The features of erectile dysfunction in type 2 diabetes and serum testosterone deficiency


M.I. Kogan, I.I. Belousov, H.S. Ibishev, S.V. Vorobyev, I.A. Khripun, D.V. Sizyakin, A.A. Cherniy, M.N. Morgunov, A.V. Paleniy

Department of Urology and Human Reproductive Health with the Course of Pediatric Urology-Andrology, FPE (Head – Prof. M.I. Kogan) of Rostov State Medical University; Department of Endocrinology with the Course of Pediatric Endocrinology, FPE (Head - Prof. S.V. Vorob'ev) of the Rostov State Medical University; Department of Ultrasound Diagnostics, FPE (Head - Prof. N.Ju. Nelasov) of the Rostov State Medical University
The current literature is lacking sufficient coverage of the relationship between erectile dysfunction (ED) and diabetes mellitus (DM), and age-related hypogonadism. At the same time, the mutual impact of cardiovascular and endocrine systems on men erectile function and the resulting damage of male sexual organs are being studied and debated. This prospective, randomized, simple comparative study examined the erectile function of 131 men with type 2 DM and age-related hypogonadism, tested the effects of DM on serum testosterone, formed an idea of possible relationship between DM, severity of ED and testosterone levels, degree of endothelial dysfunction and the involvement of the testicles. The study results showed the impact of testosterone level on the compensation of DM and frequency of ED. Correlations were observed between testosterone levels, peak systolic velocity of blood flow in the of capsular arteries of testes and testicular size. The interrelation between testicular size, reduction of testicular blood flow, and DM-related endothelial dysfunction and variability of serum testosterone levels was found. The findings suggest the need for revising existing reference ranges for serum testosterone upward to 15 nmol/L.

Введение. Эректильная дисфункция (ЭД) – распространенное нарушение половой функции мужчины. Известно, что около 30% мужчин в возрасте от 18 до 59 лет имеют нарушения эректильной функции разной выраженности [1]. Установлена взаимосвязь ЭД и сахарного диабета (СД): среди пациентов с СД 2 типа эректильными нарушениями страдают более 40% пациентов, а риск возникновения ЭД при СД в 3 раза превышает таковой в основной популяции [2, 3]. Так, например, при оценке 1460 пациентов с СД 2 типа ЭД обнаружена у 34% больных, периодические расстройства сексуальной функции выявлены в 24% случаев и только 42% пациентов не имели никаких проблем в сексуальной жизни [4]. Существенную роль в развитии ЭД при СД играют заболевания сердечно-сосудистой системы. Показано, что при наличии ЭД риск развития коронарной болезни у пациентов средней возрастной группы достоверно выше [5]. Кроме того, существуют исследования, где авторами убедительно доказана корреляционная зависимость между нарушениями эрекции, с одной стороны, и количеством пораженных коронарных артерий и степенью их повреждения, с другой [6].

В последнее время активно изучается проблема ЭД на фоне возрастного гипогонадизма. Получены убедительные данные о влиянии дефицита общего тестостерона (Тобщ) сыворотки крови на развитие и тяжесть эректильных нарушений, в том числе и при СД [7, 8]. Однако, несмотря на то что патогенез ЭД при СД изучен довольно хорошо, остается много нерешенных вопросов, касающихся взаимовлияния сосудистой и эндокринной систем, возрастных нарушений, ЭД и взаимосвязи их с вариабельностью уровней сывороточного Тобщ, а также особенностей поражения мужских половых органов.

Основной целью исследования явилась оценка нарушений эректильной функции у мужчин, страдающих СД и имеющих возрастной гипогонадизм. Вторичными целями исследования были изучение влияния компенсации СД на уровень сывороточного тестостерона, определение возможной взаимосвязи тяжести нарушений эректильной функции с уровнями Тобщ сыворотки крови, а также выраженностью эндотелиальной дисфункции и вовлеченностью в этот процесс тестикул.

Материалы и методы. Для достижения поставленных целей нами проведено проспективное рандомизированное простое сравнительное исследование с участием 131 пациента мужского пола с СД 2 типа.

Протокол исследования одобрен Локальным независимым этическим комитетом (ЛНЭК) при Ростовском государственном медицинском университете. Всеми пациентами была подписана форма информированного согласия, одобренная ЛНЭК.

Было сформировано 4 группы. В 1-ю (n=15) и 2-ю (n=30) группы включены больные с вторичным дефицитом Тобщ, в 3-ю (n=23) и 4-ю (n=63) – пациенты с уровнем Тобщ более 12 нмоль/л. Разделение больных по уровню тестостеронемии произведено в соответствии с общепринятыми параметрами нормы Тобщ [9], а уровень Тобщ в 1-й, 2, 3 и 4-й группах составил <8; 8–11,99; 12–14,99 и >15 нмоль/л соответственно.

Клинические проявления эректильной функции оценивали по результатам заполнения пациентами валидного международного опросника IIEF-5 (международный индекс эректильной функции).

Артериальное кровоснабжение тестикул изучали посредством ультразвукового дуплексного картирования кровотока капсулярных артерий яичка, где регистрировали пиковую систолическую скорость кровотока (Vmax) и соответствующий ей индекс резистентности сосудистой стенки (Ri). За нормативные параметры принимали значения в интервале 5–23,4 см/с и 0,46–0,78 для Vmax и Ri соответственно [10]. Основанием использования методики послужили результаты ряда исследований, в которых было дано обоснование изучению именно этих сосудов для оценки именно артериального кровообращения яичек [10–15]. Перед дуплексным сканированием УЗИ проведено в серошкальном режиме с определением анатомических размеров тестикул [16, 17].

В качестве биохимических маркеров эндотелиальной дисфункции использованы оксид азота (NO), синтаза оксида азота 3-го типа (NOS-3), эндотелин и резистин. Для их исследования применены лабораторные наборы ИФА «eBioscience» (Австрия).

Определение содержания NO в сыворотке крови осуществлено расчетным методом путем вычисления уровня конечных метаболитов (нитритов NO2/нитратов NO3) как продуктов метаболизма NO в соответствии с рекомендациями производителя («Bayer»). За нормативные параметры принимали уровень NO от 37,2 до 87,2 мкМ, уровень эндотелина от 0,2 до 0,7 фмоль/мл, уровень резистина от 4,9 до 6,6 нг/мл [18–20]. Маркером компенсации СД служили уровень гликированного гемоглобина крови (HbA1c, норма <7%) и показатели инсулинорезистентности – индекс Caro (IС, норма ≥0,33 усл. ед.) и индекс HOMA (IH, норма <2,7 усл. ед.) [21, 22]. Для исследования биохимических показателей использован анализатор Bayer ADVIA 1650 («Siemens», Германия). Содержание Тобщ оценивали иммуноферментным методом с использованием тест-систем Elisa («DRG Diagnostics», Германия). Забор крови проведен с 8.00 до 9.00 натощак после 12-часового голодания. Биохимические исследования выполнены из свежей сыворотки крови. Для проведения ИФ-исследований кровь центрифугировали, сыворотку замораживали при -20 °С.

Статистический анализ результатов исследований проведен непараметрическими методами с использованием пакета прикладных программ STATISTICA (StatSoft 8.1). Распределение показателей представлено в виде медианы (Ме), нижнего (LQ) и верхнего (UQ) квартилей. Статистическую значимость различий между двумя независимыми группами оценивали с помощью U-теста Mann–Whitney, между множеством независимых групп — ANOVA-теста Kruskal-Wallis. Корреляционные связи признаков оценивали методом ранговой корреляции Spearman. О силе корреляции судили по значению коэффициента корреляции r: 0,20< |r| <0,29 – слабая корреляция; 0,30< |r| <0,49 — умеренная корреляция; 0,50< |r| <0,69 – средняя корреляция; |r| ≥0,70 – сильная корреляция.

Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принят равным 0,05 [23].

Результаты. Пациенты всех групп были подобраны по возрасту (р>0,18), росту (р>0,99), уровню глюкозы (р>0,89) и длительности течения СД (р>0,35). При этом между группами отмечены достоверные отличия по массе тела (р<0, 01) и индексу массы тела (р<0,01) пациентов, значения которых слабо коррелировали с уровнем Тобщ в 3-й и 4-й группах [0,126< |r| < 0,132, p >0,05], но умеренно достоверно коррелировали в 1-й и 2-й группах [0,356< |r| <0,427, p<0,05].

Несмотря на то что длительность течения СД и уровень глюкозы были сопоставимыми, степень компенсации заболевания имела корреляционную связь с уровнем сывороточного тестостерона. Так, параметры HbA1c были сравнимыми и достоверно не различались у пациентов с нормо- и гипотестостеронемией, но недостоверно отличались по значениям в группах. При этом абсолютное количество пациентов с повышенным содержанием HbA1c увеличивалось при снижении уровня Тобщ. Эти данные имели более значимое подтверждение при совокупной оценке по HbA1c, IC и IH.

Определена достоверная статистически значимая компенсация СД при изменении Тобщ: в 1-й группе по HbA1c |r|=0,246, p>0,05; по IC |r|=0,539, p<0,05; по IH |r|=0,491, p<0,05; во 2-й группе по HbA1c |r|=0,339, p>0,05; по IC |r|=0,597, p<0,05; по IH |r|=0,571, p<0,05; в 3-й группе по HbA1c |r|=0,068, p>0,05; по IC |r|=0,382, p<0,05; по IH |r|=0,373, p<0,05; в 4-й группе по HbA1c |r|=0,034, p>0,05; по IC |r|=0,306, p<0,05; по IH |r|=0,278, p<0,05 (табл. 1).

Установленные нами достоверные различия в группах по массе, индексу массы тела, а также данные по HbA1c, IC, IH и выявленные между ними коррелятивные связи свидетельствуют о том, что компенсация СД может определяться изменяющимся уровнем сывороточного Тобщ и оказываться наиболее слабой при его дефиците.

Ранее было установлено, что ЭД не только сопровождает течение СД, но может являться его предиктором в случае выраженного поражения элементов нервной и сосудистой систем [5, 7, 22]. Однако нами показано, что пациенты с нормо- и гипотестостеронемией подвержены ЭД в равной степени – 80 и 75,6% случаев соответственно. Вместе с тем наибольшее количество пациентов с ЭД (80,3%) имели сывороточный Тобщ ниже 15 нмоль/л. При сравнимом числе пациентов, указавших на наличие ЭД, именно при снижении Тобщ менее 8 нмоль/л отмечена большая частота симптомов ЭД и тяжесть течения эректильных нарушений.

В отсутствие статистически значимых различий частоты ЭД у мужчин с гипо- и нормотестостеронемией выявляется наличие у них равной по тяжести ЭД, но появление достоверности при групповом сравнении больных по баллу ЭД свидетельствует о возникновении зависимости степени ЭД от изменения Тобщ (табл. 2).Эти данные подтверждаются выявленными коррелятивными связями: достоверными сильными и умеренными в 1-й и 2-й группах– |r|=0,567, p<0,05 и |r|=0,336, p<0,05 соответственно, а также достоверной слабой и недостоверной слабой в 3-й и 4-й группах – |r|=0,261, p<0,05 и |r|=0,148, p>0,05 соответственно.

На современном этапе изучения СД известно, что его течение ассоциировано с нарушениями функции эндотелия сосудов, а некоторые патогенетические механизмы развития СД непосредственно определяются дисфункцией эндотелия. Нами выявлены патологические отклонения уровней NO и NOS-3 у большинства пациентов всех подгрупп. При этом более выраженные девиации эндотелина и резистина прослеживались у пациентов с показателями Тобщ менее 12 нмоль/л (табл. 3).

Установлено наличие сильной и умеренно достоверной корреляции между маркерами эндотелиальной дисфункции и уровнем Тобщ в 1-й и 2-й группах, что свидетельствует о развитии генерализованного поражения сосудов в условиях дефицита тестостерона при СД.

С учетом клинических и биохимических особенностей течения СД на фоне вариабельности сывороточного Тобщ и сопутствующей этим процессам ЭД нами впервые проведена оценка размеров и кровообращения тестикул. Сравнительный анализ объемов и артериального кровотока правого и левого яичек у всех пациентов установил достоверную асимметричность двух органов и показателей их артериального кровотока (p=0,001–0,0001), что обусловило необходимость проведения раздельного анализа параметров правых и левых гонад.

Определено, что в 81,4% случаев течение СД сопровождается снижением объема гонад по сравнению с параметрами нормы. Более частому снижению объема тестикул подвержены больные с дефицитом Тобщ (84,6%), хотя и при нормотестостеронемии эти изменения встречаются часто, в 78,7% случаев. Чаще всего уменьшение объема яичек определялось в 1-й и 4-й группах — в 93,3 и 85,3% случаев соответственно. Во 2-й и 3-й группах количество таких пациентов составило 79,2 и 61,5% соответственно. При этом двустороннее уменьшение объема яичек имело место у 93,3% пациентов 1-й группы. В 3-й и 4-й группах эти нарушения определялись в 61,5% случаев, во 2-й – только в 41,7%.

Последующий анализ проведен по результатам, полученным при обследовании пациентов с уменьшенными размерами гонад. Оказалось, что, несмотря на имеющиеся различия в уровнях Тобщ и достоверное снижение объема гонад, параметры артериального кровотока в группах достоверно не различались. Не выявлено значимой зависимости между значениями Vmax и Ri в условиях изменения уровня Тобщ (табл. 4). В то же время установлены достоверные умеренные коррелятивные зависимости между объемом гонад и скоростью кровотока в них у пациентов всех групп [0,301< |r<0,553, p<0,05]. При снижении уровня Тобщ эти связи становились сильными, хотя достоверность при этом терялась [0,693<|r|<0,821, p>0,05]. Эти данные подтверждают роль ЭД при СД и дефиците Тобщ в развитии поражений яичек. Кроме того, определено, что при развитии гипотестостеронемии при уменьшении гонад имеет место усиление достоверной корреляционной зависимости между этими признаками и ЭД: от |r|=0,394, p<0,05 до|r|=0,860, p<0,05. Умеренные коррелятивные зависимости определены во всех группах при поиске связей между скоростью кровотока и маркерами ЭД: от |r|=0,121, p<0,05 до |r|=0,399, p<0,05.

Обсуждение. Сахарный диабет определен ВОЗ как эпидемия неинфекционного заболевания. По данным ВОЗ, в настоящее время в мире насчитывается около 180 млн больных СД [24]. К важной особенности СД 2 типа относится возникновение заболевания преимущественно в среднем и пожилом возрасте, а поскольку у мужчин по мере старения изменяется функциональная активность всей эндокринной системы, зачастую развитие СД происходит одновременно со снижением уровня эндогенного тестостерона [25–27]. В настоящее время уже установлено, что гипотестостеронемия в условиях СД оказывает разноплановое отрицательное влияние на организм пациента, в том числе в виде повышения инсулинорезистентности, прогрессирования тяжести артериальной гипертензии, нарушений обмена липидов крови [22, 28, 29].

Полученные нами в исследовании результаты позволяют высказать следующие соображения.

На степень компенсации СД 2 типа оказывает влияние уровень сывороточного Тобщ. Частота ЭД возрастает по мере снижения Тобщ. При снижении уровня Тобщ появляются и усиливаются взаимозависимости между интенсивностью ЭД и степенью компенсации СД, что позволяет считать ЭД при вторичном дефиците тестостерона предиктором прогрессирования СД. Эректильная дисфункция в условиях СД 2 типа одинаково часто определяется у пациентов с гипо- и нормопродукцией тестостерона. При этом интенсивность эректильных нарушений достоверно определяется уровнями Тобщ, демонстрируя максимальную выраженность при содержании Тобщ менее 8 нмоль/л. Наиболее часто признаки генерализованной ЭД выявляются при уровне Тобщ менее 15 нмоль/л, но достоверно усиливаются при содержании Тобщ менее 8 нмоль/мл.

У большинства пациентов с СД 2 типа существенно снижен объем тестикул. Наибольшее число таких пациентов имеет уровень Тобщ менее 8 нмоль/л. Существует прямая коррелятивная связь между уровнем Тобщ, показателями пиковой систолической скорости артериального кровотока в капсулярных артериях яичек и объемом тестикул. Кроме того, установлена связь между объемом яичек, снижением скорости кровотока в них и наличием признаков ЭД.

Заключение. Современные рекомендации EAU и ISSAM предлагают считать нижней границей нормы тестостерона 12 нмоль/л. Однако полученные в нашем исследовании результаты могут служить основанием возможного повышения верхней границы гипотестостеронемии с 12 до 15 нмоль/л. Считаем важным подчеркнуть очевидность существования пока еще недостаточно изученной проблемы дефицита тестостерона, протекающего в условиях нарушенного обмена глюкозы.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда в рамках гранта № 14-25-00052.


About the Autors


Corresponding author: I. I. Belousov – Ph.D., Associate Professor at the Department of Urology and Human Reproductive Health with the course of Pediatric Urology-Andrology, Rostov State Medical University; е-mail: belrost_dept@mail.ru


Similar Articles


Бионика Медиа