/ ORIGINAL PAPERS Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology Tom/Volume 55; Numer/Number 4/2004 ISSN 0423-104X Serum ghrelin level in men is lower than in women and it decreases with age and with decline of serum testosterone level Jarosław Kozakowski, Piotr Dudek, Stefan Zgliczyński Department of Endocrinology, Medical Center of Postgraduate Education, Warsaw Abstract Objective. Ghrelin is an important hormone that participates in the control of energy homeostasis. It s reported to activate hypothalamic neuropeptide Y/agouti related protein neurons and to block leptin-induced feeding. Ghrelin is also known to be a potent stimulator of growth hormone (GH) release in healthy adults. Ghrelin activity is dependent upon the octanoylation of the peptide. In the human stomach the ratio of octanoylated to deoctanoylated ghrelin was found to be roughly 3:1. We compared serum total and active ghrelin levels in healthy men and women, and then we examined the correlation of ghrelin levels with age, weight and body composition, blood lipids, glucose, insulin, GH and sex hormones in healthy men. Material and methods. The study included 17 men aged 16-73 yrs, mean 47.4±18.3 (mean ± SD) and 8 women aged 28-55 yrs (41.4±12.8). The serum concentration of fasting total and active ghrelin, leptin, GH, insulin-like growth factor I, glucose, insulin, estradiol, testosterone and dihydroepiandrosterone-slufate were measured. The patients underwent assessment of body height, weight and body composition. Body mass index (BMI) was calculated. Results. Fasting serum total ghrelin level was significantly lower in men compared to women (men vs. women: mean 1144.2±293 vs. 1685.6±243; p<0.0005). In men significant negative correlation between age and serum total ghrelin level (r=-0.52, p<0.05) was observed. Body fat correlated negatively with total ghrelin level (r= -0.63, p<0.05) and positively with leptin level (r= 0.84, p<0.003). Also BMI correlated positively with serum leptin level (r= 0.58, p<0.02). Serum testosterone level correlated with active ghrelin level (r= 0.51, p<0.05). Conclusions: We show for the first time that the total ghrelin level is lower in men than in women. We found that the serum active ghrelin level decreases with age and the serum total ghrelin level decreases with increase in fat mass. We also demonstrate for the first time that serum testosterone level in men correlates with active ghrelin level. (Pol J Endocrinol 2004; 4(55): 414-420) Key words: ghrelin, active ghrelin, testosterone 414
/ ORIGINAL PAPERS Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology Tom/Volume 55; Numer/Number 4/2004 ISSN 0423-104X U mężczyzn stężenie ghreliny jest niższe niż u kobiet i obniża się wraz z wiekiem i spadkiem stężenia testosteronu Jarosław Kozakowski, Piotr Dudek, Stefan Zgliczyński Klinika Endokrynologii CMKP, Warszawa Streszczenie Cel. Ghrelina jest ważnym hormonem biorącym udział w regulacji homeostazy energetycznej ustroju, wpływającym na procesy łaknienia i przyswajania energii. Ghrelina ponadto niezależnie od GHRH pobudza wydzielanie hormonu wzrostu. W ustroju ghrelina obecna jest w formie aktywnej, zawierającej grupę oktanoilową, jak i nieaktywnej, której znacznie nie jest jeszcze dokładnie ustalone. Celem pracy było porównanie stężenia ghreliny całkowitej i aktywnej w surowicy u zdrowych kobiet i mężczyzn oraz określenie współzależności stężenia ghreliny u mężczyzn od wieku, ciężaru i wskaźnika masy oraz składu ciała, wydzielania hormonu wzrostu i IGF- 1, wskaźników metabolizmu węglowodanów i stężenia hormonów płciowych. Materiał i metody. Materiał stanowiło 17 mężczyzn w wieku od 16 do 73 lat, śr. 47,4±18,3; (śr. ± SD) i 8 kobiet w wieku od 28 do 55 lat (41,4±12,8). Badanym rano na czczo pobierano krew celem oceny stężenia ghreliny całkowitej i aktywnej, leptyny, GH, IGF-1, glukozy i insuliny, cholesterolu całkowitego i triglicerydów oraz estradiolu, testosteronu i siarczanu dehydroepiandrosteronu. Określano wzrost, ciężar ciała i wyliczano BMI oraz dokonywano pomiarów składu ciała. Wyniki. U mężczyzn stężenie ghreliny całkowitej było niższe niż u kobiet (odpowiednio: 1144,2±293 i 1685,6±243,3 pg/ml; p<0,0005) i zmniejszało się wraz z wiekiem (r=-0,52, p<0,04). U mężczyzn wykazano ujemną korelację między masą tłuszczu a stężeniem ghreliny całkowitej (r=-0,63, p<0,05) a także dodatnią korelację między masą tłuszczu a stężeniem leptyny (r= 0,84, p<0,003). Stwierdzono ponadto dodatnią korelację między wskaźnikiem masy ciała i stężeniem leptyny (r=0,58, p<0,02). Spadkowi stężenia testosteronu u mężczyzn towarzyszyło obniżanie się stężenia ghreliny aktywnej (r=0,51, p<0,05). Podsumowanie wyników. Po raz pierwszy wykazano, że u mężczyzn stężenie ghreliny całkowitej jest niższe niż u kobiet. Stężenie ghreliny aktywnej zmniejsza się wraz z wiekiem, a ghreliny całkowitej zmniejsza się ze wzrostem masy tłuszczu. Po raz pierwszy wykazano również, że spadkowi stężenia testosteronu u mężczyzn towarzyszy zmniejszanie się stężenia ghreliny aktywnej. (Endokrynol Pol 2004; 4(55): 414-420) Słowa kluczowe: ghrelina, aktywna ghrelina, testosteron Jarosław Kozakowski Klinika Endokrynologii CMKP Szpital Bielański ul. Cegłowska 80 01-809 Warszawa 415
Poziom ghreliny zależy od płci, wieku i stężenia testosteronu Kozakowski J. Wstęp Ghrelina jest hormonem biorącym udział w regulacji bilansu energetycznego ustroju. Została odkryta w 1999 roku jako naturalny ligand receptorów dla tzw. substancji pobudzających wydzielanie hormonu wzrostu (Growth Hormone Secretagouges - GHS), które działają niezależnie od Growth Hormone Releasing Hormone (GHRH) w następstwie łączenia się ze swoistym receptorem związanym z białkiem G [1]. Jest białkiem złożonym z 28 aminokwasów odznaczającym się unikalną budową ze względu na grupę n-oktanoilową zawierającą kwas kaprylowy, przyłączoną do trzeciego w łańcuchu peptydowym aminokwasu seryny [2]. Gen odpowiedzialny za syntezę ghreliny wykazuje ekspresję głównie w żołądku, a także w innych odcinkach przewodu pokarmowego, w podwzgórzu i w przysadce mózgowej [3]. Ghrelina uczestniczy w fizjologicznym mechanizmie wydzielania GH działając synergistycznie do GHRH [4]. W ustroju ghrelina obecna jest w formie aktywnej, zawierającej grupę oktanoilową, jak i nieaktywnej, której znacznie nie jest jeszcze dokładnie ustalone. Stwierdzono, że w żołądku stosunek stężenia ghreliny zawierającej resztę kwasu kaprylowego do ghreliny nieaktywnej wynosi ok. 3:1. W 2000 roku wykazano, że ghrelina bierze udział w regulacji homeostazy energetycznej nasilając łaknienie i hamując oksydację tłuszczu, prowadząc w ten sposób do wzrostu jego masy. Jest określana mianem hormonu głodu i wykazuje ujemną korelację z hormonami sytości, takimi jak insulina i leptyna [5, 6]. Stwierdzono, że stężenie ghreliny obecnej w krążeniu wykazuje rytm dobowy, ze wzrostem w okresach przed posiłkami i ok. godz. 2 00 w nocy i spadkami po spożyciu posiłku [7]. Jak dotąd nie zostało jednak wyjaśnione, jak zmienia się stężenie ghreliny u zdrowych ludzi w zależności od wieku, płci, wskaźników antropometrycznych i metabolicznych. Cel pracy Celem pracy było porównanie stężenia ghreliny całkowitej i aktywnej w surowicy u zdrowych mężczyzn i kobiet oraz ocena stężenia ghreliny u mężczyzn w zależności od wieku, ciężaru, wskaźnika masy i składu ciała, wydzielania hormonu wzrostu i IGF-1, wskaźników metabolizmu węglowodanów i stężenia testosteronu. Materiał i metody Materiał stanowiło 17 zdrowych mężczyzn w wieku od 16 do 73 lat (47,4±18,3; śr. ± SD) i 8 zdrowych kobiet w wieku od 28 do 55 lat (40,4±10,9). Badanym ochotnikom i osobom zgłaszającym się z różnych przyczyn do kliniki pobierano krew rano na czczo w celu oceny stężenia ghreliny całkowitej i aktywnej, leptyny, GH, IGF-1, glukozy i insuliny oraz cholesterolu całkowitego i trójglicerydów. Określano: wzrost, ciężar i wyliczano wskaźnik masy ciała. U mężczyzn dokonywano pomiaru składu ciała metodą rentgenowskiej absorpcjometrii dwuenergetycznej (DEXA). METODY LABORATORYJNE Ghrelinę całkowitą oznaczano metodą radioimmunologiczną (RIA; Linco Res. Inc, USA), czułość metody: 100 pg/ml. Metoda wykorzystuje poliklonalne przeciwciała królicze skierowane przeciwko C-końcowej części cząsteczki, rozpoznaje więc zarówno oktanoilową (aktywną) jak i nieokatanoilową (nieaktywną) formę ghreliny. Ghrelinę aktywną oznaczano metodą RIA (Linco Rec. Inc, USA), która wykorzystuje poliklonalne przeciwciała wieprzowe przeciw N- końcowemu fragmentowi cząsteczki. Metoda wykrywa oktanoilową (aktywną) formę ghreliny. Cząsteczka bez grupy n-oktanoilowej przy Ser 3 nie jest rozpoznawana. Czułość metody: 10 pg/ml. Leptynę oznaczano metodą RIA (Linco Res. Inc, USA), wykorzystującą przeciwciała królicze przeciw cząsteczce leptyny. Czułość metody: 0,5 ng/ml. Hormon wzrostu oznaczano metodą RIA (POLATOM, Świerk), czułość: 10,6 µg/ml. Insulinopodobny czynnik wzrostowy pierwszy (IGF-1) oznaczano metodą RIA (Biosource Europe S.A, Belgia); czułość: 0,25±0,10 µg/l, zmienność wewnątrzseryjna: 4,7-6,1%, międzyseryjna: 9,3-9,9%. Insulinę oznaczano metodą RIA (INSULIN-CT, CIS bio international, Francja); czułość: 2,0 miu/l. Glukozę oznaczano metodą enzymatyczną (Cormay). Cholesterol i triglicerydy oznaczano metodą enzymatyczną (Technikon RA-390, Boeringer). Estradiol oznaczano z zastosowaniem analizatora IMMULITE 2000, czułość: 15 pg/ml. Testosteron oznaczano metodą RIA (Polatom, Otwock-Świerk); czułość: poniżej 0,1 nmol/l, zmienność wewnątrz i międzyseryjna odpowiednio: 6,6% i 4,8%, zaś siarczan dehydroepiandrosteronu metodą RIA (Spectria, Orion Diagnostica, Finlandia); czułość: 0,03 µmol/l, zmienność wewnątrzseryjna: 3,5-6,5%, międzyseryjna: 4,0-8,1%. Wskaźnik masy ciała obliczano jako iloraz ciężaru ciała (kg) i kwadratu wzrostu (m 2 ). Przyjęto za prawidłowe wartości od 20 do 25 kg/m 2, zaś wartości od 25 do 30 za wskazujące na nadwagę, od 30 do 35 na umiarkowaną otyłość, od 35 do 40 na znaczą otyłość i powyżej 40 na olbrzymią otyłość. Skład ciała określano metodą DEXA aparatem Lunar- DPX, która w projekcji Total Body pozwala na ocenę masy tłuszczu (Fat Mass FM) oraz beztłuszczowej masy ciała (Fat Free Mass FFM), w tym na zróżnicowanie masy mineralnej kości (Total Body Bone Mass TBBM) i beztłuszczowej masy tkanek miękkich (Fat Free Soft Tissue Mass FFSTM). Metoda DEXA pozwala na określenie składu ciała oddzielnie w różnych jego regionach; badanie wiąże się z pochło- 416
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Tabela I. Wiek, wzrost, ciężar i wskaźnik masy ciała. Tab. I. Age, height, weight and body mass index BMI wskaźnik masy ciała; NS niezamienne statystycznie Tabela II. Masa tłuszczu, beztłuszczowa i całkowita masa ciała badanych mężczyzn. Tab. II. Fat mass, fat free mass and total body weight of men Lp n= x ± SD Zakres 1 FM (%) 12 24,2 ± 9,1 14,3 46,7 2 FM (g) 12 21254,5 ± 12173 8246 52834 3 FFM (%) 12 75,8 ± 9,1 53,3-85,7 4 FFM (g) 12 63552,1 ± 8437 49362 76374 5 TB (g) 12 84806,6 ± 15771 57608 181 FM masa tłuszczu, FFM beztłuszczowa masa ciała, TB - całkowita masa ciała nięciem dawki promieniowania wynoszącej ok. 0,2 µsv. Błąd pomiaru wynosi ok. 1,5%. Analiza statystyczna Wyniki przedstawione są jako wartości średnie ± odchylenie standardowe (SD). Do oceny rozkładu badanych zmiennych stosowano testy Kołmogorowa-Smirnowa i Lilieforsa. Korelacji dla zmiennych o rozkładach normalnych dokonywano z zastosowaniem testu istotności wsp. korelacji Pearsona, w pozostałych przypadkach testów Spearmana. Porównań dokonywano z zastosowaniem testu Lp MĘŻCZYŹNI KOBIETY P n= X ± SD Zakres n= x ± SD Zakres 1 Wiek (l) 17 47,4 ± 18,3 16, 0 73, 0 8 41,4 ± 12,8 28,0 65,0 NS 2 Wzrost (m) 17 1,76 ± 0,08 1,61 1,90 8 1,63 ± 0,04 1,58 1,70 <0,01 3 Ciężar ciała (kg) 17 84,3 ± 16,03 54,2 116,0 8 61,8 ± 9,0 50,0 81,0 <0,01 4 BMI (kg/m 2 ) 17 27,2 ± 3,9 21,1 37,5 8 23,4 ± 3,8 20,1 31,3 <0,04 t-studenta dla grup niepowiązanych w przypadkach, gdy zmienne wykazywały rozkład normalny lub testu dla dwóch prób Kołmogrowa-Smirnowa. Za poziom istotności przyjmowano każdorazowo wartość p<0,05. Wyniki 1. Charakterystyka badanych. Wyniki pomiarów antropometrycznych i wskaźnika masy ciała (BMI) badanych przedstawia tabela I. U mężczyzn wzrost, ciężar i wskaźnik masy ciała były większe niż u kobiet. 2. Skład ciała. Wskaźniki składu ciała określone u mężczyzn przedstawia tabela II. U czterech badanych stwierdzono zwiększoną masę tłuszczu, wyniki pozostałych były w granicach normy. 3. Badania biochemiczne, stężenie insuliny, hormonu wzrostu i insulinopodobnego czynnika wzrostowego pierwszego na czczo. U mężczyzn stężenie triglicerydów a także IGF-1 było wyższe niż u kobiet. Wyniki badań przedstawia tab. III. 4. Stężenie estradiolu i androgenów. U mężczyzn stężenie estradiolu było niższe, a testosteronu wyższe niż u kobiet. Wyniki badań stężenia estradiolu i androgenów przedstawia tabela IV. Tabela III. Wyniki badań biochemicznych, stężenia insuliny, GH i IGF-1. Tab. III. Biochemical indices, insulin, GH and IGF-1 levels GH hormon wzrostu, IGF-1 insulinopodobny czynnik wzrostowy pierwszy; NS niezamienne statystycznie Lp MĘŻCZYŹNI KOBIETY P N= X ± SD Zakres n= x ± SD Zakres 1 Glukoza (mg/dl) 4 87,3 ± 4,5 83 100 7 88,4 ± 7,6 78 100 NS 2 Cholesterol (mg/dl) 6 187,5 ± 60,3 127 259 7 188,4 ± 18,9 160 208 NS 3 Triglicerydy (mg/dl) 5 158,3 ± 86,6 78 250 7 76,8 ± 30,7 51-135 <0,1 4 Insulina (miu/l) 4 16,3 ± 2,9 13 18 7 20,1 ± 9,8 11-37 NS 5 GH (µg/dl) 6 0,46 ± 0,4 0,3 1,1 7 0,89 ± 0,9 0,2 2,6 NS 6 IGF-1 (µg/l) 6 339,0 ± 73,0 270 450 7 235,7 ± 54,1 176 325 <0,02 Tabela IV. Stężenie estradiolu, testosteronu oraz DHEA-S. Tab. IV. Estradiol, testosteron and dehydroepiandrosteronesulfate levels Lp MĘŻCZYŹNI KOBIETY P n= x ± SD Zakres n= x ± SD Zakres 1 Estradiol (pg/ml) 5 22,9 ± 7,3 14,8 29,4 7 100,5 ± 62,6 34,6-213,0 <0,03 2 Testosteron (ng/ml) 15 4,87 ± 1,8 2,6 9,4 7 0,33 ± 0,15 0,1-0,5 <0,00002 3 DHEA-S (ng/ml) 13 2296 ± 1509 499 4385 7 1927 ± 1044 729-3429 NS DHEA-S siarczan dehydroepiandrosteronu; NS nieznamienne statystycznie 417
Poziom ghreliny zależy od płci, wieku i stężenia testosteronu Kozakowski J. 5. Stężenie ghreliny i leptyny. a/ stężenie ghreliny całkowitej i aktywnej w surowicy na czczo. Stężenie ghreliny całkowitej było u mężczyzn niższe niż u kobiet (rys 1). Również stężenie ghreliny aktywnej u mężczyzn było wyraźnie, choć niezamiennie niższe niż u kobiet, i wynosiło odpowiednio 570,3±453,3 i 648,4±453,3 pg/ml (rys. 2). 1800 1600 1400 1200 p<0,0005 1144,2 1685,6 Ghrelina całk (pg/ml) Wiek (l) Ghrelina całk. (pg/ml); r=-0,52; p<0,04 Rys. 3. Korelacja między wiekiem a stężeniem ghreliny całkowitej. Fig. 3 Correlation between age and total ghrelin levels FM (%) 1000 mężcz kobiety Rys. 1. Stężenie ghreliny całkowitej u mężczyzn i kobiet. Fig. 1 Total ghrelin levels in men and women 660 640 620 600 580 560 540 520 570,3 mężcz 648,4 kobiety Rys. 2. Stężenie ghreliny aktywnej u mężczyzn i kobiet. Fig. 2 Active ghrelin levels in men and women Ghrelina akt (pg/ml) b/ stężenie ghrelin w zależności od wieku. U mężczyzn stwierdzono ujemną korelację między wiekiem a stężeniem ghreliny całkowitej (r=-0,52, p<0,04). (rys. 3). c/ stężenie ghreliny w zależności od ciężaru, wskaźnika masy i składu ciała. U mężczyzn stwierdzono ujemną korelację między masą tłuszczu a stężeniem ghreliny całkowitej (r= -0,64, p<0,05) (rys. 4) U mężczyzn stwierdzono także korelację między wskaźnikiem masy ciała i stężeniem leptyny (r=0,58, p<0,02) (rys. 5) d/ stężenie ghrelin w zależności od stężenia hormonów płciowych. U mężczyzn stwierdzono korelację między stężeniem testosteronu i stężeniem ghreliny aktywnej (r= 0,51, p<0,05). (rys. 6) Ghrelina całk. (pg/ml); r=- 0,64; p<0,05 Rys. 4. Korelacja między masą tłuszczu a stężeniem ghreliny całkowitej. Fig. 4 Correlation between fat mass and total ghrelin levels LEPTYNA 28 22 16 10 4 BMI vs. LEPTYNA (BD usuwano przypadk.) LEPTYNA = -18,36 +,92571 * BMI Wsp. korelacji =,57761-2 18 22 26 30 34 38 42 BMI Rys. 5. Korelacja między wskaźnikiem masy ciała i stężeniem leptyny. Fig. 5 Correlation between BMI and leptin levels Testosteron (ng/ml) Ghrelina akt. (pg/ml); r= 0,51; p<0,05 Rys. 6. Korelacja między stężeniem testosteronu i ghreliny aktywnej u mężczyzn. Fig. 6. Correlation between testosterone and active ghrelin levels in men Regresja 95% p.ufności 418
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Dyskusja Celem pracy było porównanie stężenia ghreliny u zdrowych mężczyzn i kobiet, oraz określenie współzależności między wydzielaniem ghreliny na czczo a wiekiem, ciężarem i składem ciała, wydzielaniem hormonu wzrostu i IGF-1, wskaźnikami metabolizmu węglowodanów oraz stężeniem hormonów płciowych u mężczyzn. Badając po raz pierwszy równocześnie stężenie ghreliny całkowitej i aktywnej wykazaliśmy, że stężenie ghreliny u mężczyzn jest niższe niż u kobiet. U mężczyzn obniża się ono wraz z wiekiem. U mężczyzn stwierdziliśmy ponadto ujemną korelację między masą tłuszczu a stężeniem ghreliny, a także dodatnią między masą tłuszczu i stężeniem leptyny. Wykazaliśmy również, że stężenie leptyny zwiększa się wraz ze wzrostem wskaźnika masy ciała. Spadkowi stężenia testosteronu towarzyszy obniżanie się stężenia ghreliny aktywnej. Dużą wartością badania było jednoczesne oznaczanie stężenie ghreliny całkowitej oraz jej formy aktywnej, a więc posiadającej grupę n-oktanoilową przy serynie trzecim z kolei aminokwasie w łańcuchu peptydowym. Dotychczas publikowane prace wskazywały, że ocenianie jedynie ghreliny całkowitej przynosi niejednoznaczne i często nieporównywalne wyniki, prawdopodobnie ze względu na oznaczenia różnych izoform hormonu przy zastosowaniu różnych metod analitycznych. Wykazanie korelacji między stężeniem aktywnej ghreliny i niektórymi z badanych zmiennych przy braku takiej korelacji dotyczącej ghreliny całkowitej wskazuje na dużą rolę oznaczeń aktywnej formy hormonu. O ile wielu autorów wskazywało już na zależność stężenia ghreliny od płci u zwierząt doświadczalnych i ludzi [8, 9] to wykazanie, że u zdrowych mężczyzn stężenie ghreliny całkowitej jest niższe niż u kobiet jest obserwacją nową. Może ona częściowo tłumaczyć wyższe stężenia hormonu wzrostu obserwowane u kobiet w porównaniu z mężczyznami, które dotychczas tłumaczono bezpośrednim i pośrednim (hamującym działanie IGF-1) wpływem hormonów płciowych (estrogenów). Wiadomo, że stężenie ghreliny całkowitej u ludzi zmniejsza się wraz z wiekiem [10]. Omawiane wyniki badania stanowią jednak prawdopodobnie pierwsze informacje przedstawiające zmiany stężenia ghreliny aktywnej w zależności od wieku u zdrowych mężczyzn. Można przypuszczać, że zmniejszanie się z wiekiem stężenia ghreliny jest jedną z przyczyn znanego od dawna zjawiska zmniejszającej się produkcji hormonu wzrostu (somatopauza). Obserwacje te należałoby jeszcze potwierdzić na większej grupie badanych. W oparciu o badania składu ciała potwierdziliśmy publikowane już wcześniej obserwacje, że wraz ze wzrostem masy tłuszczu obniża się stężenie ghreliny całkowitej i wzrasta stężenie leptyny. Dane te wskazują na przeciwstawne działanie obu tych hormonów w regulacji homeostazy energetycznej. W warunkach głodu zwiększa się w żołądku produkcja ghreliny, która po przekroczeniu bariery krew mózg dociera do podwzgórza i łączy się z receptorami neuronów okolicy jąder brzusznoprzyśrodkowego i łukowatego, co z kolei powoduje uwolnienie odpowiednich neuromediatorów: neuropeptydu Y i agouti-related protein (AGRP), pod wpływem których kształtuje się poczucie łaknienia i potrzeba spożycia posiłku. Z kolei wzrost objętości tkanki tłuszczowej jest przyczyną zwiększonego wydzielania leptyny produktu genu OB, która przenosi informację o objętości tkanki tłuszczowej w organizmie do receptorów w podwzgórzu. Efektem tego jest hamowanie wpływu neuropeptydu Y, AGRP i aktywacja proopiomelanokortyny z następowym działaniem na receptory MC3R i MC4R. Skutkiem tego jest pojawienie się uczucia sytości i zmniejszenie łaknienia [11, 12]. Również u mężczyzn wraz ze wzrostem ciężaru i wskaźnika masy ciała zwiększało się stężenie leptyny. Pozostaje to w zgodności z obserwacjami innych autorów [13, 14]. Interesujące jest wykazanie korelacji między stężeniem testosteronu oraz ghreliny aktywnej. Wydaje się, ze jest to pierwsze doniesienie wskazujące na istnienie podobnej zależności u mężczyzn. Nie jest wiadome, czy ghrelina może wpływać na produkcję testosteronu. Nie udowodniono jak dotąd wpływu ghreliny i syntetycznych substancji pobudzających wydzielanie hormonu wzrostu (GHS) działających poprzez związane z białkiem G receptory GHS-R na produkcję LH lub FSH. W grę mogłoby wchodzić działanie bezpośrednie ghreliny na komórki docelowe, bowiem w gonadach stwierdzono obecność receptorów obwodowych wiążących ghrelinę i inne związki należące do GHS. W 2002 r. wykazano obecność mrna ghreliny w jądrach [15], a następnie udowodniono, że ghrelina jest syntetyzowana w komórkach zrębu i komórkach Leydiga [16]. W roku 2003 Pogatto i wsp wykazali, że u mężczyzn z hipognadyzmem stężenie ghreliny jest obniżone, a leczenie uzupełniające niedobór testosteronu powoduje wzrost stężenia tego hormonu. Stwierdzono ponadto istnienie wyraźnej korelacji między stężeniem testosteronu i ghreliny [17]. Mechanizm obserwowanej zależności nie jest znany, ale może obejmować bezpośredni wpływ testosteronu na produkcję ghreliny, lub wpływ pośredni, będący następstwem zmniejszenia stężenia leptyny lub wzrostu stężenia wolnych kwasów tłuszczowych pod wpływem testosteronu. Na podstawie przedstawionych obserwacji można postawić hipotezę, że ghrelina może odgrywać ważną rolę w procesach odpowiadających za utrzymanie równowagi (homeostazy) energetycznej i reprodukcji. Potwierdzenie i wyjaśnienie związków między stężeniem ghreliny i testosteronu wymaga prowadzenia dalszych badań. 419
Poziom ghreliny zależy od płci, wieku i stężenia testosteronu Kozakowski J. Podsumowanie Po raz pierwszy wykazano, że u mężczyzn stężenie ghreliny całkowitej jest niższe niż u kobiet. Stężenie ghreliny aktywnej zmniejsza się wraz z wiekiem, a ghreliny całkowitej zmniejsza się ze wzrostem masy tłuszczu. Po raz pierwszy wykazano również, że spadkowi stężenia testosteronu u mężczyzn towarzyszy zmniejszanie się stężenia ghreliny aktywnej. Piśmiennictwo 1. Bowers C. Y. Unnatural Growth-Hormone-Releasing Peptide Begets Natural Ghrelin J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 1464-69 2. Kojima M, Hosoda H, Date Y et al Ghrelin is a growthhormone-releasing acylated peptide from stomach Nature 1999; 402 (9): 656-660 3. Asakawa A, Inui A, Kaga T et al Ghrelin is an appetitestimulatory signal gfrom stomach with structural resemblance to motilin. Gastroenterology 2001; 120: 337-45 4. Hataya Y, Akamizu T, Takaya K et al A low dose of ghrelin stimulates growth hormone (GH) release synergistically with GH-releasing hormone in humans. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 4552-57 5. Broglio F, Arvat E, Benso A et al Ghrelin, a natural GH secretagogue produced by the stomach, induces hyperglycemia and reduces insulin secretion in humans J Clin Endocrinol Metab 2001; 86 (10): 5083-5086 6. Toshinai K, Mondal M. S, Nakazato M et al Upregulation of Ghrelin expression in the stomach upon fasting, insulininduced hypoglycemia, and leptin administration. Biochem Biophys Res Commun 2001; 281: 1220-5 7. Shiiya T, Nakazato M, Mizuta M et al Plasma Ghrelin Levels in Lean and Obese Humans and the Effect of Glucose on Ghrelin Secretion J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 240-244 8. Liu Y.L, Yakar S, Otero-Corchon V et al Ghrelin gene expression is age-dependent and influenced by gender and the level of circulating IGF-1. Mol Cell Endocrinol 2002; 28: 97-103 9. Greenman Y, Golani N, Gilad S et al Ghrelin secretion is modulated in a nutrient- and gender specific manner. Clin Endocrinol 2004; 60: 382-388 10. Rigamonti A. E, Pincelli A. I, Corra B et al Plasma ghrelin concentrations in elderly subjects : comparison with anorexic and obese patients J Endocrinol 2002; 175: R1-5 11. Horvath TL, Diano S, Sotonyi P et al Minireview: ghrelin and the regulation of energy balance a hypothalamic perspective. Endocrinology 2001; 142 (10): 4163-4169 12. Shintani M, Ogawa Y, Ebihara K et al Ghrelin, an endogenous growth hormone secretagogue, is a novel orexigenic peptide that antagonizes leptin action through the activation of hypothalamic neuropeptide Y/Y1 receptor pathway. Diabetes 2001; 50 (2): 227-232 13. Kondo T, Yoshida A, Okada R et al Circulating leptin: a marker of health in female students. J Int Med Res 2002; 30(2): 109-15 14. Gomez J. M, Maravall F. J, Gomez N, et al. Interactions between serum leptin, the insulin-like growth factor-i system, and sex, age, anthropometric and body composition variables in a healthy population randomly selected. Clin Endocrinol (Oxf) 2003; 58(2): 213-19 15. Tena-Sempere M, Barreiro M. L, Gonzalez L.C, et al. Novel expression and functional role of ghrelin in rat testis. Endocrinology 2002: 143(2): 717-25 16. Barreiro M. L, Gaytan F, Caminos J. E, et al. Cellular location and hormonal regulation of ghrelin expression in rat testis. Biol Reprod 2002; 67: 1768-76 17. Pagotto U, Gambineri A, Pelusi C et al Testosterone replacement therapy restores normal ghrelin in hypogonadal men J Clin Endocrinol Metab 2003; 88: 4139-43 420
/ ORIGINAL PAPERS Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology Tom/Volume 55; Numer/Number 4/2004 ISSN 0423-104X Single low dose of recombinant human thyrotropin (rhtsh) enables radioiodine treatment for multinodular toxic goiter with low radioiodine uptake Małgorzata Gietka- Czernel, Helena Jastrzębska Wojciech Zgliczyński, Grażyna Waśniewska, Małgorzata Wróblewska, Katarzyna Wernic, Beata Cybulska, Elżbieta Karpińska Department of Endocrinology, Medical Center of Postraduate Education Abstract Radioiodine treatment for multinodular toxic goiter is commonly accepted procedure. In patients with low radioiodine uptake (RAIU) surgery is an alternative. Aim: the study was undertaken to estimate the efficacy of a single low dose rhtsh as a pretreatment adjunct before radioiodine therapy for multinodular toxic goiter with low RAIU. Patients: 10 women and 2 men aged 65.1±12.1 yrs (mean ± SD), range 41-79 yrs with multinodular toxic goiter were enrolled to the study. Initial RAIU after 24 h was low: 20.42±8.42%, range 6-34% and it was not caused by thyroid inflammation, drugs or iodine. Thyroid volume measured by ultrasound was 56.8±19.8 ml range 24.8-89.8 ml. Methods: patients were given a single dose of 0,05 mg rhtsh (Thyrogen,Genzyme) im. 24 h later diagnostic dose of I was given and RAIU after 6, 24, 48 and 72 h was estimated. On the 5 th day therapeutic dose of I was administered. Serum TSH, ft 3 and ft 4 were determined initially, after 2, 5, 8, 24, 48, 72 and 96 hours after rhtsh administration and then on the 3 rd day after I treatment. Results: the significant increase in serum TSH from 0.09±0.07 µiu/ml to a peak level of 8.83±3.52 µiu/ml (5, 8 and 24 h) was observed. Then a significant 3.7- fold increase in 24 h RAIU was noted to 72.58±11.79%. It allowed to reduce I treatment dose in the same manner. Shortly after rhtsh administration (24, 48 h) serum ft 3 elevated from 3.88±0.76 pg/ml to a peak value of 6.13±1.44 pg/ml (p<0.001) and serum ft4 augmented from 20.9±3.78 pmol/l to a peak value of 31.6±12.6 pmol/ l (p<0.001). There was 1 case of mild painful enlargement of the thyroid without respiratory tract obstruction after rhtsh administration, which subsided within 24 h. After 6 months 71% of patients were euthyroid, 29% were still thyrotoxic and mean 45% reduction of thyroid volume was stated. Conclusions: 1. Administration of a single dose of 0.05 mg rhtsh enhances 3.7-fold radioiodine uptake in patients with multinodular toxic goiter with low RAIU. 2. This method enables radioiodine treatment in some patients and reduction of radioiodine dose in the others. 3. This method should be carefully undertaken because it may cause thyrotoxicosis exacerbation and thyroid volume enlargement. (Pol J Endocrinol 2004; 4(55): 421-431) Key words: multinodular toxic goiter, low RAIU, rhtsh, radioiodine therapy 421
/ ORIGINAL PAPERS Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology Tom/Volume 55; Numer/Number 4/2004 ISSN 0423-104X Zastosowanie jednorazowej niskiej dawki ludzkiej rekombinowanej tyreotropiny (rhtsh) umożliwia leczenie radiojodem chorych z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością Małgorzata Gietka-Czernel, Helena Jastrzębska, Wojciech Zgliczyński, Grażyna Waśniewska, Małgorzata Wróblewska, Katarzyna Wernic, Beata Cybulska, Elżbieta Karpińska Klinika Endokrynologii CMKP, Warszawa Streszczenie Leczenie radiojodem wola guzowatego nadczynnego jest metodą z wyboru, ale w części przypadków niemożliwą do zrealizowania z powodu niskiej jodochwytności tarczycy. Celem pracy była ocena przydatności zastosowania jednorazowej niskiej dawki rhtsh 0,05 mg w przygotowaniu do leczenia I chorych z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością. Materiał obejmował 12 chorych; 10 kobiet i 2 mężczyzn w wieku od 41 do 79 lat, śr. 65,0±12,1 z wolem wieloguzkowym nadczynnym. Wstępna wartość jodochwytności (T 24 -I) była niska; od 6% do 34%, śr. 20,42±8,42 % i nie wynikała z zażywania leków wpływających na wychwyt jodu, kontaminacji jodem, ani stanu zapalnego tarczycy. Objętość tarczycy wynosiła od 24,8 ml do 89,8 ml, śr. 56,8±19,8 ml. Metody: badania przeprowadzono w warunkach szpitalnych, stosując jednorazową dawkę 0,05 mg rhtsh (Thyrogen, Genzyme). Po upływie 24 godzin podawano diagnostyczną dawkę I i oceniano jodochwytność po 6, 24, 48 i 72 godzinach. W piątej dobie chorzy otrzymywali dawkę leczniczą I obliczoną w oparciu o zwiększoną jodochwytność po rhtsh. Krew do oznaczeń TSH, ft 3 pobierano wstępnie oraz po 24, 48, 72 i 96 godzinach po zastosowaniu rhtsh, a następnie w 3 dobie po leczeniu I. Przeciwciała antymikrosomalne i antytyreoglobulinowe oceniano wyjściowo i co 6 miesięcy. Wyniki: w każdym przypadku podanie 0,05 mg rhtsh spowodowało istotny statystycznie wzrost stężenia TSH w surowicy; od wartości wstępnych śr. 0,09±0,07 µiu/ml do wartości maksymalnych śr. 8,83± 3,52 µiu/ ml obserwowanych po 5, 8 lub 24-godzinach (p<0,001). Wzrost jodochwytności tarczycy po podaniu rhtsh stwierdzano u wszystkich chorych: śr. T 24 72,58±11,79 % (p<0,001). 3,7-krotne zwiększenie jodochwytności tarczycy pozwoliło na analogiczne zmniejszenie dawki leczniczej I. Jednocześnie następował wzrost stężenia ft 3 w surowicy od śr. wartości wyjściowych odpowiednio 3,88±0,76 pg/ml do śr. wartości maksymalnych 6,13±1,44 pg/ml oraz od 20,9±3,78 pmol/l do 31,6±12,60 pmol/l (p< 0,001), stwierdzanych po 24 i 48 godzinach. W 1 przypadku po podaniu rhtsh wystąpiło krótkotrwałe bolesne obrzmienie gruczołu tarczowego. Po upływie 6 miesięcy odnotowano redukcję objętości wola o 45 %, stan eutyreozy u 71% leczonych i utrzymującą się nadczynność tarczycy w 29 % przypadków. Wnioski: 1. Jednorazowe zastosowanie niewielkiej dawki rhtsh 0,05 mg u pacjentów z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością zwiększa 3,7-krotnie wychwyt radiojodu przez gruczoł tarczowy. 2. Metoda ta umożliwia u części chorych przeprowadzenie leczenia I, a u innych zmniejszenie dawki leczniczej radiojodu. 3. Takie postępowanie, z uwagi na przejściowe zaostrzenie tyreotoksykozy oraz możliwość powiększenia się objętości wola jest możliwe w wybranych przypadkach. (Endokrynol Pol 2004; 4(55): 421-431) Słowa kluczowe: wole guzowate nadczynne, niska jodochwytność, stymulacja rhtsh, leczenie -I Małgorzata Gietka-Czernel Klinika Endokrynologii CMKP Szpital Bielański ul. Cegłowska 80 01-809 Warszawa Badanie wykonane w ramach prac własnych CMKP 501-2-2-07-36/02 422
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Wstęp Leczenie radiojodem, wskazane w większości przypadków wola guzowatego nadczynnego [1, 2, 3] jest u części chorych niemożliwe z powodu niskiej jodochwytności tarczycy. Przyczyną tego zjawiska jest niska aktywność TSH-zależnego symportera sodowo-jodowego (NIS). Badania immunohistochemiczne [4] nad zawartością NIS w tkance tarczycowej wykazały, że w przypadkach wola guzowatego jest ona zbliżona lub nieco większa niż w prawidłowej tarczycy i znacznie mniejsza niż w chorobie Gravesa-Basedowa. Obserwacje in vitro udokumentowały, że aktywność NIS jest regulowana pozytywnie przez TSH i negatywnie przez zwiększoną podaż jodu [5, 6, 7]. Kliniczne wykorzystanie TSH do stymulacji jodochwytności tkanki tarczycowej datuje się od lat 40-ych ubiegłego wieku; stosowano wówczas bydlęcy TSH u chorych ze zróżnicowanym rakiem tarczycy [8], a później także w przypadkach guzów gorących, celem obrazowania tkanki okołoguzkowej. Preparat został wycofany w związku z dość częstymi reakcjami alergicznymi i powstawaniem przeciwciał neutralizujących. Następne próby dotyczyły wykorzystania ludzkiego TSH pozyskiwanego w toku badań autopsyjnych, jednak przypadki rozwoju choroby Creutzfeldta-Jacoba opisywane po stosowaniu ludzkiego hormonu wzrostu uzyskiwanego w podobny sposób, doprowadziły do przerwania tych prób. Dopiero poznanie struktury genetycznej obu podjednostek TSH [9, 10, 11] umożliwiło produkcję rekombinowanego ludzkiego TSH początkowo w hodowli ludzkich komórek embrionalnych, a następnie na skalę przemysłową w komórkach jajnikowych chomika chińskiego. Zastosowanie rhtsh dotyczy przede wszystkim chorych ze zróżnicowanym rakiem tarczycy i wykorzystywane jest zarówno w diagnostyce; do stymulacji jodochwytności pooperacyjnych resztek tkanki tarczycowej i przerzutów odległych przed scyntygrafią całego ciała oraz do stymulacji tyreoglobuliny (Tg), jak i w terapii; przed podaniem dawki leczniczej radiojodu. Stosowane w tych przypadkach dawki rhtsh wynoszą 0,9 mg i podawane są 2-krotnie w odstępie 24- godzinnym. Korzyść zastosowania rhtsh polega głównie na tym, że chorym nie odstawia się tyroksyny i tym samym nie naraża na uciążliwą hipotyreozę. Natomiast w niewielkiej grupie starszych pacjentów lub mających przerzuty raka do przysadki mózgowej i nie mogących odpowiedzieć wzrostem endogennego TSH na odstawienie hormonów tarczycowych, użycie rhtsh jest jedyną metodą umożliwiającą diagnostykę i leczenie I. Czułość wykrywania aktywnej choroby nowotworowej przy łącznym wykonywaniu scyntygrafii całego ciała i oznaczaniu Tg po stymulacji rhtsh jest zbliżona do czułości badań diagnostycznych przeprowadzanych w warunkach odstawienia hormonów tarczycowych [12, 13, 14, 15]. Wartość zastosowania rhtsh w terapii zróżnicowanego raka tarczycy nie jest w pełni udokumentowana; wydaje się dość dobra w ablacji resztek tarczycowych, natomiast jeszcze niedostatecznie zbadana w niszczeniu przerzutów odległych [16, 17, 18, 19, 20, 21]. Od 2000 r. pojawiają się również publikacje dotyczące wykorzystania rhtsh w przypadkach łagodnych chorób gruczołu tarczowego. Huysmans i wsp. [22] wykazali, że jednorazowe podanie niskiej dawki rhtsh 0,01 mg zwiększa jodochwytność wola guzowatego obojętnego z 29% do 51%, a zastosowanie dawki 0,03 mg odpowiednio z 33% do 66%. Z kolei Nieuwlaat i wsp. [23] udokumentowali, że takie same niskie dawki rhtsh zmieniają dystrybucję radiojodu w obrębie tarczycy, zwiększając jodochwytność głównie w miejscach słabego gromadzenia. Homogenność wychwytu I jest zjawiskiem szczególnie korzystnym, jeśli leczenie radiojodem jest stosowane dla zmniejszenia rozmiarów wola. Lawrence i wsp. [24] zademonstrowali wzrost jodochwytności tarczycy wcześniej zablokowanej jodem z 3,3% do 6% po zastosowaniu 0,9 mg rhtsh. W 2003 r. Nieuwlaat i wsp. [25] opublikowali wyniki leczenia radiojodem 22 chorych z wolem guzowatym obojętnym olbrzymim, którym wcześniej podawano jednorazową dawkę rhtsh 0,01 mg lub 0,03 mg. Uzyskano wzrost jodochwytności odpowiednio 1,5- i 2,5-krotny, co umożliwiło analogiczne zmniejszenie aktywności leczniczej I, a odnotowane po upływie roku wyniki to około 40% redukcja objętości wola i 17-44% powiększenie światła tchawicy. W tym samym roku Duick i Baskin [26] zademonstrowali wyniki leczenia radiojodem 16 chorych z wolem guzowatym obojętnym i nadczynnym oraz objawami uciskowymi. Przed podaniem 30 mci I stosowali rhtsh w dawce 0,3 mg lub 0,9 mg, i w ciągu 3-7 miesięcy uzyskali zmniejszenie objętości tarczycy o 30-40%, wyleczenie z nadczynności we wszystkich przypadkach, w tym niedoczynność tarczycy u 56%. Silva i wsp. [27] posłużyli się jednorazową dawką 0,45 mg rhtsh przed leczeniem radiojodem 17 przypadków wola guzowatego nadczynnego olbrzymiego i uzyskali lepszą skuteczność radiojodoterapii w stosunku do grupy leczonej wyłącznie I: większa redukcja objętości wola po roku 58% vs. 39%, ale również większy odsetek niedoczynności tarczycy 65% vs. 21%. W piśmiennictwie polskim udokumentowano 1 przypadek zastosowania rhtsh przed leczeniem I chorego z nadczynnością tarczycy indukowaną jodem. Podawano rhtsh dwukrotnie po 0,9 mg w odstępie 24-godzinnym, uzyskując wzrost jodochwytności z 2% do 36% [28]. Dotychczas publikowane prace dotyczące zastosowania rhtsh przed leczeniem radiojodem 423
rhtsh w leczeniu I wola nadczynnego Gietka-Czernel M. łagodnych chorób tarczycy są nieliczne i obejmują stosunkowo niewielki materiał chorych. Pozostaje cały czas otwartą kwestia, jaka dawka rhtsh jest optymalna; skutecznie zwiększając jodochwytność nie doprowadza jednocześnie do niebezpiecznego wzrostu stężeń hormonów tarczycowych. Celem podjętej pracy była ocena przydatności jednorazowej niskiej dawki rhtsh 0,05 mg w przygotowaniu do leczenia radiojodem chorych z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością. Pacjenci i metody Badaniami objęto 12 chorych; 10 kobiet i 2 mężczyzn w wieku od 41 do 79 lat, średnio 65±12,1 z wolem wieloguzkowym nadczynnym i niską jodochwytnością. U 4 chorych nadczynność tarczycy miała charakter jawny; kliniczne nasilenie tyreotoksykozy było niewielkie lub umiarkowane, odpowiednio I i II stopień w skali Zgliczyńskiego [29], stężenie TSH w surowicy obniżone a stężenia ft 3 podwyższone. W 8 przypadkach stwierdzano podkliniczną nadczynność tarczycy; brak typowych objawów tyreotoksykozy, obniżone stężenie TSH i prawidłowe stężenia ft 3. U 4 chorych stwierdzano nawrotową nadczynność tarczycy, w 3 przypadkach po uprzednim leczeniu chirurgicznym, w 1- po terapii I. U 8 badanych współwystępowało nadciśnienie tętnicze, u 2 choroba niedokrwienna serca o przebiegu stabilnym, u 2 napadowe migotanie przedsionków. Wartość jodochwytności tarczycy (T 24 I) wynosiła wstępnie od 6% do 34%, średnio 20,42±8,42 %. W ciągu ostatnich 6 miesięcy chorzy nie zażywali leków wpływających na jodochwytność gruczołu tarczowego, ani nie odbywali badań z użyciem kontrastu jodowego. W 3 wątpliwych przypadkach oznaczano jodurię w porannej porcji moczu, nie stwierdzając kontaminacji jodem. Scyntygrafia tarczycy z użyciem I wykazywała obecność guza autonomicznego skompensowanego lub guzów ciepłych i zimnych w obrębie wola wieloguzkowego. Do badań nie kwalifikowano chorych z pojedynczym guzem autonomicznym zdekompensowanym. Dane dotyczące wyników badania scyntygraficznego i charakteru nadczynności tarczycy zamieszczono w tabeli I. Objętość wola oceniana na podstawie ultrasonografii (ALOKA SSD-1200, głowica liniowa 7,5 MHz) według wzoru na objętość elipsoidy obrotowej wynosiła od 24,8 ml do 89,8 ml, średnio 56,8±19,8 ml. W żadnym przypadku nie stwierdzano wola zamostkowego ani jawnych klinicznie objawów uciskowych. Każdorazowo wykonywano biopsję aspiracyjną cienkoigłową kontrolowaną (BACC) guza dominującego wytypowanego na podstawie badania palpacyjnego lub ultrasonograficznego (guz lity i hipoechogeniczny, o zatartych granicach, zawierający mikrozwapnienia), nie stwierdzając obecności raka. Do badań nie kwalifikowano chorych z cechami ultrasonograficznymi lub cytologicznymi wskazującymi na proces zapalny tarczycy. Protokół badań Badania przeprowadzono w warunkach szpitalnych według schematu zamieszczonego na ryc. 1. Chorym podawano jednorazowo 0,05 mg rhtsh domięśniowo (Thyrogen, Genzyme). Po upływie 24 godzin aplikowano dawkę diagnostyczną 50 µci I a następnie oceniano jodochwytność tarczycy po upływie 6, 24, 48 i 72 godzin. Po 24 godzinach wykonywano również scyntygram tarczycy. W piątej dobie badania, po upływie 96 godzin od zastosowania rhtsh podawano dawkę leczniczą I uwzględniając uzyskany wzrost jodochwytności. Stosowano 120-150 µci I na mililitr objętości tkanki tarczycowej posługując się wzorem: dawka I (mci) = dawka I (µci)/ ml objętości tarczycy x objętość tarczycy (ml)/ T 24 I (%) x 10. Tabela I. Obraz scyntygraficzny tarczycy a stan metaboliczny gruczołu tarczowego u 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym przed podaniem rhtsh Table I. Thyroid scintigrams and thyroid metabolic status in 12 patients with multinodular goiter before rhtsh administration Obraz scyntygraficzny tarczycy Thyroid scintigram guz autonomiczny skompensowany w wolu wieloguzkowym autonomic compensated nodule within multinodular goiter Liczba przypadków No of cases guzy ciepłe i zimne w wolu wieloguzkowym warm and cold nodules within multinodular goiter 8 pojedyncze guzy autonomiczne zdekompensowane single autonomic decompensated nodule 4 0 Stan metaboliczny tarczycy Thyroid status jawna nadczynność n=3 toxic podkliniczna nadczynność n=1 pretoxic jawna nadczynność n=1 toxic podkliniczna nadczynność n=7 pretoxic 424
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Ryc.1. Protokół badań u 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym Fig.1. Protocol of the study TSH ft 3 ft 4 rhtsh (Thyrogen, Genzyme) 0,05 mg im 0 2 5 8 24 48 72 96 168 I dawka diagnostyczna 50 µci diagnostic dose of I I dawka lecznicza therapeutic dose of I T 6 T 24 T 48 T 72 godziny hours Krew do oznaczeń TSH, ft 3 pobierano wstępnie oraz po upływie 2, 5, 8, 24, 48, 72 i 96 godzin po zastosowaniu rhtsh, a także w 3 dobie po podaniu dawki leczniczej I. W 5 przypadkach, miesiąc wcześniej, przeprowadzono badania wstępne z użyciem 0,05 mg rhtsh oceniając jodochwytność przez 7-8 kolejnych dni celem ustalenia retencji radioizotopu w tarczycy (EHL- Effective Half-Life). Jednocześnie badano objętość gruczołu tarczowego przez 3 kolejne dni po podaniu rhtsh celem monitorowania jego ewentualnego powiększenia. Po upływie 4-6 dni po leczeniu I chorych wypisywano ze szpitala, a po 7-10 dniach w przeważającej liczbie przypadków włączano tyreostatyki pochodne tiamazolu. Badania kontrolne przeprowadzano co miesiąc, oceniając stan kliniczny, stężenia TSH, ft 3 w surowicy, a co 3 miesiące oceniano objętość tarczycy. Przeciwciała antymikrosomalne (a-mi) i antytyreoglobulinowe (a-tg) badano wstępnie, a później w odstępach 6-miesięcznych. Za wyleczonych z nadczynności tarczycy uznawano tych pacjentów, u których po upływie miesiąca od przerwania leczenia tyreostatycznego wyniki badań TSH, ft 3 były prawidłowe lub odpowiadały hipotyreozie. Badania laboratoryjne Oznaczenia wykonywano przy użyciu zestawów komercyjnych. Stężenia TSH (norma 0,4-4,0 µiu/ ml, czułość oznaczeń do 0,001 µiu/ml), ft 3 (norma 1,8-4,2 pg/ml), ft 4 (norma 9,0-24,0 pmol/l) oceniano metodą chemiluminescencyjną z wykorzystaniem analizatora Immulite 2000 DPC. Przeciwciała a-mi i a-tg były badane metodą hemaglutynacji biernej przy użyciu zestawów Thymune M i Thymune T (Murex, Wlk. Brytania), za wartości prawidłowe przyjęto miano do 1:120. Analiza statystyczna W badaniach statystycznych wykorzystano 1-czynnikową analizę wariancji ANOVA, test t-studenta dla grup powiązanych i niepowiązanych oraz analizę korelacji Pearsona. Za istotne statystycznie przyjęto p<0,05. Wyniki Zmiany stężenia TSH w surowicy U wszystkich badanych po jednorazowym podaniu 0,05 mg rhtsh im obserwowano istotny statystycznie wzrost stężenia TSH w surowicy; od średniej wartości wyjściowej 0,09±0,07 µiu/ml do średniej wartości maksymalnej 8,83±3,52 µiu/ml (p<0,001, ANOVA). Wzrost stężenia TSH następował już po upływie 2 godzin, a wartości maksymalne były odnotowane u poszczególnych chorych w różnym czasie: po 5, 8 i 24 godzinach. Maksymalne stężenia TSH w surowicy wahały się od 4,2 do 15,3 µiu/ml (ryc.2). Po upływie 96 godzin od podania rhtsh stężenia TSH u wszystkich badanych spadły poniżej normy. Oceniano korelacje pomiędzy wzrostem stężenia TSH (TSH maksymalne, pole pod krzywą) a masą ciała, nie stwierdzając istotności statystycznej. Zmiany jodochwytności i gromadzenia radiojodu W każdym przypadku odnotowano istotny, około 3,7- krotny, wzrost jodochwytności tarczycy od średnich wartości wyjściowych T 24 20,4±8,42% do śr.t 24 72,58±11,79% (p<0,001, ANOVA). Wartość jodochwytności wzrastała u wszystkich badanych w ciągu kolejnych 72 godzin obserwacji (ryc.3). Efektywny okres półtrwania I w tarczycy obliczony wstępnie u 5 badanych był bliski fizycznemu okresowi półtrwania i wynosił 7,8±1,2 dnia. Nie znaleziono korelacji pomiędzy wzrostem jodochwytności tarczycy a wzrostem stężenia TSH (TSH maksymalne, pole pod krzywą). 425
rhtsh w leczeniu I wola nadczynnego Gietka-Czernel M. Ryc.2. Zmiany stężenia TSH w surowicy po podaniu 0,05 mg rhtsh, a następnie dawki leczniczej I u 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym Fig.2. Serum TSH levels before and after administration of 0.05 mg rhtsh followed by therapeutic I dose in 12 patients with multinodular toxic goiter TSH µiu/ml 16 14 12 10 8 6 4 2 0 rhtsh p<0,001 ANOVA I 0 2 5 8 12 24 36 48 60 72 84 96 168 C zas [godz.] Time [h] Jodochwytno % RAIU 100 80 60 40 20 0 rhtsh p<0,001 ANOVA 0 6 24 48 72 Czas [godz.] Time [h] Ryc.3. Zmiany jodochwytności tarczycy po podaniu 0,05 mg rhtsh u 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym Fig. 3. Thyroid I uptake (RAIU) before and after administration of 0.05 mg rhtsh in 12 patients with multinodular toxic goiter Scyntygramy tarczycy wykonywane po podaniu rhtsh wykazywały zmiany rozkładu I na bardziej homogenny (ryc.4). Zmiany stężeń ft 3 w surowicy W ciągu pierwszej doby po podaniu rhtsh odnotowano u większości badanych wstępny wzrost stężenia ft 3 w surowicy a maksymalny po upływie 24 i 48 godzin. Zmiany stężeń ft 3 były znamienne statystycznie (p<0,001, ANOVA); stężenie ft 3 wzrosło od średnich wartości wyjściowych 3,88±0,76 pg/ml do średnich wartości maksymalnych 6,13±1,44 pg/ml (śr. 2,25 pg/ml) a stężenie ft 4 wzrosło od średnich wartości wyjściowych 20,9±3,78 pmol/l do średnich wartości maksymalnych 31,6±12,60 pmol/l (śr. 10,73 pmol/l). Po upływie 72 i 96 godzin po podaniu rhtsh stężenia ft 3 wykazywały tendencje spadkowe, po czym w 3 dobie po aplikacji aktywności leczniczej I ponownie nieznacznie wzrosły (ryc.5). U dwojga badanych po podaniu rhtsh stężenia ft 3 pozostały w granicach normy; w jednym przypadku dotyczyło to chorej leczonej przed rokiem radiojodem. Stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy wyjściowym a maksymalnym stężeniem ft 4 w surowicy; r= 0,63 p<0,002. Wzrost stężenia ft 3 po rhtsh był wyższy w grupie chorych z jawną nadczynnością tarczycy niż u chorych z podkliniczną tyreotoksykozą (p<0,05 test t-studenta dla par niepowiązanych), w przypadku ft 4 nie stwierdzono takiej zależności (p<0,08, test t-studenta dla par niepowiązanych). Wzrost stężeń ft 3 (stężenia maksymalne, pole pod krzywą) nie zależał od zmian stężenia TSH, ani od wielkości wola. Szczegółowe dane poszczególnych pacjentów dotyczące jodochwytności tarczycy (T 24 ), stężeń TSH, ft 3 przed oraz po zastosowaniu rhtsh zawiera tabela II. Zmiany objętości tarczycy W ciągu 3-dniowego monitorowania objętości tarczycy po podaniu rhtsh nie stwierdzono zmian znamiennych statystycznie. Obserwowano jednak średni 24% wzrost objętości wola po upływie 24 godzin: 62,12 ml vs. 50,54 ml, a następnie stopniowy powrót do stanu wyjściowego. W tym czasie badani nie odczuwali żadnych dolegliwości. Dawka lecznicza I Zastosowane dawki lecznicze radiojodu obliczone w oparciu o wartość jodochwytności tarczycy (T 24 ) po zastosowaniu rhtsh wynosiły od 5 mci do 20 mci, śr. 11,33±4,40 mci. Były prawie 4-krotnie niższe od dawek I kalkulowanych na podstawie wstępnej jodochwytności gruczołu tarczowego; od 15 mci do 100 mci, śr. 47,75±24,24 mci (p<0,0003, test t-studenta dla grup niepowiązanych). 426
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Ryc.4. Gromadzenie znacznika ( I) w obrębie tarczycy przed i po 48 godz. od podania 0,05 mg rhtsh u 4 chorych z wolem guzowatym nadczynnym. Fig. 4. Planar anterior scintigrams of the thyroid before (upper panels) and 48 h after administration of 0.05 mg rhtsh (lower panels) in 4 patients with multinodular toxic goiter ft3 pg/m l ft4 pmol/ml 10 8 6 4 2 70 50 30 10 p<0,001 ANOVA 0 2 5 8 12 24 36 48 60 72 84 96 106 168 C zas [godz.] Time [h] p<0,001 ANOVA I I 0 2 5 8 12 24 36 48 60 72 84 96 100 168 C zas [godz.] Time [h] Ryc.5. Zmiany stężenia ft 3 w surowicy po podaniu 0,05 mg rhtsh, a następnie dawki leczniczej I u 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym Fig.5. Serum ft 3 and ft 4 levels before and after administration of 0.05 mg rhtsh followed by therapeutic I dose in 12 patients with multinodular toxic goiter Objawy uboczne rhtsh Wszyscy chorzy znieśli badanie bardzo dobrze: u 10/12 badanych (83%), u których nastąpił wzrost stężeń wolnych hormonów tarczycy, obserwowano niewielkie nasilenie objawów tyreotoksykozy pod postacią gorszej tolerancji ciepła, nasilenia tremoru i przyspieszenia czynności serca. Stan kliniczny zupełnie nie korespondował z dość znacznym wzrostem ft 3 stwierdzanym u części chorych. Stosowano leki beta-adrenolityczne i anksjolityki z bardzo dobrym skutkiem. W żadnym przypadku nie doszło do nasilenia dolegliwości stenokardialnych, ani napadowego migotania przedsionków. U pacjentki M.K., której rhtsh podawano 2-krotnie; do badań wstępnych i przed leczeniem I wystąpiły każdorazowo w drugiej dobie objawy zapalne lewego płata tarczycy pod postacią bolesnego obrzmienia. Badanie ultrasonograficzne wykazało powiększenie objętości lewego płata tarczycy o 28%. Dolegliwości były mało nasilone, przebiegały bez gorączki i objawów obturacyjnych i ustąpiły całkowicie w ciągu jednego dnia. 427
rhtsh w leczeniu I wola nadczynnego Gietka-Czernel M. Tabela II. Wstępna charakterystyka 12 chorych z wolem guzowatym nadczynnym oraz zmiany stężeń TSH, ft 3, ft 4 i jodochwytności tarczycy (T 24 I) po podaniu 0,05 mg rhtsh. Table II. Baseline characteristics, thyroid uptake (24h) and laboratory data before and after administration of 0.05 mg rhtsh in 12 patients with multinodular toxic goiter. Pacjent Patient wiek [lata] Age [yrs] Przebyte leczenie tarczycy Previous thyroid treatment V tarczycy [ml] Initial thyroid volume T 24 I wstępne [%] Initial 24h RAIU T 24 I po rhtsh [%] 24h RAIU after rhtsh TSH wstępne [miu/ml] Initial TSH TSH max po rhtsh [miu/ml] TSH peak after rhtsh ft 3 wstępne [pg/ml] Initial ft 3 ft 3 max. po rhtsh [pg/ml] ft3 peak after rhtsh ft 4 wstępne [pmol/l] Initial ft 4 ft 4 max po rhtsh [pmol/l] ft 4 peak after rhtsh JN 73 I 78,7 18 69 0,09 7,7 3,1 4,1 20,5 22,6 AP 41 31,7 21 63 0,01 9,1 4,65 6,6 21,3 26,5 ER 63 69,4 34 85 0,05 7,2 5,7 6,5 26,3 34,8 TG 73 64,6 23 94 0,10 13,3 3,8 6,6 20,1 38,1 AC 59 24,8 25 77 0,20 12,1 3,3 9,2 25,0 48,8 RZ 61 65,0 20 79 0,10 3,6 4,0 5,6 20,9 31,8 JK 76 operacja strumectomy 40,0 6 77 0,08 12,7 3,4 6,4 26,8 61,3 TN 70 operacja strumectomy 72,8 22 67 0,04 15,3 4,3 5,0 17,9 25,3 MK 44 46,1 10 48 0,01 10,5 3,8 5,9 19,3 25,9 HP 72 45,0 25 77 0,06 4,8 2,9 3,9 21,6 24,2 TU 70 operacja strumectomy 89,8 31 64 0,08 4,2 4,1 7,6 13,8 17,2 MF 79 53,8 10 71 0,02 8,5 3,6 6,2 17,3 23,0 śr. ± SD 65,1 ±12,1 56,8± 19,8 20,4± 0,09± 8,83± 3,88± 6,13± 20,9± 31,6± 72,58 ±11,79 8,42 1 1 0,07 2 3,52 2 0,76 3 1,44 3 3,78 4 12,60 4 1, 2, 3, 4 różnice znamienne statystycznie p<0,001; statistically significant differences p<0.001 Wstępne wyniki leczenia radiojodem Czas obserwacji badanej grupy jest jeszcze stosunkowo krótki; wynosi od 3 do 11 miesięcy, średnio 6,1±3,07 miesiąca. Do chwili obecnej nie odnotowano żadnego przypadku niedoczynności tarczycy. Spośród 7 pacjentów z 6-miesięcznym okresem obserwacji 5 jest w stanie eutyreozy, a 2 otrzymuje podtrzymujące dawki tiamazolu od 2,5 do 5 mg/dz. W omawianej 7-osobowej grupie odnotowano zmniejszenie objętości wola średnio o 45% z 54,33±20,38 ml do 31,16±15,28 ml (p<0,0002, test t-studenta dla grup powiązanych). U 2 osób stwierdzano wstępnie dodatnie miana a-tg i a-mi; po 6 miesiącach były nadal dodatnie, w 1 przypadku narosły. U żadnego z badanych nie obserwowano po 6 miesiącach pojawienia się dodatniego miana przeciwciał tarczycowych de novo. Omówienie wyników W podjętej pracy wykazaliśmy, że niewielka jednorazowa dawka rhtsh wynosząca 0,05 mg zwiększyła 3,7-krotnie jodochwytność tarczycy u chorych z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością. Pozwoliło to na prawie 4-krotne zmniejszenie dawki leczniczej radiojodu. Dzięki temu u 10 spośród 12 chorych można było przeprowadzić leczenie I i uniknąć zabiegu operacyjnego. Nasze obserwacje potwierdziły ponadto, że przygotowanie rhtsh przed leczeniem I jest bezpieczne. Wzrost stężenia ft 3 w surowicy po podaniu rhtsh jest nieodłącznym elementem stymulacji gruczołu tarczowego. Podanie dawki leczniczej I może również u części chorych powodować wzrost stężenia hormonów tarczycowych w ciągu 1-14 doby w mechanizmie popromiennego zapalenia gruczołu tarczowego [30, 31, 32]. W rezultacie efekt indukowania lub nasilania tyreotoksykozy w następstwie działania rhtsh i I może się sumować. Dotychczas nie odnotowano groźnych objawów nadczynności tarczycy w wyniku stosowania rhtsh i I, ale liczba leczonych jest stosunkowo mała i obejmuje zarówno przypadki wola guzowatego nadczynnego jak i obojętnego. Badani przez nas chorzy znosili zaostrzenie tyreotoksykozy nadspodziewanie dobrze, co należy przede wszystkim przypisać krótkotrwałości tego zjawiska. Stopień narastania stężeń ft 3 w surowicy po rhtsh był bardzo zróżnicowany u poszczególnych pacjentów i nie udało się go powiązać ze wzrostem stężenia TSH ani z wielkością wola. Być może niemożność wykazania takiej zależności wynikała z małej liczebnie grupy badanych. Wzrost stężenia ft 4 korelował natomiast dodatnio z wyjściowymi wartościam, a wzrost stężenia ft 3 był większy w grupie z jawną nadczynnością tarczycy niż w grupie z podkli- 428
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) niczną tyreotoksykozą. Fakty te oraz zastosowanie większej dawki rhtsh tłumaczą wyższe wartości ft 3 po podaniu rhtsh obserwowane w naszej grupie chorych z wolem guzowatym nadczynnym niż u pacjentów z wolem guzowatym obojętnym po dawce rhtsh 0,03 mg, opisanych przez Nieuwlaat i wsp [23]. W badanej przez nas grupie w 2 przypadkach wartości ft 3 po podaniu rhtsh nie wykroczyły poza granice normy, mimo bardzo dobrej stymulacji jodochwytności. U leczonej uprzednio radiojodem można to zjawisko tłumaczyć popromiennym uszkodzeniem gruczołu tarczowego. Stwierdziliśmy, że stężenia wolnych hormonów tarczycy wzrastały maksymalnie w pierwszej i drugiej dobie, a w czwartej wykazywały tendencje spadkowe. Powyższe zjawisko odnotowaliśmy początkowo u 5 chorych poddanych wstępnie badaniom retencji radiojodu po rhtsh. Wykorzystując tę obserwację, dawkę leczniczą I podawaliśmy każdorazowo w piątej dobie, aby uniknąć nakładania się efektów zaostrzenia tyreotoksykozy po rhtsh i I. W dotychczasowych publikacjach autorzy przeprowadzali leczenie radiojodem po upływie 24 godzin po podaniu rhtsh. W literaturze odnotowano także sporadyczne incydenty powiększania się objętości tkanki tarczycowej po rhtsh, ale dotyczyły one przede wszystkim pacjentów z rakiem zróżnicowanym tarczycy i ustępowały po zastosowaniu steroidów [33, 34]. Z kolei Nielsen i wsp.[35] zaobserwowali ostre, krótkotrwałe powiększenie objętości tarczycy sięgające 100% u zdrowego ochotnika w ciągu 48 godzin po podaniu 0,9 mg rhtsh. W obu przypadkach mechanizm powiększania się rozmiarów tkanki tarczycowej był obrzękowo-krwotoczny i dotyczył stosunkowo dużych dawek preparatu. Należy zwrócić uwagę, że leczenie radiojodem w mechanizmie zapalenia popromiennego, również może spowodować przejściowy wzrost objętości tarczycy sięgający do 25% po upływie tygodnia [36]. W odróżnieniu jednak od zjawiska tyreotoksykozy, w tym wypadku efekty stosowania rhtsh i I prawdopodobnie nie sumują się, gdyż skutki rhtsh pojawiają się bardzo wcześnie, po 24-48 godzinach. Stwierdziliśmy 1 przypadek krótkotrwałego odczynu zapalnego tarczycy po upływie 24 godzin po podaniu rhtsh, który ustąpił po zastosowaniu NLPZ i wobec ogólnych umiarkowanych rozmiarów wola (46 ml) nie spowodował obturacji dróg oddechowych. Odnotowaliśmy jednak na małym materiale chorych 24-procentowy, nieznamienny statystycznie wzrost objętości wola w drugiej dobie po zastosowaniu rhtsh, nie mający żadnych następstw klinicznych, ale nakazujący szczególną ostrożność w przypadkach podejmowania leczenia wola przebiegającego z objawami uciskowymi, zwłaszcza zamostkowego. Ocena objętości tarczycy i światła tchawicy przeprowadzona przez Nieuwlaat i wsp. [25] metodą MR po upływie tygodnia po podaniu rhtsh i I wykazała 5-8% powiększenie objętości wola (maksymalne do 15-17%) i 3-8% zmniejszenie światła tchawicy (maksymalne do 19%). Powyższe zmiany nie powodowały uchwytnych objawów klinicznych i nie wykazywały istotności statystycznej, ale wydaje się, że badania zostały przeprowadzone zbyt późno aby ocenić następstwa stosowania rhtsh i rzeczywiste zagrożenie obturacją dróg oddechowych. Opisywane przez Silvę i wsp. [27] objawy uboczne pod postacią zapalenia tarczycy, przełyku i utraty masy ciała, które były odnotowane częściej w grupie leczonej rhtsh i I (odpowiednio: 52%, 17% i 65%) niż w grupie poddanej wyłącznie terapii I (odpowiednio: 23%, 11% i 52%) należy wiązać przede wszystkim z zastosowaniem dużych aktywności radiojodu: od 30 mci do 150 mci. Przy wyborze konkretnej dawki rhtsh kierowaliśmy się wcześniejszymi doświadczeniami Huysmansa i wsp. [22], którzy wykazali, że już bardzo małe ilości rhtsh, wynoszące 0,01 mg i 0,03 mg zwiększają jodochwytność wola guzowatego obojętnego 1,5- oraz 2,5-krotnie. Dążyliśmy jednak do uzyskania istotniejszego wzrostu jodochwytności, ponieważ początkowo trafiali do nas chorzy z bardzo niskimi wartościami T 24 I: 6 i 10%. Ostatecznie okazało się, że właśnie w tych przypadkach stymulacja rhtsh była najbardziej efektywna, dająca 4,8-12-krotny wzrost jodochwytności. Podanie większej dawki rhtsh niż autorzy holenderscy spowodowało większy wzrost jodochwytności tarczycy, 3,7- krotny, chociaż wzrost stężenia TSH w surowicy był niższy niż u cytowanych autorów: średnio 8,83±3,52 µiu/ml po dawce 0,05 mg vs.12,61±3,42 mu/l po dawce 0,03 mg. Być może mniejszy maksymalny przyrost stężenia TSH w naszej pracy wynikał z niższych wartości wyjściowych TSH, wynoszących w naszym materiale śr. 0,09±0,07 µiu/ml vs. 0,76±0,77 mu/l. Odnośnie większego przyrostu jodochwytności można spekulować, że wynikał z mniejszego spożycia jodu w naszej grupie badanych niż w grupie holenderskiej. Z kolei Silva i wsp. [27], mimo podania stosunkowo dużej dawki rhtsh wynoszącej 0,45 mg, uzyskali około 2,5- krotny wzrost jodochwytności po 24 godzinach: śr. 45,9% vs. 18,1%. Można tę rozbieżność tłumaczyć dużą niejednorodnością grupy, w której aż u 15/34 badanych wykazano kontaminację jodem. Wydaje się, że nasz wybór dawki rhtsh okazał się trafny, ponieważ umożliwił przeprowadzenie leczenia radiojodem w warunkach obowiązujących przepisów ochrony radiologicznej. W przyszłości, w miarę gromadzonych doświadczeń z użyciem różnych dawek rhtsh, będzie można zapewne dobrać indywidualnie dawkę rhtsh dla konkretnego pacjenta. 429
rhtsh w leczeniu I wola nadczynnego Gietka-Czernel M. Na podstawie dotychczasowych obserwacji wydaje się, że w przypadkach, gdy niska jodochwytność wola guzowatego nie wynika z kontaminacji jodem, wystarczające są niskie dawki rhtsh, 0,03-0,05 mg, podawane jednorazowo. W sytuacji spożycia farmakologicznych dawek jodu lub przebycia badań diagnostycznych z kontrastem jodowym, można zalecić dawki wyższe 0,45-0,9 mg podawane jednorazowo lub dwukrotnie. Efektywność zastosowanego przez nas leczenia nie może być w pełni podsumowana z uwagi na dość krótki okres obserwacji, ale wstępne wyniki uzyskane po 6 miesiącach wskazują na jego skuteczność. Wnioski 1. Jednorazowe zastosowanie niewielkiej dawki rhtsh 0,05 mg u chorych z wolem guzowatym nadczynnym i niską jodochwytnością zwiększa 3,7-krotnie wychwyt radiojodu przez gruczoł tarczowy 2. Metoda ta umożliwia u części chorych przeprowadzenie leczenia radiojodem, a u innych zmniejszenie dawki terapeutycznej I 3. Takie postępowanie, z uwagi na przejściowe zaostrzenie tyreotoksykozy oraz możliwość powiększenia objętości wola, jest możliwe w wybranych przypadkach Piśmiennictwo 1. Huysmans DA, Hermus AR, Corstens FH, Kloppenborg PW. Long-term results of two schedules of radioiodine treatment for toxic multinodular goitre. Eur J Nucl Med. 1993; 20:1056-1062 2. Guhlmann CA, Rendl J, Bomer W. Radioiodine therapy of autonomously functioning thyroid nodules and Graves disease. Nucl Med. 1995; 34: 20-23 3. Zgliczyński S, Gietka-Czernel M, Górowski T,Bednarski A, Chomicki O, Jastrzębska H, Makowska A, Niegowska E, Puciłowska J, Soszyński P. Results of -I therapy for 2000 thyrotoxic patients: do the effects depend on the dose? Exp Clin Endocrinol 1991; 97: 286-291 4. Caillou B, Troalen F, Baudin E, Talbot M, Filetti S,, Schlumberger M, Bidart JM. Na/I Symporter Distribution in Human Thyroid Tissues: An Immunohistochemical Study. J Clin Endocrinol Metab 1998; 83: 4102-4106 5. Saito T, Endo T, Kawagouchi A, Ikeda K, Nakazato M, Kogai T, Onaya. Increased expression of the Na/I symporter in cultured human thyroid cells exposed to thyrotropin and in Graves thyroid tissue. J Clin Endocrinol Metab 1997; 82: 3331-3336 6. Kogai T, Endo T, Saito T, Miyazaki A, Kawagouchi A, Onaya T. Regulation by thyroid stimulating hormone and sodium/ iodine symporter gene expression and protein levels in FRTL-5 cells. Endocrinology 1997; 138: 2227-2232 7. Uyttersprot N, Pelgrims N, Carrasco N, Gervy C, Maenhaut C, Dumont IE, Miot F. Moderate doses of iodine in vivo inhibit cell proliferation and the expression of thyreoperoxidase and Na/I symporter mrnas in dog thyroid. Mol Cell Endocrinol 1997; : 195-203 8. Seidlin S, Oshry E, Yallow AA. Spontaneous and experimentally induced uptake of radioactive iodine in metastases from thyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 1948; 8: 423-425 9. Fiddes JC, Goodman HM. Isolation, cloning and sequence analysis of the cdna for the α- subunit of human chorionic gonadotropin. Nature 1979; 281: 351-356 10. Wondisford FE, Rodovick S, Moates JM, Usala S, Weintraub BD. Isolation and charakterization of the human thyrotropin β-subunit gene. J Biol Chem 1988; 263: 12538-12542 11. Wondisford FE, Usala SJ, DeCherney GS, Lastren M, Rodovick S, Gyves PW, Trempa JP, Kerfoot BP, Nikodem VM, Carter BJ, Weintraub BD. Cloning of the human thyrotropin β-subunit gene and transient expression of biologically active human thyrotropin after gene transfection. Mol Endocrinol 1988; 2: 32-39 12. Vitale G, Lupoli GA, Ciccarelli A, Fonderico F, Klain M, Squame G, Salvatore M, Lupoli G. The use of recombinant human TSH in the follow-up of differentiated thyroid cancer: experience from a large patient cohort in a single centre. Clin Endocrinol 2002; 56: 247-252 13. Haugen BR, Pacini F, Reiners Ch et al. A comparison of Recombinant Human Thyrotropin and Thyroid Hormone Withdrawal for the Detection of Thyroid Remnant or Cancer. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84: 3877-3885 14. Torlantano M, Crocetti U, D Aloiso L et al. Serum thyroglobulin and -I whole body scan after recombinant human TSH stimulation in the follow-up of low-risk patients with differentiated thyroid cancer. Europ J Endocrinol 2003; 148: 19-24 15. Schlumberger M, Ricard M, Pacini F. Clinical use of recombinant human TSH in thyroid cancer patients. Europ J Endocrinol 2000; 143: 557-563 16. Robbins R, Larson SM, Sinha N et al. A Retrospective Review of the Effectiveness of Recombinant Human TSH as a Preparation for Radioiodine Thyroid Remnant Ablation. J Nucl Med. 2002; 43: 1482-1488 17. Robbins R, Voelker E, Wang W et al. Compassionate use of recombinant human thyrotropin to facilitate radioiodine therapy. Case report and literature review. Endocrine Pract 2000; 6: 460-464 18. Lippi F, Capezzone M, Angelini F, Taddei D, Molinaro E, Pinchera A, Pacini F. Radioiodine treatment of metastatic differentiated thyroid cancer in patients on L-thyroxine, using recombinant human TSH. Europ J Endocrinol 2001; 144: 5-11 19. Luster M, Lassman M, Haenscheid H, Michalowski U, Incerti C, Reiners C. Use of Recombinant Human Thyrotropin before Radioiodine Therapy in Patients with Advanced Differentiated Thyroid Carcinoma. J Clin Endocrinol Metab 2000; 85: 3640-3645 20. Mazzaferri E. Recombinant Human Thyrotropin Symposium. An Overview of the Management of Papillary and Follicular Thyroid Carcinoma. Thyroid 1999; 9: 421-425 21. Pellegriti G, Scollo C, Vigneri R, Squatrito S, Pezzino V. Usefulness of Recombinant Human Thyrotropin in the Radiometabolic Treatment of Selected Patients with Thyroid Cancer. Thyroid 2001; 11: 1025-1030 22. Huysmans D, Nieuwlaat WA, Erdtsieck J, Schellekens AP, Bus JW., Bravenboer B, Hermus R. Administration of a Single Low Dose of Recombinant Human Thyrotropin Significantly Enhances Thyroid Radioiodine Uptake in Nontoxic Nodular Goiter. J Clin Endocrinol Metab 2000; 85: 3592-3596 23. Nieuwlaat WA, Hermus R, Sivro-Prndelj F, Corstens FH, Huysmans D. Pretreatment with Recombinant Human TSH Changes the Regional Distribution of Radioiodine on Thyroid Scintigrams of Nodular Goiter. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 5330-5336 24. Lawrence JE, Emerson CH, Sullaway SL, Braverman LE. The Effect of Recombinant Human TSH on the Thyroid 123I Uptake in Iodide Treated Normal Subjects. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 437-439 25. Nieuwlaat WA, Huysmans D, van den Bosch H, Sweep CG, Ross HA, Corstens FH, Hermus R. Pretreatment with a Single, Low Dose of Recombinant Human Thyrotropin Allows Dose Reduction of Radioiodine Therapy in Patients with Nodular Goiter. J Clin Endocrinol Metab 2003; 88: 3121-3129 430
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) 26. Duick DS., Baskin HJ. Utility of Recombinant Human Thyrotropin for Augmentation of Radioiodine Uptake before Treatment of Nontoxic and Toxic Multinodular Goiters. Endocrine Pract 2003; 9: 204-209 27. Silva MN, Rubio IG, Romao R et al. Administration of a single dose of recombinant human thyrotropin enhances the efficacy of radioiodine treatment of large compressive multinodular goiters. Clin Endocrinol 2004; 60: 300-308 28. Karwowska A, Gonerska A, Adamczewski Z, Lewiński A. Zastosowanie rekombinowanej ludzkiej tyreotropiny w nadczynności tarczycy indukowanej jodem. Endokrynol Pol 2002, tom 53, suppl 1 do zesz.2, str.80 29. Zgliczyński S. Kliniczny podział nadczynności tarczycy. Pol Arch Med Wewn 1964; 34: 1055 30. Maloof F, Chapman E. Responses to radioiodine therapy in hyperthyroidism with special reference to cardiac problems. J Clin Endocrinol Metab 1951; 11: 1296-1322 31. Shafer R, Nuttal F. Acute changes in thyroid function in patients treated with radioactive iodine. Lancet 1975; 4: 635-637 32. Tamagna E, Levine G, Hershman I. Thyroid-hormone concentrations at radioiodine therapy for hyperthyroidism. J Nucl Med. 1979; 20: 387-391 33. Braga M, Ringel MD, Cooper DS. Sudden Enlargement of Local Recurrent Thyroid Tumor after Recombinant Human TSH Administration. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 5148-5151 34. Vargas GE, Uy H, Bazan C, Guise TA, Bruder JM. Hemiplegia after thyrotropin α in a hypothyroid patient with thyroid carcinoma metastatic to the brain. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84: 3867-3871 35. Nielsen VE, Bonnema SJ, Hegedus L. Effects of 0,9 mg recombinant human thyrotropin on thyroid size and function in normal subjects. A randomized double-blind cross-over trial. Program of Annual Meeting of the European Thyroid Association, Edinburgh, UK, 2003 (Abstract 108) 36. Bonnema S, Bertelsen J, Mostensen J, Andersen PB, Knudsen DU, Bastholt L, Hegedus L. The feasibility of high dose iodine -I treatment as an alternative to surgery in patiants with a very large goiter: effect on thyroid function and size and pulmonary function. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84: 3636-3641 Niebo w ogniu Kamienica, Bielsko-Biała, 2004 fot. Dr med. Magdalena Krzyczkowska Sendrakowska 431
/ ORIGINAL PAPERS Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology Tom/Volume 55; Numer/Number 4/2004 ISSN 0423-104X Immunocytochemical localisation of β-endorphin in male accessory sexual glands of the rat in the course of postnatal development Andrzej Limanowski 1, Aneta Konwerska 1, Małgorzata Partyka 1, Bogdan Miśkowiak 1,2 1 Department of Histology and Embryology, Poznań University of Medical Sciences 2 Department of Optometry and Biology of Visual System, Poznań University of Medical Sciences Summary The study aimed at detection of the presence, localization and at precising the role of β-endorphin in epididymis and prostate gland of the rat in the course of post-natal development. Immunohistochemically β-endorphin was looked for in the epididymis and in prostate gland beginning at the first day of life up to sexual maturity stage in the 59th day of life. Intensity of the immunocytochemical reaction was estimated employing a computer software which detected optical density of the obtained reaction. The immunocytochemical reaction for β-endorphin was present in the connective tissuemuscular basement layer of the epididymis and prostate gland up to 20th day of life. Beginning at day 28 the reaction was present exclusively in the supranuclear zone of glandular cells in the epithelium. The obtained results allow to conclude that β-endorphin affects, i.a., secretory function of glandular cells in epididymis and prostate gland. (Pol J Endocrinol 2004; 4(55): 432-436) Key words: Male genital tract, epididymis, prostate, β-endorphin, postnatal development, image computer analysis Badania immunohistochemiczne β-endorfiny w najądrzu i prostacie szczura w przebiegu rozwoju postnatalnego (komputerowa analiza obrazu morfologicznego) Andrzej Limanowski 1, Aneta Konwerska 1, Małgorzata Partyka 1, Bogdan Miśkowiak 1,2 1 Katedra i Zakład Histologii Prawidłowej i Embriologii Akademii Medycznej w Poznaniu 2 Katedra Optometrii i Biologii Układu Wzrokowego Akademii Medycznej w Poznaniu Streszczenie Celem pracy było wykrycie obecności, lokalizacji i roli β-endorfiny w najądrzu i prostacie szczura w przebiegu rozwoju postnatalnego. Immunohistochemicznie oznaczono lokalizację β-endorfiny w najądrzu i prostacie szczura od 1 dnia życia do uzyskania dojrzałości płciowej w 59 dniu. Intensywność reakcji immunocytochemicznej w badanych narządach określono korzystając z programu komputerowego, wykazującego gęstość optyczną uzyskanego odczynu. Immunohistochemiczny odczyn na β-endorfinę w najądrzu i prostacie występuje w podścielisku łącznotkankowomięśniowym do 20 dnia życia. Począwszy od 28 dnia odczyn występuje wyłącznie w strefie nadjądrowej komórek gruczołowych nabłonka. Na podstawie uzyskanych wyników można wnioskować, że β-endorfina wywiera między innymi wpływ na czynność sekrecyjną komórek gruczołowych najądrza i prostaty. (Endokrynol Pol 2004; 4(55): 432-436) Słowa kluczowe: Układ płciowy męski, najądrze, prostata, β-endorfina, rozwój postnatalny, komputerowa analiza obrazu Prof. dr hab. B. Miśkowiak Katedra i Zakład Histologii Prawidłowej i Embriologii Akademii Medycznej Department of Histology and Embryology, Poznań University of Medical Sciences ul. Święcickiego 6, 60-781 Poznań, Poland tel.: (61) 8699181, w.555 e-mail: bmiskow@usoms.poznan.pl 432
Endokrynologia Polska / Polish Journal of Endocrinology 2004; 4 (55) Wstęp W 1975 roku Hughes i wsp. [1] wykryli w wodnym ekstrakcie mózgu świni enkefalinę będącą naturalnym ligandem dla opioreceptorów, składającą się z dwóch pentapeptydów: met- i leuenkefaliny. Następnie zostały opisane w obrębie cząsteczki hormonu beta-lipoproteinowego (beta LPH) w przednim płacie przysadki 3 endogenne peptydy określone jako alfa, beta i gamma endorfiny. Peptydy te odgrywają w centralnym i obwodowym układzie nerwowym rolę neurotransmiterów i neuromodulatorów. Beta endorfiny w centralnym układzie nerwowym występują w dużej ilości w podwzgórzu i wyniosłości pośrodkowej, mniejszej zaś w jądrze migdałowatym i hipokampie [2]. Według taj autorki, β-endorfiny mają brać udział w komunikacji między centralnym układem nerwowym, a układem hormonalnym i jako neurotransmitery i neuromodulatory regulować homeostazę organizmu, modyfikować specyficzną czynność immunocytów oraz niespecyficzną aktywność granulocytów obojętnochłonnych w układzie immunologicznym [3]. W 1980 roku Sharp i wsp. [4] wykryli obecność β-endorfiny w ekstrakcie homogenatów jąder, pęcherzyków nasiennych i prostaty szczura. Shu- Dong i wsp. [5] przy pomocy metod immunohistochemicznych wykryli obecność β-endorfiny w komórkach Leydiga u myszy, szczura, świnki morskiej i chomika, przy braku reakcji w komórkach Sertoliego i nabłonku plemnikotwórczym. W najądrzu i pęcherzykach nasiennych myszy, szczura, świnki morskiej i królika odczyn na β-endorfinę lokalizował się w obrębie komórek nabłonka gruczołowego. Ponadto autorzy ci wykazali również obecność endorfiny w odpowiedzialnych za produkcję hormonów sterydowych komórkach ciałka żółtego i kory nadnerczy. Wielu autorów badało lokalizację i rolę β-endorfiny w gonadzie męskiej. Fabbri i wsp. [6] wykazali metodami immunohistochemicznymi obecność tego peptydu w płodowych i dojrzałych komórkach Leydiga myszy i chomików oraz obecność receptorów β-endorfiny w komórkach Sertoliego, przy ich braku w komórkach Leydiga. Autorzy sugerują, że syntetyzowana w komórkach Leydiga β-endorfina na drodze parakrynowej hamuje czynność komórek Sertoliego, przy czym proces ten ma być sterowany przez gonadotropiny i modulowany przez testosteron. Autorzy ci sugerują, że β-endorfina wywiera regulujący wpływ na układ reprodukcyjny poprzez oś podwzgórze przysadka mózgowa [7]. Kant i wsp. [8] badali wpływ β-endorfiny na poziom testosteronu w surowicy krwi szczurów 20, 40 i 80-100-dniowych po podaniu β-endorfiny i hcg. U wszystkich badanych szczurów β-endorfina wywoływała spadek poziomu testosteronu w surowicy krwi, również u zwierząt u których po uprzednim podaniu hcg był on podwyższony. Autorzy sugerują, że β-endorfina wpływa na sterydogenezę komórek Leydiga zmieniając ich odpowiedź na hcg. Jakkolwiek istnieją liczne prace na temat wpływu β-endorfiny na gonadę męską, mniej jest prac dotyczących wpływu tego peptydu na gruczoły płciowe dodatkowe, a zwłaszcza najądrze. Biorąc to pod uwagę postanowiliśmy wykorzystując technikę immunohistochemiczną oraz komputerową analizę obrazu morfologicznego przebadać zachowanie się β-endorfiny w najądrzu i prostacie szczura w przebiegu ich rozwoju postnatalnego. Materiał i metody Badania przeprowadzono na szczurach samcach rasy Wistar, które przebywały w stałych warunkach bytowania, w temperaturze 20±2 C i oświetlenia 10L-14 D, otrzymując paszę i wodę ad libidum. W 1, 5, 10, 20, 28, 35, 45 i 59 dniu życiu szczury uśmiercano przez dekapitację. Do badań histologicznych pobierano najądrza i brzuszne prostaty, które ważono, a ich wycinki po utrwaleniu w płynie Bouina zatapiano w parafinie. W każdym analizowanym przez nas okresie było 6 zwierząt. Na skrawkach wykonywano reakcje immunocytochemiczne na β-endorfinę, posługując się zestawem CSA (DAKO) z tyraminą. Zastosowano przeciwciała: anti-β-endorphin (Sigma), w rozcieńczeniu 1:10000. Kontrolę negatywną uzyskiwanych reakcji immunohistochemicznych stanowiła procedura, w której zamiast przeciwciała swoistego anty-β-endorfiny, stosowano królicze IgG. Z każdej grupy wiekowej wybierano 1-2 preparaty, na których reakcja była najbardziej kontrastowa w porównaniu z tłem. Wyznaczano na nich od 4 pól (na preparatach szczurów 1- do 20-dniowych) do 30 pól (preparaty szczurów od 28- do 45-dniowych). Pola o łącznej powierzchni od 0,19 do 1,4 mm 2, zachowywano do dalszych pomiarów, w postaci obrazów tif (600 500 pixeli). Wszystkie pomiary przeprowadzono pod powiększeniem 350 razy (okular 20, objektyw 10 ), przy użyciu programu komputerowego do automatycznej analizy obrazu Image-Pro Plus 4.0 oraz mikroskopu Nikon Eclipse E600, wyposażonego w kamerę kolorową TV CCD. Obrazy immunocytochemiczne scharakteryzowano przez pomiar ich średniej gęstości optycznej, od której odejmowano średnią gęstość optyczną negatywnej kontroli z użyciem IgG, wykonanej na tym samym szkiełku podstawowym, na którym wykonano badanie immunocytochemiczne na β-endorfinę. Dla uzyskania lepszego kontrastu na zdjęciach, preparaty po obliczeniu gęstości optycznej, rozmontowano, a jądra komórkowe podbarwiono hematoksyliną. 433