Молочная железа как своеобразный интракринный орган Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Уважаемые коллеги,

начиная с данного номера журнала Вестник репродуктивного здоровья, в нашем журнале в разделе «Дискуссионные материалы» будут публиковаться статьи с целью инициировать обсуждение спорного мнения, предложенного авторами, и принять взвешенное решение, другими словами - найти общую точку зрения.

Рассчитываем на продолжение конструктивного диалога. Полагаем, что наиболее удобным формат обсуждения будет в виде аргументированного мнения в виде письма в редакцию.

Редакцияжурнала

молочная железа как своеобразный ИНТРАКРИННый ОРГАН

В.П. Сметник, В.Н. Коновалова

ФГУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И. Кулакова Росмедтехнологий

(директор — академик РАМН Г.Т. Сухих)

В статье рассмотрены особенности молочной железы как интракринного органа, представлены пути синтеза и метаболизма эстрогенов в ее ткани. Приведены эпидемиологические данные по заболеваемости раком молочных желез (РМЖ) на фоне заместительной гормональной терапии (ЗГТ), рассмотрены факторы риска его развития. Подробно представлены пути метаболизма эстрогенов и свойства их гидроксиметаболитов. Приведены данные собственных исследований по определению уровней основных гидроксиметаболитов эстрогенов у женщин в постменопаузе группы низкого риска развития РМЖ и не принимающие препараты ЗГТ, а также их взаимосвязь с основными факторами риска РМЖ.

Ключевые слова: молочная железа, эстрогены, гидроксиметаболиты эстрогенов

В постменопаузе по мере снижения и прекращения синтеза яичниками эстрогенов последние образуются в периферических тканях из ДГЭА и ДГЭАС надпочечникового происхождения и в незначительном количестве — из Т и андростендиона (А4) яичникового и/или надпочечникового происхождения. Таким образом, у женщин в постменопаузе почти все

активные половые стероиды образуются в тканях-мишенях посредством интракринного механизма.

Термин «интракринология» был введен F. Labrie и соавт. в 1988 г. Интракринология — наука о синтезе активных стероидов в периферических тканях, в которых они оказывают эффект в тех же клетках, где и синтезируются, без выделения во внеклеточное пространство и общую циркуляцию [1] (рис. 1).

Трансформация андрогенов в эстрогены в периферических тканях-мишенях зависит от уровня экспрессии различных стероидогенных и метабо-лизирующих ферментов в каждой из этих тканей. Интракринное образование эстрогенов в периферических тканях женщин составляет около 75% в пременопаузе и 100% в постменопаузе. Поскольку локальный синтез половых стероидов может играть важную роль как в нормальных, так и в опухолевых тканях, чувствительных к гормонам, большое значение приобретают исследования в этом направлении для совершенствования терапевтических подходов. Все перечисленное особенно важно для понимания механизма развития гормонально-зависимого рака молочной железы (РМЖ), который представляет собой наиболее распространенное злокачественное заболевание у женщин в экономически разви-

тых странах. Однако этиология рака комплексная и представляет собой сочетание генетических, репродуктивных факторов и образа жизни.

В последние десятилетия идут жаркие дискуссии по поводу влияния эндо- и экзогенных гормонов на молочную железу и развития РМЖ. В этом плане заслуживают внимание такие факторы, как раннее менархе, поздняя менопауза, овариэктомия у молодых женщин и др. За исключением семейного анамнеза РМЖ, почти все установленные факторы риска имеют гормональный компонент, включая репродуктивные факторы, антропометрические данные, употребление алкоголя [2]. При этом следует отметить, что в структуре РМЖ гормональнозависимый доминирует над гормонально-незави-

симым и наследственно-обусловленным. В то же время с увеличением возраста, особенно после 65 лет, несмотря на «выключение» функции яичников и соответственно дефицит женских половых стероидов, риск развития РМЖ прогрессивно возрастает без применения экзогенных гормонов. Следовательно, существуют иные, локальные механизмы, независимые от содержания циркулирующих гормонов, так как ткань молочной железы (нормальная и опухолевая) содержит все необходимые ферменты для биосинтеза эстрогенов [3, 4]. Всвязи с чем молочную железу можно охарактеризовать как своеобразный интракринный орган (рис. 2).

В отношении развития злокачественного поражения клеток молочной железы эстрадиол (Е2)

Рисунок 1. Схема различных типов секреции и влияния стероидов [1].

Рисунок 2. Синтез и метаболизм эстрогенов в ткани молочной железы [4].

Ароматаза

Сульфотрансфераза

Эстрон

17в-Нвй II

Ароматаза

Сульфатаза 17в-НБй I

Эстрона сульфат

Сульфотрансфераза

Эстрадиол

17в-НЄО II - 17в-гидроксистероиддегидрогенеза II типа 17в>-НЭО I - 17$-гидроксистероиддегидрогенеза I типа

Эстрадиола

сульфат

Сульфатаза

2-, 4-, 16- Гидроксилазы

2-, 4- и 16а-гидроксиметаболиты

Рисунок 3. Метаболизм эстрогенов в ткани молочной железы [3].

2-МеОЕ2

2-ОНЕ2

2-МеОЕ

сомт

2-ОНЕ, 4-МеОЕ2

«не2 *

CYP1A1

CYP1B1

Л-ОИЕЛ

Е2'

16а-ОНЕ1

1бр-ОНЕ-,

4-МеОЕ

1

СОМТ,

1C^ketoE2

СОМТ — Catechal-O-Methyltransferase

(катехол-О-метилтрансфераза) 2-MeOE1 — 2-метоксиэстрон

4-MeOE1 — 2-метоксиэстрон 4-MeOE2 — 4-метоксиэстрадиол 2-MeOE2 — 2-метоксиэстрадиол

Е3 — эстриол Е2 — эстрадиол Е1 — эстрон

может выступать в качестве промотора, усиливая рост существующих раковых клеток. Однако Е2 и эстрон (Е1), два мощных эстрогена, представляют собой только 10-15% от всего количества производных эстрогенов в клетке, а 85-90% составляют их метаболиты. Окисление до 2-, 4- или 16а-гидрок-сипроизводных (ОНЕ) является одним из основных путей метаболизма эстрогенов в молочной железе. Затем метаболиты конъюгируются в глюкурониды и сульфаты, становясь растворимыми, и в таком виде выводятся с мочой, где может быть опраделено их концентрация в моче (рис. 3) [3].

2-Гидроксиметаболиты эстрогенов (2-ОНЕ) синтезируются при участии СУР1А1, в наибольшем количестве содержащемся в ткани молочной железы. СУР1А1 — индуцибельный фермент, уровень 2-ОНЕ1 в моче снижается при ожирении, повышается на фоне умеренной физической активности, а также при потреблении соевых продуктов, омега-3 жирных кислот и овощей, содержащих индол-3-карбинол (семейство крестоцветных) [3]. 2-ОНЕ являются слабыми эстрогенами и антиэстрогенами, сильными антиоксидантами, защищающими организм от перекисного окисления липидов и повреждения ДНК, что позволяет отнести их к «хорошим» противораковым эстрогенам. Кроме того, они индуцируют апоптоз в раковых клетках [3].

4-Гидроксипроизводные эстрогенов (4-ОНЕ) образуются при участии фермента CYP1B1 в молочной железе, матке и яичниках. Свойства 4-ОНЕ в основном изучались в исследованиях in vitro. Карцино-генное мутагенное действие 4-гидроксиэстрона (4-ОНЕ1) может объясняться влиянием его токсичных хиноловых метаболитов, индукцией продукции свободных супероксидных радикалов и повреждением ДНК вследствие разрыва связей между молекулами и образования депуринизированных оснований, в меньшей степени свойствами агонистов эстрогенов. Антиоксиданты (глутатион, аскорбат) и индол-3-карбинол замедляют переход 4-ОНЕ1 в хиноны и индуцируют их конъюгирование в безопасные соединения; дальнейший метаболизм 4-ОНЕ1 происходит при участии катехол-О-метилтрансферазы (COMT). Относительные концентрации этих метаболитов низкие [3].

16[|-Гидроксиэстрон (16[-ОНЕ^ — мощный агонист эстрогенов. Он образуется при помощи фермента CYP3A в печени и клетках-мишенях. Митоген-ность 16[-ОНЕ1 в 2 раза выше таковой Е2, так как 16[-ОНЕ1 может ковалентно необратимо связываться как с локусами эндоплазматического ретикулу-ма, так и с ядерными эстрогеновыми рецепторами, что обеспечивает стимуляцию на протяжении дней, а не часов; при этом эффект сохраняется до момента деградации связывающих белков [3].

По данным H.L. Bradlow и других исследователей, изучавших 2-ОНЕ1 и 16[-гидроксиметаболиты (16[-ОНЕ1) эстрогенов в моче у здоровых женщин и больных РМЖ, был сделан вывод, что низкое соотношение 2-ОНЕ1 и 16[-ОНЕ1 (менее 2) можно рассматривать как показатель внутренней эстрогено-вой активности и своеобразный биомаркер РМЖ. При этом преобладание пути 2-гидроксилирования в метаболизме эстрогенов снижает риск развития РМЖ [5—7]. В том числе имеются сообщения и об этнических различиях особенностей метаболизма эстрогенов, однако не все авторы поддерживают данную гипотезу [8—10].

Материалы и методы

Нами было проведено собственное исследование по изучению особенностей метаболизма эстрогенов у женщин в постменопаузе, представительниц русской популяции. В нашем исследовании принимали участие 60 здоровых женщин в возрасте от 45 до 64 лет (средний возраст 52,6±4,6 года, средняя длительность менопаузы 5,3±3,8 года, средний возраст наступления менопаузы 47,2±4,5 года), обратившиеся в Федеральный Центр «Здоровье женщин после 40 лет» на базе ФГУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кулакова Росмедтехнологий» с жалобами на проявления климактерического синдрома (КС) различной степени тяжести. Из исследования исключали пациенток с опухолями молочной железы и другими эстроген-зависимых злокачественными новообразованиями (рак эндометрия) в настоящее время и в анамнезе, с хроническими заболеваниями (сахарный диабет 2 типа, сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца, патология печени), тромбоэмболическими расстройствами, цереброваскулярными заболеваниями или инсультом, а также с маточными кровотечениями неясной этиологии. На протяжении минимум 3 мес до включения в исследование женщины не получали препараты ЗГТ. У всех женщин был тщательно собран анамнез; проведен общий и гинекологический осмотр, общеклиническое обследование, включавшее биохимический анализ крови с оценкой липидного состава, гемостазиограмму, УЗИ органов малого таза, цитологические мазки с шейки матки по Папаниколау, маммографию и денситометрию по показаниям.

У всех женщин проводили подсчет общепринятого за рубежом индекса риска развития РМЖ Gail, в котором учитываются возраст женщины, данные репродуктивного анамнеза, наследственная отяго-щенность по РМЖ, результаты обследования молочных желез, а также принадлежность к этнической группе. Прогностически безопасным считается уровень менее 1,66% на последующие 5 лет. Участницы нашего исследования относились к группе низкого риска развития РМЖ: индекс Gail в среднем составил 1,2±0,4.

Уровни 2-ОНЕ1 и 16[-ОНЕ1 эстрогенов в моче измеряли с помощью тест-системы Estramet 2/16 ELISA (ImmunaCare Corporation, Bethlehem, PA), основанном на конкурентном методе твердофазного иммуноферментного анализа. Эти тест-системы неоднократно тестировались на валидность и вос-

производимость для каждого метаболита, а также сравнивались с показателями газовой хроматографии — масс-спектрометрии. Кроме того, в своих последующих работах основатель теории о роли гидроксиметаболитов в процессах канцерогенеза

H.L. Bradlow сравнивали уровни 2-ОНЕ1 и 16[-ОНЕ1 и их соотношение в моче и плазме крови и не установили преимуществ того или иного метода [11].

Статистическую обработку данных выполняли с помощью «Microsoft Excel» и пакета прикладных программ «Statistica for Windows» v. 6.0, StatSoft Inc. (США). Для определения значимости различий использовали критерий Стьюдента (t) и непараметрические критерии Крускала—Уоллиса и Манна—Уитни для несвязанных совокупностей. Анализ количественных данных, изменяющихся в динамике, осуществляли с помощью критериев Фридмана и Вилкоксона. Корреляционный анализ проводили с вычислением коэффициента корреляции (rs) Пирсона. Статистически значимыми считали различия при р<0,05 (95% уровень значимости).

Результаты

Исходные уровни гидроксиметаболитов эстрогенов находились в пределах ожидаемых значений, соотношение 2-OHE1/16a-OHE1 превышало благоприятный рубеж и составляло 2,4±1,5. В целом наши данные совпадали с результатами других исследователей, в большей степени соответствовали результатам американских авторов (табл. 1).

В данной группе женщин мы не обнаружили взаимосвязи содержания гидроксиметаболитов эстрогенов и их соотношения с такими известными факторами риска РМЖ, как возраст, отягощенная по РМЖ наследственность, ожирение, возраст менархе (в том числе раннего менархе до 12 лет) и возраст менопаузы (в том числе поздней менопаузы).

Обращает внимание наличие взаимосвязи уровней гидроксиметаболитов с основными событиями репродуктивного анамнеза женщины: наличием беременности в анамнезе (для 2-ОНЕ1 rs=0,257, p<0,05), возрастом первых родов (для 2-ОНЕ1 rs=-0,413, p<0,01; для 16а-ОнЕ1 rs=-0,367, p<0,05), а также бесплодием (rs=-0,439, p<0,01 и rs=-0,268, p<0,05 соответственно). Влияние этих репродуктивных факторов на соотношение 2-ОНЕ1/16[-ОнЕ1 в постменопаузе не выявлено. Указанные данные могут быть подтверждением того, что молочная железа как часть репродуктивной системы женщины несет в себе отпечаток предшествующих событий; найденные взаимосвязи свидетельствуют о благоприятной защитной роли первой завершенной беременности до 30 лет и отрицательном воздействии бесплодия и поздних первых родов на состояние молочных желез (табл. 2).

Отрадно, что предшествующий прием препаратов ЗГТ не оказал негативного влияния на уровни гидроксиметаболитов (для 2-ОНЕ1 rs=0,257, p<0,05) и их соотношение (rs=0,300, p<0,05) (см. табл. 2).

При анализе подгрупп женщин, распределенных в зависимости от показателя соотношения 2-ОНЕ1/ 16[-ОНЕ1 (< 1, от 1 до 2 и > 2) нами были выявлены следующие закономерности (табл. 3).

Таблица 1. Средние уровни гидроксиметаболитов эстрогенов в моче и их соотношения у здоровых женщин в постменопаузе

Автор 2-ОНЕ1, нг/мг 16П-ОНЕ1, нг/мг 2-ОНЕ1/16П-ОНЕ1

Meilahn E.N., 1997 [6] 7,1 4,5 1,7

Coker A.L., 1997 [В] 24,16±22,33 10,06±8,43 2,52±1,66

Ursin G., 1999 [10] 6,09 (5,39-6,В7) 3,47 (3,11 -3,В7) 1,76 (1,60-1,93)

Riza E., 2001 [9] В,53 (4,64-11 ,В7) 7,50 (4,65-11,10) 1,12 (0,В0-1,73)

Atkinson C., 2002 [12] 6,В9 (6,06-7,В4) 5,9В (5,31-6,73) 1,15 (1,03-1,29)

Fowke JH., 2003 [13] 3,5 (2,7-5,4) 3,0 (2,5-3,9) 1,2 (0,7-2,0)

Reina C., 2004 [14] 4,98±0,85 2,37±0,45 2,74±0,24

Wellejus A., 2005 [15] 1,5 (0,5-3,В) 0,9 (0,4-2,4) 1,6 (0,6-3,5)

Kabat G.C., 2006 [16] 11,1 ±9,7 ,0 6, ± 6, ,0 ±1 ,0 2,

Собственные данные 10,6±6,1 ,6 6, ± ,9 5, ,5 ±1 ,4 2,

Таблица 2. Взаимосвязь между уровнями гидроксиметаболитов эстрогенов в моче и их соотношением и факторами репродуктивного анамнеза пациенток

Коэффициент корреляции (гз)

Параметр 2-ОНЕ1 16Ц-ОНЕ1 2-ОНЕ1/16П-ОНЕ1

Наличие беременности 0,257* 0,197 0,056

Роды в анамнезе 0,0В6 0,037 0,194

Возраст первых родов -0,413** -0,367** -0,01В

Первые роды в возрасте старше 30 лет -0,303* -0,277* -0,033

Бесплодие -0,439** -0,268* -0,253

Предшествующий прием препаратов для ЗГТ: 0,164 -0,01В 0,3001

менее 5 лет 0,257* 0,129 0,204

более 5 лет 0,045 -0,124 0,223

*р<0,05; **р<0,01

Таблица 3. Сравнительная характеристика подгрупп женщин в зависимости от уровня 2-ОНЕ1/16а-ОНЕ1

Параметр 2-ОНЕ1/16П-ОНЕ1 < 1 (n=7) 2-ОНЕ1/16П-ОНЕ1 от 1 до 2 (n=20) 2-ОНЕ1/16П-ОНЕ1>2 (n=33)

абс. % абс. % абс. %

Бесплодие 3 42,9 2 10,0 2 6,1***

Остеопороз 0 0,0 4 20,0* 5 15,2*

Заболевания сердечно-сосудистой системы 6 В5,7 15 75,0 15 45,5***

Длительность менопаузы более 5 лет 2 2В,6 9 45,0 21 63,6*

КС тяжелой степени 0 0,0 3 15,0 7 21,2*

Прием препаратов ЗГТ ранее 1 14,3 4 20,0 15 45,5***

*р<0,05 по сравнению с группой 2-ОНЕ1/16а-ОНЕ1 < 1

**р<0,05 по сравнению с группой 2-ОнЕ1/16а-ОнЕ1 от 1 до 2

***р=0,07

При анализе репродуктивных факторов значимых различий между подгруппами не выявлено, лишь в подгруппе с соотношением 2-ОНЕ1/16[|-ОНЕ1 < 1 было больше пациенток, страдавших ранее бесплодием (42,9%) — известным фактором риска развития РМЖ, однако различия не были статистически значимыми (р = 0,07).

Отсутствие женщин с остеопорозом в подгруппе с соотношением 2-ОНЕ1/16[-ОНЕ1 < 1 нам представляется закономерным за счет преобладания 16[-ОНЕ1, так как он обладает эстрогеноподобными свойствами и оказывает благоприятное воздействие на костную систему. По этой же причине в указанной подгруппе было больше пациенток, страдавших заболеваниями сердечно-сосудистой системы, так как у них снижено количество защитного 2-ОНЕ1, обладающего антиоксидантными свойствами. Все перечисленное также может служить объяснением отсутствия пациенток с тяжелым КС в группе с соотношением 2-ОНЕ1/16[-ОНЕ1 < 1 и их преобладание в подгруппе с соотношением 2-ОНЕ1/16[-ОНЕ1 > 2, где в связи с отсутствием биологически активных эстрогенов и их производных (таких как 16[-ОНЕ1) более выражены симптомы дефицита эстрогенов. При этом в ходе анализа всей группы женщин в целом мы не обнаружили взаимосвязи уровней гидроксиметабо-литов эстрогенов в моче и их соотношения и степени тяжести КС. Согласно данным, представленным в табл. 2, у женщин, ранее принимавших препараты ЗГТ, чаще выявляется благоприятное соотношение 2-ОНЕ1/16[-ОНЕ1 > 2, что, вероятно, свидетельствует об отсутствии негативного влияния экзогенных гормонов на гидроксиметаболизм эстрогенов.

В группе женщин с показателями соотношения гидроксиметаболитов эстрогенов < 1 мы установили четкую обратную зависимость наличия отягощен-

ной онкологической наследственности у пациентки от соотношения 2-ОНЕ1/16[-ОНЕ1 (гз=-0,791, р<0,05) и прямую — от уровнем 16[-ОНЕ1 (гз=0,791, р<0,05). Именно в этой группе была выявлена взаимосвязь уровня 2-ОНЕ1 и факторов репродуктивного анамнеза, таких как наличие беременности (гз=0,861, р<0,01), возраст первых родов (гз=-0,870, р<0,05), особенно старше 30 лет (гз=-0,828, р<0,05).

Таким образом, полученные нами данные подтверждают точку зрения о том, что молочная железа является своеобразным интракринным органом, в котором синтезируются эстрогены из андрогено-вых предшественников с последующим превращением в активные и неактивные метаболиты. Роль гидроксиметаболитов эстрогенов в генезе пролиферативных заболеваний молочных желез продолжает интенсивно обсуждаться и изучаться как в экспериментальных, так и клинических исследованиях.

Заключение

С учетом всего изложенного становится ясным, что перед назначением ЗГТ особо важным является тщательное обследование женщины, оценка возможных факторов риска, адекватный выбор препарата для ЗГТ. Определение уровней гидроксиметаболи-тов эстрогенов в моче и их соотношения — важный дополнительный фактор оценки локального синтеза и метаболизма эстрогенов в молочной железе. Поэтому данный метод может использоваться в комплексной оценке состояния молочных желез, а также для выбора пути введения эстрогенсодержащих препаратов (парентеральный или пероральный). Существуют данные, что парентеральные формы препаратов для ЗГТ более благоприятно влияют на гидроксиметаболизм эстрогенов.

Литература

1. Labrie F. et al. Breast. In: A.R. Genazzani, F. Petralgia, P.G. Artini. Advances (ed). Gynecological Endocrinology. Parthenon Publishing Group 2004; 246.

2. Key T.J. et al. Epidemiology of breast cancer. Lancet Oncol 2001; 2: 133-140.

3. Lord R.S. et al. Estrogen metabolism and diet-cancer connection: rationale for assissing the ratio of urinary hydroxylated estrogen metabolites. Alternat Med Rev 2002; 7 (2): 112-129.

4. Reed M.J. Role of enzymes and tissue-specific actions in steroids. Maturitas 2004; 48 (1): 18-23.

5. Bradlow H.L. et al. 2-Hydroxyestrone: the «good» estrogen. J Endocrinol 1996; 150: 259-265.

6. Meilahn E.N. et al. Do urinary oestrogen metabolites predict breast cancer? Guernsey III cohort follow-up. Br J Cancer 1998; 78: 1250-1255.

7. Muti P. et al. Estrogen metabolism and risk of breast cancer: a prospective study of the 2:16alphahydroxyestrone ratio in premeno-pausal and postmenopausal women. Epidemiology 2000; 11: 635-640.

8. Coker A. et al. Ethnic differences in estrogen metabolism in healthy women. J Natl Cancer Inst 1997; 89: 89-90.

9. Riza E. et al. Urinary estrogen metabolites and mammo-graphic parenchymal patterns in postmenopausal women. Cancer Epidemiol Biomark Prev 2001; 10: 627-634.

10. Ursin G. et al. Urinary 2-hydroxyestrone/16alphahydroxyestrone ratio and risk of breast can-cer in postmenopausal women. J Natl Cancer Inst 1999; 91: 1067-1072.

11. Bradlow H.L., Jernstr m H., Sepkovic D.W. et al. Comparison of plasma and urinary levels of 2-hydroxyestrogen and 16 alpha-hydroxyestrogen metabolites. Mol Genet Metab 2006; 87 (2): 135146.

12. Atkinson C. et al. Effects of a moderate intensity exercise intervention on estrogen metabolism in postmenopausal women. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2002; 13: 868-874.

13. Fowke J.H. et al. Urinary estrogen metabolites and breast cancer: differential pattern of risk found with pre- versus posttreatment collection. Steroids 2003; 68 (1): 65-72.

14. Reina C. et al. The oxidative metabolism of estrogen modulates response to ERT/HRT in postmenopausal women. Bone 2004; 35: 682-688.

15. Wellejus A. et al. Urinary hydroxyestrogens and breast cancer risk among postmenopausal women: a prospective study. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2005; 14 (9): 2137-2142.

16. Kabat G.C. et al. Estrogen metabolism and breast cancer. Epidemiology 2006; 17 (1): 80-88.

Поступила 12.09.2008