IX STRESZCZENIE. Celami szczegółowymi badania były:

Transkrypt

1 IX STRESZCZENIE Łagodny rozrost gruczołu krokowego (BPH) i zaburzenia metaboliczne są ważnymi czynnikami wpływającymi na jakość życia uwarunkowaną stanem zdrowia (HRQoL Health Related Quality of Life) starzejących się mężczyzn. Wiele badań dotyczy związku między BPH a zespołem metabolicznym (MetS). Może on wynikać z faktu, że zmiany stężeń hormonów, białek i zaburzenia metaboliczne predysponują do rozwoju BPH. Istnieje niewiele publikacji porównujących stężenie hormonów płciowych w surowicy krwi i w tkance prostaty mężczyzn z BPH i bez BPH. Nie ma natomiast prac, które porównują stężenia hormonów płciowych w surowicy krwi i w homogenatach tkanki prostaty mężczyzn z BPH w zależności od współwystępowania MetS. Na podstawie badań dotyczących porównania stężeń hormonów płciowych w surowicy i w tkankach prostaty istnieją rozbieżności w ocenie tych stężeń. Do przyczyn rozwoju BPH należy także istniejący w gruczole krokowym proces zapalny. Oprócz tego MetS można uznać za przewlekły stan zapalny organizmu, występujący w poszczególnych czynnikach diagnostycznych tego zespołu takich jak: miażdżyca, cukrzyca czy nadciśnienie tętnicze. Powoduje to ciągłą przebudowę tkanek. Kwasy tłuszczowe odgrywają istotną rolę w inicjowaniu układu immunologicznego człowieka. Liczne dowody naukowe sugerują, że jednonienasycone kwasy tłuszczowe wpływają na redukcję kluczowych czynników ryzyka dla MetS. Wielonienasycone kwasy tłuszczowe, odgrywają natomiast istotną rolę w prawidłowym funkcjonowaniu organizmu człowieka układu krążenia, jak i również w generowaniu odpowiedzi zapalnej. Celem głównym pracy była ocena stężeń wybranych hormonów i białek w surowicy i w homogenatach prostaty oraz ocena profilu lipidowego mężczyzn z łagodnym rozrostem gruczołu krokowego i współistniejącym zespołem metabolicznym. Celami szczegółowymi badania były: 1. Porównanie średnich wartości stężeń: insuliny, hormonu luteinizującego, całkowitego testosteronu, wolnego testosteronu, estradiolu, białka wiążącego hormony płciowe, siarczanu dehydroepiandrosteronu oraz insulinopodobnego czynnika wzrostu 1 w surowicy krwi oraz w homogenatach prostaty mężczyzn z łagodnym rozrostem gruczołu krokowego, z zespołem metabolicznym i bez tego zespołu.

2 2. Analiza kwasów tłuszczowych u pacjentów z łagodnym rozrostem gruczołu krokowego w zależności od występowania zespołu metabolicznego. 3. Analiza profilu lipidowych markerów stanu zapalnego (markery zapalenia, pochodne kwasu arachidonowego i linolowego) u pacjentów z łagodnym rozrostem gruczołu krokowego w zależności od występowania zespołu metabolicznego. W badaniu wzięło udział 153 mężczyzn z rozpoznanym BPH w wieku lat, którzy byli zakwalifikowani do przezcewkowej elektroresekcji prostaty (TURP) w Klinice Urologii i Onkologii Urologicznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie oraz 78 pacjentów wytypowanych w Podstawowej Opiece Zdrowotnej, którzy nie zgłaszali żadnych objawów charakterystycznych dla BPH. Pacjentów podzielono na dwie grupy: z MetS i bez MetS, zdiagnozowanego na podstawie kryteriów Międzynarodowej Federacji Diabetologicznej (IDF) U wszystkich pacjentów oznaczono metodą ELISA stężenia hormonów w surowicy: całkowitego testosteronu (TT), wolnego testosteronu (TF), insuliny (I), siarczanu dehydroepiandrosteronu (DHEAS), estradiolu (E2), hormonu luteinizującego (LH), insulinę (I) i stężenia białek: globuliny wiążącej hormony płciowe (SHBG) i insulinopodobnego czynnika wzrostu-1 (IGF-1). W grupie badanej pobrano także skrawki tkanki gruczołu krokowego uzyskanych od pacjentów podczas TURP. Zostały one zamrożone w ciekłym azocie. W homogenatach określono stężenia tych samych hormonów i białek co w surowicy. Dodatkowo w grupie badanej oznaczono stężenia kwasów tłuszczowych, w tym lipidowych markerów stanu zapalnego. Chromatografię gazową przeprowadzono stosując Agilent Technologies 7890A GC System. Analiza stężeń hormonów i białek w grupie kontrolnej i badanej wykazała istotne różnice w stężeniu DHEAS i TF, co może świadczyć o wpływie BPH na ich stężenia. Porównując stężenia hormonów i białek w surowicy do ich stężeń w tkance, w grupie badanej wykazano istotne różnice w przypadku DHEAS i E2. Istniała statystycznie istotna różnica w grupie badanej pod względem stężeń SHBG w surowicy w grupie z MetS i bez MetS, ale nie w stężeniu SHBG w tkance prostaty. Podobny związek zaobserwowano w odniesieniu do IGF-1, którego stężenie w surowicy były znacząco wyższe u pacjentów z MetS. Zespół metaboliczny miał wpływ na stosunek stężeń hormonów w surowicy do ich stężeń w tkance prostaty. Analiza wykazała liczne korelacje pomiędzy stężeniami parametrów biochemicznych a stężeniami hormonów i białek w surowicy i tkance gruczołu krokowego u pacjentów z BPH i z MetS oraz bez MetS. Pacjenci z nieprawidłową masą ciała mieli niższe stężenie SHBG niż pacjenci z prawidłową masą ciała. Odznaczali się oni

3 także wyższym stężeniem I. U pacjentów z cukrzycą stężenie SHBG w tkance było wyższe niż w surowicy, natomiast stężenie E2 było niższe. Pacjenci z nadciśnieniem tętniczym odznaczali się niższym stężeniem DHEAS niż pacjenci bez nadciśnienia tętniczego. Wyższe wartości stężenia DHEAS w surowicy mieli pacjenci stosujący statyny, natomiast niższe stężenie TF w surowicy mieli w porównaniu do pacjentów bez zaburzeń lipidowych. Analiza stężeń kwasów tłuszczowych, w tym lipidowych markerów stanu zapalnego u pacjentów z BPH wykazała, że MetS nie przyczynił się do istotnych zmian w stężeniach badanych kwasów. Przeanalizowaliśmy również związek między stężeniami kwasów tłuszczowych a parametrami diagnostycznymi MetS. Szczególne nieprawidłowości były związane z pojedynczymi zmianami w stężeniach kwasów tłuszczowych. Pacjenci stosujący statyny mieli wyższe stężenia LTX A45S, 6R15R i LTX A45S, 6R w porównaniu do pacjentów nie stosujących statyn. U pacjentów z cukrzycą stężenia C18:3n3, C20: 5n3, C22: 6n3 były istotnie wyższe niż u pacjentów bez cukrzycy. Niższe wartości, pacjenci bez nadciśnienia tętniczego, mieli w przypadku większej masy ciała, obwodu talii, C22:5w3 i C22:6n3 niż pacjenci z nadciśnieniem tętniczym, natomiast mieli wyższe stężenie 9S HODE. Pacjenci z nieprawidłową masą ciała mieli wyższe stężenie 15- HETE od pacjentów z prawidłową masą ciała. Występowanie MetS u pacjentów z BPH wiązało się ze zmianami stężeń hormonów i białek. Zmiany te jednak nie zawsze były równoważne zmianom w stężeniach tych parametrów w tkance prostaty. Należy również wspomnieć, że MetS u pacjentów z BPH miał wpływ na równowagę ilościową między stężeniami SHBG i IGF-1 w surowicy i tkance prostaty. Ponadto zmiany w stężeniach kwasów tłuszczowych wpływają na parametry biochemiczne i hormonalne u pacjentów z BPH. Dodatkowo lipidowe mediatory stanu zapalnego mogą wpływać na stężenia parametrów biochemicznych i hormonalnych, w zależności od obecności MetS u pacjentów z BPH. Wyniki uzyskane w pracy wskazują na konieczność dalszych badań dotyczących stężeń hormonów, białek i kwasów tłuszczowych, w tym eikozanoidów, i ich wpływu na rozwój MetS, a także przebieg i obraz kliniczny BPH.

4 X ABSTRACT Benign prostatic hyperplasia (BPH) and metabolic disorders are important contributors to the quality of life of aging men. Many studies concern the relationship between BPH and the metabolic syndrome (MetS). This may result from the fact that changes in the levels of hormones and proteins as well as metabolic disorders predispose to the development of BPH. At the same time, few publications have been carried out to compare the levels of sex hormones in blood serum and prostate tissue in men with and without BPH. Reports on the levels of sex hormones in blood serum and prostate tissue homogenate of BPH patients with regard to concomitant MetS are not available at all. Studies comparing sex hormone levels in serum and prostate tissue have provided ambiguous results. The causes of BPH also include an inflammatory process in the prostate gland. MetS can be regarded as chronic inflammation of the body that involves tissue remodeling and is observed in such health problems as atherosclerosis, diabetes, hypertension. Fatty acids play an important role in the initiation of the immune response. There is abundant scientific evidence suggesting that monounsaturated fatty acids reduce the main risk factors for MetS. Polyunsaturated fatty acids, on the other hand, are essential for the proper functioning of the body (including the cardiovascular system), and for generating the body's inflammatory response. The main purpose of the study was to assess the levels of selected hormones and proteins in blood serum and prostate tissue homogenate, and to analyze the lipid profile in men with BPH and concomitant MetS. The detailed objectives of the study were: 1. To compare the mean levels of insulin (I), luteinizing hormone (LH), total testosterone (TT), free testosterone (TF), estradiol (E2), sex hormone-binding globulin (SHBG), dehydroepiandrosterone sulphate (DHEAS), and insulin-like growth factor-1 (IGF-1) in blood serum and prostate tissue homogenate in BPH patients with and without MetS. 2. To analyze fatty acids in BPH patients with regard to MetS. 3. To analyze the profile of lipid inflammatory markers (inflammatory markers, arachidonic acid (AA) and linolenic acid (LA) derivatives) in BPH patients with regard to MetS. The study involved 153 men diagnosed with BPH, aged years, qualified for transurethral resection of the prostate (TURP) in the Clinic of Urology and Urologic Oncology,

5 Pomeranian Medical University in Szczecin, and 78 primary care patients showing no BPH symptoms. The patients were divided into two groups with MetS and without MetS on the basis of the criteria proposed by the International Diabetes Federation (IDF) in The serum levels of hormones total testosterone, free testosterone, insulin, dehydroepiandrosterone sulphate, estradiol, luteinizing hormone, as well as the serum levels of proteins: sex hormonebinding globulin, and insulin-like growth factor-1 were determined in all patients by the ELISA method. The prostate tissue sections obtained from the patients during transurethral resection of the prostate were frozen in liquid nitrogen. The levels of the same hormones were also measured in prostate tissue homogenates. Additionally, the levels of fatty acids, including inflammatory lipid markers, were determined in the study sample. Gas chromatography was performed using the Agilent Technologies 7890A GC System. Analysis of hormones and proteins in the control and study groups demonstrated significant differences in the levels of DHEAS and TF, which may indicate that they are affected by BPH. The comparison of the levels of hormones and proteins in serum and prostate tissue in the study group revealed significant differences in the levels of DHEAS and E2. In the study group, there was a statistically significant difference in serum SHBG levels between the men with and those without MetS. Such a difference with reference to SHBG levels in prostate tissue was not noted. A similar relationship was observed in the case of IGF-1, whose levels in serum were significantly higher in the patients with MetS. MetS affected the ratio of hormone levels in serum to hormone levels in prostate tissue. Our analysis demonstrated numerous correlations between the levels of biochemical parameters and the levels of hormones and proteins in serum and prostate tissue in BPH patients with and without MetS. The patients with abnormal body weight had lower SHBG levels and higher I levels than those with normal weight. In the patients with diabetes, the levels of SHBG in tissue were higher than in serum, whereas the levels of E2 were lower. The patients with hypertension had lower levels of DHEAS than their counterparts without this health problem. The patients using statins had higher serum levels of DHEAS and lower serum TF levels than the patients without lipid disorders. Analysis of the levels of fatty acids, including inflammatory lipid markers, in the patients with BPH demonstrated that MetS did not contribute to substantial changes in the levels of the studied acids. We also assessed the link between the levels of fatty acids and diagnostic parameters for MetS. The main abnormalities were associated with single changes in the levels of fatty acids. The patients using statins had higher levels of LTX A45S, 6R15R and LTX A45S,

6 6R compared with non-users of statins. The patients with diabetes had considerably higher levels of C18:3n3, C20:5n3, C22:6n3 than their non-diabetic counterparts. The patients without hypertension had lower values for body weight, waist circumference, C22:5w3, and C22:6n3, and higher levels of 9S HODE than those with hypertension. The patients with abnormal body weight had higher levels of 15-HETE than the patients with normal body weight. In the patients with BPH, MetS was associated with changes in the levels of hormones and proteins. They, however, were not always equivalent to changes in the levels of these parameters in prostate tissue. It should also be mentioned that MetS in BPH patients have an impact on the quantitative balance between the levels of SHBG and IGF-1 in serum and prostate tissue. Moreover, changes in the levels of fatty acids have effects on biochemical and hormonal parameters in BPH patients. Additionally, lipid inflammatory mediators can influence the levels of biochemical and hormonal parameters, depending on the coexistence of MetS in patients with BPH. Our results show a necessity for further research on the levels of hormones, proteins and fatty acids (including eicosanoids), and their influence on the development of MetS, as well as the course and clinical picture of BPH.