Текст книги "Его величество тестостерон. Путеводитель по жизни, полной сил"

Глава 2
Его величество тестостерон

Тестостерон (научное название 17β-гидрокси‐4-андростен‐3-он) – основной мужской половой гормон, который вырабатывается и у мужчин, и у женщин. Он отвечает за развитие организма по мужскому типу, а также выполняет огромное количество других функций.

Сразу необходимо отметить, что в современной эндокринологии уже отошли от парадигмы деления гормонов на «женские» и «мужские» (андрогены) – все гормоны оказывают воздействие на организм, и все они крайне важны. Так, при недостатке эстрадиола, который ранее считался главным «женским» гормоном, у мужчины будет наблюдаться снижение полового влечения. Подобный эффект может развиться и при дефиците, казалось бы, «чисто мужского гормона» тестостерона у женщин.

Тестостерон вместе с другими гормонами яичек у мужчин, яичников у женщин и надпочечников вырабатывается из холестерина и имеет стероидную структуру (см. рисунок).

В организме здорового мужчины значительная часть (около 95 %) тестостерона вырабатывается в клетках Лейдига, находящихся в яичках. Еще около 5 % приходится на долю надпочечников. Помимо тестостерона клетки Лейдига вырабатывают и другие андрогены: обладающий высокой биологической активностью дигидротестостерон (ДГТ), более «слабые» андростерон и андростендион, а также гормоны, которые ранее считались «женскими» – прогестерон и эстрадиол.

Рисунок1. Структура молекулы 17β-гидрокси‐4-андростен‐3-она, или тестостерона.

Необходимо помнить, что и прогестерон, и эстрадиол важны и для мужского организма.

Синтезированные в яичках, яичниках и надпочечниках стероидные гормоны попадают в кровь и затем разносятся по всему организму, где и происходит их дальнейшая трансформация. Именно в тканях за счет активности периферических ферментов из андростендиона образуется небольшая часть тестостерона и значительная часть биологически активного ДГТ и эстрадиола.

Синтез тестостерона и механизм его действия

Выработка как «мужских», так и «женских» гормонов (андрогенов и эстрогенов) регулируется определенными отделами головного мозга – гипоталамусом и гипофизом (см. рисунок ниже).

Рисунок. Ось гипоталамус – гипофиз – яички.

Гипоталамус вырабатывает гонадотропин-рилизинг гормон (ГнРГ), который стимулирует выработку лютеинизирующего гормона (ЛГ) в гипофизе, в свою очередь стимулирующего выработку тестостерона в клетках Лейдига яичек.

Тестостерон же, в свою очередь, снижает выработку ГнРГ и ЛГ в головном мозге. Таким образом осуществляется обратная отрицательная связь. Например, при нарушении функции яичек может наблюдаться повышение уровня ЛГ выше нормы и низкий уровень тестостерона – в таком случае головной мозг пытается стимулировать продукцию тестостерона, но клетки яичка на эту стимуляцию не отвечают.

Собственная продукция ЛГ и ФСГ начинается уже у плода на 10-й неделе беременности, но практически прекращается после рождения. К периоду полового созревания продукция этих гормонов вновь постепенно возобновляется, что запускает продукцию тестостерона и созревание сперматозоидов у мужчин.

Тестостерон в организме существует в трех видах:

♦ свободный тестостерон (англ. – free testosterone) – на его долю приходится около 2%

♦ тестостерон, связанный с глобулином, связывающим половые гормоны (ГСПГ) – около 44%

♦ тестостерон, связанный с альбумином («слабосвязанный» тестостерон) – еще около 54 % от общего его количества.

Вместе они формируют уровень общего тестостерона, который как раз и определяют в лабораториях.

Глобулин, связывающий половые гормоны, в лабораториях обозначается как ГСПГ, или СССГ (это одно и то же, просто разный перевод с английского языка) и является своеобразным белком – переносчиком тестостерона. Их связь настолько сильная, что связанный тестостерон считается биологически «неактивным». То есть связанный с ГСПГ тестостерон не может присоединиться к рецептору и оказать какое-либо действие на организм. Таким образом, биологическую активность проявляют только свободный тестостерон и тестостерон, связанный с альбумином.

Чем больше ГСПГ в организме, тем меньше в нем свободного тестостерона и, как следствие, меньше выраженность эффектов, обусловленных им на организм.

Существует несколько состояний, которые влияют на уровень ГСПГ, к примеру: ГСПГ повышается с увеличением возраста, при нарушении функции печени, избытке гормонов щитовидной железы, приеме пероральных контрацептивов у женщин, а ожирение и сахарный диабет 2 типа и прием препаратов тестостерона приводят к снижению уровня ГСПГ.

Уровень ГСПГ увеличивается с возрастом, а значит, уменьшается количество биодоступного тестостерона.

Попавший в клетку тестостерон реализует свое действие двумя способами: либо непосредственно стимулируя андрогенные рецепторы внутри клеток-мишеней, либо после превращения с помощью ферментов ароматазы и 5-альфа-редуктазы в эстрадиол и/или дигидротестостерон (ДГТ). В итоге тестостерон и ДГТ присоединяются к андрогенному рецептору и далее проникают внутрь ядра клетки, где и запускают синтез белков.

Эффект от андрогенов может меняться в зависимости от строения гена андрогенного рецептора: чем длиннее этот ген, тем меньше чувствительность к андрогенам и тем больше потребность в тестостероне. И, наоборот, чем короче ген, тем больше чувствительность к андрогенам и тем меньше потребность в тестостероне.

Таким образом, один и тот же уровень общего и свободного тестостерона может оказывать разный эффект на мужчин одного возраста – все зависит от чувствительности рецептора к андрогенам. Согласно многочисленным исследованиям, именно длина гена андрогенного рецептора имеет большое значение для определения тактики лечения гипогонадизма.

Образование гормонов в организме человека происходит в результате целой череды реакций, которые протекают в строгой последовательности. И сбой в работе любого элемента этой цепочки может привести к развитию патологического состояния. В связи с этим важно помнить, что при введении больших доз тестостерона в организме человека резко снижается выработка ГнРГ, ЛГ и по цепочке собственного тестостерона и в некоторых ситуациях этот процесс может стать необратимым.

Важно помнить, что при введении больших доз тестостерона в организме человека резко снижается выработка ГнРГ, ЛГ и по цепочке собственного тестостерона и в некоторых ситуациях этот процесс может стать необратимым.

Основные симптомы дефицита тестостерона

Клиническая симптоматика, связанная с дефицитом тестостерона часто неспецифична и долгое время может связываться с другими причинами, а иногда и вовсе объясняться «стрессами на работе», «проблемами в семье» и прочими жизненными ситуациями.

В таблице ниже приведены основные жалобы и заболевания, которые часто ассоциируются снижением уровня тестостерона.

Таблица. Основные жалобы и заболевания, которые часто ассоциируются со снижением уровня тестостерона

(По статье Lunenfeld B, Mskhalaya G, Zitzmann M, Corona G, Arver S, Kalinchenko S, Tishova Y, Morgentaler A, Recommendations on the diagnosis, treatment and monitoring of testosterone deficiency in men. Aging Male. 2021 Dec; 24(1):119–138)

При наличии вышеперечисленных жалоб или заболеваний можно обратиться к специалисту для исключения дефицита тестостерона.

Основные причины для снижения уровня тестостерона можно разделить на следующие:

♦ нарушения функции яичек: врожденные нарушения функции яичек (например, при различных генетических заболеваниях), а также приобретенные вследствие различных заболеваний (онкологических, воспалительных, туберкулезе), после курсов лучевой и химиотерапии, травматизации

♦ нарушения функции головного мозга как врожденные, так и приобретенные вследствие опухоли головного мозга, травм и облучения, приема различных препаратов, истощения, целого ряда заболеваний

♦ возрастное снижение уровня тестостерона, снижение на фоне малоподвижного образа жизни, избыточного веса, диабета, стресса, недостатка сна, а также при других хронических заболеваниях – при этом функция и яичек, и головного мозга сохранена.

Последняя группа причин встречается чаще всего.

Известно, что концентрация тестостерона снижается примерно на 1 % начиная с 30 лет, и этот процесс ускоряется на фоне избыточного веса, сахарного диабета 2-го типа, хронической обструктивной болезни легких и других состояний.

Представляет интерес и тот факт, что уровень тестостерона у мужчин падает с каждым следующим поколением. К такому неутешительному выводу пришли американские ученые (Travison и соавторы), в исследовании которых были проанализировали уровни тестостерона у случайно выбранных мужчин в трех временных интервалах: 1987–1989, 1995–1997 и 2002–2004 годы. В итоге авторы обнаружили, что уровень тестостерона за последние десятилетия значимо снизился: с 501 нг/дл в 1987–1989 годы до 391 нг/дл в 2002–2004 годы, что, правда, все еще является принятой большинством специалистов нормой (см. рисунок). А вот убедительных доказательств причин такого снижения исследователи пока найти не смогли.

Учитывая важность тестостерона для мышечной силы, неудивительно, что исследования о разнице в силе у представителей разных поколений демонстрируют схожие результаты, в том числе в России.

Так, 17-летний юноша, проживающий в Москве, в 1991 году показывал силу правой кисти на 19 % ниже уровня 1970 года. А в 2004 году снижение силы относительно 1991 года составило еще 10 %. В целом юноши за этот период потеряли в силе кисти 27 %, девушки – 33 %. В США ситуация похожая: сила кисти у молодых мужчин в возрасте 20–34 лет снизилась на 17 % в 2016 году по сравнению с 1985 годом.

Похожие показатели демонстрирует и частота занятий сексом. Количество девственников в возрасте 20–24 лет с 1989 года по 2014 возросло с 6,3 до 15,2 %. За 1999–2014 года частота половых актов упала на 14 %. Среднее количество сперматозоидов в одном миллилитре семенной жидкости снизилось с 99 млн в 1973 году до 47 млн в 2011 году.

Рисунок. Уровень тестостерона у мужчин разных поколений

Воздействие тестостерона на организм

Тестостерон и дегидротестостерон отвечают за формирование мужской половой системы (полового члена, мошонки, предстательной железы и семенных пузырьков) во время внутриутробного развития, а при половом созревании – за формирование вторичных половых признаков: увеличение полового члена, оволосение по мужскому типу, изменение голоса, рост костей в длину и ширину, а также за рост мышечной массы.

Если же говорить о влиянии тестостерона на взрослый организм, то наиболее показательным будет факт того, что единственным органом, где нет к нему рецепторов, является селезенка. То есть андрогенные рецепторы есть везде, и вполне логично ожидать от этого гормона и его производных целого спектра биологических эффектов и в организме взрослых людей.

Воздействие на половую и репродуктивную сферу

Важная роль тестостерона в формировании полового влечения (либидо) и его воздействия на эрекцию хорошо известна. При этом такое воздействие можно рассматривать как «вершину айсберга». Именно тестостерон играет ключевую роль для возникновения и удержания эрекции, адекватного количества эрекций по утрам, а также обуславливает возможность достижения оргазма и его яркость.

Тестостерон оказывает важное воздействие и на механизм образования спермы, влияя как на созревание самих сперматозоидов, так и на функцию добавочных половых желез: предстательной железы и семенных пузырьков, которые участвуют в образовании спермы. Помимо этого есть данные о влиянии уровня тестостерона на вероятность достижения беременности даже методом ЭКО (экстракорпорального оплодотворения). Так, в парах с низким уровнем тестостерона у партнера вероятность достижения беременности женщиной была на 65 % ниже.

Препараты, снижающие образование или эффект эстрогенов, не рекомендованы к применению в рутинной клинической практике и применяются строго по показаниям и только при наличии весьма серьезных показаний к применению.

Необходимо отметить и важнейшую роль эстрогенов у мужчины – об этом уже упоминалось ранее. Так, эстрогены оказывают ключевую роль в формировании полового влечения у мужчин, а снижение их уровня даже при высоком тестостероне может снижать либидо и эрекцию. Эстрогены также важны и для реализации репродуктивной функции: образование эстрогенов из тестостерона происходит во многих тканях яичка и даже в сперматозоидах, эстрогены влияют на образование и подвижность сперматозоидов. Поэтому препараты, снижающие образование или эффект эстрогенов, не рекомендованы к применению в рутинной клинической практике и применяются строго по показаниям и только при наличии весьма серьезных показаний к применению.

Мышечная и жировая масса

Воздействие тестостерона на рост и силу мышечной массы хорошо изучено, именно поэтому он, как и другие андрогены, зачастую является предметом злоупотребления у людей, которые пытаются достигнуть высоких показателей в спорте.

Если же говорить о медицинской составляющей, то поддержание нормального уровня тестостерона позволяет уменьшить риск такого состояния, как саркопения – резкое снижение мышечной массы и мышечной силы, значимо связанное со снижением качества и продолжительности жизни.

Тестостерон крайне важен и для поддержания нормального количества жировой ткани. В целом ряде проведенных научных исследований нормализация уровня тестостерона у людей с избыточным весом приводила к снижению уровня жировой ткани, которое сохранялось длительное время. Таким образом, можно утвердительно говорить не только об одномоментном и локальном воздействии тестостерона, но и о его комплексном воздействии на обмен веществ. При этом также важно отметить роль эстрогенов в сжигании жировой клетчатки: снижение эстрогенов приводило к набору жировой ткани, несмотря на высокие показатели тестостерона.

Воздействие на плотность костей и риск переломов

Тестостерон и эстрадиол, синтезирующийся из тестостерона, участвуют и в обновлении костной ткани. До 25–30 лет у человека идет набор костной массы. Кости растут в длину и толщину и к третьему десятку достигают своего пика – их масса и плотность становятся максимальными. При этом существует ряд состояний (низкий уровень тестостерона, врожденный или приобретенный дефицит витамина D, нарушения питания), которые приводят к нарушению образования костей, а значит, и плотность костной ткани у таких людей изначально ниже. Половые гормоны крайне необходимы для сохранения нормальной плотности костей, а снижение уровней тестостерона и эстрадиола является значимым фактором риска повышенного риска развития остеопороза и переломов, в том числе таких как переломы позвоночника и бедренной кости (Kacker и соавторы). А ведь такие переломы требуют зачастую хирургического вмешательства и длительной реабилитации, повышая смертность, особенно в пожилом возрасте.

При этом сниженная плотность костной ткани – это не всегда перелом, ведь должно быть какое-то воздействие на саму кость. И в этой ситуации нормальные показатели тестостерона могут помочь: его дефицит повышает риск падений, а значит, и риск переломов (Orwoll и соавторы).

Нормализация уровня тестостерона у мужчин повышает плотность костной ткани, уменьшает риск падений, а значит, и помогает предотвратить тяжелые для здоровья осложнения, связанные с переломом шейки бедра или позвоночника.

Тестостерон и сахарный диабет 2-го типа

Для того чтобы роль тестостерона у пациентов, страдающих диабетом и ожирением, была более понятной, необходимо кратко остановиться на механизме развития сахарного диабета 2-го типа.

Как известно, одной из главных (но далеко не единственной) функций гормона инсулина является регулирование углеводного обмена: инсулин снижает уровень глюкозы в крови и ее образование в печени. При сахарном диабете 2-го типа идет нарушение чувствительности тканей к инсулину и, чтобы держать нормальный уровень глюкозы, требуется все больше и больше инсулина, но в анализах мы обычно видим нормальный уровень глюкозы и повышенный уровень инсулина. Такое состояние называется инсулинорезистентностью – нечувствительностью тканей к инсулину. Постепенно это состояние усугубляется: организму требуется все больше и больше инсулина для поддержания уровня глюкозы в нормальных пределах. В конце концов наступает предел, выше которого поджелудочная железа не способна вырабатывать инсулин. Именно тогда в анализах определяется высокий уровень инсулина и постепенное увеличение уровня глюкозы, и при достижении критического уровня глюкозы развивается сахарный диабет.

Нормализация уровня тестостерона повышает чувствительность к инсулину, снижает уровни глюкозы и гликированного гемоглобина, который отражает средний уровень глюкозы крови за последние 3 месяца. Таким образом тестостерон действует на сам механизм развития сахарного диабета, облегчая его течение, а в ряде случаев и предотвращая его развитие.

Тестостерон и продолжительность жизни

Согласно данным последних исследований, у мужчин с низким уровнем тестостерона уровень смертности был значительно выше, чем у мужчин с нормальным тестостероном. В исследованиях проводилось наблюдение за 40 000 мужчинами старше 63 лет в течение 6 лет. При этом в случае нормализации уровня тестостерона количество смертей как от «общих» причин, так и из-за проблем с сердечно-сосудистой системой снижалось.

Необходимо отметить, что в настоящее время считается доказанным, что применение препаратов тестостерона по медицинским показаниям в терапевтических дозах полностью безопасно для сердечно-сосудистой системы.

Тестостерон, настроение и когнитивная функция

Тестостерон значимо влияет на настроение и работоспособность, а снижение его уровня может быть причиной апатии, снижения настроения и склонности к депрессии, поэтому при вышеуказанных жалобах обязательно надо исключать снижение уровня тестостерона. В свою очередь нормализация уровня тестостерона у мужчин с андрогенным дефицитом и депрессией снижает ее выраженность в этой группе пациентов.

Важную роль играет тестостерон и воздействуя на когнитивную функцию: нормализация тестостерона улучшает память и способность концентрировать внимание. Необходимо помнить, что низкий уровень тестостерона может повышать риск возникновения такого грозного заболевания, как болезнь Альцгеймера.

Тестостерон стимулирует и образование красных кровяных телец (эритроцитов). Именно поэтому у мужчин кровь более густая (выше гематокрит), чем у женщин.

Лабораторная диагностика уровня тестостерона в организме

Существует множество способов, помогающих с разной степенью достоверности определить уровень тестостерона в организме, начиная от простых в применении опросников до самых точных и дорогостоящих методов лабораторной диагностики. Разработаны специальные анкеты по самодиагностике дефицита тестостерона, например, анкета AMS (Aging Male Scale) (см. таблицу).

Это опросник, который заполняет мужчина, где он дает субъективную оценку по тяжести того или иного состояния/жалобы за последние несколько месяцев. Далее баллы суммируются, и в зависимости от полученного значения можно говорить о большей или меньшей вероятности дефицита тестостерона.

Ниже приведена расшифровка анкеты AMS и взаимосвязь количества баллов с вероятностью выявления низкого уровня тестостерона.

Опросник по симптомам старения у мужчин (AMS)

≤ 26 баллов – отсутствие клинических симптомов андрогенного дефицита

27–36 баллов – андрогенный дефицит слабой степени

37–49 баллов – средняя степень андрогенного дефицита

≥ 50 баллов – тяжелая степень андрогенного дефицита.

При диагностике дефицита тестостерона врач ориентируется как на клинические проявления (см. таблицу «Основные жалобы и заболевания, которые часто ассоциируются снижением уровня тестостерона»), так и на биохимические показатели, поэтому крайне важным является точность определения его уровня.

Золотым стандартом измерения уровня тестостерона является метод жидкостной хроматографии – тандемной масс-спектрометрии (ЖХ – МС/МС), который обеспечивает намного более высокую точность, воспроизводимость и чувствительность, чем большинство автоматических анализаторов, основанных на иммуноферментном методе. Недостатком ЖХ – МС является более высокая стоимость и меньшая доступность анализаторов.

В аккредитованных ВАДА лабораториях при анализе проб спортсменов, когда от точности результата зависят карьеры профессионалов, используется именно масс-спектрометрия.

В практике большинства лабораторий чаще всего применяются автоматические анализаторы, в основе которых лежит иммуноферментный анализ (ИФА), который является относительно недорогим и не требует использования дорогостоящего оборудования и наличия специальных навыков у персонала. Этот метод является довольно чувствительным, однако у него имеется и несколько недостатков: низкие специфичность и воспроизводимость могут приводить к некорректным результатам.

В настоящее время ведется разработка новейших методик определения тестостерона, таких как электрохимические, иммунно– и биосенсорные методы и другие. Однако на данный момент применение этих методик ограничено, по большому счету, научными исследованиями.

В исследованиях, посвященных влиянию физической нагрузки на уровень тестостерона и кортизола, в последние годы активно используется исследование уровней тестостерона, полученных не из сыворотки крови, а из слюны. Такой сбор биоматериала является неинвазивным и простым в применении, что является важным преимуществом. Определение уровня тестостерона в слюне хоть и является одним из перспективных методов исследования, но вводить его в рутинную практику преждевременно: нет четкого представления о его нормативных интервалах в слюне, недостаточно больших исследований о взаимосвязи уровня тестостерона в слюне и клинической симптоматики, есть ряд слабых мест и в методике сбора биологического материала.

Таблица: Стоимость определения уровня тестостерона разными методами в Москве

Например, в одном из проведенных исследований авторы обнаружили, что высокоинтенсивные упражнения приводят к снижению уровня тестостерона в сыворотке, но не в слюне, и к повышению уровня кортизола независимо от используемой для анализа жидкости как у мальчиков, так и у мужчин.