Андрогеновый рецептор (АР) является одним из 49 членов семейства стероидных рецепторов лиганд – активируемых факторов транскрипции. Восемь экзонов кодируют ген АР, расположенный в Х-хромосоме. АР экспрессируется в различных тканях и органах: почках, скелетных мышцах, яичках, предстательной железе и матке. Стероидные или ядерные гормональные рецепторы играют ключевую роль в органогенезе, физиологии и патологии различных органов. Эти рецепторы активируются широким спектром лигандов, включая природные гормоны, факторы роста, пептиды или синтетические молекулы [1].
R. D. Mittal и соавт. [2] исследовали полиморфизмы генов рецептора витамина D (РВD) и АР. Транскрипционная активность гена РВD регулируется геном АР, и оба эти фактора связаны с риском развития мочекаменной болезни (МКБ). Генотипы Ff гена Fok-I и Tt гена Taq-I продемонстрировали значительно более высокий риск, а вариант f-аллеля – 1,7-кратное повышение риска. Полиморфизмы Ff' гена Fok-I и Aa гена Apa-I показали более высокий риск МКБ только для мужчин. Среднее количество повторов CAG (гуанин, аденин, цитозин) было значительно выше у пациентов с гиперкальциурией по сравнению с пациентами с нормокальциурией. Комбинированный эффект в 1,8 раза повышает риск у пациентов с генотипом Tt гена Taq-I и коротким CAG-повтором. Таким образом, ассоциация полиморфизмов Fok-I и Taq-I гена РВD позволяет предположить, что последний является важным генетическим маркером МКБ. Кроме того, пациенты с комбинацией Tt генотипа Taq-I и короткого CAG-повтора имели повышенный риск образования конкрементов почек (КП).
W. C. Chen и соавт. [3] оценили ассоциацию МКБ с полиморфными микросателлитными (кодирующими CAG) повторами в области экзона 1 гена АР и тимин/адениновыми (TA) повторами в гене эстрогенового рецептора. Выявлена значительная разница между пациентами с КП мужского пола и здоровой контрольной группой в распределении CAG-повторов в гене АР. Результаты показывают, что 21-CAG-повторы могут быть связаны с более низким риском образования КП у мужчин. Уролитиаз у мужчин связан с полиморфизмами CAG-повторов гена АР и TA-повтора гена эстрогенового рецептора, в то время как среди женщин, страдающих МКБ, такой связи не обнаружено.
Z. Fang и соавт. [4] исследовали молекулярные механизмы развития МКБ. Клетки почки человека 2 (КП-2) были трансфицированы лентивирусами, экспрессирующими АР (DEC-AR), shRNA, нацеленными на АР (sh-AR), с помощью лентивирусной векторной системы pLEX. Уровень экспрессии АР измеряли методом qRT-PCR через 72 ч после инфицирования, а клетки, подвергнутые различным видам воздействия, собирали для анализа. Дифференциально экспрессированные гены (DEGs) были определены с помощью t-теста Стьюдента. Сеть белок-белкового взаимодействия была построена для отрицательно коррелирующих DEGs с помощью программы GeneMANIA. Затем был проведен функциональный анализ и анализ обогащения путей для генов в сети белок-белкового взаимодействия. qRT- ПЦР показала, что уровень экспрессии АР в клетках DEC-AR был явно повышен, а в клетках sh-AR снижен через 72 ч после заражения. Отрицательно коррелирующие DEGs были значительно связаны с клеточной дифференциацией, реакцией на стимул. Отрицательно коррелирующие DEGs, особенно CCL2, CD44, MMP1 и MMP9, могут играть важную роль в развитие МКБ.
A. Basiri и соавт. [5] изучали полиморфизм кодирующей области и CAG-повторов АР и их ассоциации с МКБ. Генетическое секвенирование и одноцепочечный конформационный полиморфизм были использованы для определения полиморфизмов АР у больных и здоровых пациентов контрольной группы. В гене АР было выявлено два полиморфизма: тихий полиморфизм G-A в первом экзоне гена АР и полиморфизм C-G в интроне 4. Количество CAG-повторов варьировалось от 12 до 37. C/G полиморфизм в интроне 4 и CAG-повторы были связаны со статусом МКБ. CC-вариант C/G-полиморфизма не наблюдался у пациентов с МКБ.
Jin-Yi Li и соавт. [6] определили связь образования камней в почках с уровнем свободного и общего тестостерона в плазме крови и повышением уровня АР. Средний уровень общего и свободного тестостерона в сыворотке крови составил 13,29±4,79 нг/мл и 63,23±28,58 пг/мл у больных и 7,30±0,82 нг/мл и 35,59±24,91 пг/мл у здоровых мужчин соответственно (для каждого значения p<0,001). Иммуногистохимическое исследование выявило активацию рецепторов андрогенов в почках пациентов с нефролитиазом.
L. Liang и соавт. [7], используя систему cre-loxP, обнаружили, что у мышей, лишенных печеночного АР, биосинтез оксалата был ниже, что могло приводить к снижению образования кристаллов оксалата кальция. АР может непосредственно стимулировать печеночную гликолят-оксидазу и почечную эпителиальную субъединицу NADPH-оксидазы p22-PHOX на транскрипционном уровне. Эта регуляция способна увеличивать биосинтез оксалата кальция и окислительный стресс, что влечет за собой повреждение клеток почек. Таргетинг АР с помощью усилителя деградации АР ASC-J9 привел к подавлению образования кристаллов оксалата кальция через модуляцию биосинтеза оксалата и окислительного стресса в исследованиях in vitro и in vivo.
W. Zhu и соавт. [8] доказали, что потеря АР подавляет внутрипочечное отложение кристаллов оксалата кальция через изменение рекрутирования макрофагов/поляризации M2 с изменением сигналов miR-185-5p/CSF-1. Кристаллы могут вызывать широкий спектр повреждений почек, которые также связаны с развитием нефролитиаза. Инфильтрирующие макрофаги способны влиять на внутрипочечное отложение кристаллов оксалата кальция, вызванное гипероксалурией, однако их связь с половыми гормонами остается не достаточно изученной. В исследовании продемонстрировано, что подавление экспрессии АР в эпителиальных клетках почечных канальцев увеличивает рекрутирование макрофагов/М2-поляризацию, что может приводить к усилению фагоцитоза внутрипочечных кристаллов оксалата кальция. Анализ механизмов позволил предположить, что АР подавляет экспрессию макрофагального колониестимулирующего фактора 1 (CSF-1) через увеличение экспрессии miRNA-185-5p для подавления поляризации макрофагов M2, опосредованной внутрипочечным фагоцитозом кристаллов оксалата кальция. Доклиническое исследование с использованием мышиной модели внутрипочечного отложения кристаллов оксалата кальция, вызванного глиоксилатом, показало, что у мышей с выключением АР, специфичным для почечных канальцев, внутрипочечное отложение кристаллов оксалата кальция меньше, а количество рекрутированных макрофагов M2 в почках больше по сравнению с мышами контрольной группы.
M. R. Naghii и соавт. [9] пришли к выводу, что у пациентов с КП более высокий уровень андрогенов. Это указывает на возможную значимую роль тестостерона, свободного тестостерона и дигидротестостерона в патогенезе МКБ.
K. I. Gupta и соавт. [10] доказали, что повышенный уровень тестостерона и дигидротестостерона в сыворотке крови может быть связан с увеличением частоты образования КП. Более высокий уровень эстрадиола не является защитным фактором у мужчин с МКБ.
E. Yucel и соавт. [11] обнаружили, что у мужчин с низким уровнем тестостерона вероятность образования КП была на 41% ниже, чем у мужчин с нормальным или повышенным уровнем тестостерона. При стратификации по степени ожирения у мужчин с ожирением и низким уровнем тестостерона вероятность КП была на 59% ниже. При стратификации по уровню ЛПВП у мужчин с ЛПВП ≥ 40 мг/дл и низким уровнем тестостерона вероятность КП была на 40% ниже. При стратификации по сахарному диабету у мужчин без диабета с низким уровнем тестостерона вероятность КП была на 39% ниже, но у мужчин с диабетом, низким уровнем тестостерона и другими сопутствовавшими заболеваниями эта связь не была значимой. Существенные различия наблюдались при стратификации по расе/этнической принадлежности. Наконец, при стратификации по возрасту только в подгруппе мужчин 40–60 лет с низким уровнем тестостерона вероятность КП была на 68% ниже.
L. Stone и соавт. [12] доказали, что у мужчин, получающих заместительную терапию тестостероном, повышен риск развития МКБ, выявив КП у 659 таких пациентов против 482, не получавших данной терапии.
T. Yagisawa и соавт. [13] определили, что тестостерон способствует образованию конкрементов, так как гормон подавляет экспрессию остеопонтина в почках и увеличивает экскрецию оксалатов с мочой. Эстроген препятствует образованию конкрементов, увеличивает экспрессию остеопонтина в почках и снижает экскрецию оксалата с мочой.
S. Chaiyarit и соавт. [14] оценили влияние окислительных модификаций белков мочи на процессы образования конкрементов из оксалата кальция. Оксиблот-анализ подтвердил заметное увеличение уровня окисления белков в модифицированной моче. На аппарате NanoLC-ESI-LTQ-Orbitrap-MS/MS было идентифицировано в общей сложности 193 и 220 белков мочи в немодифицированных и модифицированных образцах мочи соответственно. Среди них было 1121 и 5297 однозначных окислительно модифицированных пептидов, представлявших 42 и 136 окислительно модифицированных белков в немодифицированных и модифицированных образцах мочи соответственно. Кристаллический анализ показал, что окислительно модифицированные белки мочи значительно способствовали кристаллизации оксалата кальция, росту кристаллов и их агрегации. В отличие от этого немодифицированные белки мочи обладали ингибирующей активностью. Это первое прямое доказательство того, что окислительные модификации белков мочи повышают риск развития МКБ путем переключения их модуляционной активности с ингибирования на стимулирование кристаллизации, роста и агрегации оксалата кальция.
J. J. Knoedler и соавт. [15] при многофакторном анализе не выявили значимой связи уровня половых гормонов сыворотки крови с нефролитиазом, хотя наблюдалась тенденция к повышению исходного уровня тестостерона при наличии конкрементов почек.
P. Yonghan и соавт. [16] в свою очередь определили у пациентов мужского и женского пола, страдавших МКБ, значительно более высокий уровень тестостерона по сравнению со здоровой контрольной группой. У мышей-самцов было обнаружено больше отложений кальция в продолговатом мозге по сравнению с самками и кастрированными самцами. Тестостерон индуцировал апоптоз и некроз эпителиальных клеток почечных канальцев (ЭКПК) и увеличивал экспрессию BNIP3 дозозависимым образом. Тестостерон также увеличивал экспрессию Bax, снижал экспрессию Bcl-2 и вызывал потерю ΔΨm. Этот эффект был отменен путем нокдауна BNIP3. Ингибирование HIF-1α значительно снизило экспрессию BNIP3 и защитило ЭКПК от апоптоза и некроза, вызванных тестостероном. Ингибирование HIF-2α, однако, не повлияло ни на экспрессию BNIP3, ни на апоптоз и некроз ЭКПК. Наконец, HIF-1α взаимодействовал с промоторной областью BNIP3. Анализ результатов исследования позволил сделать вывод о том, что тестостерон индуцирует гибель ЭКПК путем активации пути HIF-1α/BNIP3.
Y. Peng и соавт. [17] обнаружили свойство кемпферола уменьшать отложение кристаллов оксалата кальция в почечных канальцах и адгезию кристаллов к клеткам КП-2. Результаты экспериментов in vivo и in vitro подтвердили, что клеточное повреждение, связанное с кристаллами, окислительный стресс, воспаление и сверхэкспрессия OPN и CD44 в почках были ослаблены кемпферолом. Более того, кемпферол ингибировал экспрессию АР в эпителиальных клетках почечных канальцев, а АР был способен повышать экспрессию NOX2 на транскрипционном уровне путем прямого связывания с промотором NOX2. Это показывает, что кемпферол может обладать профилактическим и терапевтическим потенциалом в отношении образования конкрементов из оксалата кальция.
C. Lin и соавт. [18] оценили влияние андрогендепривационной терапии (АДТ) на последующий риск образования конкрементов в почках. Были обследованы 186 (186/1516, 12,3%) пациентов с диагностированными КП. Пациенты с АДТ имели более низкий риск последующего образования КП по сравнению с группой, не принимавшей АДТ.
S. Takahashi и соавт. [19] оценили связь между АР и экскрецией оксалатов с мочой у контрольной группы самцов мышей с нокаутом андрогенного рецептора (ARKO) (ARL-/Y) и мышей с флоксированным рецептором (ARL+/Y). Четырнадцатинедельных мышей ARL-/Y и ARL+/Y поили дистиллированной водой. Затем питьевая вода была заменена на 0,5% этиленгликоль (ЭГ). Оксалат в моче измеряли в 0-й, 14 и 28-й дни. Кальций, неорганический фосфор, цитрат, мочевую кислоту и ионно-активные продукты оксалата кальция (APCaOx) в моче мышей (APCaOx)-indexMOUSE оценивали в 0-й и 15-й дни. На 28-й день клетки печени изучали для измерения экспрессии мРНК ферментов. Экскреция оксалатов с мочой была значительно выше у ARL+/Y, чем у ARL-/Y мышей, через 14 и 28 дней после выпаивания мышей 0,5% этиленгликолем (p<0,05). Поскольку у ARL-/Y-мышей наблюдались атрофические яички и низкий уровень тестостерона в сыворотке крови, грызуны из контрольной группы и группы ARKO были подвергнуты орхиэктомии и им имплантировали гранулы дигидротестостерона (ARL-/Y-ORX-DHT и ARL+/Y-ORX-DHT), и с ними были проведены те же эксперименты, что и описанные выше. Нагрузка ЭГ в течение 14 и 28 дней привела к значительно большей экскреции оксалатов у мышей ARL+/Y-ORX-DHT по сравнению с мышами ARL-/Y-ORX-DHT (p<0,005). AP(CaOx)-indexMOUSE был значительно выше у мышей ARL+/Y-ORX-DHT, чем у мышей ARL-/Y-ORX-DHT. Уровень экспрессии мРНК гликолят-оксидазы в печени был ниже у мышей из группы ARKO, чем из контрольной группы. АР модулирует экскрецию оксалата с мочой после введения ЭГ, что может быть связано с увеличением синтеза оксалата активированной гликолат оксидазой в печени через АР-путь.
F. Huang и соавт. [20] в своем исследовании показали, что повышенный уровень тестостерона у мужчин старше 40 лет значительно увеличивал риск образования конкрементов в почках.
H. J. Heller и соавт. [21] пришли к выводу, что меньший риск камнеобразования у женщин может быть связан с меньшей насыщенностью мочи камнеобразующими солями. Лечение эстрогенами может снижать риск рецидива камнеобразования у женщин в постменопаузе за счет снижения насыщения мочи кальцием и оксалатом кальция.
N. Shakhssalim и соавт. [22] изучали сывороточные уровни паратиреоидного гормона, кальцитонина, 1,25(ОН)2 витамина D3, эстрадиола и тестостерона у пациентов мужского пола с МКБ и в группе здорового контроля, а также исследовали их взаимосвязи с биохимическими показателями крови/мочи. Два 24-часовых образца мочи и образец крови были взяты у каждого участника, пока они находились на свободной диете. Уровни 1,25(OH)2 витамина D3 в сыворотке крови пациентов группы МКБ и в контрольной группе составили 127±40 и 93±35 пмоль/л соответственно (p<0,001). Сывороточные уровни паратгормона, кальцитонина, эстрадиола и тестостерона статистически значимо не различались между группами (все p>0,05). Важно отметить, что 1,25(OH)2 витамин D3 в сыворотке крови был связан с более высокой экскрецией кальция и фосфора с мочой у пациентов с МКБ. Уровни кальцитонина в сыворотке были ассоциированы с меньшей экскрецией кальция с мочой в контрольной группе. Сывороточный тестостерон был связан с более высокой экскрецией мочевой кислоты с мочой у пациентов с МКБ и более высокой экскрецией оксалатов с мочой в контрольной группе.
M. Kuczera и соавт. [23] определяли уровни выведенных с мочой кальция, магния, фосфатов и оксалатов в условиях низкокальциевой диеты у 26 мужчин с нефролитиазом и у 14 здоровых мужчин, а также секрецию ЛГ, ФСГ, тестостерона и эстрадиола после теста стимуляции ЛГ-РГ. У мужчин с нефролитиазом наблюдалась статистически значимо более высокая экскреция с мочой кальция и оксалатов и значительно более низкая экскреция магния по сравнению со здоровыми мужчинами. Кроме того, у пациентов с нефролитиазом были достоверно более высокие концентрации тестостерона, эстрадиола и ФСГ, чем у здоровых лиц контрольной группы. Полученные результаты свидетельствуют об участии гонадных гормонов в патогенезе нефролитиаза.
D.G Fuster и соавт. [24] наблюдали положительную взаимосвязь содержания кальция в моче с уровнем тестостерона и 17β-эстрадиола в моче. Дегидроэпиандростерон (ДГЭА) был обратно связан с экскрецией оксалатов с мочой в скорректированных анализах. Цитрат в моче положительно коррелировал с тестостероном в моче. Уровень андрогенов и эстрогенов в моче в значительной степени связан с экскрецией кальция и цитрата с мочой, и эти ассоциации частично изменяются с помощью диеты. Кроме того, данные показывают, что ДГЭА является новым фактором, связанным с экскрецией оксалатов с мочой у людей.
Исследование Ch. Changtong и соавт. [25] было направлено на определение влияния тестостерона на развитие МКБ с использованием протеомного подхода. Функциональный анализ подтвердил потенциальную роль повышенного уровня α-энолазы в усилении адгезии моногидрата оксалата кальция к клеткам, индуцированным тестостероном. Наконец, нейтрализация поверхностной α-енолазы с использованием антитела против α-енолазы успешно снижала усиленную адгезию кристаллов оксалата кальция к клеткам до базального уровня. Данные in vitro стали доказательством стимулирующего действия тестостерона на развитие МКБ за счет усиления адгезии кристаллов оксалата кальция к клеткам за счет повышенной поверхностной α-енолазы.
K. Sueksakit и соавт. [26] изучали: обладает ли финастерид какими-либо защитными эффектами против вызванного тестостероном образования конкрементов в почках? Клетки почечных канальцев обрабатывали тестостероном с/без финастерида в течение 72 ч. Вестерн-блоттинг выявил повышенный уровень α-енолазы в лизате целых клеток, апикальной мембране и цитозольной фракции клеток, обработанных тестостероном. Иммунофлуоресцентное окрашивание также показало повышенный уровень поверхностной и внутриклеточной α-енолазы в клетках, обработанных тестостероном. Кроме того, тестостерон значительно увеличивал количество прикрепленных кристаллов оксалата кальция на поверхности клеток. Все эти эффекты были полностью устранены при лечении финастеридом.
P. Peerapen и соавт. [27] заключили, что эстроген может служить защитным фактором, но с неясным механизмом действия. Их исследование демонстрирует снижение способности клеток, обработанных эстрогеном, связывать кристаллы оксалата кальция, что согласуется со сниженными уровнями аннексина A1 и α-енолазы на поверхности клеток. Нагрузка с высоким содержанием кальция и оксалатов первоначально увеличивает поверхностную экспрессию аннексина А1 и α-энолазы, соответственно, оба из них возвращаются к своему базовому уровню под воздействием эстрогена. Эстроген вызывает изменения в клеточном протеоме почечных канальцев, что приводит к снижению экспрессии аннексина А1 и α-енолазы, связывающих кристаллы оксалата кальция, снижению внутриклеточного метаболизма, усилению пролиферации клеток и заживлению тканей, что может препятствовать, по крайней мере частично, образованию конкрементов.
H. Yoshihara и соавт. [28] провели исследование в котором приняли участие 15 бездетных женщин в пременопаузе и 15 женщин в менопаузе, без МКБ в анамнезе. Было обнаружено, что содержание кальция в моче было выше, а цитрата в моче – ниже в период менопаузы, чем у женщин в пременопаузе. Также выявлено, что уровень экскреции цитрата изменялся в течение менструального цикла у женщин в пременопаузе. Эти результаты показали, что женские половые гормоны играют важную роль в выведение цитратов и оксалата кальция с мочой, что следует учитывать при проведении биохимического анализа суточной мочи пациенток женского пола.
M. Abufaraj и соавт. [29] проанализировали данные о наличии МКБ у 34749 участников в возрасте ≥20 лет из национального исследования здоровья и питания. Выбранный временной промежуток с 2007 по 2018 г. был разделен на 6 двугодичных циклов. В каждом цикле исследовалась распространенность МКБ. Частота выявления КП была выше у мужчин, чем у женщин, и увеличивалась в каждом последующем цикле, но более выраженная тенденция к увеличению наблюдалась только у женщин, что сокращает гендерный разрыв. Белая этническая принадлежность, ожирение, пода-гра, история двух или более беременностей, менопауза и использование женских гормонов были связаны с более высокой заболеваемостью уролитиазом.
Научные достижения последних десятилетий предоставляют уникальные и убедительные доказательства того, что в современных условиях прогрессирующего роста заболеваемости МКБ лиц мужского пола имеется прямая связь с повышенной экспрессией АР.
Заболевания почек у мужчин представляют собой комплексную междисциплинарную проблему, поэтому для успешного решения вопросов, связанных с их ранней диагностикой, патогенетической терапией и профилактикой, требуется четкое взаимодействие врачей различных специальностей, занимающихся проблемами улучшения мужского здоровья как одного из приоритетов развития российского здравоохранения.
Современное успешное патогенетическое лечение заболеваний почек возможно лишь с учетом гендерных особенностей пациентов в условиях междисциплинарного подхода с соблюдением принципов доказательной медицины. Новое понимание этой проблемы связано с изучением и уточнением нейроэндокринных корреляций при заболеваниях почек у мужчин. Кроме того, с учетом полученных данных, показывающих андрогензависимость всех структур мужской мочеполовой системы, необходимы дальнейшие исследования с перспективой разработки патогенетической терапии и профилактики заболеваний почек у мужчин.
