Sexual development of boys with hypospadias


N.Yu. Raygorodskaya, N.V. Bolotova, D.A. Morozov, L.N. Sedova, N.B. Zakharova, I.L. Ivanenko, O.L. Belkova.

1 Department of Propaedeutics of Infant Diseases, Infant Endocrinology and Diabetology of State Educational Institution of Higher Professional Training Saratov SMU named after V.I.Razumovskiy Ministry of Health of the Russian Federation, Saratov, Research Institute for Fundamental and Clinical Uronephrology, Saratov 2FSBI Moscow Research Institute for Pediatry and Pediatric Surgery Ministry of Health of the Russian Federation, Moscow
The article presents the results of a clinical evaluation of 39 boys with hypospadias aged 10–15 years. The examination included clinical assessment of pubertal development, and Doppler ultrasound scan of the gonads, transrectal ultrasound of the prostate in adolescents over 14 years, the definition of serum levels of gonadotropins, sex steroids and inhibin B. Puberty in boys with hypospadias is characterized by later appearance of pubarhe, microphallus, lack of testicular blood flow, and hypotrophy of the prostate. Statistically significant difference in sexual development of boys with penile and scrotal hypospadias was detected. On the basis of the hormonal examination, a violation of function of Sertoli cells in 43% of boys with the penile hypospadias and in 68% with scrotal hypospadias was identified. Leydig cell dysfunction was not found.

Введение. Формирование полового члена и уретры начинается на 8-й неделе гестационного периода под влиянием тестостерона и его активного метаболита дигидротестостерона. Врожденный порок развития, характеризующийся отсутствием дистальной части уретры, определен как гипоспадия. Частота гипоспадии среди новорожденных мальчиков составляет 0,5% [1]. Выделяют дистальные (головчатая, коронарная), среднюю (стволовая) и проксимальные (мошоночная, промежностная) формы дистопии меатуса [2]. Согласно Консенсусу ESPA 2006 г., изолированная проксимальная гипоспадия, а также сочетание гипоспадии с другими аномалиями строения наружных половых органов относятся к нарушениям формирования пола. Пациенты с подобными отклонениями требуют специализированного обследования, направленного на молекулярную верификацию диагноза, определение функционального потенциала репродуктивной системы, оценку полового созревания,
составление прогноза фертильности [3].

Данные литературы об этиологии гипоспадии противоречивы. В работах [4, 5] нарушение биосинтеза тестостерона выявлено у 36–40% мальчиков с изолированной проксимальной гипоспадией. Исследования [6, 7], основанные на молекулярно-генетической диагностике, напротив, доказывают
отсутствие ферментативных дефектов у обследованных ими пациентов. Согласно данным [8, 9],
генетический полиморфизм гена 5α-редуктазы II типа (SRD5A2) определяет концентрацию метаболитов тестостерона и является значимым в патогенезе гипоспадии. М. Fukami и соавт. [10] идентифицировали мутацию гена CXorf6 (Xq28) у пациентов с изолированной пеноскротальной гипоспадией. В экспериментальных исследованиях было показано, что ген экспрессируется в фетальных клетках Лейдига и Сертоли. Нарушение экспрессии гена CXorf6 в критические периоды эмбриогенеза препятствует продукции тестостерона [10, 11]. Помимо генетических причин гипоспадии существуют и ятерогенные факторы. Как известно, прогестерон является конкурирующим ингибитором 5α-редуктазы, нарушает биосинтез дигидротестостерона. Экстракорпоральное оплодотворение или прием матерью гормональных препаратов во время беременности увеличивает риск развития гипоспадии [12]. Таким образом, несмотря на многообразие этиологических факторов, единственным патогенетическим механизмом является нарушение продукции либо действия активных андрогенов.

Одновременно с этим M. Hsieh и соавт. [13] обозначили проблему инфертильности пациентов с гипоспадией. Только 23% мальчиков, оперированных по поводу пеноскротальной и промежностной форм гипоспадии, сохраняют способность к репродукции. В связи с этим особую актуальность приобретает изучение становления и развития репродуктивной системы. Однако работ, характеризующих течение полового созревания пациентов с гипоспадией, нам найти не удалось. Оценка репродуктивной функции традиционно проводится на основании данных спермограммы. Однако проведение этого исследования в подростковом возрасте лимитировано отсутствием сперматогенеза, этическими нормами, а кроме того, отсутствиемреференсных величин и диагностических критериев для данного возрастного периода. Ряд исследований последнего десятилетия показал, что хорошим маркером сперматогенеза является ингибин Б – гликопротеид, секретируемый клетками Сертоли и угнетающий фолликулостимулирующую функцию гипофиза [14]. Критические изменения в регуляции секреции ингибина Б возникают в период пубертата. В начале пубертата на стадии активной пролиферации клеток Сертоли базальный уровень ингибина Б увеличивается на фоне активной продукции фолликулостимулирующего гормона ФСГ. На стадии полового развития G3 и G4, когда пролиферация клеток Сертоли завершается и начинается сперматогенез, устанавливается отрицательная корреляционная связь между ингибином Б и ФСГ,
концентрация ингибина Б стабилизируется и соответствует плотности клеток Сертоли [15].

Целью нашего исследования было оценить функциональное состояние репродуктивной системы
мальчиков, оперированных по поводу гипоспадии, в период пубертата.

Материалы и методы. В открытое проспективное исследование включены 39 мальчиков гипоспадией. Первую группу составили 20 мальчиков со стволовой формой гипоспадии, 2-ю – 19 пациентов с мошоночной формой гипоспадии. У 23% детей гипоспадия сочеталась с другими аномалиями развития наружных половых органов: у 4 – с односторонней паховой задержкой яичка, у 4 – с частичным расщеплением мошонки, у 1 – с пеноскротальной транспозицией. Большинство мальчиков имели
кариотип 46, XY. Структурные аномалии хромосом в виде увеличения блоков C-гетерохроматина 46,
XYqh+ обнаружены у двух обследованных пациентов. У одного ребенка был выявлен синдром
XX-men, при статистическом анализе данных этот ребенок был исключен из группы исследования.
Всем пациентам была выполнена пластика наружных половых органов и уретры в возрасте 2,23 ±
1,07 года. Возраст пациентов на момент начала исследования составлял 10–12, на момент окончания – 14–15 лет. Контрольную группу составили 75 практически здоровых мальчиков в возрасте от 10 до 16 лет со средними показателями физического развития и G1–G4-стадией полового развития по Таnner.

Обследование проводилось по единому алгоритму и включало изучение анамнеза, оценку физического и полового развития в соответствии со стадиями, определенными J. Таnner (1970). Орхиометрию выполняли при помощи орхидометра Прадера, ультрасонографию и допплерометрию гонад – при
помощи аппарата Medison SA 9900 (Южная Корея) с использованием линейного датчика Рrime 5–12
МГц. При ультразвуковом сканировании определяли объем и симметричность пубертатного развития
гонад, структуру паренхимы тестикула и придатка. Паренхиматозный кровоток яичка оценивали на
основании абсолютных (линейная скорость кровотока – PSV, средняя скорость кровотока – Vm) и
относительных (индекс резистивности — Ri) количественных показателей допплерографии тестикулярных артерий. Трансректальное ультразвуковое исследование (ТРУЗИ) предстательной железы проводили подросткам старше 14 лет. В ходе ТРУЗИ оценивали объем, структуру и симметричность долей, дифференцировку структурных элементов предстательной железы, состояние семенных пузырьков, состояние тканевого кровотока [16]. Гормональное обследование включало определение уровня гонадотропинов и андрогенов: андростендиона, общего тестостерона, дигидротестостерона в сыворотке крови методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов DRG ELISA (“Техсистемс”, Россия). С целью исключения ферментативных дефектов биосинтеза и метаболизма тестостерона оценивали соотношения базального уровня андрогенов андростендион/тестостерон (Ас/Т) и тестостерон/дигидротестостерон (Т/ДГТ) для пациентов со стадией полового развития G3 и G4 по Tanner. У мальчиков, не достигших стадии G3 пубертата, оценивали соотношения Ас/Т и Т/ДГТ на фоне стандартного 3-дневного теста с хорионическим гонадотропином. Уровень ингибина Б в сыворотке крови определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов производства “DRG International” (США).

Статистический анализ данных выполняли с помощью пакета программ XL Statistics, version 4. Количественные показатели представлены в виде M±σ (M – выборочное среднее, σ – выборочное
стандартное отклонение) и Me [Q1; Q3] (Me – медиана; Q1, Q3 – первый и третий квартили) – для
количественных признаков, распределение которых отличалось от нормального. Сравнение двух
количественных показателей в разных группах осуществляли при помощи критерия Манна–Уитни.
Различия считали статистически значимыми при p<0,05. Для изучения взаимосвязи между количественными показателями применяли метод ранговой корреляции Спирмена (r).

Результаты. При первичном обследовании признаки начала пубертата (стадия G2 по Tanner) и объем гонад более 4 см3 обнаружены лишь у 15,4% мальчиков с гипоспадией. У большинства (84,6%) пациентов признаки начала полового развития отсутствовали, базальный уровень гонадотропинов и тестостерона соответствовал допубертатным значениям. Функциональная оценка гонад проводилась на фоне пробы с хорионическим гонадотропином. Проба характеризовалась пубертатным выбросом тестостерона у всех пациентов, соотношение Ас/Т было менее 1, а соотношение Т/ДГТ – менее 20. Таким образом, убедительных данных за наличие ферментативных дефектов биосинтеза тестостерона и дигидротестостерона получено не было. В контрольной группе начало пубертата зафиксировано у 57% детей. Показатели уровня гонадотропинов и тестостерона соответствовали клинической стадии полового развития (табл. 1).

Таблица 1. Клинико-гормональные показатели полового развития мальчиков 10–12 лет.

Мониторинг полового развития пациентов осуществляли в течение 3 лет. Отмечали наличие признаков пубертата и последовательность их возникновения, выявляли патологические клинические и эхографические симптомы, оценивали показатели уровня репродуктивных гормонов. Пубертат у мальчиков с гипоспадией начинался в среднем в 12,8±0,6 года, что было на 1,0–1,5 года позже, чем
у здоровых детей. Объем гонад к моменту начала пубертата соответствовал 5,3±1,2 см3 и не отличался от такового у здоровых мальчиков. Средний возраст пубархе составил 13,8±0,6 года у пациентов с гипоспадией, 12,3±0,7 – у здоровых детей. Инвертированный пубертат наблюдался у 17,2% пациентов. Гинекомастия на фоне полового развития обнаружена у 13,7% мальчиков с гипоспадией и у 2,6% здоровых детей.

Окончательную оценку состояния органов репродуктивной системы проводили в возрасте 14–15
лет. Развитие всех мальчиков контрольной группы соответствовало стадии G4 по Tanner. В 1-й группе этой стадии полового развития также достигли большинство (73,6%) пациентов. Средний объем гонад мальчиков со стволовой формой гипоспадии составил 14,9±3,4 см3 и не отличался от показателя здоровых подростков (табл. 2). Длина полового члена была достоверно меньше, чем в группе контроля, но укладывалась в диапазон [-2; +2] стандартных отклонений у 83,3% детей, микропения отмечена у 17,6% пациентов.

При ультразвуковом сканировании гонад определяли объем, структуру тестикула и придатка, оценивали интенсивность интратестикулярного кровотока. Объем тестикулярной ткани у пациентов с гипоспадией достоверно не отличался от такового в группе здоровых мальчиков. Однако изменения структуры придатков: нарушение дифференцировки протоков, склеротические изменения головки, киста головки придатка, определены у 25% детей. Снижение скорости тканевого кровотока – 3,6 [2,3; 5,2] м/с, увеличение Ri – 0,67 [0,6; 0,75], выявленные при допплерометрии у 60% пациентов исследуемой группы, свидетельствовали о нарушении трофики гонад (табл. 2).

Таблица 2. Клинико-гормональные показатели полового развития мальчиков 14–15 лет.

Важным критерием развития репродуктивной системы являются пубертатный рост и дифференцировка предстательной железы. Согласно данным М. И. Пыкова и соавт. [16], средний объем предстательной железы здоровых мальчиков, достигших возраста 14 лет, составляет 11,7 [8,4; 15] см3, минимальный объем предстательной железы (М–2) – 5,06 см3. По данным ТРУЗИ, объем предстательной железы у мальчиков 1-й группы составил 9,6 [5,8;12] см3. У 4 пациентов объем предстательной железы был менее 5 см3, семявыносящие протоки не дифференцировались, семенные пузырьки имели вид тяжей. Ультразвуковая картина соответствовала допубертатной эхографической анатомии и была расценена как гипотрофия предстательной железы.

Как видно из табл. 2, показатели ЛГ и тестостерона у мальчиков 1-й группы стадии полового развития G3–4 соответствовали показателям здоровых детей. При оценке оси ФСГ–ингибин Б у 43% мальчиков было выявлено снижение уровня ингибина Б в сочетании с повышением уровня ФСГ. Медианы этих гормонов и интерквартильный размах данных показателей достоверно отличались от группы контроля (Z =- 4,8, p<0,001). Совокупность полученных данных характеризовала снижение функции клеток Сертоли, являлась неблагоприятным прогностическим фактором в отношении фертильности подростков с гипоспадией.

Стадия полового развития G2 по Tanner диагностирована у 27% детей 1-й группы. Клинические и гормональные характеристики пубертата этих пациентов были сопоставимыми с таковыми у здоровых детей 10–12 лет.

Во 2-й группе мальчиков к 14–15 годам стадии полового развития G3–4 достигли лишь 37% пациентов. Большинство мальчиков имели стадию пубертата G2 по Tanner. Как видно из табл. 2, объем гонад у мальчиков данной группы соответствовал клинической стадии полового развития. Однако длина полового члена была существенно меньше, чем в группе пациентов со стволовой гипоспадией и достоверно отличалась от группы контроля. Микропения установлена у 52,6% пациентов, остальные мальчики с мошоночной гипоспадией имели длину полового члена в диапазоне [-1; -2] стандартных отклонений.

Нарушения эхографической структуры в виде склеротических изменений головки придатка, нарушения дифференцировки протоков определены у 36,8% пациентов. При исследовании интратестикулярного кровотока, так же как и в 1-й группе, было выявлено уменьшение линейной – 3,5 [2,8; 7,8] м/с – и средней – 3,2 [1,5; 5,8] м/с – скорости кровотока яичковой артерии по сравнению с контрольной группой (см. табл. 2). Дефицит тестикулярного кровотока определен у 63% мальчиков с мошоночной формой гипоспадии.

По данным ТРУЗИ, объем предстательной железы у мальчиков 2-й группы составил 4,7 [2,3; 5,2] см3 и был достоверно меньше, чем в 1-й группе. Сравнение данного показателя с группой контроля позволило установить гипотрофию предстательной железы. Грубые структурные изменения, такие
как отсутствие четкой дифференцировки долей, гипоплазия семенных пузырьков, нарушение дифференцировки протоков, определены у 6 (31%) пациентов.

Как видно из табл. 2, показатели ЛГ и тестостерона у мальчиков 2-й группы, имеющих стадии полового развития G3–4, соответствовали показателям здоровых детей. Содержание ингибина Б в этой группе подростков – 39,8 [30; 80] пг/мл – было достоверно ниже, чем в группе мальчиков со стволовой гипоспадией, – 123 [63; 185] пг/мл (Z=- 4,7, p<0,001) и резко отличалось от группы контроля – 202 [188; 230] пг/мл (Z=-3,8, p<0,00001). Уровень ФСГ 5,2 [4; 7,3] мМЕ/мл был достоверно выше такового в контрольной группе (Z=2,9, p<0,002). Обращало на себя внимание, что у 4 мальчиков данной подгруппы уже на стадии полового развития G2 отмечено повышение уровня ФСГ до 7,6–11,9 мМЕ/мл. Совокупность полученных данных свидетельствовала о снижение функционального потенциала клеток Сертоли.

Для выявления взаимосвязи ингибина Б и ФСГ с другими показателями активности репродуктивной системы подростков мы провели корреляционный анализ. Достоверной взаимосвязи уровня ингибина Б с объемом гонад и длиной полового члена не выявлено. Однако установлена сильная прямая корреляция уровня ингибина Б с показателями линейной и средней скорости тестикулярного кровотока (r=0,8, p=0,01), объемом предстательной железы (r=0,68, p=0,04); статистически значимая обратная корреляционная связь ФСГ с аналогичными показателями (табл. 3).

Таблица 3. Корреляционные взаимосвязи показателей, характеризующих состояние репродуктивной
системы (r – коэффициент корреляции Спирмена).

Заключение. При оценке состояния репродуктивной системы мальчиков, оперированных по поводу стволовой и мошоночной гипоспадии, было установлено, что возраст инициации пубертата отставал от здоровых детей на 1,0–1,5 года. Течение пубертата у 17,6% мальчиков со стволовой формой гипоспадии и у 52,6% мальчиков с мошоночной формой этой аномалии характеризовалось поздним появлением пубархе, микропенией, дефицитом паренхиматозного кровотока гонад. Гипотрофия предстательной железы установлена для 60% пациентов со стволовой формой гипоспадии и для 89%
мальчиков с мошоночной формой.

На основании определения ЛГ и тестостерона в сыворотке крови нарушения функции клеток Лейдига у мальчиков с гипоспадией не обнаружено. На основании определения ФСГ и ингибина Б установлено нарушение функции клеток Сертоли у 43% мальчиков со стволовой формой гипоспадии и у 68% мальчиков с мошоночной формой гипоспадии. Параметры интратестикулярного кровотока гонад и
объем предстательной железы имеют сильную корреляционную взаимосвязь с показателями ФСГ и ингибина Б и отражают функциональное состояние репродуктивной системы.


About the Autors


Author’s contacts: Raygorodskaya N.U. – PhD, teaching assistant, 410040, Saratov, 50 let Octyabrya 77 – 12, tel. 9172108613; (8452) 525187, e-mail: nraygorodskaya@gmail.com


Similar Articles


Бионика Медиа