Гормональная лабораторная диагностика мужского бесплодия

При нарушении функции яичек главные задачи лабораторной диагностики сводятся к определению уровней гонадотропинов — ЛГ и ФСГ (продуктов се­креции передней доли гипофиза), концентрации те­стостерона (наиболее важного продукта секреции клеток Лейдига) и содержания ингибина В, отра­жающего секрецию клеток Сертоли.

Подозрения на гипоталамо-гипофизарную патологию требуют про­ведения стимуляционного теста с ГнРГ, а повышен­ный уровень пролактина — теста с ТРГ.

С помощью теста с ХГ оценивают гормональные резервы яичек. В отдельных случаях определяют и другие гормоны, например, пролактин и эстрадиол при гинекомастии или ХГ и эстрадиол при подозрении на опухоль яич­ка.

Нарушение половой дифференцировки требует определения более широкого спектра стероидов; это позволяет диагностировать конкретный фер­ментный дефект. Иногда возникает необходимость исследования андрогенных рецепторов.

Гонадотропины

Определение концентрации ЛГ и ФСГ вместе с уровнем тестостерона в сыворотке позволяет диф­ференцировать форму гипогонадизма, что крайне важно для выбора правильного лечения.

Высокий уровень гонадотропинов в сыворотке на фоне низкого содержания тестостерона указывает на тестикулярный генез гипогонадизма (первичный гипогонадизм); низкий уровень гонадотропинов свидетельствует о центральном генезе этого состояния (вторичный гипогонадизм).

Чтобы достоверно определять уровни ЛГ и ФСГ, рекомендуется использовать высокочувствительные флуорометрические иммунологические методы, та­кие, как методы конкурентного анализа (например, радиоиммунологические, РИА) или чувствительных неконкурентных иммунологических методов: иммунорадиометрического (ИРМА), иммунофлуорометрического (ИФМА) или иммуноферментного (ИФА).

Кроме того, недавно предложены чувствительные биологические методы определения ЛГ и ФСГ in vitro.

При оценке базальных концентраций ЛГ необходимо учитывать импульсный характер гипофизарной секреции, определяющий колебания уровня гормона в сыворотке. У здорового мужчины в сутки регистрируется от 8 до 20 секреторных им­пульсов ЛГ.

У больных с первичным гипогонадизмом повышена не только средняя концентрация, но и частота импульсной секреции ЛГ. В отсутствие гипоталамической секреции ГнРГ импульсы ЛГ ли­бо вообще отсутствуют, либо возникают крайне редко. Высокое содержание ЛГ на фоне высокого же уровня тестостерона указывает на дефект ан­дрогенных рецепторов (резистентность к андрогенам).

Концентрация ФСГ обнаруживает лишь неболь­шие колебания и поэтому достаточно определять ее однократно. Содержание ФСГ в сыворотке в ка­кой-то степени отражает состояние сперматогене­за.

Высокий уровень ФСГ у больного с маленькими плотными яичками (< 6 мл) и азооспермией позво­ляет диагностировать синдром Клайнфельтера. Низкий уровень ФСГ свидетельствует о гипотала­мической или гипофизарной недостаточности .

Если при наличии азооспермии или вы­раженной олигоспермии объем яичек превышает 6 мл, то повышенный уровень ФСГ указывает на первичное нарушение сперматогенеза. Степень по­вышения уровня ФСГ примерно отражает количе­ство семенных канальцев, лишенных зародышевых клеток (канальцы, содержащие только клетки Сер­толи) .

Нормальная концентрация ФСГ в сочетании с азооспермией, нормальным объемом яичек и низ­ким уровнем глюкозидазы в эякуляте заставляет заподозрить обструкцию или аплазию семявыносящего протока . При нечетких дан­ных показана двусторонняя биопсия яичек и, если их гистология нормальна, то либо проводят рекон­структивную операцию на придатке или протоке, либо прибегают к искусственному оплодотворе­нию.

Биологическая и иммунологическая активности гонадотропинов в большинстве случаев совпадают, и поэтому, как правило, биологические определения не обязательны.

Мутации генов гонадотропинов встречаются редко. Инактивирующие мутации β-субъединицы ЛГ приводят к бесплодию и отсутствию спонтан­ного полового развития. Инактивирующие мута­ции β-субъединицы ФСГ сопровождаются азо­оспермией и, следовательно, бесплодием.

Редко встречающиеся мутации генов рецепторов гонадотропинов также бывают активирующими и инактивирующими.

Активирую­щие мутации рецептора ЛГ вызывают преждевре­менное половое развитие, тогда как инактиви­рующие — гипоплазию клеток Лейдига и гипого­надизм. Инактивирующие мутации рецептора ФСГ сопровождаются различными нарушениями спер­матогенеза. Единственная описанная до сих пор активирующая мутация рецептора ФСГ была при­чиной сохранения сперматогенеза у гипофизэктомированного больного.

ГнРГ, ГнРГ-тест, рецептор ГнРГ

Уровень ГнРГ в сыворотке периферической крови ниже пределов чувствительности иммунологических методов.

Для выяснения гонадотропных резервов гипофиза проводят ГнРГ-тест. Он особенно показан при субнормальных уровнях ЛГ и ФСГ, которые не всегда можно отличить от патологически сниженных.

Через 30-45 минут после введения 100 мкг ГнРГ уровень ЛГ должен превысить базальный, по мень­шей мере, втрое, а уровень ФСГ — в 1,5 раза. В лю­бом случае результаты теста должен оценивать опыт­ный клиницист.

При подозрении на гипоталамические рас­стройства и при отсутствии подъема гонадотропи­нов в ходе первого ГнРГ-теста его следует повто­рить после импульсного введения ГнРГ: по 5 мкг каждые 120 минут на протяжении от 36 часов до 7 суток. Заметный подъем уровня гонадотропинов в ходе повторного теста, проведенного через 7 суток, ука­зывает на патологию гипоталамуса, а отсутствие такого подъема характерно для недостаточности гипофиза.

Повторный ГнРГ-тест, проведен­ный через 36 часов, позволяет отличить конституцио­нальную задержку полового развития от идиопати­ческого гипогонадотропного гипогонадизма. Дальнейшие дифференциально-диагно­стические исследования требуют применения ме­тодов визуализации (например, МРТ).

При высоком базальном уровне гонадотропинов, указывающем на первичные нарушения в яичках, ГнРГ-тест не да­ет дополнительной информации.

Недавно показано, что причиной гипогонадо­тропного гипогонадизма могут быть и мутации ре­цептора ГнРГ.

Пролактин, стимуляционный тест с ТРГ

Уровень пролактина при бесплодии у мужчин имеет меньшее диагностическое значение, чем у женщин. Поводом для его определения в сыворот­ке (с использованием конкурентных или неконку­рентных методов иммуноанализа) служат неясные случаи нарушения фертильности, эректильная дис­функция с потерей полового влечения, гинекома­стия, галакторея и другие симптомы, указывающие на гипофизарную патологию и позволяющие запо­дозрить гиперпролактинемию.

При интерпретации результатов необходимо помнить, что секрецию пролактина повышают многие лекарственные пре­параты, особенно психотропные, а также стресс.

Пролактин продуцируется большинством гормо­нально-активных аденом гипофиза. Для дифференциальной диагностики пролактиномы от гиперпролактинемии другого генеза можно использовать стимуляционные гормональные те­сты. У мужчин лучше всего проводить стимуля­ционный тест с тиреотропин-рилизинг гормоном (ТРГ).

У типичного больного с пролактиномой по­сле введения ТРГ уровень пролактина практически не возрастает, поскольку опухоль секретирует про­лактин автономно, тогда как у больных с гиперпролактинемией неопухолевого генеза наблюдается нормальная реакция гормона.

Повышение уровня пролактина после введения 200 мкг ТРГ меньше, чем на 30% над базальным, говорит в пользу суще­ствования макропролактиномы. Для микропролактином характерен широ­кий разброс результатов ТРГ-теста, не позволяю­щий четко отграничить эту патологию от нормы.

Тестостерон, свободный тестостерон, тестостерон в слюне, ГСПГ

Определение уровня тестостерона в сыворотке имеет наибольшее значение при подозрении на гипогонадизм и при динамическом наблюдении за ходом заместительной терапии тестостероном. Оценивая результаты соответствующих определений, необходимо помнить о суточных колебаниях уровня гормона: в утренние часы его концентрация в сыворотке примерно на 20-40% выше, чем в вечерние.

Кратковременные и интенсивные физические нагрузки сопровождаются повышением концентра­ции тестостерона в сыворотке, тогда как длительная тяжелая работа или спортивные тренировки снижа­ют уровень гормона.

Снижение содержания тесто­стерона наблюдается почти при всех хронических заболеваниях, особенно при болезнях печени, почек и сердечно-сосудистой системы, а также вследствие стресса, наркоза и приема наркотических и некото­рых лекарственных средств (например, кетоконазола).

Низкий уровень тестостерона чаще обнаружи­вается у пожилых мужчин. Отчасти такое снижение можно считать физиологическим, но иногда оно свя­зано с болезнью, особенно при сочетании многих за­болеваний (мультиморбидность).

С учетом всех этих факторов концентрацию тесто­стерона в сыворотке у взрослых мужчин следует считать нормальной, когда она в первую половину дня не выходит за пределы 12-40 нмоль/л; концентрации ниже 10 нмоль/л — скорее всего патологические; уровни между 10 и 12 нмоль/л требуют сыворотки необязательно.

Тестостерон в крови связан с белками, особенно с глобулином, связывающим половые гормоны (ГСПГ). На долю свободной формы приходится лишь 2% гормона. Концентрацию свободного тестостеро­на как меры биологически активной его формы определяют с помощью равновесного диализа или после осаждения связанной с белками фракции сульфатом аммония. Однако эти методы слишком сложны для обычной клинической практики.

Расчет по стандартной формуле, учитывающей концентра­цию общего тестостерона и уровень ГСПГ в сыворот­ке, позволяет просто и надежно оценить содержание свободного тестостерона.

Поскольку уровень общего тестостерона обычно тесно коррелирует с концентрацией его свободной фракции, определение свободного тестостерона тре­буется лишь в некоторых случаях.

Например, гипертиреоз и антиэпилептические средства повышают содержание ГСПГ и тем самым концентрацию тесто­стерона в сыворотке, не влияя на уровень биологи­чески активного свободного гормона. Напротив, при резком ожирении низкий уровень общего тестосте­рона сопровождается снижением и концентрации ГСПГ; поэтому фракция свободного тестостерона опять-таки остается нормальной.

Тестостерон можно определять и в слюне (нор­мальные колебания: 200-500 пмоль/л). Концентра­ция гормона в слюне коррелирует с уровнем свобод­ного тестостерона в сыворотке.

Такие определения особенно пригодны для динамических исследований в ходе заместительной терапии тестостероном, по­скольку отбор проб может производиться самим па­циентом без участия медицинского персонала.

Тест с ХГ

Гормональные резервы яичек можно оценить пу­тем их стимуляции хорионическим гонадотропином человека (ХГ). ХГ обладает в основном активностью ЛГ и стимулирует продукцию тестостерона клетками Лейдига. В настоящее время этот тест используют главным образом для того, чтобы отличить крипторхизм или эктопию яичек (когда уровень тестостеро­на, хоть и слабо, но все же возрастает) от анорхии (когда уровень тестостерона вообще не возрастает) .

В первый день исследования между 8 и 10 часами утра берут пробу крови для определения базального уровня гормона и сразу же внутримышечно вводят ХГ в дозе 5000 ME. Последующие пробы крови берут че­рез 48 и/или 72 часов. Уровень тестостерона должен воз­расти в 1,5-2,5 раза.

Меньшее повышение указывает на первичный гипогонадизм; большее — на вторич­ный. Отсутствие повышения исходно очень низких («кастрационных») уровней тестостерона свидетель­ствует об анорхии или полной атрофии яичек. Для пожилых мужчин характерно снижение резервов клеток Лейдига.

Фактор регрессии мюллеровых протоков (антимюллеровый фактор)

Антимюллеровый фактор (АМФ), называемый также фактором регрессии мюллеровых протоков, представляет собой гормон яичек, секретируемый незрелыми клетками Сертоли и вызывающий регрес­сию мюллеровых протоков у плода мужского пола.

Уровень АМФ в сыворотке крови — чувствитель­ный и специфичный показатель присутствия яичек у мальчиков препубертатного возраста. Нормальная для мальчиков концентрация до­казывает присутствие ткани яичек, отсутствие АМФ свидетельствует об анорхии.

Результаты определе­ния АМФ столь же специфичны, что и данные ХГ-теста, но более чувствительны и, следовательно, имеют большее прогностическое значение для мальчиков препубертатного возраста.

До наступления половой зрелости уровень АМФ при нормальной функции яичек значительно выше, чем при нарушении их функции.

Резко повышенные уровни, сравнимые с таковыми у мальчиков препубертатного возраста, наблюдаются у мужчин с идиопатическим гипогонадотропным ги­погонадизмом, у которых нарушено пубертатное соз­ревание клеток.

Ингибин В

Ингибин секретируется клетками Сертоли и уча­ствует в регуляции секреции гипофизарного ФСГ. Первые радиоиммунологические мето­ды не разграничивали разные изоформы ингибина и поэтому не давали никакой информации о его фи­зиологическом значении. Только после появления специфического иммунологического метода удалось идентифицировать ингибин В в качестве той сыво­роточной изоформы, которая играет наибольшую роль в мужском организме.

Уровень ингибина В в сыворотке обнаруживает выраженный циркадный ритм, будучи наиболее вы­соким в утренние часы и снижаясь до минимума к вечеру.

Как у здоровых, так и у страдающих бесплодием мужчин утренние концен­трации ингибина В коррелируют с содержанием ФСГ в сыворотке, количеством сперматозоидов (выявляется при проведении спермограммы) и объе­мом яичек . Однако ни инги­бин В, ни ФСГ, ни их сочетание не позволяют точно предсказать содержания сперматозоидов в биоптатах яичек, что крайне важно знать при тестикулярной экстракции сперматозоидов (TESE) для после­дующей ИКСИ.