствующая PADAM (Печерский А.В. и др., 2003), приводит к истощению β клеток и нарушению импульсной инкреции инсулина (Lavin N., 1999). У больных с PADAM отмечается значительно более низкая амплитуда колебаний уровня инсулина (Печерский А.В. и др., 2006).
Передача гормонального сигнала, регулирующего митотическую активность, осуществляется через G-белок. G-белок в активированной форме стимулирует через аденилатциклазу синтез циклического АМФ из АТФ и через гуанилатциклазу синтез циклического ГМФ из ГТФ, которые запускают каскадный механизм активирования внутриклеточных белков. Фундаментальным механизмом реализации биологического эффекта «вторичных» мессенджеров внутри клетки является процесс фосфорилирования – дефосфорилирования. Фосфорилирование представляет собой важнейшую посттрансляционную модификацию белковых молекул активирующию или ингибирующию их ферментативную активность. Дефосфорилирование приводит к инактивации фермента и возврату в исходное состояние с прерыванием передачи митотического сигнала. Гормональная регуляция митотической активности нормоцитов имеет дискретный, импульсный характер. Изменение импульсного образования гормонов на тонический режим инкреции нарушает наступление физиологически необходимой фазы дефосфорилирования. Сигнальная цепь, проводящая митогенный сигнал, переходит в постоянно активное состояние ("эффект нажатого звонка"). Клетка находится в режиме постоянной митотической активности. На активность аденилатциклазы и гуанилатциклазы дополнительно оказывают активирующее влияние йоны Ca++, свободные радикалы – продукты прерикисного окисления липидов (Карпищенко А.И., 2001; Берёзов Т.Т., Коровкин Б.Ф., 2004). Уровни последних повышаются при возрастном снижении продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006).
Суточная доза тестостерона, попадающая в плазму крови при проведении андроген-заместительной терапии у больных с PADAM, не должна превышать средне-суточную продукцию тестостерона у мужчин, которая по данным ряда авторов (Lavin N., 1999; Morales A. et al., 2006) составляет 5 - 7 мг/сут. Назначение большей суточной дозы препарата приведёт к подавлению собственной продукции тестостерона с утратой ритма инкреции; восстановления регуляции, осуществляемой посредством тестостерона, не наступит.
Таким образом, физиологический ритм инкреции гормонов способствует выполнению нейроэндокринной системой своей основной функции – интеграции в единый организм различных биологических процессов, протекающих на молекулярном, клеточном, тканевом, органном и системном уровнях. Возрастное снижение продукции периферических гормонов (в частности PADAM) приводит к утрате импульсного ритма и установлению тонического режима инкреции целого ряда гормонов и повышению митотической активности. Обратное развитие данных изменений наблюдается при проведении у мужчин старших возрастных групп с PADAM андрогензаместительной терапии. Восстановление физиологического режима инкреции тестостерона является одним из основных критериев адекватности проведения андрогензаместительной терапии.
РОЛЬ ТЕСТОСТЕРОНА В РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ НЕКОТОРЫХ ФАКТОРОВ ПРОЛИФЕРАЦИИ
Ввиду взаимозависимости нейрогуморальных регуляторных процессов (Lavin N., 1999) неадекватная продукция тестостерона при возрастном уменьшении числа клеток-продуцентов тестостерона (клеток Лейдига) приводит не только к увеличению образования ЛГ, но и отражается на всей эндокринной регуляции. Развивается целый комплекс генетически детерминированных компенсаторно-приспособительных реакций. Данные изменения сочетаются с увеличением или уменьшением экспрессии соответствующих генов (Печерский А.В. и др., 2005).
Рецепторный аппарат, воспринимающий сигнал, и инкретирующие клетки, ткани и органы представляют единую взаимозависимую систему. Активация рецепторов на мембране клетки повышает эффект соответствующего регулирующего фактора (Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). Экспрессия AR и ER дополняет увеличение 5α-редуктазной и ароматазной активности, наблюдаемое при снижении уровня тестостерона (Печерский А.В. и др., 2005). Эту закономерность подтверждает значительно более высокий уровень экспрессии гена ER у больных с PADAM (Печерский А.В. и др., 2006).
Снижение продукции тестостерона при PADAM и, соответственно, его митогенной активности компенсируется увеличением синтеза пептидных факторов роста: bFGF и некоторых других (Печерский А.В. и др., 2003). bFGF оказывает наиболее выраженный митогенный эффект, превосходя EGF и ряд других клеточных факторов роста (Лопаткин Н.А., 1998). При PADAM экспрессия генов bFGF и EGF повышается (Печерский А.В. и др., 2006).
Уменьшение количества инсулиновых рецепторов (инсулинорезистентность) вызывает ответное увеличение уровня инсулина; развивается инсулинонезависимый сахарный диабет (диабет 2 типа). Инсулин повышает митотическую активность клеток (Lavin N., 1999). С этих позиций инсулинорезистентность можно рассматривать как механизм повышения уровня инсулина и, соответственно, его митогенной активности. Низкий уровень экспрессии гена инсулинового рецептора у больных с PADAM свидетельствует об уменьшении числа инсулиновых рецепторов при снижении продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2006).
При PADAM изменению экспрессии данных генов сопутствует увеличение образования эстрогенов, bFGF, EGF, инсулина, приводящих к стимуляции пролиферативной активности (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005).
Повышенные уровни митогенных факторов в плазме крови при PADAM оказывают влияние как на андрогензависимые, так и на андрогеннезависимые клетки организма.
У больных с PADAM определяется повышенная экспрессия антиапоптотического гена bcl-2, что позволяет говорить о повышенном риске бластоматозной трансформации при PADAM (Печерский А.В. и др., 2006).
Вышеописанные изменения представляют комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, развивающихся при PADAM, и носят системный характер.
По-видимому, в организме в процессе эволюции сформировались стандартные генетически детерминированные варианты функционирования эндокринной и паракрино-аутокринной систем регуляции, соответствующие как нормальным условиям, так и большинству патологических состояний, одним из которых является снижение продукции тестостерона.
Отсутствие адекватной инкреции тестостерона клетками Лейдига в ответ на действие ЛГ сопровождается повышением экспрессии генов ER, bFGF, EGF, bcl-2 и снижением экспрессии гена инсулинового рецептора (Печерский А.В. и др., 2006).
Вариант паттерна экспрессии указанных генов сформирован в процессе филогенеза и зависит от степени отклонения продукции тестостерона от физиологической потребности в нём. Детерминированный вариант функционирования эндокринной и паракрино-аутокринной систем регуляции при снижении продукции тестостерона устанавливается через механизм отрицательной обратной связи.
При проведении адекватной андрогензаместительной терапии у больных с PADAM в ответ на инкрецию ЛГ формируется необходимый уровень тестостерона, а также наступает нормализация аутокринно-паракринных взаимоотношений вследствие беспрепятственного прохождения андрогензависимыми клетками тестостеронзависимого этапа развития. При восстановлении регуляции тестостерона устраняется необходимость в комплексе компенсаторно-приспособительных реакций, развивающихся при PADAM, наблюдается обратное его развитие: снижение экспрессии генов ER, bFGF, EGF, bcl-2 и повышение экспрессии гена IR (Печерский А.В. и др., 2006).
Обратное развитие экспрессии данных генов при коррекции PADAM указывает на существенную роль возрастного снижения продукции тестостерона в увеличении риска развития канцерогенеза у мужчин старших возрастных групп и на обратимость указанных изменений.
Таким образом, нормализация продукции тестостерона посредством андрогензаместительной терапии способствует снижению пролиферативной активности, уменьшению инсулинорезистентности у мужчин старших возрастных групп. Данные изменения свидетельствуют о возможном обратном развитии метаболического синдрома (X-синдрома), представляющего в значительной степени филогенетически сформированный ответ на возрастное снижение продукции половых гормонов. Вследствие этого, попытки изменения экспрессии отдельных генов без учёта системности и последовательности происходящих изменений представляются малоперспективными.
ВНЕГОНАДНАЯ ПРОДУКЦИЯ ТЕСТОСТЕРОНА У МУЖЧИН С ЧАСТИЧНЫМ ВОЗРАСТНЫМ АНДРОГЕННЫМ ДЕФИЦИТОМ
У лиц старших возрастных групп для восполнения недостатка эндокринных активаторов деления (Васильев Ю.М., 1997; Берштейн Л.М., 2000), в частности недостаточности митогенного действия тестостерона, формируется целый комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, направленных на повышение митотической активности клеток, выраженность которых пропорциональна степени снижения уровня тестостерона. Данные компенсаторные изменения выражаются как в увеличении инкреции различных митогенных факторов, так и в повышении продукции самого тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005).
Увеличение 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.
Внегонадный синтез стероидных гормонов обусловлен гормональными и аутокринно-паракринными факторами, обладающими митогенной активностью (Mendelson C.R., Simpson E.R., 1987; Lueprasitsakul P., Longcope C., 1990; Jakob F. et al., 1995; Shozu M. et al., 1996; Берштейн Л.М., 1998; Ryde C.M. et al., 1992; Берштейн Л.М., 2000).
Каждая из эукариотических клеток (за небольшим исключением) является носителем всей генетической информации индивида. В то время как геном всех клеток в организме практически идентичен, их протеом и метаболом во многом определяются внешними и внутренними физиологическими факторами. Вовлечение клеток в компенсаторные реакции способно модулировать их метаболом, что подтверждается проявлением гормональной активности значительным числом неэндокринных клеток организма. Потенциально гормональной активностью может обладать любая клетка организма. Так, при PADAM наблюдается внегонадная продукция тестостерона (Печерский А.В. и др., 2005), аналоги гипофизарных гормонов могут образовываться клетками раковой опухоли предстательной железы (Franklin R.B., Costello L.C., 1990; Costello L.C., Franklin R.B., 1994; Naz R.K., 1997), внегонадная продукция эстрогенов осуществляется жировой и некоторыми другими видами тканей у женщин (Берштейн Л.М., 1998) в период менопаузы, ренин синтезируется миоцитами стенки приносящей артериолы, трансформированными в эпителиоидные клетки, и мезангиоцитами почки при выраженной и длительной ишемии её тканей (Тареева И.Е., 1995) и другие примеры.
Гормональная активность тканей по своей природе не являющихся эндокринными или нейроэндокринными обусловлена или недостаточностью соответствующего эндокринного фактора (например, внегонадная продукция андрогенов у мужчин при PADAM (Печерский А.В. и др., 2005) и эстрогенов у женщин (Берштейн Л.М., 1998) в период менопаузы) или участием образующегося гормона в цепи компенсаторно-приспособительных реакций. Примером последнего служит синтез пролактина тканью раковой опухоли предстательной железы (Franklin R.B., Costello L.C., 1990; Costello L.C., Franklin R.B., 1994), приводящего к повышению ароматазной активности (Панков А.Ю., 1983) и к увеличению числа рецепторов к ЛГ (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006).
По-видимому, ситуационное проявление компенсаторной гормональной активности большинством клеток и тканей (в том числе опухолевыми) формирует диффузную эндокринную систему (APUD-систему) (Печерский А.В. и др., 2005).
Наибольшая выраженность внегонадной продукции тестостерона у мужчин в период андропаузы достигается при значительном увеличении митотической активности клеток - при их злокачественной трансформации (Печерский А.В. и др., 2005). Злокачественная трансформация клеток представляет собой наиболее выраженную форму проявления компенсаторных изменений при развитии PADAM. Данный эффект, по-видимому, определяет патофизиологическую роль раковой опухоли.
Внегонадная продукция тестостерона направлена на восполнение частичного возрастного андрогенного дефицита. У некоторых больных с PADAM, несмотря на то, что они относятся к старшим возрастным группам, внегонадная продукция тестостерона позволяет поддерживать уровень общего тестостерона в пределах нормального референтного интервала. В отдельных случаях уровень общего тестостерона у данных лиц может значительно превосходить верхнюю границу нормы. Внегонадная продукция тестостерона затрудняет диагностику PADAM.
Однако компенсаторная инкреция гормонов неэндокринными клетками и тканями является нерегулируемой (Тареева И.Е., 1995; Lavin N., 1999; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001) и неадекватной. Признаки недостаточности тестостероновой регуляции, выявляемые у больных раком предстательной железы, в виде атрофии её андроген-зависимых тканей и экспрессии AR в них (Печерский А.В. и др., 2005) подтверждают данное заключение.
Эндокринные ткани обладают полным набором уникальных ферментов для синтеза соответствующих гормонов. Так, ряд пептидных гормонов гипофизарного происхождения имеют олигосахаридные цепи с высоким содержанием маннозы, заканчивающиеся как сиаловой кислотой, так и сульфатом. Аналогичные гормоны, негипофизарного происхождения при образовании которых не участвуют трансферазы гипофиза имеют на конце олигосахаридных цепей только сиаловую кислоту. Биологическая активность в большей степени определяется скоростью выведения гормона из крови, чем его количественными показателями. Пептидные гормоны с олигосахаридными цепями, заканчивающимися сульфатом, обладают более коротким периодом полураспада, что позволяет им обеспечивать физиологический импульсный режим регуляции и поддерживать необходимую чувствительность их рецепторов. Формы гормонов, несущие главным образом сиаловую кислоту или свободную маннозу имеют больший период полураспада. Данная особенность не даёт им возможности в полной мере обеспечить регуляторный процесс; биологическая активность данных изоформ гормонов значительно ниже (Szkudlinski M.W. et al., 1993). Нарушение защиты концевых углеводных остатков целого ряда химических структур с появлением на их поверхности свободной маннозы (Ярилин А.А., 1999) характерно для людей старших возрастных групп (Печерский А.В. и др., 2006).
Назначение заместительной терапии препаратами тестостерона способствует обратному развитию вышеописанных компенсаторно-приспособительных реакций и уменьшению экстрагонадной продукции тестостерона. Данный вывод подтверждается результатами десятилетнего использования препарата тестостерона ундеканоата, показавшими отсутствие значимого увеличения суммарного уровня тестостерона после начала андроген-заместительной терапии (Gooren L.J.G.,1994).
Таким образом, внегонадная продукция тестостерона целым рядом тканей обусловлена частичным возрастным андрогенным дефицитом. Данные изменения направлены на компенсацию тестикулярной недостаточности. Восстановление регуляции, осуществляемой посредством тестостерона, получаемое при проведении адекватной андрогензаместительной терапии, устраняет необходимость в комплексе компенсаторно-приспособительных реакций, развивающихся при PADAM. Наблюдается обратное развитие указанных патологических процессов, включая уменьшение внегонадной продукции тестостерона. Последнее подтверждается отсутствием повышения уровня общего тестостерона или его снижением у ряда больных.
РОЛЬ ЧАСТИЧНОГО ВОЗРАСТНОГО АНДРОГЕННОГО ДЕФИЦИТА В РАЗВИТИИ ДОБРОКАЧЕСТВЕННОЙ ГИПЕРПЛАЗИИ И РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Процессы роста и дифференцировки клеток предстательной железы, имеющих андрогенные рецепторы, зависят от продукции тестостерона (Лопаткин Н.А., 1998; Кеттайл В.М., Арки Р.А., 2001). При PADAM развитие андрогеннезависимых транзиторно-пролиферирующих клеток в андрогензависимый пул переходных клеток (Лопаткин Н.А., 1998), требующих присутствие физиологически необходимого уровня тестостерона, сопровождается нарушением их дифференцировки. Повышается риск их неопластической трансформации (Russo J., Russo I. H., 1997; Берштейн Л.М., 2000; Печерский А.В. и др., 2000; Печерский А.В. и др., 2005).
При частичном возрастном андрогенном дефиците повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы способствует увеличению продукции 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005).
Более высокая аффинность связывания 5α-дигидротестостерона с андрогенным рецептором определяет более высокую физиологическую активность 5α-дигидротестостерона в 5-10 раз превосходящую тестостерон (Lavin N., 1999). Увеличение доли 5α-дигидротестостерона уменьшает негативные проявления возрастного снижения продукции тестостерона.
В предстательной железе более 90% тестостерона необратимо трансформируется в 5α-дигидротестостерон, концентрация 5α-дигидротестостерона в ней в 5 раз превосходит концетрацию тестостерона. В плазме крови соотношение обратное: содержание 5α-дигидротестостерона в 10 раз меньше содержания тестостерона (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006).
Высокая зависимость клеток предстательной железы от образования тестостерона в условиях даже небольшого снижения его продукции приводит к компенсаторному увеличению образования 5α-дигидротестостерона (Pechersky A.V. et al., 2002), особенно в транзиторной зоне предстательной железы, где содержание 5α-дигидротестостерона при ДГПЖ в 2-3 раза превосходит другие области органа (Лопаткин Н.А., 1998; Lavin N., 1999).
Однако, 5α-дигидротестостерон не является полноценной заменой тестостерона: в отличие от тестостерона он образуется в тоническом режиме, продукция 5α-дигидротестостерона не соответствует импульсному образованию ЛГ. Более того, нарастающее снижение продукции тестостерона с возрастом, несмотря на повышение активности 5α-редуктазы, ограничивает образование 5α-дигидротестостерона и, соответственно, проявление данного компенсаторного механизма.
Стимулирующий эффект 5α-дигидротестостерона сказывается, главным образом, на эпителиальных клетках. 17β-Эстрадиол стимулирует эстрогенные рецепторы, находящиеся как в клетках стромы, так и в клетках эпителия предстательной железы с преимущественной локализацией в строме.
Наибольшая активность ароматазы в предстательной железе при ее доброкачественной гиперплазии также наблюдается в транзиторной зоне в которой выявляется аккумуляция 17β-эстрадиола и эстрона. Индукция ими роста стромальных клеток, содержащих эстрогенные рецепторы, вторично приводит к стимуляции пролиферации эпителия с образованием новых железистых структур (Лопаткин Н.А., 1998).
При PADAM повышение образования 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола дополняется активацией ряда гормонов, клеточных факторов роста и цитокинов. Наблюдается увеличение уровней СТГ, IGF-1, инсулина, bFGF и других факторов (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). bFGF оказывает наиболее выраженное стимулирующее влияние на пролиферацию эпителия предстательной железы (Лопаткин Н.А., 1998). Повышение экспрессии генов пептидных ростовых факторов под влиянием эстрогенов (Берштейн Л.М., 2000) также способствует развитию доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы. Инсулин, наряду с IGF-1, повышает митотическую активность клеток (Yam D. et al., 1996; Берштейн Л.М., 2000) в том числе клеток предстательной железы. Данные факторы считаются ведущими в патогенезе развития доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы (McKinlay J.B. еt al., 1989; Partin A.W. еt al., 1991; Stoner E., 1992; Montanari E. еt al., 1995; Лопаткин Н.А., 1998).
Повышение ароматазной, 5α-редуктазной активности и уровней большинства клеточных ростовых факторов указывает на то, что развивающиеся компенсаторно-приспособительные реакции при частичном возрастном андрогеном дефиците направлены на повышение митотической активности клеток, а их выраженность пропорциональна степени снижения продукции тестостерона (Печерский А.В. и др., 2003).
Стимуляция ароматазной и 5-редуктазной активности сопровождается компенсаторной гиперплазией тканей, содержащих данные ферменты. В частности наблюдается гиперплазия парауретральных желёз предстательной железы с увеличением не только числа железистых клеток, но и их объема. Увеличение среднего размера клеток железистого эпителия предстательной железы с возрастом было отмечено Л.М. Берштейном (2000).
Таким образом, увеличение числа и размера аденоматозно-трансформированных клеток предстательной железы, содержащих 5α-редуктазу, является компенсаторной реакцией, направленной на повышение образования 5α-дигидротестостерона при снижении продукции тестостерона.
При возрастном снижении продукции тестостерона в наиболее неблагоприятной ситуации оказываются андрогензависимые клетки: повышение уровня промоторных факторов канцерогенеза в плазме крови 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). По этой же причине у больных раком предстательной железы при первичном обследовании чаще выявляется андрогензависимая опухоль (Моисеенко В.М. и др., 2004), образованная из клеток, злокачественная трансформация которых наступила на андрогензависимом этапе развития.
Повышение пролиферативной активности клеток тканей предстательной железы сопровождается внегонадной продукцией тестостерона, направленной на компенсацию частичного возрастного андрогенного дефицита. Наибольшая выраженность данной компенсаторно-приспособительной реакции достигается при их злокачественной трансформации.
Нарушения процесса развития андрогензависимых переходных клеток, обусловленные PADAM, морфологически проявляются их атрофией, выявляемой как при доброкачественной гиперплазии (Лопаткин Н.А., 1998; Ryde C.M. et al., 1992; Sporn M.B., 1996; Берштейн Л.М., 2000), так и при раке (в тканях, не вовлечённых в злокачественный рост) предстательной железы. Атрофия эпителия ацинусов и повышение экспрессии AR, определяемые в перитуморозных тканях у больных раком предстательной железы, свидетельствуют о неадекватности таких компенсаторных реакций при развитии PADAM, как внегонадная продукция тестостерона и повышение образования 5α-дигидротестостерона (Печерский А.В. и др., 2005).
Увеличение экспрессии Ki67 и bcl-2 атрофически-изменёных андрогенозависимых тканей предстательной железы указывает на повышение риска их бластоматозной трансформации (Печерский А.В. и др., 2005). Данные изменения позволяют отнести атрофию тканей предстательной железы, обусловленную PADAM, к предраковым процессам.
Считается, что главная задача консервативной терапии андрогензависимого рака предстательной железы заключается в ограничении влияния андрогенов. Это достигается с помощью препаратов, блокирующих стимуляцию образования тестостерона яичками на уровне гипоталамус-гипофиз, антиандрогенами, проведением орхидэктомии или различными сочетаниями этих методов.
Метод андрогенной блокады широко используется при лечении рака предстательной железы более 60 лет (Petrylak D.P., 2002). Данная терапия приводит к снижению интенсивности размножения клеток и обратному развитию опухоли у 70-80% больных (Farber E., 1995; Sporn M. B., 1996; Берштейн Л.М., 2000; Степанов В.Н., Шимановский Н.Л., 2000). Однако, через несколько лет после начала гормональной терапии у большинства пациентов развивается низкодифференцированный андрогенорезистентный рак предстательной железы (Pummer K., 2002).
Противоречие, возникающее при проведении андрогенной блокады, заключается в том, что мужчинам при раке предстательной железы назначается терапия, уменьшающая действие андрогенов на ее ткани (дополнительно к возрастным нарушениям продукции тестостерона).
Таким образом, андрогеная блокада только усугубляет последствия возрастного снижения тестостерона и не устраняет этиологических и всех патогенетических факторов развития рака предстательной железы. Данная терапия сопровождается рядом осложнений, наиболее опасными из которых являются изменения со стороны сердечно-сосудистой системы (Neri R.O., Kassem N., 1984; Lund F., Rasmussen F., 1988; Micksche M., 1990).
Напротив, назначение андрогензаместительной терапии больным с интраэпителиальной неоплазией предстательной железы и PADAM не сопровождается повышением PSA и увеличением риска развития РПЖ (Roden E.L., Morgentaler A., 2003).
При проведении андрогенной блокады у больных раком предстательной железы, не смотря на значительное снижение уровня тестостерона и его метаболитов - 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола, активность ароматазы и 5α-редуктазы наоборот увеличивается (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2005). Снижение уровней тестостерона и 5α-дигидротестостерона после начала проведения андрогенной блокады компенсируется не только повышением ароматазной и 5α-редуктазной активности, но и дополнительным повышением уровней СТГ, IGF-1, инсулина, 25-OHVitD3, эстрона, bFGF, обладающих выраженным митогенным эффектом. Данные изменения обусловлены недостатком эндокринных активаторов деления (Васильев Ю. М., 1997; Берштейн Л.М., 2000). Повышение уровней указанных факторов характерно для стадии промоции опухолевого роста (Yam D. et al., 1996; Берштейн Л.М., 2000).
Данные изменения сочетаются с угнетением образования TGFβ (Печерский А.В. и др., 2003) - фактора, отвечающего за последовательное прохождение клеткой этапов дифференцировки и наступление апоптоза (Лопаткин Н.А., 1998; Ярилин А.А., 1999; Берштейн Л.М., 2000).
Цитотоксические факторы клеточного иммунитета (TNFα, гидролазы (кислая фосфатаза, щелочная фосфатаза, сериновые протеиназы и эстеразы), компоненты комплемента) утилизируют образующиеся атипичные клетки и запускают программу апоптоза (Ярилин А.А., 1999; Roitt I. et al., 2000).
PSA является сериновой протеазой, относящейся к классу гидролаз (Лоран О.Б. и др., 1999; Берштейн Л.М., 2000) и, соответственно, обладает цитотоксическим действием, а также принимает участие в запуске программы апоптоза в клетках-мишенях. Поэтому, повышение PSA имеет не только диагностическое значение, являясь показателем поступления в кровоток секрета прорастающих окружающие ткани злокачественных клеток эпителия ацинусов предстательной железы, но и дополняет собой ответ системы комплемента и клеточного иммунитета на повышение митотической активности (Печерский А.В. и др., 2003).
При значительном увеличении числа атипичных клеток эффективность данных факторов становится недостаточной. После начала проведения андрогенной блокады первоначально высокие уровни цитотоксических факторов клеточного иммунитета (кислой фосфатазы, щелочной фосфатазы и TNFα) снижаются. Снижение как регуляторных, так и большинства цитотоксических факторов клеточного иммунитета свидетельствует о декомпенсации механизмов противоопухолевой защиты у пациентов на фоне андрогенной блокады (Печерский А.В. и др., 2003).
Таким образом, снижение уровня тестостерона вызывает повышение митотической активности, нарушения регуляции клеточной дифференцировки и наступления апоптоза, а также (при значительном снижении его уровня) декомпенсацию противоопухолевого иммунитета.
Данные изменения, возникающие после начала проведения андрогенной блокады, создают условия для развития новой опухоли из низкодифференцированных андрогенонезависимых эпителиальных клеток, несмотря на происходящие атрофические изменения в андрогензависимых раковых клетках первичной опухоли.
Принимая во внимание многостадийность канцерогенеза (Берштейн Л.М., 2000) и хороший ближайший эффект андрогенную блокаду можно считать перспективным методом лечения при условии её проведения относительно-короткими курсами и восстановления гормонального баланса после её завершения. Учитывая, что восстановление гормонального баланса невозможно без продукции тестостерона собственными клетками Лейдига (Pechersky A.V. et al., 2002), можно рекомендовать только фармакологическую андрогенную блокаду ввиду её обратимости.
Таким образом, возрастное снижение продукции тестостерона можно рассматривать как основной фактор, способствующий развитию доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы. Развитие последних, наряду с инсулинорезистентностью и остеопорозом, является частным проявлением метаболического синдрома (X-синдрома), представляющего собой комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, развитие которых у мужчин старших возрастных групп в значительной степени обусловлено снижением продукции тестостерона.
При коррекции PADAM (при проведении андроген-заместительной терапии) развившиеся ранее компенсаторные реакции становятся ненужными; наблюдается их обратное развитие, включая уменьшение размеров доброкачественной гиперплазии предстательной железы (Pechersky A.V. et al., 2002). Эффективность данной терапии зависит от степени восстановления физиологической регуляции, осуществляемой посредством тестостерона.
Снижение продукции общего тестостерона у мужчин после 40 лет происходит в среднем на 0,4 – 2,8 % в год; данные изменения выявляются только в 7 – 30% случаев. Чаще наблюдается снижение уровня свободного тестостерона (на 1,2 - 2,5% в год). В возрасте 80 лет средний уровень общего тестостерона уменьшается на 40% от соответствующего показателя в 25 лет, а свободного - на 60%. Поэтому можно говорить о частичном, а не о абсолютном дефиците андрогенов (Vermeulen A., Kaufman J.M., 1998; Feldman H.R. et al., 2002; Vermeulen A., Kaufman J.M., 2002; Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006). Более интенсивное снижение уровня свободного тестостерона определяет высокую диагностическую значимость данного показателя.
Внегонадная продукция тестостерона, компенсируя PADAM, усложняет его диагностику (Печерский А.В. и др., 2005).
Снижение продукции тестостерона приводит к соответствующим изменениям гипоталамо-гипофизарной регуляции. Уровень тестостерона зависит от образования лютеинизирующего гормона гипофиза. При увеличении или уменьшении уровня тестостерона в плазме крови по механизму отрицательной обратной связи соответственно изменяется уровень ЛГ. Аналогично уровень тиреотропного гормона используется при диагностике эутиреоидного состояния и оценке проведения заместительной терапии (Whitley R.J. et al., 1994).
Пониженный уровень тестостерона стимулирует инкрецию как ЛГ, так и инкрецию гонадолиберина (Lavin N., 1999), а также (вторично) инкрецию ФСГ. Однако, при первичном обследовании у некоторых больных с частичным возрастным андрогенным дефицитом уровни ЛГ и ФСГ не превышают нормальных значений.
При PADAM наблюдается повышение активности 5α-редуктазы и ароматазы и, соответственно, повышение уровней 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола (Pechersky A.V. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). Повышенные уровни 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола подавляют по принципу отрицательной обратной связи инкрецию ЛГ, ФСГ и гонадолиберина (Lavin N., 1999). По этой причине снижение продукции тестостерона при PADAM и ответное повышение уровней 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола за счёт повышения активности 5α-редуктазы и ароматазы (Pechersky A.V. et al., 2002) может не сопровождаться повышением уровней ЛГ и ФСГ у некоторых больных (Печерский А.В. и др., 2003).
Тестостерон ингибирует продукцию глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ) печенью. Падение уровня тестостерона приводит к увеличению уровня ГСПГ в плазме (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006), аналогичный эффект наблюдается при повышении образования эстрогенов (Lavin N., 1999). После 40 лет у каждого мужчины уровень ГСПГ увеличивается на 1,3% в год (Feldman H.R. et al., 2002). В результате количество тестостерона, доступного для клеток-мишеней (свободного и связанного с альбумином), ещё больше снижается. При этом содержание общего тестостерона в сыворотке крови остаётся близким к норме (Lavin N., 1999).
Инкреция гонадотропин-рилизинг гормона гипоталамусом, ЛГ и ФСГ гипофизом происходит в среднем каждые 90 минут. Инкреция тестостерона также носит импульсный характер и происходит в среднем каждые 90 минут (Lavin N., 1999). В норме амплитуда колебаний инкреции ЛГ, ФСГ и общего тестостерона достигает 2-х и более раз (минимальное значение уровня гормона отличается от максимального на 100% и более) (Lavin N., 1999). У мужчин старших возрастных групп при уменьшении количества клеток Лейдига импульсная инкреция гонадотропин-рилизинг гормона и ЛГ не сопровождается импульсным образованием адекватного количества тестостерона, режим инкреции тестостерона превращается из импульсного в тонический (Bremner W.J. et al., 1983; Lavin N., 1999).
Для диагностики нарушения ритма инкреции уровни гормонов целесообразно определять в пяти образцах сыворотки крови, взятой с интервалом 20 минут (Печерский А.В. и др., 2002) - в промежуток времени, охватывающий весь средний период импульсной инкреции (Lavin N., 1999).
Таким образом, 5α-дигидротестостерон, 17β-эстрадиол, общий тестостерон, свободный тестостерон, глобулин, связывающий половые гормоны, ЛГ, ФСГ представляют собой единую взаимозависимую систему. Возрастное снижение инкреции тестостерона затрагивает все звенья этой системы. Данные показатели и оценка ритма инкреции части из них объективно отражают PADAM. Они могут использоваться как при первичной диагностике частичного возрастного андрогенного дефицита, так и при оценке эффективности проведения андроген-заместительной терапии.
Снижение уровней общего и свободного тестостерона, повышение уровней 5α-дигидротестостерона, 17β-эстрадиола, глобулина, связывающего половые гормоны, ЛГ и ФСГ, снижение амплитуды ритма инкреции ЛГ, ФСГ и общего тестостерона будут свидетельствовать о тестостероновой недостаточности. Напротив, нормализация данных показателей будет указывать на адекватность проводимой андроген-заместительной терапии (Печерский А.В. и др., 2002).
Терапия частичного возрастного андрогенного дефицита должна быть направлена на устранение дисбаланса гормональной системы, развившегося вследствие выхода из равновесия отдельных её частей.
Восстановление пула плюрипотентных стволовых клеток у лиц старших возрастных групп будет способствовать достаточному их поступлению в камбиальные зоны с последующим возмещением старых некротизированных клеток адекватным количеством коммитированных клеток. По-видимому, за этим последует обратное развитие описанных выше патологических процессов, включая изменения эндокринных органов. Положительная клиническая динамика у онкологических больных при трансплантации культивированных собственных плюрипотентных стволовых клеток или при проведении терапии с использованием колониестимулирующих факторов подтверждает данное заключение (Константинова М.М., 2004).
Для обеспечения непрерывно происходящего процесса обновления тканей у лиц старших возрастных групп требуется постоянное поддержание нормальной численности пула плюрипотентных стволовых клеток. Культивирование собственных плюрипотентных стволовых клеток пациента с последующей их трансплантацией мало перспективно. При данном способе трансплантируемые клетки не обладают пролиферативным преимуществом перед остальными плюрипотентными стволовыми клетками пациента (они все соответствуют одному и тому же возрастному этапу программы развития). Использование данного метода ограничивается сложностью выполнения (затрудняющее его многократное применение), а также временным характером увеличения количества плюрипотентных стволовых клеток периферической крови после трансплантации. Применение аутологичных стволовых клеток оправдано только при их заблаговременной заготовке в более молодом возрасте (в 18-25 лет). Указанный метод ограничивается стоимостью специализированного хранения стволовых клеток, его эффективность обратно пропорциональна возрасту в котором производится их забор.
Использование фармакологических препаратов колониестимулирующих факторов, а также препаратов, стимулирующих образование колониестимулирующих факторов макрофагами (препараты, содержащие микробные липополисахариды, аутогемотерапия (применение банок) и другие способы) целесообразно только при их постоянном применении. Назначение данной терапии отдельными курсами не сможет обеспечить постоянства нормальной численности пула плюрипотентных стволовых клеток. Более того, плюрипотентные стволовые клетки у лиц старших возрастных групп постоянно испытывают повышенную стимуляцию за счёт избыточного образования колониестимулирующих факторов. Дополнительная стимуляция пролиферации ускорит истощение их пула, что потребует увеличения дозы применяемых препаратов в процессе терапии. На определённом этапе данная терапия станет неэффективной.
Также малоперспективным представляется искусственная трансформация клеток (относящихся к другим направлениям дифференцировки) в плюрипотентные стволовые клетки. Данные клетки образуются, минуя многостадийный путь дифференцировки от клеток зародыша до плюрипотентных стволовых клеток, строго определённый программой развития. По данной причине они не могут быть полноценной альтернативой плюрипотентным стволовым клеткам. Более того, их применение может увеличить риск развития онкологических заболеваний.
Потенциальная возможность обновления эпителиальных клеток тимуса (осуществляющих обучение Т-лимфоцитов) за счёт трансплантированных аллогенных стволовых клеток с последующим восприятием их тканеспецифичных антигенов иммунной системой реципиента как «своё», позволяет считать трансплантацию аллогенных плюрипотентных стволовых клеток наиболее перспективным способом поддержания нормальной численности пула плюрипотентных стволовых клеток у лиц старших возрастных групп. После трансплантации плюрипотентные стволовые клетки образуют свой пул, который принимает участие в обновлении подавляющего числа тканей организма. Индивидуум станет химерой.
Необходимо отметить, что химеризм широко распространён в живой природе: благодаря химеризму стало возможным возникновение многоклеточных организмов путём объединения одноклеточных форм. Захват эукариотической клеткой прокариотической клетки привёл к появлению митохондрий – органелл эукариотических клеток, имеющих свою собственную ДНК (Alberts B. et al., 1994). Возникновение резус-конфликта при рождении Rh+ ребёнка у Rh- матери (Roitt I., et al., 2000) свидетельствует о попадании клеток крови ребёнка в кровь матери при родах. По-видимому, кроме эритроцитов в кровь матери попадают все компоненты крови ребёнка, включая плюрипотентные стволовые клетки, что будет приводить к химеризму матери. Ввиду распространённости химеризма в естественных условиях, искусственное формирование химерной особи может быть использовано для решения целого ряда практических задач, стоящих перед медициной.
Эффективность трансплантации аллогенных плюрипотентных стволовых клеток лицам старших возрастных групп будет зависеть от разницы между возрастом донора и возрастом реципиента. В данном случае принципиальное значение имеет этап долгосрочной внутриклеточной программы, на котором находятся клетки донора и клетки реципиента. Наличие долгосрочных внутриклеточных программ плюрипотентных стволовых клеток, определяющих их пролиферативный потенциал (их способность поддерживать необходимую численность собственного пула), существенно отличает плюрипотентные стволовые клетки лиц молодого возраста от соответсвующих клеток лиц старших возрастных групп.
Для трансплантации плюрипотентных стволовых клеток, по-видимому, может использоваться костный мозг, стволовые клетки периферической крови или цельная кровь (в которой всегда находится определённое количество плюрипотентных стволовых клеток). Учитывая развитие в последующем иммунологической толерантности трансплантация данных сред может быть выполнена многократно до получения у реципиента нормализации численности пула плюрипотентных стволовых клеток.
С данных позиций переливание донорской пуповинной крови, в клетках которой подавлена экспрессия всех обычных антигенов MHC I класса, за исключением HLA-G (что позволяет предотвратить опасность отторжения плаценты и плода, обладающих генами отца) (Roitt I. et al., 2000), даёт мало преимуществ. Более того, количество пуповинной крови одного донора, как правило, недостаточно для формирования необходимого по численности пула плюрипотентных стволовых клеток у реципиента. Проведение последующих трансплантаций костного мозга (или плюрипотентных стволовых клеток, или цельной крови) от данного лица не представляется возможным ввиду этических и юридических ограничений, связанных с его возрастом.
При существенной разнице в возрасте между донором и реципиентом пролиферативный потенциал плюрипотентных стволовых клеток донора будет существенно превосходить аналогичный показатель реципиента. Это приведёт к доминированию пула плюрипотентных стволовых клеток донора в ответ на образование колониестимулирующих факторов реципиента, а также к постепенному обновлению за счёт него подавляющего числа клеток тканей реципиента. Соответственно, в данных условиях оптимальным является использование для трансплантации плюрипотентных стволовых клеток одного донора (или, что менее желательно, ограниченного числа доноров).
Участие трансплантированных плюрипотентных стволовых клеток в обновлении подавляющего числа тканей организма, включая ткани эндокринных органов, требует учёта целого ряда дополнительных факторов. Трансплантация костного мозга или стволовых клеток периферической крови, или цельной крови от донора одного пола реципиенту другого пола может оказать негативное влияние на регуляцию половых гормонов. При увеличении образования гормонов противоположного пола повышается риск развития различных сердечно-сосудистых заболеваний. Соседство клеток от индивидуумов разных полов в одной ткани, вероятно, также будет сопровождаться различными реакциями несовместимости. Аналогичные реакции несовместимости, по-видимому, могут возникнуть при трансплантации костного мозга или стволовых клеток периферической крови от донора реципиенту, имеющих различные группы крови.
Различия, связанные с полом и группами крови появились на ранних этапах эволюции. Формирование всех регуляторных систем организма человека в процессе филогенеза происходило с учётом данных факторов. Так, антигены системы 0AB присутствуют не только на эритроцитах, но и на многих других клетках человека, а также экспрессируются большим числом микроорганизмов. Антигены системы 0AB локализованы в углеводной части гликопротеинов. Структура этих углеводов, как и углеводов, определяющих близкую систему групп крови – Льюис, зависит от экспрессии генов, определяющих активность ферментов, транспортирующих терминальные сахара при синтезе олигосахаридных молекул (Roitt I., et al., 2000). По этой причине трансплантация плюрипотентных стволовых клеток в составе стволовых клеток периферической крови или костного мозга, или цельной крови, должна осуществляться от донора реципиенту одного пола, имеющих одинаковую группу крови.
Уменьшение процента замещенных клеток у пациентки с развившейся реакцией «трансплантат против хозяина» по сравнению с данными других пациентов без зарегистрированных осложнений (Pechersky A.V. et al., 2007) свидетельствует о негативном влиянии реакций несовместимости на процесс обновления тканей стволовыми клетками. По аналогии с синдромом Вернера, нарушение процесса обновления тканей может иметь ряд осложнений, включая развитие катаракты.
Возможно, формирование химерного индивидуума через трансплантацию ему костного мозга или стволовых клеток периферической крови, или цельной крови позволит решить целый ряд других дополнительных задач. Развитие иммунологической толерантности может позволить пересаживать ему любые ткани или органы от первичного донора.
Трансплантация аллогенных органов или тканей без предварительного формирования химеризма у реципиента будет сопровождаться постепенным замещением клеток донорского органа стволовыми клетками реципиента с последующей их дифференцировкой. Исключить параллельное вовлечение в процесс дифференцировки камбиальных клеток трансплантируемого донорского органа, можно предварительным применением цитостатических препаратов. Ускорению процесса замещения клеток донорского органа стволовыми клетками реципиента будет способствовать проведение курсов с использованием препаратов колониестимулирующих факторов, а также, применение препаратов, содержащих ксеногенные хемоаттрактанты пересаженных органов или тканей (для обеспечения направленности их миграции). Для улучшения миграции стволовых клеток перспективно использование препаратов гиалуроновой кислоты. Гиалуроновая кислота представляет одну из групп гикозамингликанов. Притягивая воду, и тем самым, вызывая набухание межклеточного матрикса, гиалуроновая кислота облегчает миграцию клеток, способствуя регенерации (Alberts B. et al., 1994).
При повреждении ткани, по-видимому, одного прекращения действия повреждающего агента и удаления некротизированных клеток (наример, за счёт применения протеолитических ферментов) недостаточно. Существенно улучшить регенерацию и уменьшить выраженность рубцевания повреждённой ткани можно за счёт стимуляции образования дополнительного количества плюрипотентных стволовых клеток при использовании колониестимулирующих факторов или применения препаратов, инициирующих образование колониестимулирующих факторов макрофагами (лекарственные средства, содержащие микробные липополисахариды, аутогемотерапия (применение банок)). Данный эффект может быть дополнен использованием препаратов, обеспечивающих направленную миграцию стволовых клеток в область повреждения (препараты, содержащие ксеногенные хемоаттрактанты повреждённого органа или ткани), а также назначением гиалуроновой кислоты, улучшающей миграцию стволовых клеток по межклеточному пространству.
По-видимому, перспективным способом лечения больных с различными наследственными заболеваниями, включая синдром Вернера, могла бы стать трансплантация им костного мозга или стволовых клеток периферической крови, или цельной крови от здоровых доноров одного с реципиентами пола, имеющих одинаковую с ними группу крови после предварительного проведённого кондиционирования.
Тропность возбудителей инфекционных болезней в значительной степени определяется наличием у клеток-мишеней соответствующих рецепторов. Мутации данных рецепторов, наблюдающиеся у определённой части популяции, определяют устойчивость к инфицированию. Так, мутация гена, кодирующего рецептор CCR5, обозначаемая как ∆32, приводит у гомозигот к устойчивости к инфицированию вирусом иммунодефицита человека (HIV). Мутантный аллель CCR5∆32 у лиц европеоидной расы встречается в 12% - 18% в гетерозиготном состоянии и в 1% в гомозиготном состоянии (Белозеров Е.С., Буланьков Ю.И., 2006). Трансплантация плюрипотентных стволовых клеток от устойчивых к инфицированию лиц больным людям приведёт к появлению у них клеток и тканей, невосприимчивых к соответствующему возбудителю.
Нарушение процесса обновления эндокринных органов приводит к развитию гормонального дисбаланса, оказывающего существенное влияние на факторы внеклеточной среды, регулирующие клеточное старение. Для повышения эффективности трансплантации плюрипотентных стволовых клеток пациенты нуждаются в соответствующей коррекции. В частности, при возрастном снижении продукции тестостерона, приводящего к увеличению уровней таких индукторов апоптоза, как глюкокортикоиды, фактор некороза опухоли-α (TNFα), активные формы кислорода и азота (Печерский А.В. и др., 2003; Печерский А.В. и др., 2006), показано предварительное назначение пациентам андроген-заместительной терапии.
Для проведения андроген-заместительной терапии могут использоваться пероральные препараты тестостерона (Андриол (тестостерона ундеканоат)), инъекционные формы тестостерона (Небидо, Сустанон-250, Омнадрен-250), препараты тестостерона в виде гелей (Андрогель, Тестогель) и пластырей. Пероральный препарат тестостерона - Андриол (тестостерона ундеканоат), всасывается в кишечнике и поступает в кровоток через лимфатическую систему без первичного метаболизма в печени (Nieschlag E. et al., 1975; Лоран О.Б. и др.,1999)), что позволяет использовать его длительное время в целях заместительной терапии при возрастном снижении продукции тестостерона.
Для диагностики возможных побочных реакций анроген-заместительную терапию рекомендуется выполнять под контролем уровней креатинина, мочевины, общего билирубина, глюкозы, активности аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы, и других методов обследования, включённых в «Практическое руководство по скринингу и мониторингу пациентов-мужчин, получающих поддерживающую терапию тестотероном» (Morales A. еt al., 1996). Для исключения рака предстательной железы всем больным показано предварительное пальцевое и ультразвуковое ректальное исследование предстательной железы, определение уровня PSA и, при необходимости, проведение биопсии предстательной железы.
Снижение продукции тестостерона у мужчин после 40 лет обусловлено естественными процессами старения и подтверждается морфологическими изменениями в яичках. Кроме морфологических необратимых изменений яичек снижению их инкреторной функции способствуют функциональные нарушения. Так для поддержания нормального уровня тестостерона организм вынужден использовать весь оставшийся потенциал клеток Лейдига за счёт увеличения продукции ЛГ гипофизом (McKinlay J.B. et al.,1989). Длительное (в течение многих лет) функционирование оставшихся клеток Лейдига на пределе возможностей неизбежно ведет к снижению их функции (Veldhuis J.D. et al., 1992). Изменения клеток Лейдига под влиянием длительной гиперстимуляции ЛГ могут быть в значительной степени обратимыми. Примером может служить временный характер снижения функции яичек у мужчин с бесплодием после терапии гонадотропными препаратами (Pepperell R.J. et al., 1986).
Восстановлению обратимых изменений клеток Лейдига могут способствовать ряд лекарственных средств (никотинамид, цитохром С, витамин Е, милдронат и др.), часть из которых является коферментами реакций биологического окисления в клетках человека и животных.
Применение этих препаратов способствует увеличению доли собственного физиологического синтеза тестостерона гонадами в дополнение к экзогенному введению гормона.
Экзогенное введение тестостерона у больных с PADAM вызывает уменьшение уровня ЛГ и уменьшение уровней гормональных и аутокринно-паракринных факторов, стимулирующих как гонадный, так и внегонадный синтез стероидных гормонов. Снижение уровня данных факторов приводит к обратному развитию компенсаторно-приспособительных реакций, направленных на гиперстимуляцию продукции тестостерона. Поэтому назначение небольших доз препаратов тестостерона может не сопровождается значимым увеличением уровня общего тестостерона, что подтверждается данными десятилетнего использования тестостерона ундеканоата (Gooren L.J.G., 1994).
При расчете суточной дозы тестостерона, попадающей в плазму крови при проведении андроген-заместительной терапии у больных с PADAM необходимо учитывать средне-суточную продукцию тестостерона у мужчин (5 - 7 мг/сут) (Lavin N., 1999; Morales A. et al., 2006), а также возрастную динамику его убывания (примерно 0,4 – 2,8 % в год для общего тестостерона) (Дедов И.И., Калинченко С.Ю., 2006). Превышение дозы тестостерона, попадающей в плазму крови, величины возрастного снижения его продукции будет приводить к подавлению собственного образования гормона и к утрате его ритма инкреции. В таком виде андрогензаместительная терапия перестанет выполнять свою главную задачу – восстановление регуляции, осуществляемой посредством тестостерона.
Учитывая, что около половины массы тестостерона ундеканоата составляет ундеканоат, а часть препарата утрачивается при нахождении и всасывании в желудочно-кишечном тракте, наиболее близкой к оптимальной для капсул тестостерона ундеканоата является доза 40 мг в сутки. Для трансдермальных гелевых препаратов тестостерона, принимая во внимание потери при всасывании (около 90 %), оптимальная доза, по-видимому, составляет 10 - 15 мг тестостерона в сутки (Pechersky A., 2006).
Оптимальная андроген-заместительная терапия должна максимально приближать создаваемый уровень экзогенного тестостерона к его физиологическим суточным колебаниям с максимальным уровнем в ранние утренние часы и последующим постепенным уменьшением в течение суток.
Нормализация уровней ЛГ и других гормональных и аутокринно-паракринных факторов при проведении андрогензаместительной терапии создаёт оптимальные условия для функционирования клеток Лейдига. При этом не наблюдается ни их истощения вследствие гиперстимуляции, ни снижения функции за счет гипостимуляции. Поэтому, если в дальнейшем уровень ЛГ и другие показатели, характеризующие состояние тестостероновой регуляции удаётся поддерживать в пределах нормы, проведения повторных курсов терапии, улучшающей состояние собственных клеток Лейдига, не требуется. Ввиду неизбежного нарастания необратимых изменений в яичках больные с PADAM нуждаются в постоянном мониторинге и, при необходимости, в увеличении дозы экзогенного тестостерона.
Таким образом, заместительная терапия препаратами тестостерона при частичном возрастном андрогенном дефиците способствует уменьшению уровней 5α-дегидротестостерона, 17β-эстрадиола, ряда клеточных ростовых факторов, восстановлению нейрогуморальной регуляции в системе гонады-гипофиз-гипоталамус. Андроген-заместительная терапия может применяться для уменьшения риска развития как доброкачественной гиперплазии, так и рака предстательной железы, а также может способствовать профилактике таких заболеваний и патологических состояний, как сахарный диабет II типа, ожирение, атеросклероз, остеопороз, атрофические изменения кожи, снижение сексуальной активности, психо-эмоциональные и вегетативные нарушения (Morita R. et al., 1979; Rousseau P.C., 1986; Wu S.Z., Weng X., 1993; Vermuelen A., Kaufman J.M., 1998; Pechersky A. et al., 2002; Печерский А.В. и др., 2003). До восстановления численности клеток Лейдига (до проведения трансплантации аллогенных стволовых клеток), заместительная терапия должна проводиться непрерывно. Прекращение заместительной терапии или её назначение отдельными курсами приведет к возобновлению вышеописанных патологических процессов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Снижение пула плюрипотентных стволовых клеток у людей после 40 лет (Тепляшин А.С. и др., 2005) приводит к уменьшению интенсивности процессов обновления тканей, включая ткани эндокринных органов. У мужчин развивается частичный возрастной андрогенный дефицит (PADAM) (Bremner W.J. et al., 1983; Gray A. et al., 1991). Для восполнения недостаточности продукции тестостерона формируется целый комплекс компенсаторно-приспособительных реакций, затрагивающих как эндокринный, так и паракринный, аутокринный уровни (Печерский А.В. и др., 2003).
Ввиду взаимозависимости нейрогуморальных регуляторных процессов возрастное снижение продукции тестостерона отражается на всей гипоталамо-гипофизарной регуляции, включая импульсный режим инкреции целого ряда гормонов, а также затрагивает активность факторов роста и онкогенов.
Снижение продукции тестостерона нарушает естественное развитие клеток, имеющих андрогенные рецепторы.
Любое изменение уровня тестостерона (как в сторону понижения при PADAM, так и увеличения при назначении больших доз андрогенных препаратов) приводит к повышению активности 5α-редуктазы и ароматазы. Стимуляция 5α-редуктазной и ароматазной активности сопровождается компенсаторной гиперплазией тканей, содержащих данные ферменты. В частности, наблюдается образование аденомы парауретральных желёз предстательной железы, содержащих 5α-редуктазу и увеличение доли жировой ткани, содержащей ароматазу. Напротив, восстановление уровня тестостерона до физиологических значений приводит к снижению 5α-редуктазной и ароматазной активности, способствует профилактике развития, как доброкачественной гиперплазии предстательной железы, так и ожирения.
Повышение ароматазной, 5α-редуктазной активности и уровня большинства ростовых факторов указывает на то, что развивающиеся при PADAM компенсаторно-приспособительные реакции направлены на повышение митотической активности клеток, а их выраженность пропорциональна степени снижения продукции тестостерона. Описанные патологические процессы затрагивают все органы и ткани организма как андрогензависимые, так и андрогеннезависимые, повышая риск их злокачественной трансформации.
У большинства больных с PADAM внегонадная продукция тестостерона позволяет поддерживать его уровень в пределах нормального референтного интервала. Однако компенсаторная инкреция гормонов неэндокринными тканями и клетками (в том числе опухолевыми) является нерегулируемой и неадекватной. Признаки недостаточности тестостероновой регуляции, выявляемые у больных раком предстательной железы, в виде атрофии её тканей и экспрессии андрогенных рецепторов в этих тканях подтверждают неадекватность данного компенсаторного механизма.
Для многоступенчатых ферментативных процессов характерна регуляция по принципу отрицательной обратной связи: при снижении уровня конечного продукта возрастает интенсивность предшествующих реакций. Для них также характерна «активация предшественником» – увеличение уровней предшествующих субстратов стимулирует образование продукта последней стадии. Для стероидных гормонов (в частности для тестостерона) основным предшественником их образования является холестерин, а на ещё более ранних этапах – глюкоза. При возрастном снижении продукции тестостерона происходит компенсаторное увеличение уровней холестерина и глюкозы – субстратов, необходимых для последующего синтеза тестостерона.
В процессе эволюции в организме, по-видимому, сформировались стандартные генетически детерминированные варианты функционирования эндокринной системы. Некоторые из них могут использоваться в качестве компенсаторных реакций при ряде патологических процессов.
Резистентность к инсулину и лептину, сопровождаемые гиперфагией, увеличением уровня глюкозы в плазме крови, повышением ёмкости жировых депо, широко распространённые состояния в животном мире. Развитие резистентности к инсулину и лептину в летние месяцы позволяет увеличить массу жировой ткани животных для последующего использования в зимний период. При физиологических условиях данное состояние развивается временно и не влечёт за собой никаких негативных последствий.
При возрастном снижении продукции тестостерона для компенсаторного увеличения уровней предшественников тестостерона – холестерина и глюкозы используется сформированный в процессе филогенеза механизм инсулинорезистентности. В виду того, что после сорока лет у мужчин снижение продукции тестостерона прогрессирует, резистентность к инсулину у них носит постоянный характер, приводя к целому ряду осложнений.
Повышение уровня цитотоксических факторов клеточного иммунитета (TNFα, гидролаз, компонентов комплемента, высокоактивных форм кислорода и азота) 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.
Таким образом, возрастное снижение количества плюрипотентных стволовых клеток нарушает процессы обновления тканей, включая ткани эндокринных органов. Развивающийся гормональный дисбаланс усугубляет происходящие изменения. Взаимное отягощение развивающихся патологических процессов приводит к формированию порочного круга.
Частичный возрастной андрогенный дефицит в значительной степени определяет развитие как доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы, так и инсулинорезистентности (сахарного диабета 2 типа) и остеопороза. Повышение пролиферативной активности при PADAM, инициируя ответ естественного иммунитета, способствует развитию таких заболеваний и патологических состояний, как атеросклероз, гипертоническая болезнь, повышение риска тромбообразования, развитие патологии соединительной ткани, острые сердечно-сосудистые и мозговые нарушения. Данные заболевания являются частными проявлениями метаболического синдрома (X-синдрома).
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 и её сочетание с различными методами коррекции возрастной недостаточности половых гормонов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Белозеров Е.С., Буланьков Ю.И. ВИЧ инфекция. Элиста: АПП «Джангар» 2006.
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина 1982.
Берштейн Л.М. Внегонадная продукция эстрогенов (роль в физиологии и патологии). СПб.: Наука 1998.
Берштейн Л.М. Гормональный канцерогенез. СПб.: Наука 2000.
Васильев Ю. М. Социальное поведение нормальных клеток и антисо¬циальное поведение опухолевых клеток. Сорос, образоват. журн. 1997; 4: 17-22.
Винградов В.М. Радиобиологические основы возникновения лучевых повреждений и их классификация; под ред. Моисеенко В.М., Урманчеевой А.Ф., Хансона К.П. СПб.: Издательство Н-Л 2004.
Гинзбург М.М., Крюков Н.Н. Ожирение. М.: Медпрактика 2002.
Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. М.: Мир 1993; З.
Губанов Н. И., Утепбергенов А.А. Биофизика. М.: Медицина 1978.
Дедов И.И., Калинченко С.Ю. Возрастной андрогенный дефицит. М.: Практическая медицина 2006.
Дильман В.М. Почему наступает смерть. Л.: Медицина 1973.
Зезеров В.Г., Северин Е.С. Молекулярные механизмы онкогенеза предстательной железы. Вестн. РАМН. 1998; 5: 29-35.
Карпищенко А.И. Медицинская лабораторная диагностика. - СПб.: Интермедика 2001.
Керкис Ю.Я. Физиологические изменения в клетке, как причина мутантного процесса. Усп.современной биологии 1940; 1: 143-159.
Кеттайл В.М., Арки Р.А. Патофизиология эндокринной системы. СПб.: Невский диалект 2001.
Клиорин А.И. Ожирение в детском возрасте. Л.: Медицина 1989.
Клосовский Б.Н., Кононова Е.П., Филимонов И.Н. и др. Глоловной мозг. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия 1977(6).
Константинова М.М.. Принципы и методы оценки эффективности лекарственной терапии и качества жизни больных злокачественными опухолями; под ред. В.М. Моисеенко, А.Ф. Урманчеевой, К.П. Хансона. СПб.: Издательство Н-Л 2004.
Корнева Е.А., Шхинек Э.К. Гормоны и иммунная система. Л.: Наука 1988.
Крылова Т.А., Зенин В.В., Михайлова Н.А. и др. Постоянные линии эмбриональных стволовых клеток человека. Цитология 2005; 47(2): 121-129.
Кряжева С.С. Вернера синдром. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия 1976 (4).
Кушлинский Н.Е., Соловьёв Ю.Н., Трапезникова М.Ф. (ред.) Рак педстательной железы. М.: Издательство РАМН 2002.
Лопаткин Н.А. Руководство по урологии. М.: Медицина 1998; 3.
Лоран О.Б., Пушкарь Д.Ю., Франк Г.А. Простат-специфический антиген и морфологическая характеристика рака предстательной железы. М.: МЕДпресс 1999.
Лоран О.Б., Сегал А.С., Супряга О.М. Андриол в лечении секреторного бесплодия и климактерического синдрома у мужчин. Урология и нефрология 1999; 3: 41 - 44.
Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Новая волна 2002 (2).
Меркулов Г.А. Курс патологогистологической техники. Л.: МедГиз 1961.
Моисеенко В.М., Урмачеева А.Ф., Хансон К.П. Лекции по фундаментальной и клинической онкологии. СПб.: Н-Л 2004.
Напалков Н.П. Общая онкология. Л.: Медицина 1989.
Панков А.Ю. Пролактин. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия 1983; 21.
Печерский А.В., Семиглазов В.Ф., Удинцев А.В. и др. Возрастной андрогенный дефицит и способы его коррекции. TERRA MEDICA nova 2000; 1: 16-18.
Печерский А.В., Мазуров В.И., Семиглазов В.Ф. и др. Способ восстановления импульсного режима гормональной регуляции у мужчин с частичным возрастным андрогенным дефицитом (PADAM). Патент на изобретение № 2235501. Приоритет изобретения 02 апреля 2002. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10 сентября 2004.
Печерский А.В., Семиглазов В.Ф., Лоран В.Ф. и др. Изменение уровня цитокинов у пациентов с раком предстательной железы после орхидэктомии. TERRA MEDICA nova, специальный выпуск «Лабораторная диагностика» 2003; 2: 26-30.
Печерский А.В., Мазуров В.И., Семиглазов В.Ф. и др. Влияние уровня тестостерона на образование 5α-дигидротестостерона и 17β-эстрадиола в тестостерон-чувствительной клеточной линии фибробластов крайней плоти. Цитология 2005; 47(2): 172-174.
Печерский А.В., Семиглазов В.Ф., Комяков Б.К. и др. Изменение экспрессии рецепторов стероидных гормонов при развитии частичного возрастного андрогенного дефицита (PADAM). Цитология 2005; 47(4): 311-317.
Печерский А.В., Лоран О.Б., Печерский В.И. и др. Роль тестостерона в регуляции экспрессии генов некоторых факторов пролиферации. Цитология 2006; 48(10): 856 - 861.
Печерский А.В., Семиглазов В.Ф., Лоран О.Б. и др. Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита (PADAM) на импульсный режим инкреции некоторых гормонов и митотическую активность. Цитология 2006; 48(10): 862 - 866.
Печерский А.В., Семиглазов В.Ф., Мазуров В.И. и др. Влияние частичного возрастного андрогенного дефицита на развитие метаболического синдрома. Лабораторная диагностика 2006; 4: 12-19.
Пушкарь Д.Ю. Радикальная простатэктомия. М.: Медпресс-информ 2002.
Рагимов А.А., Ерёменко А.А., Никифоров Ю.В. Трансфузиология в реаниматологии. М.: Медицинское информационное агентство 2005.
Серов В.В., Пауков В.С. Воспаление. М.: Медицина 1995.
Струков А.И., Серов В.В. Патологическая анатомия. М.: Медицина 1993.
Тареева И.Е. Нефрология. М.: Медицина 1995.
Тепляшин А.С., Коржикова С.В., Шарифуллина С.З. и др. Характеристика мезенхимальных стволовых клеток человека, выделенных из костного мозга и жировой ткани. Цитология 2005; 47(2): 130-135.
Трапезникова М.Ф., Шибаев А.Н., Яншин А.А. и др.
Фактор роста эндотелия сосудов и инсулиноподобные факторы роста при раке предстательной железы. Урология 2004; 1: 17-21.
Угрюмов М.В. Механизмы нейроэндокринной регуляции. М.: Наука 1999.
Эттингер А.П., Ступин В.А., Нестеренко Ю.А. и др. Состояние соединительной ткани у пациентов с послеоперационными вентральными грыжами. Герниология 2006; 3(11): 51.
Ярилин А.А. Основы иммунологии. М.: Медицина 1999.
Abbas A. K., Murphy К. М., Sher A. Functional diversity of helper T-lymphocy. Nature 1996; 383: 787-793.
Alberts B., Bray D., Lewis J. et al. Molecular biology of the cell (1-3). Moscow: Mir 1994.
Alessi M. C., Peiretti F., Morange P., et al. Pro-4 duction of plasminogen activator inhibitor 1 by human adipose tissue: possible link with visceral fat accumulation. Diabetes 1997; 46: 860-867.
Arduinin D., Rizzo G., Parlatti E., et al. Modification of ultradian and circadian rtythms of fetal heart rate after fetal-maternal adrenal gland suppression: double blind study. Prenatal Diagnosis 1986; 6: 409-417.
Arduinin D., Rizzo G., Parlatti E., et al. Los of circadian rhythms of fetal behavior in a totally adrenalectomized pregmant woman. Gynecol. Obstet. Invest. 1987; 23: 226-229.
Belizario J. E., Katz M., Chenker E., et al. Bioactivity of skeletal muscle proteolysis-inducing factors (PIF) in the plasma proreins from cancer patients with weight loss. Brit. J. Cancer 1991; 63: 705-710.
Besedovsky H.O., Del Rey A. Immune-neuroendocrine interactions: facts and hypotheses. Endocrine Rev. 1996; 17: 64-102.
Borkovwski A., Dosogne M., Declerq P., et al. Estrogen toestradiol conversion by blood mononuclear cells in normal subjects and in patients with mammary and nonmammarycarcinomas. Cancer Res. 1978; 38: 2174-2179.
Bremner W.J., Vitietto M.V., Prinz P.N. Loss of circadian rhythmicity in blood testosterone levels with aging in normal men. Clin. Endocrinol. Metab. 1983; 56: 1278-1281.
Burrows H., Horning E. Oestrogens and neoplasia. Sprifield. Illinois.: Charles C. Thomas publ. 1952.
Coddington C.C., Letterie G.S., Klein t.A., Winkee C.A. Androgen metabolism by human peritoneal macrophages. Steroids. 1988; 51: 143-161.
Cohen P., Peehl D. M., Graves H. C. R., Rosenfeld R. G. Biological efects of prostate specific antigen as an insulin-like growth factor binding protein-3 protease. J. Endocrinol. 1994; 142: 407-415.
Costello L.C., Franklin R.B. Effect of prolactin on the prostate. Prostate 1994; 24: 162-168.
Cutolo M., Accardo S., Villaggio B., et al. Androgen and estrogen receptors are present in primary cultures of human synovial macrophages. J. Clin. Endocrinol.and Metabol. 1996; 81: 820-827.
De Kloet E.R., Rosenfeld P., Van Eekelen A.M., et al. Stress, glucocorticoids and development. Progr. Brain Res. 1988; 73: 101-120.
Farber E. Cell proliferation as a major risk factor for cancer: A concept of doubtful validity. Cancer Res. 1995; 55: 3759-3762.
Feldman H.A., Longcope C., Derby C.A. et al. Age trends in the level of serum testosterone and other hormones in middle-aged men: longitudinal result from the Massachusetts Male Aging study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2002; 87: 589-598.
Fernandez E., La Vecchia C., D’AvanzoB., et al. Oral contraceptives, hormone replacement therapy and the risk of colorectal cancer. Brit.J.Cancer 1996; 73: 1431-1435.
Florant G. L., Porst H., Peiffer A., et al. Fat-cell mass, serum leptin and adiponectin changes during weight gain and loss in yellow-bellied marmots (Marmota flaviventris). J. of Comparative Physiology B 2004: 174(8): 633-639.
Franklin R.B., Costello L.C. Prolactin directly stimulates citrate production and mitochondrial aspartate aminotransferase of prostate epithelial cells. Prostate 1990; 17: 13-18.
Frisch R.E., Canick J.A., Tulchinsky D. Human fatty marrow aromatizes androgen to estrogen. J.Clin. Endocrinol. and Metabol. 1980; 51: 394-396.
Furth J. Pituitary cybernetics and neoplasia. Harvay Lect. 1967; 63: 47-71.
Glantz S.A. Primer of biostatistics. Moscow: Practica 1999.
Gooren L.J.G. A ten-year study of safety of peroral use of undecanoata testosterone. J. Androl. 1994; 15(3): 212-215.
Gray A., Feldman H.A., McKinlay J.B., et al. Age, disease, and changing sex-hormone levels in middle-aged men: Results of the Massachusetts male aging study. Clin. Endocinol. 1991; 73(2): 1016-1025.
Hirsch J., Leibel R. L. Clinical review. A biological basis of human obesity. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1991; 73: 1153-1157.
Jakob F., Tony H.-P., Thole H. Immunological detection of the oestradiol receptor protein in cell lines derived from the lymphatic system and the haematopoietic system: variability of specific hormone binding in vitro. J. Endocrinol. 1992; 134: 397-404.
Jakob F., Homann D., Seufert J. et al. Expression and regulation of aromatase cytochrome P450 in THP1 human myeloid leukemia cells. Molec. Cell. Endocrinol. 1995; 110: 27-33.
Jonat W., Maass H., Stegner H.E. Immunohistochemical measurement of estrogen receptors in breast cancer tissue samples. Cancer Res. 1986; 46: 4296-4298.
Kjellman A., Akre O., Norming U., Törnblom M., Gustafsson O. Dihydrotestosterone levels and survival in screening-detected prostate cancer: a 15-yr follow-up study. European Urology. 2008; 53 (1): 106-111.
Klein D.C., Moore R.Y., Reppert S.M. Suprachiasmatic nucleus: The mind’s clock. N.Y.: Oxford Univ.press 1991.
Lange C. A., Richer J. K., Horwitz K. B. Hypothesis: progesterone primes breast cancer cells for cross-talk with proliferative or antiproliferative signals. Mol. Endocrinol. 1999; 13: 829-836.
Lavin N. Endocrinology. Moscow: Practica 1999.
Lea C.K., Ebrahim H., Tennant S., Flanagan A.M. Aromatase cytochrome P450 transcripts are detected in fractured human bone but not in normal skeletal tissue. Bone. 1997; 21: 433-440.
Lippman M. E., Dickson R. B. Mechanisms of normal and malignant brev ast epithelial growth regulation. J. Steroid Biochem. 1989; 34: 107-121.
Lueprasitsakul P., Longcope C. Aromatase activity of human adipose tissue stromal cells: Effects of thyroid hormones and progestogens. Proc. Soc. Exper. Biol. Med. 1990; 194: 337-341.
Lund F., Rasmussen F. Flutamide Versus Stibestrol in management of advanced prostatic Cancer: A controled prospective study. Brit. J. Urology 1988; 65: 140-142.
McKinlay J.B., Longcope C., Gray A. The questionable physiologic and epidemiologic basis for a male climacteric syndrome. Preliminary results from the Massachusetts male aging study. Maturitas 1989; 11(2): 103-115.
McPheron A. C., Lawler A. M., Lee S. J. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member. Nature 1997; 387: 83-86.
Mendelson C. R., Simpson E. R. Regulation of estrogen biosynthesis by human adipose cells in vitro. Molec. Cell. Endocrinol. 1987; 52: 169-176.
Micksche M. Flutamid as a new antiandrogen for treating progressing prostate cancer. Materials from the Soviet-American symposium on the clinical value of the flucinom (flutamid) preparation. Мoscow 1990: 3-10.
Milewich L., Whisenant M.G., Sawyer M.K. Androstenedione metabolism by hyman lymphocytes. J.Sterroid Biochem. 1982; 16: 81-85.
Mirmiran M., Kok J.H., Boer K., Wolf H. Perinataldevelopment of human circadian rhythms: Role of the foetal biological cloc. Neur. Behave. Rev. 1992; 16:371-378.
Montanari E., GuarneriA., Dell Orto P., Gelosa M. Etiopatogenesis of benign prostatic hypertrophy. Arch.Ital.Urol.Androl. 1995; 67(1): 7-12.
Mor G., Yue W., Santen R.J., et al. Macrophages, estrogen and the microenvironment of breast cancer. J. Steroid Biochem. And Mol. Biol. 1998; 67: 403-411.
Morales A., Bain J., Ruijs A., et al. Clinical practice guidelines for screening and monitoring male patients receiving testosterone supplementation therapy. Intern. J. Impotence Res. 1996; 8: 95-97.
Morales A., Schulman C., Tostain J., Wu F. Selecting the correct terminology for testosterone deficiency. J. Clin Endocrinol Metab. 2006; 50(3): 407-409.
Morales A., Buvat J., Gooren L.J., et al. Endocrine aspects of men sexual dysfunction. Sexual medicine. Sexual dysfunctions in men and women 2006; 11: 347-382.
Morita R., Yamamoto I., Fucunada M., et al. Changes in sex-gormones and calcium regulating hormones with reference to bone mass associated with aging. Endocrinol.Jpn. 1979; 26: 15-22.
Naz R.K. Prostate: basic and clinical aspects. New York: CRC Press 1997.
Neri R.O., Kassem N. Biological and clinical properties of antiandrogens. Progress and cancer research and therapy. New York 1984; 31: 507-518.
Neveu P.J., Le Moal M. Physiological basis for neuroimmunomodulation. Fundam. Clin. Pharmacol. 1990; 4: 281-305.
Nieschlag E., Mauss J., Coert A., Kikovic P. Plasma androgen levels in men after oral administration of testosterone or testosterone undecanoate. Acta Endocrinol. 1975; 79(2): 366-374.
Pacifici R., Brown C., Puscheck E., et al. Effect of surgical menopause and estrogen replacement on cytokine release from human blood mononuclear cells. Proc. Nat. Acad. Sci. (USA) 1991; 88: 5134-5138.
Partin A.W., Oeserling J.E., Epstein J.I. Influense of age and endocrine factors on the volume of benign prostatic hyperplasma. J. Urol. 1991; 145: 405-409.
Pechersky A.V., Semiglazov V.F., Mazurov V.I., et al. Androgen administration in middle-aged and ageing men: Effects of oral testosterone undecanoate on dihydrotestosterone, estradiol and prostate volume. Intern. J. Andrology 2002; 25: 119-125.
Pechersky A., Semiglazov V., Loran 0., et al. The effects of testosterone level on the development of cytokines among patients with prostate cancer. BJU International 2004; 94(2): 191.
Pechersky A., Semiglazov V., Loran 0., et al. The effects of testosterone level on the insulin level and development of cytokines. Diabetes & Vascular Disease Research 2004; 1(2): 137.
Pechersky A. Adequacy of Androgen-Replacement Therapy Among Patients with PADAM. Gender Medicine 2006; 3(A): 62.
Pechersky A., Pechersky V., Aseev M. et al. An influence of breach down of regeneration among people of older age groups on development of carcinogenesis. The Book of the Joint Meeting of 4th ISC International Conference on Cancer Therapeutics and the 7th Pincess Margaret Hospital Conference: New Developments in Cancer Management. Toronto 2007: 218.
Perel E., Daniilescu D., Kindler S., et al. The formation of 5-alpha-reduced androgens in stromal cells from human breast adipose tissue. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1986; 62: 314-318.
Prehn R.T. On the prevention and the prostate cancer by androgen administration. Cancer Res. 1999; 59(17): 4161-4164.
Purohit A., Ghilchik M. W., Duncan L., et al. Aromatase activity /and interleukin-6 production by normal and malignant breast tissues. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1995; 80: 3052-3058.
Reed M. J., Purohit A., Singh A., et al. The role of cytokines, and sulphatase inhibitors in regulating oestrogen synthesis in breast tumours. J. Steroid Biochem. and Molec. Biol. 1995; 53: 413-420.
Roitt I., Brostoff J., Male D. Immunology. Moscow: Mir 2000.
Rousseau P.S. Sexual chenges and impotence in eldery men. Am. Fam. Physican. 1986;34(5): 131-136.
Russo J., Russo I. H. Differentiation and breast cancer. Medicina 1997; 57(2): 81-91.
Rutanen E. M., Nyman Т., Lehtovirta P., et al. Sup-pressed expression of insulin-like growth factor binding protein-1 mRNA in the endometrium: a molecular mechanism associating endometrial cancer its risk factors. Int. J. Cancer 1994; 59: 307-312.
Ryde C. M., Nicholls J. E., Dowsett M. Steroid and growth factor modulation of aromatase activity in MCF7 and T 47D breast carcinoma cell lines. Cancer Res. 1992; 52: 1411-1415.
Santner S. J., Kaseta J., Berstein L., et al. Regulation of aromatase in stromal cells from human breast cancer and peripheral breast tissue: effects of dexamethasone, phorbol esters and cAMP. Proc. 77th An-nual Endocrine Soc. (USA) Meeting. Washington 1995: 652-654.
Schneider J., Kirschner M. A., Berkowitz R., Ertel N. H. Increased estrogen production in obese men. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1979; 48: 633-638.
Schneider J., Bradlow H. L., Strain G., et al. Effects of obesity on estradiol metabolism: decreased formation of nonuterotropic metabolites. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1983; 56: 973-978.
Shozu M., Akasofu K., Harada Т., Kubota Y. A new cause of female pseudoher-maphroditism: placenta aromatase deficiency. J. Clin. Endocrinol. and Metabol. 1991; 72: 560-666.
Sporn M. B. The war on cancer. Lancet 1996; 347: 1377-1381.
Stoner E. Finasteride Study Group The clinical effects of 5a-reductase inhibitor, finsteride, on benign prostatic hyperplasia. J. Urol. 1992; 147: 1298-1302.
Szkudlinski M.W., Thotakura N.R., Bucci I. et al. Purification and characterization of recombinant human thyrotropin (TSH) isoforms produced by Chinese hamster ovary cells: the role of sialylation and sulfation in TSH bioactivity. Endocrinology 1999; 133: 1490-1503.
Toma J.G., Akhavan M., Fernandes K.J. et al. Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin. Nat. Cell Biol. 2001; 3: 778-784.
Tsai M. J., Clark J., Schrader W. Т., O'Malley B. W. Mechanisms of action of hormones that act as transcription-regulatory factors. Williams text-book of endocrinology Ed. by J. D. Wilson etc. Philadelphia: W. B. Saunders 1998: 55-87.
Veldhuis J.D., Urban R.J., Lizarralde G., et al. Attenuation of luteinizing hormone secretory burst amplitude as a proximate basis for the hypoandrogenism of healthy aging in men. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1992; 75(3): 707-713.
Vermeulen A., Kaufman J.M. Androgens and cardiovascular disease in men and women. Aging Male 1998; 1: 35-50.
Vermeulen A., Kaufman J.M. Diagnosis of hypogonadism in the aging male. Aging Male 2002; 5(3): 170-176.
Weigent D.A., Blalock J.E. Interaction between neuroendocrine and immune systems: common hormones and reseptors. Immunol. Rev. 1987; 100: 79-108.
Whitley R.J., Meikle A.W., Watts N.B. Thyroid function. Tietz textbook of clinical chemistry. 2nd ed. Philadelphia: W.B. Saunders 1994: 2326.
Wilson J.D. Metabolism of testicular androgens. Handbook of Physiology: Chapter Y. Endocrinology 1975: 508.
Wu S.Z., Weng X. Therapeutic effects of an androgenic preparations on miocardial ishemia and cardiac function in 62 elderly male coronary heart disease patients. Chinese Med. J. 1993; 106: 415-418.
Yam D., Fink A., Mashiah A. , BenHur E. Hyperinsulinemia in colon, sto¬mach and breast cancer patients. Cancer Lett. 1996;104: 129-132.
Zuk P.A., Zhu M., Ashjian P. et al. Human adipose tissue is source of multipotent stem cells. Mol. Biol. Cell. 2002; 13: 4279-4295.
Zumoff В., Strain G. W., Kream J., et al. Obese young men have elevated plasma estrogen levels but obese premenopausal women do not. Metabolism 1981; 30: 1011-1017. <<<Перейти назад
