Metabolic disorders in case of androgen deprivation: the role of endocrinologist in the management of the case


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/therapy.2018.5.91-95

T.Ju. Demidova, E.Ju. Gritzkevitch, S.V. Mishugin

1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «N.I. Pirogov RNRMU», Moscow, Russia; 2 State Budgetary Healthcare Institution D.D. Pletnyov city clinical hospital, Moscow, Russia
Androgen depriving therapy (ADT) is widely used around the world for the treatment of various stages of prostate cancer (PCa). It it considered to be a basis of medicamentous treatment of the first line of common hormone-sensitive prostate cancer. This therapy increases the overall and cancer-specific survivance of such patients, but has a number of side effects: it leads to metabolic disorders, endothelial dysfunction and, as a result, increases the risk of cardiovascular death. Such factors as the increase of life expectancy in the world, including Russia, the improvement of methods of diseases diagnosing, the growth of cancer incidence lead to an increase in the number of prostate cancer patients, which requires the improvement of treatment methods, evaluation of efficacy and safety of the therapy. Evaluation of the safety and effectiveness of hormone therapy, as well as the development of measures to reduce cardiovascular risks is one of the important tasks of modern medicine. The purpose of current review is to analyze the research work for these metabolic disorders, which demonstrates the possibility of these disorders’ correction in order to form an understanding of the role of the endocrinologist in management of the case.
Keywords: metabolic disorders, prostate cancer, androgen depriving therapy, adiposity, sarcopenia, carbohydrate metabolism disorders, metformin

На протяжении последнего десятилетия в структуре заболеваемости злокачественными новообразованиями мужского населения России и многих стран мира рак предстательной железы (РПЖ) занимает второе место после опухолей трахеи, бронхов и легкого [1]. Еще в 1941 г. С. Huggins и С.V. Hodges продемонстрировали эффективность хирургической кастрации и эстрогенной терапии при прогрессировании метастатического РПЖ [2]. Они впервые установили чувствительность РПЖ к андрогенной блокаде. Развитие методов андрогенной депривации, несмотря на сохранение двусторонней орхэктомии, в настоящее время заключается в появлении новых препаратов, относящихся к одной из групп:

  • эстрогенам, действие которых заключается в снижении секреции ЛГРГ (лютеинизирующего гормона рилизинг-гормон), инактивации андрогенов, прямом подавлении функции клеток Лейдига, прямом цитотоксическом действии на эпителий предстательной железы (ПЖ) и клетки аденокарциномы ПЖ (только в экспериментах in vitro);
  • агонистам ЛГРГ, действие которых заключается в снижении регуляции ЛГРГ-рецепторов. Это сопровождается снижением секреции ЛГ (лютеинизирующий гормон) и ФСГ (фолликулостимулирующий гормон) гипофизом и, как следствие, тeстостерона, так что концентрация тестостерона достигает кастрационного уровня в течение 2–4 нед от начала терапии;
  • антагонистам ЛГРГ, которые конкурентно связываются с рецепторами в гипоталамо-гипофизарной системе, в связи с чем резко снижается синтез ЛГ и тестостерона;
  • антиандрогенам, которые конкурируют с тестостероном и дигидротестостероном за андрогенные рецепторы в ядрах клеток ПЖ, что приводит к ингибированию роста и апоптозу клеток опухоли [3].

В настоящее время все методы лечения требуют оценки сердечно-сосудистых и метаболических рисков, поскольку лечение основного заболевания может привести к смерти пациента из-за фатального сердечно-сосудистого события, что обесценивает эффективность терапии. Проведено несколько исследований, которые выявили связь между андрогендепривационной терапией (АДТ) и повышенным риском развития сердечно-сосудистых событий, включая инфаркт миокарда и сердечно-сосудистую смертность [4–8]. Эти сообщения привели к росту интереса и обсуждению метаболических эффектов АДТ и его возможной связи с увеличением сердечно-сосудистых рисков.

ПОБОЧНЫЕ ЭФФЕКТЫ AДT

В первой декаде ХХI в. проведено немало исследований, показывающих увеличение риска сердечно-сосудистых заболеваний за счет увеличения массы тела, снижения чувствительности к инсулину и/или в результате дислипидемии.

Изменение композиционного состава тела. В нескольких работах показано уменьшение мышечной массы тела и увеличение жировой массы преимущественно за счет подкожного жира, что является отличительным признаком метаболического синдрома (МС) при РПЖ от МС вне депривационной терапии [9–13]. В 2 проспективных исследованиях мужчин с неметастатическим РПЖ после 1 года AДT снижение мышечной массы составило 2,7 и 3,8% и увеличение жировой массы 9,4 и 11,0% [11, 13]. AДT увеличивает подкожный, а не висцеральный жир [13, 14]. Изменения в составе тела являются ранним побочным эффектом, связанным с лечением, и проявляются в течение первых нескольких месяцев терапии [14].

Влияние АДТ на уровень холестерина и триглицеридов крови. В проспективном 12-месячном исследовании 40 мужчин с РПЖ AДT увеличивала уровни общего холестерина, холестерина липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), холестерина липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) и триглицеридов на 9, 7, 11 и 27% соответственно [14]. Большинство наблюдаемых долгосрочных изменений липидов в сыворотке крови проявляются в течение первых 3 мес терапии [15].

Инсулинорезистентность. В нескольких работах продемонстрировано, что AДT увеличивает уровень инсулина в плазме натощак [10, 16]. Гиперинсулинемия, как показано в исследованиях, является независимым фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний [17, 18]. В 3-месячном проспективном исследовании мужчин без диабета AДT увеличивала уровень инсулина натощак на 26% и вызывала снижение чувствительности к инсулину на 13% [15].

Нарушение углеводного обмена. Нарушение чувствительности к инсулину является одним из важнейших метаболических расстройств в патогенезе сахарного диабета 2 типа наряду с дисфункцией β-клеток поджелудочной железы. Нарастание инсулинорезистентности вследствие АДТ приводит сначала к компенсаторной гиперинсулинемии, а впоследствии к гипергликемии в связи с истощением компенсаторных механизмов [19]. Механизмы метаболических нарушений при андрогенной депривации представлены схематично (см. рис.).

Таким образом, при АДТ развивается комплекс метаболических нарушений, который во многом схож с классическим МС. Согласно Рекомендациям экспертов Всероссийского научного общества кардиологов по диагностике и лечению МС (второй пересмотр), выделены критерии диагностики данного состояния. Основным критерием является центральный (абдоминальный) тип ожирения – окружность талии (ОТ) более 80 см у женщин и более 94 см у мужчин. Дополнительные критерии: артериальная гипертензия (артериальное давление ≥130/85 мм рт.ст.), повышение уровня триглицеридов (≥1,7 ммоль/л), снижение уровня ЛПВП (< 1,0 ммоль/л у мужчин; <1,2 ммоль/л у женщин), повышение уровня ЛПНП >3,0 ммоль/л, гипергликемия натощак (глюкоза в плазме крови натощак ≥ 6,1 ммоль/л), нарушение толерантности к глюкозе (глюкоза в плазме крови через 2 ч после нагрузки глюкозой в пределах ≥7,8 и ≤11,1 ммоль/л). Наличие у пациента центрального ожирения и двух дополнительных критериев является основанием для диагностирования у него МС.

Схожи и некоторые патофизиологические механизмы развития повреждения органов-мишеней. МС характеризуется увеличением массы висцерального жира, снижением чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемией, которые вызывают развитие нарушений углеводного, липидного, пуринового обменов и артериальной гипертензии. Отличия заключаются в том, что классический МС характеризуется низкими уровнями адипонектина и повышением маркеров воспаления, а AДT значительно повышает уровень адипонектина в сыворотке крови и не изменяет уровни С-реактивного белка или других маркеров воспаления [20]. Эти наблюдения указывают на то, что AДT вызывает картину метаболических изменений, которые отличаются от классически определенного МС. Недавний обзор G.N. Levine, A.V. D’Amico и соавт. говорит о том, что наряду с большим числом исследований, демонстрирующих увеличение рисков сердечно-сосудистой смертности, существуют исследования, которые не показывают такого повышения [21, 22].

Отличия МС при андрогенной депривации от классического МС представлены в таблице.

УПРАВЛЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ ПРИ AДТ

Таким образом, негативные эффекты AДT были подтверждены в исследованиях, и теперь необходимо оценить, существует ли возможность их уменьшить или предотвратить. Прежде всего, необходимо информировать пациента и его лечащего врача о развитии неблагоприятных метаболических изменений во время проведения AДT. Метаболические изменения при AДT отмечаются в ранний период лечения, и шведские исследователи недавно сообщили, что риск сердечно-сосудистых событий был самым высоким в первые 6 мес [23]. Поэтому такое информирование или обучение следует проводить до начала AДT, особенно для пациентов с факторами риска, такими как сахарный диабет или предшествующие сердечно-сосудистые заболевания. В нескольких исследованиях была продемонстрирована эффективность дозированных физических нагрузок (ДФН) для уменьшения или предотвращения метаболических изменений в результате AДT. В 2003 г. R.J. Segal и соавт. провели рандомизированное исследование, в котором изучалось влияние 12-недельных ДФН на побочные эффекты, связанные с AДT. Они показали, что ДФН сопряжены со снижением утомляемости, мышечной слабости и улучшением качества жизни у пациентов, получающих AДT, по сравнению с отсутствием вмешательства [24]. Недавно P. Cormie и соавт. также провели рандомизированное исследование для определения эффективности ДФН на осложнения при AДT. Они показали, что 3-месячная программа упражнений предотвращает рост жировой массы и поддерживает тонус сердечно-сосудистой системы, мышечную силу, функцию тазовых органов и уровень холестерина крови по сравнению с отсутствием ДФН [25]. Таким образом, показано, что ДФН эффективно снижают неблагоприятные последствия, вызванные AДT, но, поскольку тип упражнений, их интенсивность, частота и длительность в исследованиях различались, это нуждается в дальнейшем изучении [26].

Недостаточно данных по ведению пациентов с нарушениями углеводного обмена, однако существует целая серия исследовательских программ по оценке наиболее целесообразного и обоснованного пути ведения пациентов с предиабетом, в рамках которых использовали противодиабетические средства. Основные исследования эффективности метформина у пациентов с предиабетом – DPP и DPPOS. Механизмы действия метформина позволили на сегодняшний день выделить этот препарат из большого перечня молекул-кандидатов. Метформин оказывает влияние на ключевой патогенетический механизм развития сахарного диабета 2 типа (СД2) – инсулинорезистентность (ИР) периферических тканей-мишеней. Опираясь на высокие современные требования к медикаментозной профилактике хронических заболеваний, большинство международных экспертных ассоциаций рекомендует метформин при предиабете, опираясь на результаты исследований по профилактике СД2, выявивших снижение риска развития СД на 31% на фоне монотрапии метформином и на 58% на фоне терапии метформином в комбинации с изменением образа жизни [27].

МОНИТОРИНГ ПАЦИЕНТОВ, ПОЛУЧАЮЩИХ AДT

Во время проведения AДT необходим мониторинг в отношении метаболических изменений. Для предотвращения неблагоприятных событий необходимы регулярные измерения массы тела, контроль лабораторных показателей, включая уровни липидов, глюкозы крови, контроль артериального давления и минеральной плотности костной ткани.

Многие из существующих исследований показали, что AДT высоко эффективна при РПЖ и существенно улучшает прогноз заболевания даже при наличии метастазов. Улучшить «метаболическое здоровье» таких пациентов, т.е. избежать неблагоприятных метаболических эффектов в результате AДT, можно путем информирования, обучения, контроля и возможной терапии. По нашему мнению, следует запланировать исследования с целью выяснения возможных способов коррекции ассоциированных с AДT негативных явлений.


Literature


  • Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению России в 2015 г. М., 2016.
  • Huggins C., Hodges C.V. Studies on Prostatic Cancer: I. The effect of castration, of estrogen, and of androgen injection on serum phosphatases in metastatic carcinoma of the prostate. Cancer Res. 1941; 1: 293–7.
  • Urushima H., Inomata-Kurashiki Y., Nishimura K., Sumi R., Shimomura I., Nonomura N., Ito T., Maeda K. The effects of androgen deprivation therapy with weight management on serum aP2 and adiponectin levels in prostate cancer patients. Aging Mail, 2015;18(2):72–6.
  • Keating N.L., O’Malley A.J., Smith M.R. Diabetes and cardiovascular disease during androgen deprivation therapy for prostate cancer. J. Clin. Oncol. 2006;24:4448–56.
  • Saigal C.S., Gore J.L., Krupski T.L., Hanley J., Schonlau M., Litwin M.S. and the Urologic Diseases in America Project. Androgen deprivation therapy increases cardiovascular morbidity in men with prostate cancer. Cancer. 2007;110:1493–500.
  • D’Amico A.V., Denham J.W., Crook J., Chen M.H., Goldhaber S.Z., Lamb D.S., Joseph D., Tai K.H., Malone S., Ludgate C., Steigler A., Kantoff P.W. Influence of androgen suppression therapy for prostate cancer on the frequency and timing of fatal myocardial infarctions. J. Clin. Oncol. 2007;25:2420–5.
  • Tsai H.K., D’Amico A.V., Sadetsky N., Chen M.H., Carroll P.R. Androgen deprivation therapy for localized prostate cancer and the risk of cardiovascular mortality. J. Natl. Cancer Inst. 2007;99:1516–24.
  • D’Amico A.V., Chen M.H., Renshaw A.A., Loffredo M., Kantoff P.W. Causes of death in men undergoing androgen suppression therapy for newly diagnosed localized or recurrent prostate cancer. Cancer.2008;113:3290–7.
  • Tayek J.A., Heber D., Byerley L.O., Steiner B., Rajfer J., Swerdloff R.S. Nutritional and metabolic effects of gonadotropin-releasing hormone agonist treatment for prostate cancer. Metabolism. 1990;39:1314–9.
  • Smith J.C., Bennett S., Evans L.M., Kynaston H.G., Parmar M., Mason M.D., Cockcroft J.R., Scanlon M.F., Davies J.S. The effects of induced hypogonadism on arterial stiffness, body composition, and metabolic parameters in males with prostate cancer. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2001;86:4261–7.
  • Smith M.R., Finkelstein J.S., McGovern F.J., Zietman A.L., Fallon M.A., Schoenfeld D.A., Kantoff P.W. Changes in body composition during androgen deprivation therapy for prostate cancer. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2002;87:599–603.
  • Berruti A., Dogliotti L., Terrone C., Cerutti S., Isaia G., Tarabuzzi R., Reimondo G., Mari M., Ardissone P., De Luca S., Fasolis G., Fontana D., Rossetti S.R., Angeli A.; Gruppo Onco Urologico Piemontese (G.O.U.P.), Rete Oncologica Piemontese. Changes in bone mineral density, lean body mass and fat content as measured by dual energy x-ray absorptiometry in patients with prostate cancer without apparent bone metastases given androgen deprivation therapy. J. Urol. 2002;167:2361–7.
  • Smith M.R. Changes in fat and lean body mass during androgen-deprivation therapy for prostate cancer. Urology. 2004;63:742–5.
  • Smith M.R., Lee H., McGovern F., Fallon M.A., Goode M., Zietman A.L., Finkelstein J.S. Metabolic changes during gonadotropin-releasing hormone agonist therapy for prostate cancer: differences from the classic metabolic syndrome. Cancer. 2008;112:2188–94.
  • Smith M.R., Lee H., Nathan D.M. Insulin sensitivity during combined androgen blockade for prostate cancer. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2006;91:1305–8.
  • Dockery F., Bulpitt C.J., Agarwal S., Donaldson M., Rajkumar C. Testosterone suppression in men with prostate cancer leads to an increase in arterial stiffness and hyperinsulinaemia. Clin. Sci. (Lond).2003;104:195–201.
  • Després J.P., Lamarche B., Mauriège P., Cantin B., Dagenais G.R., Moorjani S., Lupien P.J. Hyperinsulinemia as an independent risk factor for ischemic heart disease. N. Engl. J. Med. 1996;334:952–7.
  • Pyörälä M., Miettinen H., Laakso M., Pyörälä K. Hyperinsulinemia predicts coronary heart disease risk in healthy middle-aged men: the 22-year follow-up results of the Helsinki Policemen Study. Circulation.1998;98:398–404.
  • А.С. Aметов. Сахарный диабет 2 типа: проблемы и решения. М., 2012.
  • Smith M.R., Lee H., Fallon M.A., Nathan D.M. Adipocytokines, obesity, and insulin resistance during combined androgen blockade for prostate cancer. Urology. 2008;71:318–22.
  • Efstathiou J., Bae K., Shipley W.U., Hanks G.E., Pilepich M.V., Sandler H.M., Smith M.R. Cardiovascular mortality after androgen deprivation therapy for locally advanced prostate cancer: RTOG 85-31. J. Clin. Oncol. 2009;27:92–9.
  • Roach M., Bae K., Speight J., Wolkov H.B., Rubin P., Lee R.J., Lawton C., Valicenti R., Grignon D., Pilepich M.V. Short-term neoadjuvant androgen deprivation therapy and external-beam radiotherapy for locally advanced prostate cancer: long-term results of RTOG 8610. J. Clin. Oncol.2008;26:585–91.
  • O’Farrell S., Garmo H., Holmberg L., Adolfsson J., Stattin P., Van Hemelrijck M. Risk and timing of cardiovascular disease after androgen-deprivation therapy in men with prostate cancer. J. Clin. Oncol. 2015;33:1243–51.
  • Segal R.J., Reid R.D., Courneya K.S. et al. Resistance exercise in men receiving androgen deprivation therapy for prostate cancer. J. Clin. Oncol.2003;21:1653–9.
  • Cormie P., Galv~ao D.A., Spry N. et al. Can supervised exercise prevent treat-ment toxicity in patients with prostate cancer initiating androgen-deprivation therapy: a randomised controlled trial.BJU Int.2015;115:256–66.
  • Gardner J.R., Livingston P.M., Fraser S.F. Effects of exercise on treatment-related adverse effects for patients with prostate cancer receiving androgen-deprivation therapy: a systematic review. J. Clin. Oncol. 2014;32:335–46.
  • DPPOS. Lancet Diabetes Endocrinol, published online September 14, 2015. http://dx.doi.org/10.1016/S2213-8587(15)00291-0.

  • About the Autors


    Tatiana Ju. Demidova, MD, professor, head of the Department of endocrinology of the general medicine faculty of Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «N.I. Pirogov RNRMU». Тel.: +74991798506; e-mail: t.y.demidova@gmail.com.
    Elena Ju. Gritzkevich, assistant professor of the Department of endocrinology of the general medicine faculty of Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education «N.I. Pirogov RNRMU». Тel.: +74991798506.
    Sergey V. Mishugin, PhD, high level certificate physician, state budgetary institution of Moscow healthcare Department «D.D. Pletnyov state clinical hospital»). Tel.: +74991646620.


    Бионика Медиа