Диагностическое значение стероидных профилей мочи

Диагностическое значение стероидных профилей мочи

Диагностическое значение стероидных профилей мочи (продолжение)

ОБЗОРЫ

Коллектив авторов. Проблемы эндокринологии 1995,-Т. 45, № 2, С. 35-39.

Е. Н. Орлов, Е.Е. Антипов, Н. Н. Николаев, Е. М. Антипов, Л. А. Чмож, О. В. Макаров

ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТЕРОИДНЫХ ПРОФИЛЕЙ МОЧИ

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (директор — академик 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. 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 соавторами, 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 интерпретации 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-прогестерона, 17а-OH-Pn, PT и Pt''one) и низким уровнем продуктов 21-гидроксилазной ферментативной ступени - метаболитов кортизола, а также доминированием 5а-гидроксилированных С19О3-метаболитов (11-keto-Ап, 11-ОН-Аn) над 5в-гидроксилированными гомологами (11-keto-Et, 11-OH-Et). В неонатальном периоде у больных отмечается очень высокое соотношение 16а-ОН-прегненолон/16а-ОН-DНЕА [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 [71]. 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), прегнантриолон/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].

11б-Гидроксилазный дефицит проявляется ничтожно малой экскрецией метаболитов кортизола и повышением уровня An, Et, THS, в неонатальном периоде диагностически ценно определение Зб-ОН-5-ен стероидов и 6а-OH-THS. СП больного 13 лет свидетельствует о гиперсекреции DOC, THS, allo-THS и гексагидро-11-дезоксикортизола [62].

Комбинированный 21-гидроксилазный и 11б-гидроксилазный дефицит был также описан. При этом, помимо прочих показателей, изучались и стероиды мочи [16].
Дефицит Зб-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 Зб-дегидрогеназы. 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-DHEA и 16-ОН-прегненолона [76].

17а-Гидроксилазный дефицит (17а-OHSD) выражается в сниженном синтезе андрогенов, эстрогенов и F. О гиперактивности надпочечникового синтеза свидетельствует доминирование метаболитов кортикостерона и 11-дезоксикортикостерона (5а-ТНВ и ТНВ). Типичным для этих заболеваний являются половой инфантилизм, гипертония и гипокалиемия. СП при этой патологии весьма характерен и показывает высокое отношение С21-стероида к С19-стероидам [11]. Идентифицированы новые метаболиты - производные 5-прегненолона, 5-прогестерона и др. [4].

17,20-Лиазный дефицит - редкое заболевание, до сих пор описано всего несколько случаев. Вероятно, оно связано с 17а-гидроксилазным дефицитом и выражается в низкой продукции С19-стероидов и высокой экскреции кортикостероидных метаболитов. Уровень Pd и Pt может быть также увеличен [12, 51, 59].

Комбинированный 17а-гидроксилазный и 17,21-десмолазный дефицит обнаружен у детей с врожденными нарушениями стероидогенеза. Анализ стероидов мочи показал увеличение количества метаболитов прогестерона (Pd, 11-oxoPd) и кортикостерона (ТНВ и 5а-ТНВ), снижение экскреции метаболитов кортизола и кортизона (THF, 5а-THF, THE), а также DHEA, An, Et. Причиной заболевания является точечная мутация гена, кодирующего цитохром Р-450С17, приводящая к снижению его активности [74].

Кортизол-11б-дегидрогеназный дефицит (11б-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 (5б-THF и 5а-THF) метаболитов к метаболиту кортизона (THE) и повышением экскреции неконъюгированных метаболитов кортизола (F, 6б-гидрокси-F и 20б-дигидрокси-) [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 11б-DH известно с 1960 г., его физиологическое значение было раскрыто лишь недавно [65]. Вероятно, что один и тот же фермент обладает двумя видами активности: кортизол-11 б-дегидрогеназной, превращающей F в Е, и 11-кеторедуктазной, катализирующей обратную реакцию. Известны препарат и вещество, способные ингибировать 11б-дегидрогеназу, это — ликворайс и карбеноксолон [6, 44, 64]. 11б-DH часто сопровождается изменениями активности 5а(б)-редуктазы и синдромом избыточной продукции минералокортикоидов [43]. 11б-DH бывает не только врожденным: так, важный, но трудно диагностируемый алкогольный псевдокушинга синдром, связанный с недостаточностью именно этого фермента, можно обнаружить по СП. Впрочем, и другие заболевания печени также могут сопровождаться его недостатком [66].

Кортизонредуктазный дефицит выражается в превращении всего F в Е, причиной чего является дефект в 11-кеторедуктазе. Высокая продукция надпочечниковых андрогенов вызывает гирсутизм. Для СП характерен очень высокий уровень экскреции THE и низкий уровень THF, 5а-THF и кортолов. Это заболевание описано у трех женщин, из них две сестры, страдающие нарушением менструального цикла и гирсутизмом [53].

5а-Редуктаза определяет андрогенный эффект в тканях-мишенях, обусловленный превращением Т в 5а-DHT. Последнее время ей уделяется большое внимание. Повышенная активность этого фермента в коже проявляется гирсутизмом [7] и уменьшением соотношения T/5а-DHT [56], а в печени она может быть измерена по соотношению а- и б-метаболитов [50]. Вероятно, что увеличение активности 5а-редуктазы - основной дефект при поликистозе яичников. Особенно важно, что повышение активности 5а-редуктазы при этом заболевании наблюдается одновременно и в печени и выражается в высоком отношении 5а-метаболитов к 5б-метаболитам F, а также Аn 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 б-метаболитов в моче и, кроме того, позволяет выявить и другую причину гиперандрогении - дефицит 21-гидроксилазы и Зб-HSD.
Обнаружение повышенной 5а-редуктазной активности пред полагает возможность применения для лечения СПКЯ лекарственных препаратов — ее ингибиторов. Так, финастерид, принадлежащий к классу азастероидов [67], 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 печени. Соотношение в моче Et/An, 11в-OH-Et/б-OH-An, THF/allo-THF повышено по сравнению с контрольной группой, что свидетельствует об ингибировании 5а-метаболизма С19- и С21-стероидов, причем изменение происходит и в печени, и на периферии [37]. Неконкурентным ингибитором 5а-редуктазы является 17б-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-метаболитов C19- и С21-стероидов к 5б-метаболитам является наиболее надежным для диагностики [52] псевдогермафродитизма, по его величине у мужчин с этим заболеванием можно выявить дефицит 5α-редуктазы [9, 35]. У детей трудно точно измерить соотношение андрогенов Et/An 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. Так 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-мета-болитов кортизола. Отмечается повышение печеночной 5а-редуктазной и 11б-ОН-дегидрогеназной активности, следствием чего является доминирование 5а- и 11б-ОН метаболитов стероидов [52]. Типичным является увеличение отношений THF к THE и THF к 5а-THF [59]. При этом заболевании СП рекомендуется в качестве скринингового исследования для выявления ранней стадии патологии надпочечников. Для диагностики имеет значение содержание в моче 6б-OH-F, 20а-OH-F, F и соотношение их метаболитов, что важно для дифференцирования гипоталамо-гипофизарных нарушений от заболеваний опухолевого генеза [28, 30].

Синдром Конна связан со снижением активности фермента, превращающего В в альдостерон. Специфическим маркером при этом заболевании является повышение уровня 18-гидрокси-F и 18-окси-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 гипоальдостеронизмом, показывает увеличение количества ТНВ, allo-THB, 18-OH-THA и 18-ОН-ТНВ [62].