Введение к работе
Актуальность темы. Система гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников, которая является важным связующим звеном между нервной и гуморальными системами, играет значительную роль в обеспечении функционирования организма как единого целого. Кора надпочечников, секретирующая жизненно необходимые стероидные гормоны оказывает существенное, а порой и решающее влияние на все фундаментальные жизненные процессы, такие как дифференциальная активность генов, скорость и качество процессов транскрипции, регуляция белкового, жирового и водно-солевого обмена, пролиферация клеток, поддержание метаболического гомеостаза, состояние иммунной системы, поведенческие характеристики и т.д. Гормонам коркового слоя коры надпочечников, наряду с нервной системой, принадлежит и особая роль в координации защитно-приспособленческих реакций организма, так как одним из главных свойств, присущих всем живым существам, является способность к адаптации и эволюции, то есть обеспечение самосохранения и самоподдержания в условиях изменчивой внешней среды.
Именно поэтому нарушения функциональной деятельности системы гипоталамус-гипофиз-кора надпочечников приводят к серьезным повреждениям, которые затрагивают практически все стороны жизнедеятельности организма и без соответствующей терапевтической и/или хирургической коррекции могут заканчиваться летальным исходом.
В настоящее время стало возможным определять концентрациго гормонов в малых объемах биологических жидкостях, благодаря созданию и быстрому внедрению в практику новых высокочувствительных методов гормонального анализа, основанных на иммунологических принципах исследования.Последнее значительно расширяло возможности исследователей и позволило изучать содержание стероидных гормонов, их предшественников и метаболитов в условиях in vivo в любых временных интервалах.
Известно, что изучение стероидогенеза в условиях in vivo связано с серьезными трудностями, которые обусловлены двумя основными причинами. Во-первых, исследования проводятся главным образом в двух наиболее доступных биологических жидкостях - моче и крови, и, во-вторых, при оценке полученных результатов всегда необходимо учитывать как влияние на показатели стероидогенеза регуляторных факторов со стороны систем головного мозга (гипоталамуса, гипофиза или ЦНС), так и биохимические превращения стероидов в печени, почках и/или тканях-мишенях.
Присутствие в стероіідпродуцирующих железах комплекса специализированных ферментов обуславливает возможность синтеза конечных продуктов стероидогенеза различными путями. В норме у чело-
века доминирует один путь стероидогенеза, а остальные возможные пути не используются. При изменении условий внешней и внутренней среды или нарушений в самой железе альтернативные пути стероидогенеза могут включаться, а в ряде случаев даже становиться доминирующими. В этих условиях происходит синтез соединений, которые в норме не обнаруживаются или продуцируются в минимальных количествах (например, 21-дезоксикортизол при врожденной дисфункции коры надпочечников или 18-гидроксикортикостерон при синдроме Конна).
Развитие тех или иных эндокринных заболевашш определяется, с одной стороны, изменениями в качественном и/или количественном составе стероидных гормонов, секретируемых корой надпочечников, и, с другой стороны, нарушениями взаимоотношений между звеньями гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы. Такого рода нарушения, как правило, ведут к изменению нормального суточного ритма секреции кортикостероидов корой надпочечников. Выявление закономерных изменений стероидогенеза при различных эндокринных заболеваниях является чрезвычайно важной проблемой в изучении их патогенеза и служит практически единственным подходом для поиска адекватных гормональных маркеров с целью более ранней диагностики, проведения патогенетической терапии и оценки ее эффективности при этих заболеваниях.
Цель работы. Основной целью настоящего исследования являлось выявление закономерностей биосинтеза кортикостероидов, их качественного состава и характера суточных колебаний секреции при эндокринных заболеваниях, обусловленных гиперфункцией коры надпочечников.
Для решения поставленной цели было необходимо осуществить системное изучение стероидогенеза в коре надпочечников, то есть определить максимально широкий спектр синтезируемых стероидных гормонов, охватывающий все этапы и пути их синтеза, с учетом суточной динамики их секреции.
Исходя из этого, основные задачи исследования были определены следующим образом: Основные задачи исследования
изучить характер суточной динамики выброса кортикостероидов разных классов (глюкокортикоидов, минералкортикоидов, надпо-чечниковых андрогенов и их предшественников) у больных при патологиях, обусловленных гиперфункцией коры надпочечников и яичников
установить величины среднесуточных концентраций основных С19-и С21-стероидов в периферической крови в зависимости от характера гиперпластического процесса в коре надпочечников
оценить состояние биосинтеза адреналовых С21-стероидов в условиях гиперандрогении различного генеза
определить активность ферментных систем коры надпочечников по соотношению среднесуточных концентрации кортикостероидов в крови и установить особенности изменений стероидогенеза при различных формах гиперфункции коры надпочечников
провести поиск наиболее информативных диагностических маркеров нарушений стероидогенеза в коре надпочечников при различных эндокринных патологиях
выявить и охарактеризовать диагностическую ценность базальных и среднесуточных показателей содержания исследованных стероидов в периферической крови для оценки характера адрепалового стероидогенеза у больных людей
Для решения этих задач нами были выбраны два основных заболевания: болезнь Иценко-Кушинга (БИК) и неклассическая форма врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН). Эти эндокринные заболевания объединяют прежде всего поражения, выражающиеся в гиперплазии клеток коры надпочечников, которая развивается у обеих групп больных под влиянием повышенной концентрации АКТГ в крови.
Однако, если в случае БИК повреждение локализовано на уровне гипоталамуса и/или гипофиза, то в случае ВДКН повреждение локализовано на уровне самого надпочечника. В последнем случае постоянный дефицит кортизола приводит к стимуляции выброса АКТГ и, как следствие этого, к компенсаторной гиперплазии коры надпочечников.
Высокая частота встречаемости у больных БИК таких симптомов, как ожирение и гипертензия, обусловило сравнительное изучение особенностей надпочечникового стероидогенеза и у больных ожирением и больных с аденомой коры надпочечников [глюкостеромой (ГС) или альдостеромой (АС)].
Кроме того, как БИК, так и неклассическая форма ВДКН развиваются преимущественно у женщин и девушек в период после пубертата. У этих больных совпадают и некоторые клинические симптомы (например, нарушение менструальной функции вплоть до аменореи и/или проявления гиперандрогении). Нарушение репродуктивной функции и клинические симптомы гиперандрогении могут быть обусловлены и патологическими процессами в других стероидсекретирую-щих железах. Наличие общих предшественников в системе конечных продуктов стероидогенеза, а также возможность синтеза С19-сте-роидов и в яичниках, и в надпочечниках явилось для нас основанием для изучения адрепалового стероидогенеза не только при заболеваниях надпочечников, но и при заболеваниях яичников.
Таким образом, некоторые сходные клинические симптомы и общие черты стероидогенеза в коре надпочечников и яичников определили наш выбор следующих эндокринных заболеваниях: БИК, неклассическая форма ВДКН, опухоли коры надпочечников и яичников, стромальный текоматоз - для сравнительного изучения характера адре-налового стероидогенеза.
Научная новизна работы заключается прежде всего в том, что она является по существу первым в отечественной биохимической эндокринологии фундаментальным исследованием, проведенным в условиях in vivo, характера и путей стероидогенеза в коре надпочечников больных людей.
Детально охарактеризован спектр секретирующихся в кровь гормонов (глюкокортикоидов, минералкортикоидов и надпочечнико-вых андрогенов) и их предшественников в зависимости от исследуемого заболевашія.
Впервые в условиях in vivo с помощью вычисления среднесуточных концентраций стероидов в крови выявлены отклонения в направленности путей стероидогенеза как следствие изменения активности специфических ферментов коры надпочечников.
Получены приоритетные данные о характере динамики секреции кортикостероидов в кровь на протяжении суток в зависимости от патологии и от отягощающих основное заболевание симптомов (ожирение и гипертензия).
Доказано, что при различных патологиях, связанных с гиперсекрецией кортикостероидов, преимущественное направление путей стероидогенеза через образование стероидов Д5- или Д4-ряда приводит к строго закономерному изменению уровня секреции определенных гормонов.
Использование метода селективной катетеризации надпочечни-ковых и яичниковых вен позволило впервые получить оригинальные данные о характере секреции стероидов двумя стероидпродуцирую-щими железами женского организма: яичниками и корой надпочечников. На основании этих же исследований впервые был сформулирован вывод о вкладе каждой железы в развитие гиперандрогении у больных женщин.
Теоретическое и практическое значение работы. Результаты исследования вносят существенный вклад в развитие современных представлений о биосшітезе стероидов в коре надпочечников человека. Выяснение характера суточного ритма секреции и среднесуточного содержания кортикостероидов в крови больных позволило четко охарактеризовать направленность путей стероидогенеза в коре надпочечников при различных патологиях.
Впервые был осуществлен фундаментальный, системный подход к изучению стероидогенеза в условиях in vivo с использованием комплекса одних и тех же методов, проведенных в одних и тех же лабораторных условиях, и мониторинга содержания гормонов в течение полных суток.
Впервые выявлены гормональные маркеры, совокупность которых с высокой степенью flocTOBq)Hocra определяет специфику различных патологических состояний. Доказано, что повышение концентрации в крови одних стероидов при одновременном снижении других отражает специфические, свойственные только данной патологии, процессы биосинтеза гормонов коры надпочечников.
Проведена адаптация радиоиммунных методов для определения стероидов в крови больных люден, применение этих методов позволило повысить специфичность и чувствительность определения всех классов стероидов в малых объемах крови. В практику Эндокринологического Центра РАМН впервые внедрены разработанные нами радиоиммунные методы определения 17а-гидроксипрегненолона, свободного дегидро-эпиаидростерона и его сульфатной формы, кортикостерона и 11-дезоксикортизола.
Определены диапазоны содержания стероидов в сыворотке крови здоровых доноров в зависимости от их пола и времени взятия образца крови, что позволило получить стандартный физиологический показатель нормы и относительно него адекватно оценивать изменения в обмене стероидов у больных людей.
Уникальность данной работы заключается в том, что все исследования проведены п условиях in vivo и полученные результаты реально отражают процессы нормальной и патологической физиологии коры надпочечников человека.
Апробация работы Материалы диссертации докладывались на П-м Всесоюзном съезде эндокринологов (Ленинград, 1981), 1-м Всероссийском съезде общества эндокринологов (Уфа, 1984 год), Европейском симпозиуме клинической эндокринологии (Jena, 1989), Ш-м Всесоюзном съезде эндокринологов (Ташкент, 1989), симпозиуме "Физиология гипофизарно-адренокортикальной системы" (Ленинград, 1990), П-м Всероссийском съезде эндокринологов (Челябинск, 1991), 1-м Всероссийском симпозиуме "Хирургия надпочечников" (Санкт-Петербург, 1992), 1Х-м Международном конгрессе эндокринологов (Ницца, 1992), научно-практической конференции, посвященной памяти проф. Шуры-гина "Актуальные вопросы эндокринологии" (Санкт-Петербург, 1993), симпозиуме "Патогенез, клиника и фармакотерапия эндокринопатий" (Харьков, 1994), ІХ-м Международном конгрессе "Стероидные гормоны" (Dallas, 1994), Ш-м Всероссийском симпозиуме по хирургической
эндокринологии "Современные аспекты эндокринологии", (Самара, 1994), Y-м Международном конгрессе "Гормоны и рак" (Quebeck, 1995), Ш-м Всероссийском съезде эндокринологов (Москва, 1996), симпозиуме "Лабораторная медицина: тенденции и перспективы" (Москва, 1997), YI-м Всероссийском симпозиуме по хирургической эндокринологии (Саранск, 1997).
По материалам диссертации опубликовано 20 работ.
Диссертация апробирована на межотделенческой научной конференции ЭНЦ РАМН (Москва, 1997 год).
Структура диссертации Диссертация изложена на 227 страницах машинописи, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, описания собственных результатов, общего заключения, выводов и списка использованной литературы (32 источника на русском языке и 372 на иностранных языках). Работа иллюстрирована 28 таблицами и 41 рисунком.
