Дефицит тестостерона и неалкогольная жировая болезнь печени у мужчин с сахарным диабетом 2 типа

Установлено, что проблема дефицита тестостерона (Т) имеет гораздо более широкий масштаб, чем предполагалось ранее, затрагивая немногим менее половины всего мужского населения в возрасте после 40 лет [1].

В последние годы все чаще обсуждается роль андрогенного дефицита у мужчин в патогенезе многих заболеваний, ассоциированных с метаболическим синдромом. Так, на сегодняшний день не вызывает сомнения тот факт, что гипогонадизм в несколько раз увеличивает риски развития ожирения, сахарного диабета 2 типа (СД2), артериальной гипертензии, дислипидемии [1]. Помимо этого, уже доказана взаимосвязь андрогенного дефицита с такими состояниями, как инсулинорезистентность, эндотелиальная дисфункция, дисбаланс цитокинов и эректильная дисфункция [2–4]. Причем все эти связи имеют двунаправленный характер, а заболевания взаимно отягощают друг друга, что позволяет рассматривать дефицит общего Т как дополнительный компонент метаболического синдрома [5, 6]. Действительно, спектр нарушений различных органов и систем, возникающих на фоне недостаточности андрогенов у мужчин, необычайно широк, затрагивая не только половую систему, но и мозг, костно-мышечный аппарат, показатели углеводного и липидного обменов, сердечно-сосудистую систему. Долгое время противоречивыми оставались данные в отношении влияния Т на заболевания сердечно-сосудистой системы. Однако в последние годы преимущественное большинство исследований доказало значимость роли Т в формировании и развитии сосудистых рисков, а также положительного эффекта заместительной терапии Т у мужчин с гипогонадизмом [7, 8].

Вместе с тем исследователи выявляют новый фактор риска кардиоваскулярных заболеваний – неалкогольный стеатогепатоз [9, 10]. Это, возможно, связано с тем, что неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) выявляется в 2–3 раза чаще у пациентов с ожирением и СД2 [11]. Столь тесная взаимосвязь неалкогольного стеатогепатоза с компонентами метаболического синдрома дает основание предположить, что дефицит Т может играть важную патогенетическую роль в развитии комплекса обсуждаемых заболеваний.

Однако в современной литературе имеются лишь единичные работы, посвященные влиянию дефицита Т на печень и показавшие, что его наличие способствует развитию и прогрессированию НАЖБП [12, 13, 14]. Это диктует необходимость поиска патогенетических механизмов, связывающих НАЖБП, гипогонадизм и ассоциированные с ними метаболические заболевания у мужчин.

ЦЕЛЬ

Оценить влияние гипогонадизма на формирование и прогрессию НАЖБП у мужчин с СД2.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Проведено обсервационное одноцентровое одномоментное исследование.

Критерии соответствия

В исследование вошли мужчины в возрасте от 40 до 65 лет, имевшие СД2. Диагноз гипогонадизма устанавливался согласно диагностическим критериям Российской ассоциации эндокринологов (2017). Критериями исключения из исследования были первичные и вторичные формы гипогонадизма, что позволило сформировать когорту лиц со смешанным функциональным, или так называемым «неклассическим», гипогонадизмом.

Пациенты, вошедшие в исследование, характеризовались употреблением алкоголя не более 3 алкогольных единиц в неделю, что позволило исключить алкогольный генез поражения печени.

Условия проведения

Исследование проводилось на базе эндокринологического отделения клиники ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ.

Продолжительность исследования

Набор пациентов в исследование производили с 2018 по 2019 гг.

Описание медицинского вмешательства

Всем пациентам проводились общеклинические исследования, в том числе измерение антропометрических показателей и артериального давления. Больным проводили однократный забор венозной крови объемом 10 мл. Забор крови для исследований проводили строго натощак после 12-часового голодания. Для исследования биохимических показателей использовали свежую сыворотку крови, тогда как для проведения иммуноферментных анализов кровь центрифугировали и сыворотку замораживали при температуре -20° С. Изучали биохимические показатели крови пациентов, характеризующие функцию печени (аланинаминотрансферазу (АЛТ), аспартатаминотрансферазу (АСТ), с расчетом коэффициента де Ритиса, гамма-глутамилтранспептидазу (ГГТП)), а также состояние углеводного и липидного обменов (глюкозу и иммунореактивный инсулин (ИРИ) натощак с расчетом индекса инсулинорезистентности НОМА, гликированный гемоглобин А1с (HbA_1c) и липидограмму. Помимо этого, определяли содержание половых гормонов – лютеинизирующего гормона (ЛГ), общего Т, глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ) с последующим расчетом свободного Т, а также адипогормонов – резистина, адипонектина и лептина. После этого участникам исследования выполняли магнитно-резонансную томографию (МРТ) печени.

Основной исход исследования

В качестве основных конечных точек исследования были приняты показатели функции печени (АЛТ, АСТ, коэффициент де Ритиса, ГГТП), концентрации адипогормонов (резистина, адипонектина, лептина) и содержание фракции жира печени по данным МРТ.

Анализ в подгруппах

На основании проведенного клинического и лабораторного обследования, в зависимости от наличия или отсутствия гипогонадизма, пациенты были разделены на две группы.

• В 1-ю группу включили эугонадных пациентов с СД2.
• Во 2-ю группу были включены мужчины с СД2 с впервые установленным диагнозом гипогонадизма.

Методы регистрации исходов

Биохимические исследования выполняли с использованием анализатора Bayer ADVIA 1650, определение НbА_1с – анализатора Siemens Healthcare Diagnostics DCA 2000+. Иммуноферментные иccледования проводили при помощи анализатора Zenyth 340. Для анализа содержания половых гормонов (общего Т, ГСПГ, ЛГ) использовали лабораторные наборы «Алкор-Био» (Россия). Показатель ИРИ определяли с помощью лабораторного набора Monobind Inc (США). На основании значений гликемии и инсулина определяли степень выраженности инсулинорезистентности с помощью расчета индекса НОМА по формуле:

HOMA = гликемия натощак (ммоль/л) × уровень инсулина (мкЕд/мл) / 22,5.

Коэффициент де Ритиса рассчитывали как отношение АСТ/АЛТ.

Изучение содержания адипогормонов проводили при помощи лабораторных наборов для иммуноферментного анализа: лептина – Bcm diagnostic llc (Германия), резистина – Biovendor laboratory (Чехия), адипонектина – eBioscience (Австрия).

Кроме того, всем пациентам на мультисрезовом спиральном рентгеновском компьютерном томографе Brilliance 64 Slice (Philips Medical Systems, Нидерланды) выполняли магнитно-резонансную томографию (МРТ) печени по методу Диксона с измерением доли печеночного жира, взвешенной по протонной плотности [15]. Данный метод считается единственным, производящим количественную оценку содержания жира печени [16].

Этическая экспертиза

Все пациенты подписали форму информированного согласия, одобренную Локальным этическим комитетом Ростовского государственного медицинского университета (протокол №12/18 от 28.06.2018).

Статистический анализ

Статистическая обработка данных была проведена при помощи пакета прикладных программ Statistica 11.0. Все переменные были проверены на нормальность распределения с использованием критерия Колмогорова–Смирнова. Поскольку большинство показателей имели ненормальное распределение, данные представлены в виде медиан, нижнего и верхнего квартилей Me [Q25; Q75]. Значимость межгрупповых различий оценивалась с помощью U-критерия Манна–Уитни для двух независимых групп. Ковариантный анализ проводили при помощи модуля ANCOVA. Результаты считали статистически значимыми при значении для р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

В исследование вошли 90 мужчин с СД2, средний возраст которых составил 54 [49; 57] года, а длительность диабета – 6 [2; 10] лет. Первая группа была представлена 32 эугонадными пациентами с СД2. Вторая группа – 58 мужчинами с СД2 с впервые установленным диагнозом гипогонадизма. Группы были сопоставимы по возрасту, длительности течения и терапии СД2.

Сравнительная характеристика обследуемых групп представлена в табл. 1. Поскольку в основе деления пациентов с СД2 на группы лежали лабораторные критерии гипогонадизма в сочетании с клинической симптоматикой андрогенного дефицита, группы значимо (р<0,001) отличались по концентрациям как общего, так и свободного Т, а также ГСПГ, содержание которого было обратно пропорционально Т. При этом уровни ЛГ были средненормальными и сопоставимыми в обеих группах.

Таблица 1. Сравнительная характеристика групп обследуемых

Примечания: ИМТ – индекс массы тела; ОТ – окружность талии; ОБ – окружность бедер; САД – систолическое артериальное давление; ДАД – диастолическое артериальное давление; ЧСС – частота сердечных сокращений; ГСПГ – глобулин, связывающий половые гормоны; ЛГ – лютеинизирующий гормон.

Основные результаты исследования

Клинические исследования выявили более выраженное абдоминальное ожирение у лиц с гипогонадизмом, что проявлялось в значениях индекса массы тела (ИМТ) на 6% выше, а окружности талии (ОТ) на 6,9% больше у пациентов 2-й группы по сравнению с обследуемыми 1-й группы (р<0,01). Это сопровождалось большей окружностью бедер (ОБ) во 2-й группе по сравнению с 1-й (р<0,001), но при этом отношение ОТ/ОБ в группах было сопоставимо. Нужно обратить внимание на показатели артериального давления – было выявлено статистически значимое увеличение уровней как систолического давления (САД) (р=0,01), так и диастолического артериального давления (ДАД) (р=0,02) во 2-й группе по сравнению с 1-й, тогда как частота сердечных сокращений была сопоставима.

Сравнительный анализ показателей углеводного обмена не выявил групповых отличий в уровнях гликемии натощак (6,9 [6,2; 7,8] ммоль/л – 1-я группа и 7,4 [6,8; 8,3] ммоль/л – 2-я группа) и НbА_1с (7,6 [6,5; 7,9] % и 7,7 [6,6; 7,9] % соответственно). При этом значимыми были различия в концентрации ИРИ и индексе инсулинорезистентности НОМА. Нужно отметить, что пациенты обеих групп имели гиперинсулинемию, что является характерной патогенетической особенностью СД2. Однако концентрация ИРИ натощак у гипогонадных пациентов (33,7 [23,3; 49,9] мМЕ/мл) была более чем в 1,5 раза выше (р=0,019), чем у эугонадных мужчин (21,5 [16,4; 34,6] мМЕ/мл). Индекс НОМА был вдвое больше (р=0,009) у пациентов 2-й группы по сравнению с 1-й (6,8 [5,4; 9,6] – против 11,4 [7,2; 16,2] во 2-й группе).

Концентрация общего холестерина в группах (6,3 [5,7; 6,9] ммоль/л и 6,3 [5,2; 7,2] ммоль/л), липопротеидов низкой плотности (3,3 [2,5; 3,8] ммоль/л и 3,3 [2,7; 3,9] ммоль/л), а также липопротеидов высокой плотности (1,4 [1,2; 1,5] ммоль/л и 1,5 [1,3; 1,5] ммоль/л) у пациентов 1-й и 2-й групп соответственно значимо не отличалась. Однако содержание триглицеридов (ТГ) у пациентов с гипогонадизмом было на четверть выше, чем в группе эугонадных мужчин. Так, концентрация ТГ в 1-й группе составила 2,2 [1,9; 2,7] ммоль/л, а во 2-й группе – 2,7 [2,3; 3,8] ммоль/л (р<0,001).

Интерес представляют результаты анализа содержания адипогормонов, представленные на рис. 1, который выявил статистически значимое (р<0,001) увеличение концентраций резистина в 2 раза и лептина в 12 раз у пациентов с дефицитом Т по сравнению с лицами, имевшими нормотестостеронемию. При этом различия в концентрациях адипонектина в группах были статистически не значимыми.

Рис. 1. Концентрации адипогормонов у мужчин с сахарным диабетом 2 типа в зависимости от наличия или отсутствия гипогонадизма.

Активность ферментов печени у обследуемых представлена на рис. 2. При оценке функции печени не было выявлено достоверных различий в содержании общего и прямого билирубина, а также АСТ в группах. Однако у мужчин с гипогонадизмом активность АЛТ была на 24,5% выше (р=0,02), а ГГТП – на 60,5% выше (р=0,001), чем у эугонадных пациентов. При этом известно, что именно ГГТП имеет максимальную чувствительность и специфичность в плане диагностики патологии печени. Это дополнялось статистически значимым различием в соотношении ферментов АСТ/АЛТ, характеризуемом коэффициентом де Ритиса, который был значимо выше (р=0,047) на 60,4% у пациентов 2-й группы (0,74 [0,61; 0,89] единиц) по сравнению с 1-й (0,8 [0,75; 0,94] единиц), что подтверждает поражение печени у обследуемых.

Рис. 2. Концентрации ферментов печени у мужчин с сахарным диабетом 2 типа в зависимости от наличия или отсутствия гипогонадизма.

Выявленные изменения в лабораторных показателях дополняются данными инструментальных исследований, представленными на рис. 3. Протонная плотность фракции жира в печени по данным МРТ в 1-й группе составила 4,12 [2,25; 5,30]%, а во 2-й группе – 10,30 [7,78; 14,44]%. Таким образом, фракция жира печени была в 2,5 раза выше у мужчин с дефицитом Т по сравнению с эугонадными пациентами (р<0,001), что демонстрирует значимо большую выраженность неалкогольного стеатогепатоза у данной категории больных.

Рис. 3. Содержание фракции жира в печени у мужчин с сахарным диабетом 2 типа в зависимости от наличия или отсутствия гипогонадизма.

Отличие исследуемых групп по антропометрическим показателям требовало проведения ковариантного анализа для оценки эффектов межгрупповых факторов и подтверждения значимости влияния на протонную плотность фракции жира печени именно дефицита Т, а не только выраженности ожирения. В связи с этим наличие гипогонадизма считали фактором, ИМТ и ОТ – ковариантами, а количественное значение фракции жира печени – зависимой переменной. Ковариантный анализ установил, что влияние гипогонадизма на фракцию жира печени было статистически значимо с коррекцией как по ИМТ (р=0,019), так и по ОТ (р=0,002).

Нежелательные явления

В ходе проведенного исследования нежелательных явлений не возникало.

ОБСУЖДЕНИЕ

По данным многочисленных исследований [1, 3, 5], гипогонадизм у мужчин сопровождается увеличением массы тела и преобладанием висцерального типа ожирения. Это было продемонстрировано и в нашей работе, где группа пациентов с гипогонадизмом имела более высокие показатели ИМТ, ОТ и ОБ по сравнению с эугонадными пациентами. Более того, были выявлены значимо более высокие показатели САД и ДАД во 2-й группе, что отражает более высокие кардиоваскулярные риски у мужчин с СД2 в сочетании с гипогонадизмом и дополняет общую картину метаболического синдрома у данной категории больных. Несмотря на отсутствие различий в гликемии натощак и концентрации HbA_1c в группах, были выявлены значимо большие концентрации ИРИ и показатели индекса инсулинорезистентности НОМА у мужчин с дефицитом Т. Это позволяет считать выявленную гиперинсулинемию следствием инсулинорезистентности, ассоциированной с дефицитом Т у мужчин [17].

Именно инсулинорезистентность, приводя к гиперинсулинемии, ингибирует липолиз, параллельно активируя липогенез в печени, что и приводит к накоплению жира гепатоцитами под влиянием адипогормонов [11, 18]. Кроме того, чем больше свободных жирных кислот накапливается клетками печени, тем выраженнее становится инсулинорезистентность самих гепатоцитов, стимулируя неконтролируемый глюконеогенез и продукцию глюкозы печенью. Таким образом, это объясняет взаимосвязь таких состояний, как СД2, НАЖБП и дефицит Т.

Одним из наиболее спорных вопросов по-прежнему остается влияние андрогенов на липидный обмен. Нами была выявлена значимо более высокая гипертриглицеридемия у пациентов с СД2 в сочетании с гипогонадизмом, что совпадает с результатами метаанализа [19]. На сегодняшний день пути воздействия андрогенов на липидный обмен продолжают изучаться. Установлено, что Т повышает активность печеночной липазы, осуществляя гидролиз ТГ и фосфолипидов, повышает активность гена скавенджер-рецептора SR-B1, способствующего избирательному захвату холестерина гепатоцитами, клетками Сертоли [20]. Следовательно, можно предположить, что дефицит Т приводит не только к дислипидемии, но и к бесконтрольному накоплению липидов клетками печени, способствуя тем самым развитию НАЖБП.

Не так давно изменилось отношение к гормонам, вырабатываемым жировой тканью, а именно резистину и лептину, которые из разряда регуляторов жирового и углеводного обменов были отнесены к категории предикторов сердечно-сосудистых заболеваний. Нами были выявлены достоверно более высокие концентрации резистина и лептина у пациентов с дефицитом Т по сравнению с лицами, имеющими нормотестостеронемию.

Известно, что, выделяясь адипоцитами, резистин не только угнетает инсулиноопосредованный захват глюкозы тканями-мишенями, по сути являясь антагонистом инсулина, но и способствует формированию пенистых клеток, активирует эндотелий сосудов, участвует в стимуляции процессов воспаления, в том числе и в печени, что позволяет его считать связующим звеном между ожирением, СД2, гепатостеатозом и атеросклерозом [21]. В то же время хорошо изученный с позиций его метаболических эффектов лептин также способствует отложению холестерина в макрофагах, стимулируя параллельно атерогенез и гепатостеатоз. Таким образом, мощная секреторная активность жировой ткани, выявленная в нашем исследовании у пациентов 2-й группы, непропорциональная мизерным межгрупповым отличиям в антропометрических параметрах, демонстрирует несомненную важность дефицита Т как одного из патогенетических факторов формирования метаболического синдрома у мужчин с СД2.

Важными являются данные, полученные при изучении функционального состояния и структуры печени. Так, установлено, что наличие гипогонадизма у мужчин с СД2 сопровождается повышением концентраций ферментов печени АЛТ, ГГТП и увеличением фракции жира печени по данным МРТ.

Подтверждением установленных взаимосвязей являются результаты ковариантного анализа, установившего статистическую значимость влияния гипогонадизма на фракцию жира печени с коррекцией по ИМТ и ОТ. Таким образом, можно утверждать, что у мужчин с СД2 и гипогонадизмом развитие НАЖБП достоверно связано именно с дефицитом Т.

Ограничения исследования

Объем выборки исследования не был рассчитан до начала исследования, что ограничивает экстраполируемость результатов на популяцию в целом. Исследование проведено на группе пациентов, имеющих диагноз СД2, что ограничивает суждение о развитии НАЖБП у мужчин с гипогонадизмом без нарушений углеводного обмена.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В современной литературе проводится поиск состояний, ассоциированных с дефицитом Т, но данные о сочетании НАЖБП с гипогонадизмом и СД у мужчин крайне ограничены. Результаты проведенного нами исследования выявили усиление инсулинорезистентности и компенсаторной гиперинсулинемии, а также гипертриглицеридемии у мужчин с гипогонадизмом по сравнению с эугонадными пациентами. Наряду с биохимическими признаками ухудшения функции печени, такими как увеличение концентраций печеночных ферментов АЛТ, ГГТП, коэффициента де Ритиса, у мужчин с СД2 в сочетании с гипогонадизмом происходило повышение печеночной фракции жира печени, подтвержденное результатами инструментального исследования, что в совокупности свидетельствует о прогрессировании НАЖБП. Это сопровождалось усилением продукции жировой тканью адипогормонов резистина и лептина. Возможно, именно они являются связующим патогенетическим звеном в развитии таких состояний, как нарушения углеводного и липидного обменов, НАЖБП и дефицит Т.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Работа выполнена в рамках выполнения Государственного задания №14 «Функция печени у мужчин с сахарным диабетом 2 типа».

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии финансовой заинтересованности и других потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов. Хрипун И.А., Воробьев С.В. – концепция и дизайн исследования, сбор материала, написание текста; Аллахвердиева Я.С. – сбор материала, анализ результатов, написание текста. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией.