The effect of testosterone on the rate of oxygen consumption by prostate tissue

Full Text

Введение. Последние десятилетия ознаменованы повышением интереса государства и общества к междисциплинарным проблемам сохранения и укрепления репродуктивного потенциала нации [1]. Можно проследить несколько противоречивых тенденций. С одной стороны, внедряются стандарты оказания медицинской помощи, жестко регламентирующие лечебные мероприятия. С другой стороны, всё большее внимание уделяется проблемам коморбидности и индивидуализации фармакотерапии в каждом конкретном случае.

В этой связи одна из актуальных задач современной практической медицины — выявление параметров зависимости между величиной воздействия (дозой лекарственного вещества) и ответом биологической системы (эффектом) [2]. Для ее успешного решения необходимо четкое понимание механизма действия лекарственного вещества на молекулярном, клеточном и тканевом уровнях.

Все сказанное выше в полной мере применимо к мужскому половому гормону тестостерону, который на протяжении многих десятилетий представляет интерес для фармакологов и урологов.

Мужской половой гормон тестостерон считается одним из главных веществ, способствующих развитию и поддержанию многих атрибутов мужского организма — первичных и вторичных половых признаков, либидо, эякуляции, оргазма [3]. Физиологические эффекты андрогенов и тестостерона, в частности, зависят от множества факторов, таких как количество молекул в крови и тканях, распределение молекул и их метаболитов внутри клеток, взаимодействия с рецепторами [4]. Соответственно, чем меньше в организме тестостерона, тем менее выражены мужские половые признаки [5].

Не вызывает сомнения тот факт, что андрогенодефицит тесно взаимосвязан с проявлениями метаболического синдрома, инсулинорезистентностью, ожирением [6].

Вместе с тем общеизвестны риски и ограничения заместительной терапии тестостероном, особенно у лиц с заболеваниями простаты [7].

К сожалению, за почти 90 лет с момента открытия и химического синтеза тестостерона молекулярные механизмы его действия на простату — этот важный орган мужской мочеполовой системы — детально не изучены. Нет ясного понимания структуры и локализации андрогенных рецепторов в клетках простаты. Отсутствует единая система единиц измерения концентрации тестостерона в крови. Нет единой методологии оценки биологического эффекта тестостерона и его активного метаболита — дигидротестостерона — в ткани предстательной железы.

Цель. Изучение влияния тестостерона на скорость потребления кислорода гомогенатами простаты крыс.

Материал и методы. Настоящее исследование было рассмотрено и одобрено на заседании Комитета по этике Государственного бюджетного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Казанская государственная медицинская академия» Минздрава России (протокол № 3/05 от 6 мая 2015 г.).

Исследование проведено на 30 здоровых старых беспородных белых крысах-самцах в возрасте 2,5–3 года. Масса составляла 450–550 г. Объекты исследования были путем рандомизации разделены на 2 группы — опытную (15 особей) и контрольную (15 особей). Животные обеих групп вводились в наркоз. Для наркоза использован препарат Золетил-100 в дозе 10 мг/кг.

В последовательности манипуляций, выполненных животным опытной и контрольной групп, было лишь одно различие. Крысам-самцам опытной группы сразу же после введения их в наркоз на кожу в области нижней стенки брюшной полости наносился водно-спиртовой бесцветный гель, содержащий 1 % ­тестостерона (препарат Андрогель). Масса наносимого геля составляла 36 мг. При нанесении на кожу гель быстро всасывается, и тестостерон попадает в организм.

Крысам-самцам контрольной группы никакие вещества не наносились.

Через 30 минут после этого животных каж­дой из групп оперировали под наркозом. У крыс обеих групп проводилась простатэктомия. Из простаты делали гомогенат. Далее этот гомогенат вносился в склянку для определения скорости потребления кислорода (склянка БПК) объемом 250 мл (шлиф 14), заполненную 0,9 % раствором натрия хлорида при температуре 36,6 ˚С. Сразу же после внесения гомогената в склянку БПК вводился амперометрический датчик растворенного кислорода с термоэлектрическим преобразователем (ДКТП-02), который был подключен к анализатору жидкости «Эксперт-001».

Перед погружением гомогенатов концентрация кислорода в 0,9 % растворе натрия хлорида в склянках БПК была одинаковой — 6,7 мг О2/л и в контрольной группе, и в опытной группе.

После погружения гомогената в склянке БПК создавались условия герметичности. Затем склянка вместе с гомогенатом помещалась в термостат на 30 минут, где находилась при температуре 36,6 ˚С.

После термостатирования проводилось измерение концентрации растворённого кислорода в склянке БПК (рис. 1).

Таким образом, измерение биохимического потребления кислорода производилось амперометрическим методом в соответствии с методикой ПНД Ф 14.1:2:3.4.123-97 «Методика выполнения измерений биохимической потребности в кислороде после n-дней инкубации в поверхностных пресных, подземных (грунтовых), питьевых, сточных и очищенных сточных водах» [8]. Приборы и посуда, используемые в соответствии с ней, их названия являются стандартными и сертифицированными [8].

Статистическая обработка результатов экспериментов была проведена с использованием t-критерия Стьюдента [9].

Результаты. В результате исследований было показано, что в группе, подвергнутой воздействию препарата Андрогель, концентрация кислорода уменьшается быстрее, чем в контрольной. Это означает, что тестостерон повышает скорость потребления кислорода тканью простаты (рис. 1) (p < 0,05) [9].

 

Рис. 1. Различия скоростей потребления ­кислорода ­тканью простаты. 0 минут — старт экспериментов, 30 минут — окончание экспериментов, прерывистая линия — контрольная группа (без тестостерона). Сплошная, толстая линия — опытная группа (тестостерон).

 

Графически результаты исследования показаны на рис. 1.

Обсуждение. Таким образом, тестостерон обладает оригинальным действием на простату, которое не было описано ранее кем-либо: он повышает скорость потребления кислорода тканью простаты. Этот фармакологический эффект тестостерона может стать основой персонализированного назначения его пациентам с симптомами нарушения функции нижних мочевых путей (СНМП), а также с позиций теории кислородного обеспечения организма способен объяснить, почему эффективность его назначения пациентам с СНМП индивидуальна.

«Симптомы нижних мочевых путей (СНМП)» — это термин, которым принято обозначать типичные жалобы пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ), хроническим простатитом (ХП) и дисфункцией мочевого пузыря. В их число входят учащенное мочеиспускание, ноктурия, слабая струя мочи и ряд других [10, 11].

Анализ литературы, посвященной СНМП, позволяет заключить, что ишемические процессы в органах таза человека являются одной из главных причин СНМП. В течение последних десятилетий накоплено множество данных, убедительно свидетельствующих о важной либо даже о главной роли ишемических процессов в простате и органах малого таза в этиологии и патогенезе ДГПЖ и ХП [10, 11].

С нашей точки зрения, изучение влияния тестостерона на скорость потребления кислорода тканью простаты может стать ключом к пониманию этого комплекса проблем.

Вывод. Тестостерон повышает скорость потребления кислорода тканью простаты.

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

A O Lobkarev

Kazan State Medical Academy, Branch Campus of the FSBEI FPE RMACPE MOH Russia “Clinic of Ambulatory Urology”

Author for correspondence.
Email: Lobkarev@gmail.com
Kazan, Russia

R Kh Khafiz’yanova

Kazan State Medical University

Email: Lobkarev@gmail.com
Kazan, Russia

O A Lobkarev

Kazan State Medical Academy, Branch Campus of the FSBEI FPE RMACPE MOH Russia “Clinic of Ambulatory Urology”

Email: Lobkarev@gmail.com
Kazan, Russia

References

Supplementary files