Особенности стероидогенеза при гормонально-активных и гормонально-неактивных опухолях коры надпочечников

Согласно клиническим симптомам и гормональным показателям гормонально-активные опухоли можно разделить на 3 основных типа: кортикостерома (синдром Иценко-Кушинга, КС) с повышением уровня кортизола, альдостерома (первичный альдостеронизм, синдром Конна, АС) с повышением уровня альдостерона и андростерома (вирильный синдром, АНС) с повышение уровня надпочечниковых андрогенов. За последние годы резко возрос интерес к так называемым гормонально-неактивным опухолям (ГНО). Благодаря развитию инструментальных методов диагностики (компьютерная томография, ультразвуковые исследования, магнитно-резонансная томография) стало возможным диагностировать минимальные новообразования в коре надпочечников даже у тех пациентов, которые обращались к врачам по показаниям, не связанным с заболеваниями надпочечников. Распространенность "немых" объемных образований в популяции достигает 10% [3]. У большинства таких пациентов не наблюдается каких- либо клинических симптомов, которые могли бы быть обусловлены гиперсекрецией кортикостероидов. Вероятными причинами возникновения опухоли в коре надпочечников могут быть генетические дефекты в клетках самих надпочечников [16], нарушение регуляции на уровне аденилатциклазного комплекса [2], нарушение регуляции клеточной пролиферации [8], активация не типичных для клеток коры надпочечников рецепторов к различным пептидам и биологически активным веществам, которые не действуют на стероидогенез в нормальных надпочечниках [14]. Эти рецепторы получили название "эктопических". Пусковой механизм этого процесса в настоящее время не изучен. Такие рецепторы принадлежат, как правило, к семейству G-протеинов. Впервые такой феномен продемонстрирован на 3 случаях синдрома Иценко-Кушинга, который был обусловлен наличием эктопических рецепторов к кишечному ингибирующему полипептиду (GIP) [11]. К настоящему времени благодаря исследованиям группы проф. A. Lacroix (Канада) в опухолевой ткани коры надпочечников обнаружены эктопические рецепторы к ТТГ, ЛГ, чХГ, вазопрессину, серотонину, лептину, катехоламинам, интерлейкинам, [3- адренергическим антагонистам [14]. Стимуляция адреналового стероидогенеза не свойственными нормальным надпочечникам соединениями приводит к активации пролиферации и формированию опухоли коры надпочечников. Как правило, в ткани опухоли имеется весь набор ферментных систем, обеспечивающих стероидогенез [4]. Несмотря на отсутствие у большинства пациентов с ГНО клинических симптомов, связанных с гиперсекрецией кортикостероидов, у большинства пациентов выявляются те или иные отклонения функциональной активности коры надпочечников [1, 12, 17]. Задачами нашей работы являлись поиск диагностических гормональных маркеров, изучение особенностей надпочечникового стероидогенеза и анализ соотношения Д4- и А5-путей синтеза кортикостероидов у больных с различными типами опухолей. Как известно, это соотношение является определяющим в развитии гиперфункции коры надпочечников. Материалы и методы Нами обследовано 55 пациентов с различными типами опухолей коры надпочечников, из них 45 женщин и 10 мужчин. КС выявлена у 15 человек (средний возраст 32,3 ± 2,5 года, вес удаленной опухоли 15,7 ± 2,5 г); АС - у 16 (средний возраст 35,1 ± 2,7 года, вес удаленной опухоли 9,4 ± 1,6 г); АНС - у 10 (средний возраст 38,6 ± 4,9 года, вес удаленной опухоли 8,5 ± 1,5 г); ГНО - у 14 (средний возраст 57,5 ± 2,5 года, вес удаленной опухоли 3,3 ± 0,2 г). У всех больных окончательный диагноз был поставлен морфологически, все опухоли являлись аденомами. Контрольную группу составили 13 женшин и 9 мужчин без эндокринной патологии (средний возраст 42,5 ± 4,3 года). Содержание всех основных надпочечниковых стероидов и их предшественников в одних и тех же образцах крови, взятых утром (8 ч 30 мин - 9 ч 30 мин) и вечером (23 ч - 23 ч 30 мин) для оценки суточной динамики секреции кортикостероидов, определяли радиоиммунологическими методами [8]. Содержание кортизола в утренней порции плазмы у здоровых лиц составляло 150-650 нмоль/л, кортикостерона - 9,2-60,0 нмоль/л, 11-дезоксикортизола - 3,5-16,0 нмоль/л, альдостерона - 97- 830 пмоль/л, дегидроэпиандростерона (ДГЭА) - 15,0-65,0 нмоль/л, его сульфата (ДГЭАС) - 1000- 6000 нмоль/л, 17а-гидроксипрогестерона - 1,6- 8,7 нмоль/л и 17а-гидроксипрегненолона - 1,0- 15,0 нмоль/л. Такой системный подход позволил не только определить количественные показатели содержания стероидов в периферической крови и охарактеризовать динамику их суточной секреции, но и оценить активность ферментов, обеспечивающих все основные этапы синтеза кортикостероидов. Математическую обработку результатов проводили с помощью статистических пакетов Statistica ("StatSoft", США). Результаты представлены в виде средней арифметической с ошибкой. Значимость различий показателей между группами больных и контрольной группой определяли с помощью t- критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05. Результаты Показано (табл. 1), что нормальная суточная динамика содержания в крови кортизола сохраняется лишь у больных с ГНО. При КС содержание кортизола утром и вечером практически одинаково (разница статистически незначима), в то время как при АС и АНС суточный ритм выражен в меньшей степени, чем в контроле. Суточная динамика 11-дезоксикортизола - непосредственного предшественника кортизола - отсутствует лишь у больных с КС, тогда как у ос- Таблица 1 Суточная динамика содержания кортикостероидов в периферической крови (процент снижения вечернего уровня по сравнению с утренним; М ± п») Кортикостероиды КС АС АНС ГНО Контроль Кортизол 12 ± 5* 25 ± 5* 25 ± 4* 62 ± 7 63 ± 11 11-дезокси кортизол 16 ± 2* 71 ± 8 50 ± 3 28 + 13 47 ± 6 Кортикостерон 6 ± 4» 34 ± 11 1 ± 1* 46 ± 4 65 ± 9 Альдостерон 3 ± 2* 1 ± 0,5 * - 28 ± 16 29 ± 9 17а-Гидрокеи- прогестерон 1 ± 0.8* 27 ± 6 1 ± 1* 25 ± 9 35 ± 16 17а-Гидроксипрегненолон 1 ± 0,6* 28 ± 12 16 ± 5* 28 ± 8 62 ± 5 ДГЭА 28 ± 12 - 1 ± 0,5* 28 ± 8 38 ± 6 ДГЭАС 52 ± 12 47 ± 10 1 ± 0,7* 47 ± 7 32 ± 8 При меча ние. Здесь и в табл. 2: * - значимое различие по сравнению с контролем (р < 0,001). тальных больных суточная динамика этого стероида сохранялась на контрольном уровне. Суточная динамика кортикостерона - раннего предшественника в системе синтеза альдостерона — в неполной мере сохраняется при ГНО и АС. У таких больных вечерний уровень гормона несколько повышен, т. е. амплитуда суточных колебаний значительно (в 2 раза) снижена по сравнению с контролем. Суточная динамика кортикостерона отсутствует при КС и АНС. Суточный ритм альдостерона при ГНО не отличается от нормы и отсутствует при КС и АС. Секреция предшественников синтеза кортизола — 17а-гидроксипроизводных прогестерона и прегненолона в течение суток не изменялась при КС и АНС, в отдельных случаях их суточный ритм не был нарушен. Надпочечниковые андрогены ДГЭА и ДГЭАС секретировались с нормальной суточной динамикой. Исключение составили лишь больные с АНС, у которых суточный ритм этих андрогенов отсутствовал. Количественные показатели уровня кортикостероидов в утренние и вечерние часы у обследуемых больных также различались. Мы считаем, что среднесуточное содержание гормонов в крови, определяемое как среднеарифметическое уровня гормона во всех точках в течение суток, более показательно для оценки гормональной активности клеток коры надпочечников, чем утреннее содержание, особенно в тех случаях, когда суточный ритм секреции гормонов нарушен. Показано (табл. 2), что при КС среднесуточный уровень кортизола в 4-5 раз превышал норму, при АС - не отличался от нормы, тогда как при АНС и ГНО наблюдалась лишь некоторая тенденция к превышению нормального уровня. Среднесуточное содержание 11-дезоксикортизола было повышено (в 2 раза) при ГНО и снижено (в 2 раза) при АС. Очевидно, что это связано с изменением активности 1 ip-гидроксилазы. Среднесуточная концентрация кортикостерона была незначительно повышена при ГНО, а содержание альдостерона - при АС (в 3-4 раза) и незначительно (всего в 1,5 раза) - при КС. Это можно рассматривать как свидетельство активации стероидогенеза при КС и ГНО в клубочковой зоне, т. е. на пути прогестерон -> кортикостерон -> альдостерон. Среднесуточное содержание 17а-гидроксипро- изводных прогестерона и прегненолона было значительно (в 4-8 раз) повышено при АНС. Среднесуточное содержание 17а-гидроксипрогестерона в других группах практически не отличалось от нормы. Среднесуточный уровень 17а-гидроксипрегне- нолона был повышен во всех группах, хотя и в меньшей степени, чем при АНС (лишь в 1,5-2 раза). Такая динамика этого стероида хорошо коррелирует с динамикой ДГЭА, что логично, поскольку он является непосредственным предшественником ДГЭА. Среднесуточное содержание надпочечниковых андрогенов было в пределах нормы при АС и ГНО. У больных КС их уровень был значительно снижен, а у больных АНС - повышен, что обусловлено соответствующими изменениями активности Зр-олстероиддегидрогеназы и 17,20-десмолазы. Суммируя вышесказанное, изменение характера секреции кортикостероидов можно представить в виде следующей таблицы (табл. 3), из которой видно, что для КС характерно значительное повышение содержания кортизола и снижение - ДГЭА и ДГЭАС, для АС -некоторое снижение уровня кортикостерона (возможно, в результате повышенной утилизации при синтезе альдостерона) и значительное повышение содержания альдостерона, для АНС - повышение уровня практически всех исследуемых гормонов, кроме 11 -дезоксикортизола и кортикостерона, для ГНО (в среднем по группе) выявлено заметное повышение содержания 11-де- Таблица 2 Среднесуточное содержание кортикостероидов в периферической крови (М ± т) Кортикостероиды КС АС АНС ГНО Контроль Кортизол 948 ± 124* 282 ± 66 402 ± 123 345 ± 30 256 ± 27 11 -Дезоксикортизол 5,1 ± 0,4 2,2 ± 0,7* 5,1 ± 1,0 8,4 ± 1,1* 4,7 ± 0,2 Кортикостерон 30,5 ± 13,7 29,2 ± 6,6 23,6 ± 13,4 37,6 ± 14,0 28,3 ± 1,2 Альдостерон 426 ± 100 1217 ± 203* - 396 ± 33 307 ± 35 17а- Г идроксипрогестерон 3,7 ± 1,7 4,8 ± 1,0 18,9 ± 9,4* 5,7 ± 0,5 3,9 + 0,5 17а-Гидроксипрегненолон 13,8 ± 4,5 11,7 ± 2,3 27,6 ± 4,8* 9,3 ± 2,5 6,1 ± 1,6 ДГЭА 14,8 ± 3,6* 25,6 ± 2,6 98,8 ± 41,8* 24,9 ± 6,0 22,9 ± 2,2 ДГЭАС 555 ± 221* 2090 ± 250 4800 + 200* 1855 ± 584 1175 ± 64 При ме ча ние. Содержание альдостерона дано в пмоль/л, остальных кортикостероидов - в нмоль/л. Таблица 3 Изменение секреции кортикостероидов Кортикостероиды КС АС АНС ГНО Кортизол tt Норма t Тенденция к повышению 11-Дезокси - кортизол Норма 1 Норма t Кортикостерон Норма Тенденция к снижению Норма Тенденция к повышению Альдостерон Норма t - Норма 17а-Гидроксипрогестерон Норма Норма tt Тенденция к повышению 17а-Гидроксипрегненолон Тенденция к повышению Тенденция к повышению t Тенденция к повышению ДГЭА 1 Норма tt Норма ДГЭАС 1 Норма t Норма зоксикортизола, для остальных стероидов наблюдается лишь тенденция к повышению их уровня. Используя коэффициент соотношения среднесуточных концентраций кортикостероидов в периферической крови (отношение уровня продукта к уровню субстрата ферментативной реакции), мы оценивали активность некоторых ферментов коры надпочечников, принимающих участие в стероидогенезе. Соответствующие соотношения в контрольной группе приняты за единицу. Выявленные изменения в активности ферментов приводят к определенным сдвигам в биосинтезе кортикостероидов (см. рисунок): соотношение кортизола и 11-дезоксикортизола (активность 110- гидроксилазы, превращающей кортизол в 11-дезоксикортизол) значительно повышено при КС; соотношение альдостерона и кортикостерона (активность альдостеронсинтетазы или 18-гидрокси- лазы, превращающей кортикостерон в альдостерон) повышено при АС; соотношение 11-дезоксикортизола и 17-гидроксипрогестерона (активность 21-гидроксилазы, которая вводит 21-гидроксигруппу в молекулу 17-гидроксипрогестерона с образованием 11-дезоксикортизола) снижено при АНС; соотношение ДГЭА и 17-гидроксипрегнено- лона (активность 17,20-десмолазы, отщепляющей 17,20-углеродную цепь С2,-стероидов , в результате чего образуются андрогены) снижено при КС; соотношение 17-гидроксипрогестерона и 17-гидро- ксипрегненолона (активность 30-олстероиддегид- рогеназы, играющей определяющую роль в биосинтезе стероидов по Д4- или Д5-пути) повышено при АНС; соотношение ДГЭАС и ДГЭА (активность сульфатазы, принимающей участие в биосинтезе ДГЭАС) не отличалось от нормы при всех заболеваниях. Обсуждение Результаты проведенного исследования показали, что термин "гормонально-неактивные опухоли" не всегда соответствует истине. Если группы больных с КС, АС и АНС достаточно однотипны по характеру происходящих в коре надпочечников изменений ферментных систем, то группа больных ГНО неоднородна. Сохранение суточного ритма выброса кортикостероидов в кровь свидетельствует о сохранении у больных ГНО нормального механизма отрицательной обратной связи в системе гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников. Вместе с тем разброс индивидуальных значений при определении концентраций различных кортикостероидов в крови чрезвычайно велик. Мы наблюдали как значительное повышение уровня различных гормонов, так и его снижение. Значительно выше контрольного уровня были концентрации кортикостерона (20%), альдостерона (25%), 17а-гидроксипрогестерона (75%), 17а-гидроксипрегненолона (39%), ДГЭА (25%) и ДГЭАС (33%), было обнаружено снижение концентраций ДГЭА (58%), кортизола (12%), 17а- гидроксипрегненолона (22%). Следовательно, у значительной части больных активность ферментных систем коры надпочечников нарушена (в первую очередь это касается 21-гидроксилазы и 18- гидроксилазы), что согласуется с данными литературы [5]. Вероятно, в изменении активности этих систем принимают участие неизвестные пока факторы. В то же время сама опухоль может оказывать влияние на прилегающие ткани, изменяющие в той или иной степени скорость продукции кортикостероидов. Сочетание многих факторов и особенности морфологического строения опухолевых клеток и прилегающей ткани коры надпочечников могут являться причиной дисбаланса гормональных показателей у больных с ГНО. Выявленные тенденции к Соотношение среднесуточных концентраций стероидов в крови. * - достоверное различие по сравнению с контролем (р < 0,001). / - соотношение кортизола и 11-дезоксикортизола (активность I ip-гидроксилаэы); 2 - соотношение альдостерона и кортикостерона (активность альдостеронсинтетазы); 3 - соотношение 11-дезоксикортизола и 17а-гидрокси прогестерона (активность 21-гидроксилазы); 4 - соотношение ДГЭА и 17а-гидроксипрегненолона (активность 17, 20-десмолазы); 5 - соотношение 17а-гидроксилрогестсрона и 17а- гидроксипрегненолона (активность Зр-олстероиддегидрогеназы); 6 - соотношение ДГЭАС и ДГЭА (активность сульфатазы). а - КС; б - АС; в - АНС; г - ГНО повышению уровня различных кортикостероидов, прежде всего кортизола и альдостерона, могут объяснить формирование субклинических форм синдрома Иценко-Кушинга или синдрома Конна у таких больных [7]. У больных с КС имело место значительное повышение активности 1 lp-гидроксилазы и снижение уровня 17,20-десмолазы, что и приводило к повышению секреции кортизола и снижению продукции надпочечниковых андрогенов, что согласуется с данными литературы [15]. Однако в отличие от некоторых исследователей [13] мы не нашли изменений в активности 21-гидроксилазы или 17а- гидроксилазы. Таким образом, при КС в результате значительного снижения активности 17,20-десмолазы основное количество образовавшегося 17а- гидроксипрегненолона превращается в 17а-гидро- ксипрогестерон и далее в кортизол, т. е. преимущественный путь синтеза кортизола - через Д4-про- изводные. У больных с АС нам удалось выявить достоверное увеличение активности 18-гидроксилазы и некоторую тенденцию к снижению активности 21- гидроксилазы, что совпадает с данными литературы, полученными в опытах in vitro [13], но мы не обнаружили изменений в активности Зр-олстеро- иддегидрогеназы в отличие от S. Grondal 110]. Таким образом, при АС общее направление путей биосинтеза и их соотношение не отличается от нормы, но значительное повышение активности 18-гидроксилазы приводит к резкому возрастанию синтеза альдостерона. У больных с АНС было обнаружено значительное снижение активности 21-гидроксилазы. Вероятно, как считают некоторые авторы [6], высокий уровень тестостерона подавляет активность этого фермента. Благодаря снижению активности 21- гидроксилазы может синтезироваться и некоторое количество 21-дезоксикортизола, который интерферирует с кортизолом при определении последнего в крови радиоиммунологическим способом. Кроме этого, было зарегистрировано повышение активности Зр-олстероиддегидрогеназы, что позволяет сделать вывод о сдвиге основного направления синтеза кортизола через Д4-путь, т. е. через 17а-гидроксипрогестерон. Выводы 1. У больных с ГНО наблюдается выраженное нарушение количественных показателей секреции кортикостероидов с сохраненным суточным ритмом их выброса в кровь. Наряду с общепринятыми маркерами функциональной активности коры надпочечников необходимо и определение в крови уровня кортикостерона, ДГЭАС и 11-дезоксикортизола. 2. Для больных с КС при неконтролируемом гипофизом биосинтезе стерс^идов характерно усиление шунта стероидогенеза с преобладанием Д4-пу- ти. Кроме определения концентрации кортизола в крови, желательно и определение уровня надпочечниковых андрогенов. 3. У больных с АС общее направление стероидогенеза и соотношение Д4- и Д5-путей практически не отличается от нормы. Для диагностики АС, кроме определения активности ренина в плазме, достаточно определения уровня альдостерона в крови. 4. Для больных с АНС характерно возрастание синтеза кортизола через Д4-путь. Кроме определения содержания надпочечниковых андрогенов в крови, возможно и определение уровня 17-гидроксипроизводных прогестерона и прегненолона.