Страница находится в разработке |
|
♦ ОБЗОРЫ КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1995 УДК 616.634-577.175.62J-07 Е. Н. Орлов, Н. Н. Николаев, Е. М. Антипов, Л. А. Чмож, О. В. Макаров ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТЕРОИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ МОЧИИнститут нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (дир. — акад. РАН Н. А. Платэ) РАН, Российский государственный университет, Москва Стероидные профили (СП) мочи, являющиеся наиболее ценными диагностическими тестами заболеваний, связанных с нарушениями синтеза и метаболизма стероидных гормонов, обладают рядом преимуществ перед другими видами анализов. Так, в профильном анализе возможность использования абсолютной величины как простой переменной и сравнения ее с нормой частично значима и не главная, на первое же место выходит соотношение одних величин с другими. Следующая важная особенность заключается в том, что определяются родственные соединения, взаимосвязанные своим происхождением в организме, и эта связь между компонентами является количественной, что дает уникальную информацию для понимания происхождения каждого компонента в отдельности. Третье достоинство — для диагностики наряду с известными пиками стероидов можно использовать информацию о неизвестных веществах [26]. Распространенные сейчас иммунологические методы анализа, позволяющие быстро определять гормоны в крови, не могут превзойти СП по качеству и количеству получаемой информации, а при определении андрогенов в клинике вполне могут конкурировать с ними [61]. Кроме того, иммунологические методы ограничены имеющимся набором реагентов (антител). Цель настоящего обзора — продемонстрировать большие диагностические возможности определения эндокринных нарушений по анализу СП мочи, полученных традиционным методом капиллярной газовой хроматографии. Впервые термин "профиль" был введен в 1971 г. Е. Homing [33] и применен к результатам анализа сложной смеси стероидов, представленных в форме графической кривой, полученной именно этим методом. Нарушение активности ферментов, участвующих в синтезе стероидных гормонов, лежит в основе многих эндокринных заболеваний и приводит к изменению соотношений индивидуальных стероидов между собой, что находит свое отражение в СП мочи. В качестве примера на рис. 1 представлены полученные нами типичные СП здоровой женщины и больной гиперандрогенией. Для пояснения происхождения стероидов на рис. 2 дана схема основных путей биосинтеза и метаболизма стероидных гормонов, а также .ферментов, принимающих в этом участие; схема выполнена по материалам [17]. С. Shackleton и соавт., первыми применившими этот вид анализа, был составлен и прокомментирован атлас типичных СП здоровых и больных людей [57]. С целью диагностики необходимо сравнивать полученные кривые с имеющимися в атласе. Для постановки большинства диагнозов вполне достаточно измерить соотношения индивидуальных стероидов между собой, эти соотношения различаются у здоровых людей и больных с эндокринными заболеваниями [59]. Для определения СП используют мочу, плазму крови [77], внутриглазную жидкость [72], амниотическую жидкость [59], фолликулярную жидкость из яичников [70], семенники [39] и другие стероидогенные ткани и биологические жидкости. Исследование мочи имеет преимущество перед исследованием других биологических объектов, так как позволяет учесть всю сумму синтезируемых организмом веществ за определенный промежуток времени (как правило, за сутки) и тем самым не зависит от циркадных ритмов и эпизодических колебаний уровня гормонов в крови. Абсолютные нормы величин экскреции стероидов у здоровых людей, по данным разных авторов, различаются между собой в зависимости от использованных методик [54, 55]. С целью количественной интерпретащги СП при сравнении данных, полученных в 24 лабораториях Нидерландов и Бельгии, эти нормы были установлены для многих стероидов (An, Et, Pd, THF и др. — см. "Примечание" в конце статьи) здоровых людей 6 возрастных групп, а также были определены нормальные соотношения Et/An, THF/allo-THF, THE/THF (например, для женщин 17-50 лет они составляют 0,7-1,9, 0,7-3,9, 1,2-2,8 соответственно). Дана и дискриминанта Ван де Кальсейде, показывающая вероятность наличия поликистоза яичников, вычисляемая по формуле 0,09 · (An + Et + 11-OH-An + An/Et), в норме она должна быть менее 3 [73]. В другой работе, кроме установленных нормальных границ экскреции стероидов у детей, было продемонстрировано, что в процессе их развития экскреция метаболитов кортизола коррелирует с изменениями массы тела, а величина экскреции андрогенов резко возрастает и в конце пубертатного периода достигает уровня, характерного для взрослых [32]. Представлены уровни экскреции фракций 17-КС (An, Et, DHEA, 11-keto-An, 11-OH-An, 11-OH-Et) у женщин в постменопаузальном периоде. Кроме того, показано, что у лиц, употребляющих табак, их экскреция повышена от 2 до 44% по сравнению с некурящими [38]. Также изучен уровень кортизола и его метаболитов в моче до и после введения АКТГ [29]. 21-Гидроксилазный дефицит проявляется повышением уровня экскреции предшественников (17а-ОН-прогестеро-на 17a-OH-Pn, PT и Pt'one) и низким уровнем продуктов 21-гидроксилазной ферментативной ступени - метаболитов кортизола а также доминированием 5а-гидроксилированных С^Оз-метаболитов (ll-keto-Ап, 11-ОН-Ап) над 5р-гидрокси-лированными гомологами (11-keto-Et, U-OH-Et). В неона-тальном периоде у больных отмечается очень высокое соотношение 16а-ОН-прегненолон/16а-ОН-БНЕА [59]. Одновременное определение нескольких предшественников и продуктов 21-гидроксилазной ферментативной ступени важно для постановки диагноза. Определение по одному показателю (например, увеличение уровня прегнентриола в сравнении с уровнем прегнаитриола) может привести к ошибке [/1J. Приобретенный дефицит 21-гидроксилазы надежно определяется по анализу мочи (не обязательно собранной в течение суток). Характерные величины соотношения стероидов, важных для диагностики, следующие: 17а-ОН-прегне-нолон/THF + THE + 5а-ТНЕ - 0,17-0,42 (норма 0,017-0,10), Pt/метаболиты кортизола - 0,17-0,99 (норма 0,03-0,15), прег-нантриолон/кортизольные метаболиты - 0,08-0,2 (норма 0 017-0 10) Причем при слабых формах этого заболевания сывороточный уровень 17а-ОН-прогестерона может оставаться нормальным [60]. Пф-Гидроксшазный дефицит проявляется ничтожно малой экскрецией метаболитов кортизола и повышением уровня An Et THS в неонатальном периоде диагностически Ценно определение Зр-ОН-5-ен стероидов и 6a-OH-THS [34 59]. СП больного 13 лет свидетельствует о гиперсекреции DUU THS allo-THS и гексагидро-11-дезоксикортизола [62]. Комбинированный 21-гидроксшазный и 11$-гидроксшазныи дефицит был также описан. При этом, помимо прочих показателей, изучались и стероиды мочи [16]. Дефицит Зр-дегидрогеназы выражается в снижении синтеза F и альдостерона. В работе [75] представлен СП 21-летнего больного, принимающего гидрокортизон; феноменом явилось повышенное количество An, Et и прегнентриола, что авторы объясняют периферической активностью Зр -дегидроге-назы. Ранее отмечали, что дефицит этого фермента трудно дифференцировать при легких формах заболевания. Однако данную патологию можно диагностировать у новорожденных по резкому увеличению выделения с мочой 16-OH-DHbA и 16-ОН-прегненолона [76]. 17а-Гидроксилазный дефицит (17a-OHSD) выражается в сниженном синтезе андрогенов, эстрогенов и F. О гиперактивности надпочечникового синтеза свидетельствует доминирование метаболитов кортикостерона и 11-дезоксикортикос-
терона (5а-ТНВ и ТНВ). Типичным для этих заболевании являются половой инфантилизм, гипертония и гипокалиемия. СП при этой патологии весьма характерен и показывает высокое отношение С2\-стероида к С19-стероидам [11]. Идентифицированы новые метаболиты - производные 5-прегне-нолона, 5-прогестерона и др. [4]. 17 20-Лиазный дефицит - редкое заболевание, до сих пор описано всего несколько случаев. Вероятно, оно связано с Г7а-гидроксилазным дефицитом и выражается в низкой продукции С|9-стероидов и высокой экскреции кортикостероид-ньгх метаболитов. Уровень Pd и Pt может быть также увеличен [12, 51, 59]. Комбинированный Па-гидроксилазный и 17,21-десмолазный дефицит обнаружен у детей с врожденными нарушениями стероидогенеза. Анализ стероидов мочи показал увеличение количества метаболитов прогестерона (Pd, 11-oxoFd) и кор тикостерона (ТНВ и 5а-ТНВ) снижение экскреции метабо литов кортизола и кортизона (THF1, 5а-THF,THE), а также DHEA An Et Причиной заболевания является точечная му тация 'гена, кодирующего цитохром Р-450Ср, приводящая к снижению его активности [74]. Кортизол-Гф-дегидрогеназный дефицит (llа-DH). Врожденный дефицит этого фермента является редкой, но часто фатальной причиной минералокортикоидной гипертонии. Описан всего один случай врожденного недостатка этого фермента у больного 21 года [65]. В большинстве случаев диагноз может быть поставлен по СП мочи, характеризующимся повышением отношения суммы (5p-THF и 5a-THF) метаболитов к метаболиту кортизона (THE) и повышением экскреции неконъюгированных метаболитов кортизола (t, Ор-гидрокси-F и 20а-дигидрокси-Р) [58]. Причем уровень F в сыворотке больных часто остается нормальным, в связи с чем анализ крови не позволяет выявить патологии, но экскреция свободного F обычно повышена. Хотя о существовании Ир-DH известно с 1960 г., его физиологическое значение было раскрыто лишь недавно [651. Вероятно, что один и тот же фермент обладает двуми видами активности: кортизол-11 р-дегид-рогеназной, превращающей F в Е, и 11-кеторедуктазной, катализирующей обратную реакцию. Известны препарат и вещество способные ингибировать Пр-дегидрогеназу, это — ликворайс и карбеноксолон [6, 44, 64]. llp-DH часто сопровождается изменениями активности 5а(р)-редуктазы и синдромом избыточной продукции минералокортикоидов^]. llp-DH бывает не только' врожденным: так, важный, но трудно диагностируемый алкогольный псевдокушинга синдром связанны"! с недостаточностью именно этого фермента, можно обнаружить по СП. Впрочем, и другие заболевания печени также могут сопровождаться его недостатком [66]. Кортизонредуктазнып дефицит выражается в превращении всего F в Е, причиной чего является дефект в 11-кеторедук-тазе. Высокая продукция надпочечниковых андрогенов вызывает гирсутизм. Для СП характерен очень высокий уровень экскреции THE и низкий уровень THF, 5a-THF и кортолов. Это заболевание описано у трех женщин, из них две сестры, страдающие нарушением менструального цикла и гирсутиз-мом [53]. 5о.-Редуктаза определяет андрогенный эффект в тканях-мишенях, обусловленный превращением Т в 5a-DHT. Последнее время ей уделяется большое внимание. Повышенная активность этого фермента в коже проявляется гирсутизмом [7] и уменьшением соотношения T/5a-DHT [56], а в печени она может быть измерена по соотношению а- и р-метаболитов [50]. Вероятно, что увеличение активности 5а-редуктазы -основной дефект при поликистозе яичников. Особенно важ-ло, что повышение активности 5а-редуктазы при этом заболевании наблюдается одновременно и в печени и выражается в высоком отношении 5а-метаболитов к 5р-метаболитам F, а также Аи к Et [1, 63]. Эти особенности целесообразно использовать для дифференциальной диагностики синдрома лоликистозных яичников (СПКЯ) и выбора правильной тактики, лечения, так как СП является превосходным методом для изучения соотношения а- и р-метаболитов в моче и,~ кроме того, позволяет выявить и другую причину гиперан-дрогении - дефицит 21-гидроксилазы и Зр-HSD. Обнаружение повышенной 5а-редуктазной активности пред полагает возможность применения для лечения СПКЯ лекарственных препаратов — ее ингибиторов. Так, финастерид [67]. принадлежащий к классу азастероидов, непосредственно воздействует на этот фермент, причем не обладая сродством к андрогенным рецепторам, вызывает у мужчин биохимические и клинические явления, сходные с псевдогермафродитизмом с наследственной недостаточностью 5а-редуктазы. При этом подавляется активность фермента как в коже, так и J5 печени. Соотношение в моче En/Et, llp-OH-Et/llp-OH-Ли, THF/allo-THF повышено по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует об ингибировании 5а-метабо-лизма С19- и С21-стероидов, причем изменение происходит и в печени, и на периферии [37]. Неконкурентным ингибитором 5а-редуктазы является 17р-эстрадиол [49], мощными конкурентными же свойствами по отношению к тестостерону обладают 3-иитростероиды [27]. Патентуются и другие ингибиторы этого фермента, принадлежащие к различным классам химических соединений [5, 25]. Отношение 5а-метаболи-тов Cj9- и С21 -стероидов к 5р-метаболитам является наиболее надежным для диагностики [52] псевдогермафродитизма, по его величине у мужчин с этим заболеванием можно выявить дефицит 5<х-редукгазы [9, 35]. У детей трудно точно измерить соотношение андрогенов Et/Aii ввиду их малой экскреции, поэтому диагноз рекомендуют ставить по величине соотношения THF/allo-THF [36]. С помощью определения СП можно установить происхождение гиперандрогении по отношению пиков DHEA к An и Et. Гак. при надпочечниковой гиперандрогении уровень DHEA резко увеличен и при сравнении соизмерим с уровнем An и Et или даже его превосходит, если же гиперандрогения яичникового генеза - относительная величина DHEA незначительна [15]. СП синдрома Иценко—Кушинга весьма специфичен и характеризуется высоким уровнем экскреции С19- и С21 -метаболитов кортизола. Отмечается повышение печеночной 5а-редуктазной и Пр-ОН-дегидрогеназной активности, следствием чего является доминирование 5р- и Пр-ОН метаболитов стероидов [52]. Типичным является увеличение отношений THF к THE и THF к 5a-THF [59]. При этом заболевании СП рекомендуется в качестве скринингового исследования для выявления ранней стадии патологии надпочечников. Для диагностики имеет значение содержание в моче 6p-OH-F, 20a-OH-F, F и соотношение их метаболитов, что важно для дифференцирования гипоталамо-гипофизар-ных нарушений от заболеваний опухолевого тенеза [28, 30]. Синдром Копна связан со снижением активности фермента, превращающего В в альдостерон. Специфическим маркером при этом заболевании является повышение уровня 18-гидрокси-F и 18-OKCH-F, что позволяет дифференцировать его от псевдогипоальдостеронизма, при котором повышена экскреция только тетрагидроальдостерона [10, 21, 69]. СП больного в возрасте 2,5 лет, страдающего врожденным гипо-альдостеронизмом, показывает увеличение количества ТНВ, aUo-THB, 18-ОН-ТНА и 18-ОН-ТНВ [62]. Фракции глюкуронидов и сульфатов стероидов важны для диагностики в случае их раздельного определения. Анализ сульфатов ДНЕА и An во фракциях 17-КС мочи имеет значение для определения не только заболеваний коры надпочечников, но и неэндокринных заболеваний [46]. Соотношение сульфаты/глюкурониды уменьшается с возрастом и не зависит от пола. У больных гипертензиейГ гипотензией, ожирением, гиперлипидемией и сахарным диабетом это отношение достоверно ниже, чем у группы контроля, что в основном обусловлено снижением экскреции сульфатов кетостероидов. Величину отношения сульфаты/глюкурониды можно рассматривать как параметр, характеризующий функцию коры надпочечников [47]. После разделения фракций стероидов на моноглюкурониды, моносульфаты и двойные конъюгаты было продемонстрировано воздействие на СП антибиотика окситетрациклина, который преимущественно влиял на глю-курониды [24]. Беременность. Имеется всего несколько работ, посвященных изучению СП при беременности. Так, при разработке количественного метода анализа стероидов приведен СП мочи беременной, который очень характерен. В нем идентифицировано 35 стероидов, причем некоторые из них не были описаны в моче беременных ранее [23]. 2а-Гидроксилиро-ванные стероиды (2а-гидрокси-4-прегнан-3,20-дион и др.) обнаружены в моче женщин на 39-й неделе беременности. Местом их образования, вероятно, является печень плода [8]. Изучено влияние медроксипрогестерона ацетата на СП, при этом не выявлено количественных и качественных различий по сравнению с контролем. Это объясняется тем. что препарат не.влияет на метаболизм прогестерона, эстрогенов и других фетоплацентарных стероидов [79]. Сульфатную фракцию стероидов беременных целесообразно применять для диагностики плацентарно-сульфатазного дефицита (PSD), препятствующего гидролизу и ароматизации Зр-гидрокси-5-ен сульфатов стероидов и как следствие образованию из них эстрогенов [59]. При этом заболевании измерение уровня DHEA и суммы 17-КС неинформативно вследствие их значительных вариаций, однако СП характеризуется повышенным количеством 5а-редуцированных стероидов, а также 16<х-ОН-DHEA, AT и низкой экскрецией эстриола [31]. Следует отметить, что профили моносульфатной фракции в случае PSD очень похожи на нормальные профили у детей в неонаталь-ном периоде, за исключением отношения 16%, 18-дигидрокси-DHEA к 16ct-OH-DHEA [68]. Определение СП можно использовать для диагностики и суждения об эффективности лечения больных с выраженным гестозом - полиморфным синдромом, часто осложняющим течение беременности, который может явиться причиной материнской смертности. При данной патологии наблюдается резкое снижение уровня экскретируемых Pd, эстриола, 11-ОН-Ап. П-OH-Et и 16-ОН-DHEA, связанное с генерализованными метаболическими нарушениями. При успешном лечении концентрация указанных стероидов нормализуется [44]. Эстрогенные СП имеют потенциально большие, но неиспользованные возможности в диагностике [18, 19]. У мужчин и у женщин, беременных и небеременных, в моче были выявлены 50 метаболитов эстрогенов-,-из них 19 неизвестных ранее. При этом рассматриваются возможности применения профилей эстрогенов для диагностики различных заболеваний [20]. Показано влияние вегетарианской и обычной пищи на экскрецию эстрогенов у молодых женщин, из чего делается вывод, что волокнистая пища оказывает значительное действие на метаболизм эстрогенов [3]. Рак. СП как скрининг-метод применяли для диагностики рака надпочечников [42]. Значительное увеличение уровня 16a-OH-DHEA отмечено у девочки в возрасте 13 мес, страдающей вирилизирующей адренокортикоидной карциномой; после хирургического удаления опухоли СП нормализуются [62]. Измерение отношения Et/Ch рекомендовано для скри-нинговой диагностики рака эндометрия, снижение его свидетельствует о предрасположенности к этому виду рака [48]. Другие области применения СП. Довольно большие работы проведены с целью выявления анаболических допингов в моче спортсменов, изучены продукты их конверсии в организме и влияние на СП. Это проливает свет на свойства и активность ферментных систем, участвующих в катализе реакций стероидов, в связи с чем такие исследования важны для понимания механизмов протекания метаболических процессов ряда заболеваний. Измерение свободных и конъюги-рованных кортикостероидов в моче атлетов при физической нагрузке проведено в работе [78]. СП после приема анаболических веществ — метандиенона, болденона, станозолола и нортестостерона также установлены некоторыми авторами [13, 40]. Изучен метаболизм анаболиков стенболонацетата [22], формеболона [41] и 17а-метилтестостерона у мужчин в возрастных группах от 26 до 53 лет [14]. Таким образом, СП являются незаменимыми диагностическими тестами как эндокринных, так и ряда неэндокринных заболеваний. К сожалению, в нашей стране, судя по опубликованной литературе, диагностика с использованием СП почти не проводится. Хочется надеяться, что большая диагностическая ценность привлечет к ним должное внимание. Детальному анализу некоторых аспектов методических вопросов, связанных с их получением, посвящена работа, опубликованная нами ранее [2]. При ме ча ние. Андростерон (An), андростентриол (At), вещество Рейхштейна (S), гидрокси (ОН), дегидроэпиандрос-терон (DHA), 5а-дигидротестостерон (DHT), кортизол (F), кортизон (Е), кортикостерон (В), прегнандиол (Pd), прегна-нолон (Рп), прегнантриол (Pt), прегнантриолон (Pt'one), тестостерон (Т), тетрагидро (ТН). холестерин (Ch), этиохолано-лон (Et). ЛИТЕРАТУРА 1. Орлов Е. Н, Николаев Н. Н. II Клин. лаб. диагн. — 1993. —
4. Blau N.. Zachmann M, Kempken B. et al. // Biomed. envi-
9. Corral! R J. M., Wakefin К., О Hare J. P. et al. // Acta en- 10. Corrie J. E. T, Edwards С R. W., BuddP. S. II Cliii. Chem. - 1985. - Vol. 31, N 6. - P. 849-852. 1 L. Dean H. J., Shackleton С H. L, Winter J. S. D. //J. clin. En- docr. - 1984. - Vol. 59, N 3. - P. 513-520. 12 dePeretti E., Pradon M., Forest M. G. II J. Steroid Biochem. - 1984. - Vol. 20. N 1. - P. 455-458.
20. Gerhardt K, Ludwig-Kohn H, Henning H. V. et al. //Biomed. en- 21. Gomez-Sanchez C. E., Montgomery? M.) Ganguly A. et al. // J.
23. Hahnel K. Wilkinson S. P.. Hahnel R. // Clin. chim. Acta. - 1985. - Vol. 151, N 3. - P. 259-271. 24. Hamaiainen K, Fotsis Т., Adlercreutz H. //Ibid. - 1991. - 25. Holt D. A., Levy M. A., MetcalfB. W. Пат. 4882319 США // 2b. Holland J. F, Leary J. J., Sweelley С. С '//J. Chromatogr. Biomed. Appl. - 1986. - Vol. 379. - P. 3-26.
28. Homoki /., Holl R, Feller W. M // Klin Wschr. - 1987. -
30. Honour J. TV., Price D. A.) Taylor N. F. et al. // Europ. J. Pe- 31. Honour J. W., GooiamaliS. K, Taylor N F. //Brit. J. Derm. - 1985. - Vol. 112, N 4. - P. 423-430.
|
| Copyright MyCorp © 2024 |
| Конструктор сайтов - uCoz |