ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Clinical and metabolic peculiarities in male patients with type 2 diabetes mellitus and hypogonadism

Skuridina D.V., Demidova T.Yu.

N.I. Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia, Moscow
Abstract. It is now well known that hypogonadism is detected in at least every third male patient with type 2 diabetes mellitus (T2 DM). According to recent data, the prevalence of hypogonadism in T2 DM may exceed 50%. At the same time, androgen deficiency is considered today as an independent risk factor for mortality. Therefore, studying the characteristics of the course of T2 DM in male patients with androgen deficiency is of particular interest. The aim: to study the clinical and metabolic peculiarities of type 2 diabetes in male patients with testosterone deficiency. Target functions: to identify the prevalence of testosterone deficiency in different age groups in male patients with T2 DM; to estimate the incidence of hypogonadism, including also among men having diabetes mellitus for about ≤1 year; to compare anthropometric characteristics of male patients with T2 DM and hypogonadism and without it; to compare carbohydrate metabolism rates in both groups; to estimate cardiovascular risk (CVR) factors – the frequency of arterial hypertension (AH) and lipid profile indexes. Material and methods. The first stage included laboratory diagnosis of hypogonadism in the general population of male patients with T2 DM (n=287). The second stage of the study included only patients with less than 1 year of diabetes mellitus 2, subject to compensation of carbohydrate metabolism – a totally 36 persons (19 with diagnosed hypogonadism and 17 without hypogonadism). Serum analysis for total testosterone was performed from 07.00 to 11.00 am. At all stages of the study, BMI, waist circumference (WC), hip circumference (HC), WC/HR were estimated, bioimpedance analysis of body composition and blood pressure measurements were also performed. Laboratory parameters included HbA1c, fasting plasma glucose, and lipid profile. Results. The incidence of hypogonadism was 46,8% in the general sample of patients (42,8% among men <55 years old and 51,1% among men ≥55 years old) and 52,8% in the second stage of the study among men with ≤1 year of DM duration. Patients with hypogonadism had a higher % of fat mass and a tendency to higher Waist/Hips measurement index. AH in male patients with hypogonadism took place more common, and the lipid profile had more atherogenic characteristics. Conclusion. Among male patients with T2 DM, even with compensation of carbohydrate metabolism, hypogonadism occurs in almost every second case, regardless of age. Male patients with T2 DM and androgen deficiency have potentially higher CVR due to severe atherogenic dyslipidemia and more often developing AH. Moreover, male patients with androgen deficiency and T2 DM lasting ≤1 year, even with carbohydrate metabolism compensation, also have a higher % of fat mass and CVR, which dictates the need for an independent assessment of testosterone levels in newly diagnosed T2 DM, especially in patients with visceral obesity.

Keywords

type 2 diabetes mellitus
male hypogonadism
androgen deficiency
obesity
dyslipidemia

ВВЕДЕНИЕ

Гипогонадизм у мужчин – это клинический и биохимический синдром, связанный с низким уровнем тестостерона, а также нечувствительностью рецепторного аппарата к андрогенам. На сегодняшний день хорошо известно, что гипогонадизм выявляется по крайней мере у каждого третьего мужчины с сахарным диабетом 2-го типа (СД 2) [1]. По последним данным, распространенность гипогонадизма при СД 2 может превышать 50% [2]. Еще в 2006 г. Эндокринологическое общество США рекомендовало оценивать уровень тестостерона у всех мужчин с СД 2 [3]. В нашей стране показание к определению уровня общего тестостерона сыворотки крови у пациентов с СД 2 и ожирением было сформулировано только в 2019 г. [4].

Известно, что гипогонадизм обусловлен нарушением функции яичек и/или гонадотропинпродуцирующей функции гипофиза, а также прерыванием определенных звеньев гипоталамо-гипофизарно-гонадной цепи. Кроме того, клиническая картина гипогонадизма может развиваться и при нормальном или повышенном уровне тестостерона, но нечувствительности андрогенных рецепторов [5].

По этиологическому критерию гипогонадизм классифицируется следующим образом [6]:

I. первичный (гипергонадотропный);

II. вторичный (гипогонадотропный);

III. смешанный;

IV. обусловленный нарушением отрицательной обратной связи «гипофиз–гонады».

Предложена и альтернативная классификация заболевания, основанная на выделении органического и функционального гипогонадизма. Органический гипогонадизм характеризуется любой доказанной патологией, затрагивающей гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось, и его следует лечить с помощью гонадотропинов или тестостерона. Функциональный гипогонадизм возникает в отсутствие каких-либо признанных органических изменений в оси гипоталамус-гипофиз-гонады и должен лечиться в первую очередь путем устранения или улучшения сопутствующих заболеваний [7].

Первичную и вторичную формы гипогонадизма следует отличать друг от друга (по уровням лютеинизирующего гормона), поскольку это имеет значение для диагностики и лечения пациента с точки зрения реабилитации репродуктивной функции (возможна при вторичном гипогонадизме).

У пациентов с СД 2 наблюдается:

  • снижение пула клеток Лейдига и их чувствительности к гонадотропинам в яичках;
  • ишемические тестикулярные изменения;
  • уменьшение выброса лютеинизирующего гормона (ЛГ);
  • увеличение активности ароматазы жировой ткани.

Таким образом, при СД 2 имеют место компоненты как первичного, так и вторичного гипогонадизма, а также нарушение отрицательной обратной связи «гипофиз–гонады». Важно отметить, что гипогонадизм, развивающийся на фоне метаболических нарушений, потенциально обратим при их устранении, в отличие от истинно первичных и вторичных форм заболевания [5].

Метаанализ 43 исследований, выполненный Ding E.L. et al. (всего 6427 пациентов), показал, что уровень тестостерона у мужчин с СД 2 значительно ниже, чем в общей популяции, – в среднем на 76,6 нг/дл (2,7 нмоль/л) [8]. Данные этого метаанализа отражены на рисунке 1.

09-1.jpg (68 KB)

В настоящее время андрогенный дефицит рассматривается как самостоятельный фактор риска смертности. Так, 14-летнее наблюдение 396 мужчин с СД 2 и нормальным уровнем тестостерона и 154 мужчин с СД 2 и дефицитом тестостерона позволило установить, что смертность в течение года у мужчин со сниженным тестостероном составила 5%, тогда как у мужчин с нормальным уровнем этого гормона – 2,8%. К завершению наблюдения умерло 36,1% человек с нормальным уровнем тестостерона и 55,8% – с его дефицитом. Относительный риск смерти (скорректированный по возрасту) составил 1,54, что соответствует уменьшению ожидаемой продолжительности жизни на 3,2 года. Таким образом, пациенты с СД 2 и гипогонадизмом имеют потенциально более высокий риск смерти, чем пациенты с СД 2, но без гипогонадизма [9].

Целью нашего исследования стало изучение клинических и метаболических особенностей течения СД 2 у мужчин с гипогонадизмом.

Исследование было разделено на два этапа. Первый этап включал лабораторную диагностику гипогонадизма, изучение клинических и метаболических особенностей данной категории пациентов в общей популяции мужчин с СД 2. Задачей этого этапа также было сравнение распространенности дефицита тестостерона у мужчин с СД 2 в разных возрастных группах.

Во второй этап исследования были включены только пациенты со стажем СД 2 менее 1 года и при условии компенсации углеводного обмена. Были поставлены следующие задачи.

1. Оценить частоту встречаемости гипогонадизма у мужчин со стажем СД 2 менее 1 года.

2. Сравнить антропометрические (индекс массы тела, окружность талии, объем бедер, соотношение окружности талии и объема бедер, жировая масса и скелетная мышечная масса) характеристики мужчин с СД 2 и гипогонадизмом и без гипогонадизма.

3. Сравнить показатели углеводного обмена (гликированный гемоглобин, глюкоза плазмы натощак) у мужчин с СД 2 и гипогонадизмом и без гипогонадизма

4. Оценить факторы сердечно-сосудистого риска: частоту встречаемости артериальной гипертензии и показатели липидного профиля (общий холестерин, холестерин липопротеидов низкой плотности, холестерин липопротеидов высокой плотности, триглицериды).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Одной из задач исследования была оценка частоты встречаемости дефицита тестостерона у мужчин с СД 2 в разных возрастных группах. Всего в данное наблюдение вошли 287 мужчин с разным стажем СД 2. С учетом ненормальности распределения выборки применялась непараметрическая описательная статистика. Медиана возраста составила 54 [48; 60] года, где 48 – нижний квартиль, 60 – верхний квартиль. Медиана общего тестостерона сыворотки крови равнялась 10,96 [7,98; 14,48] нмоль/л, что значимо ниже порогового для потенциального дефицита уровня (12,1 нмоль/л) [6]. Снижение уровня общего тестостерона сыворотки менее 12,1 нмоль/л встречалось у 57,5% пациентов.

Пациенты на первом этапе (рис. 2) были разделены на две возрастные группы – до 55 лет (n=144) и ≥55 лет (n=143).

10-1.jpg (65 KB)

Во второй этап исследования (рис. 3) были отобраны 36 мужчин с СД 2: у 19 из них был диагностирован гипогонадизм, 17 составили группу контроля.

Критериями включения являлись:

  • возраст младше 60 лет;
  • СД 2 в течение от 3 до 12 мес;
  • уровень гликированного гемоглобина (HbA1с) менее 7%;
  • терапия метформином в комбинации с ингибиторами натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа (иНГЛТ-2) или ингибиторами дипептидилпептидазы-4 (иДПП-4) или агонистами рецепторов глюкогоноподобного пептида-1 (арГПП-1);
  • отсутствие острых сердечно-сосудистых событий в анамнезе.

Анализ сыворотки крови на общий тестостерон выполнялся с 07:00 до 11:00. В обеих группах оценивались индекс массы тела (ИМТ), окружность талии (ОТ), объем бедер (ОБ), соотношение ОТ/ОБ, проводился биоимпедансный анализ состава тела и измерение артериального давления. Из лабораторных параметров измерялись уровень HbA1с, глюкозы плазмы натощак, липидный профиль.

Для расчета свободного тестостерона определялись уровни сывороточного глобулина, связывающего половые гормоны (ГСПГ) и альбумина. Расчет проводился с помощью калькулятора University Hospital of Ghent (Бельгия) [10].

РЕЗУЛЬТАТЫ

На первом этапе исследования частота снижения уровня общего тестостерона менее 12,1 нмоль/л в группах пациентов до 55 лет и старше составила 55,6 и 59,4% соответственно (табл. 1). При этом статистически значимой разницы между возрастными группами по уровню общего тестостерона получено не было, как и значимой корреляционной взаимосвязи между уровнем общего тестостерона и возрастом пациентов, что говорит об отсутствии существенного влияния возрастного фактора на развитие андрогенного дефицита у мужчин с СД 2 (табл. 2).

11-1.jpg (108 KB)

Лабораторная диагностика гипогонадизма была проведена у 269 мужчин в соответствии с рекомендациями Российской ассоциации эндокринологов. Гипогонадизм был подтвержден при уровне общего тестостерона менее 8 нмоль/л, а в диапазоне от 8 до 12,1 нмоль/л – при расчетном свободном тестостероне менее 243 пмоль/л (с учетом уровней ГСПГ и альбумина), определенных дважды, в сочетании с симптомами, ассоциированными с андрогенным дефицитом. Согласно вышеуказанным критериям, гипогонадизм был диагностирован у 46,8% (126) пациентов. Медиана уровня тестостерона в группе пациентов с гипогонадизмом составила 7,5 [6,3; 9,1] нмоль/л, а в группе без гипогонадизма она оказалась практически в 2 раза выше – 14,3 [12,6;17,0] нмоль/л (рис. 4). Уровень ГСПГ достоверно отличался между группами, как и уровень общего тестостерона, что лишний раз подчеркивает необходимость учета концентрации ГСПГ при пограничных значениях общего тестостерона. Медиана расчетного уровня свободного тестостерона в группе гипогонадизма равнялась 0,182 [0,151; 0,212] нмоль/л, в группе без гипогонадизма – 0,283 [0,248; 0,342] нмоль/л. При этом группы были сопоставимы по возрасту – 55 [49; 60] лет в группе гипогонадизма против 54 [46; 60] лет во 2-й группе.

Среди пациентов в возрасте до 55 лет гипогонадизм встречался с частотой 42,8%, в возрасте 55 лет и старше – 51,1%. В обеих возрастных группах медиана возраста пациентов с гипогонадизмом и без была сопоставима, а медиана общего тестостерона у пациентов с гипогонадизмом в разных возрастных группах отличалась только на 0,55 нмоль/л и не достигла статистической значимости. Медиана уровней ГСПГ и свободного тестостерона у пациентов разных возрастных групп в зависимости от наличия гипогонадизма представлена в таблицах 3 и 4. Медианы общего тестостерона, ГСПГ и расчетного тестостерона в группах с гипогонадизмом до 55 лет и старше значимо не отличалась (табл. 5).

12-2.jpg (185 KB)

При анализе показателей углеводного обмена группа пациентов с андрогенным дефицитом оказалась сопоставима по стажу СД 2, уровню гликемии натощак и HbA1с с группой без андрогенного дефицита (табл. 6). Таким образом, корреляционной взаимосвязи между гликемическими параметрами, стажем диабета и уровнем общего тестостерона получено не было. Также группы были сопоставимы по уровню скорости клубочковой фильтрации, печеночных ферментов.

13-1.jpg (214 KB)

Сахароснижающая терапия также не отличалась в группах исследования – большая часть пациентов получала пероральные сахароснижающие препараты и/или арГПП-1 (82,1% в группе гипогонадизма и 81,7% в контрольной группе). Инсулинотерапия (базис-болюсная или только базальная) проводилась у 17,9% пациентов в 1-й группе и у 18,3% – во 2-й (рис. 5).

12-1.jpg (25 KB)

По антропометрическим параметрам наблюдались статистически значимые различия между группами. Так, медиана ИМТ в группе андрогенного дефицита составила 32,4 [28,7; 35,75] против 29,4 [26,7; 33,3] кг/м2 в группе с нормальным уровнем тестостерона, ОТ оказалась на 5,9 см достоверно больше в группе гипогонадизма, чем в контроле, ОБ был на 2,5 см больше у пациентов с гипогонадизмом. Обнаружена тенденция к более высоким значениям индекса ОТ/ОБ в группе дефицита тестостерона. Биоимпедансный анализ состава тела показал статистически значимое превышение процентного содержания жира в организме (на 5%) у мужчин с гипогонадизмом по сравнению с контрольной группой (p=0,007). При этом разницы по мышечной скелетной массе получено не было.

Группа мужчин с андрогенным дефицитом достоверно отличалась более высокими значениями триглицеридов (Δ0,33 нмоль/л) и более низким уровнем ХС ЛПВП (Δ0,14 нмоль/л) относительно мужчин с нормальным уровнем тестостерона (см. табл. 6).

Артериальная гипертензия при гипогонадизме встречалась чаще на 12,1%, но статистически значимой разницы по этому показателю получено не было.

Результаты второго этапа исследования, включавшего пациентов со стажем СД 2 не более 1 года и компенсацией углеводного обмена

Медиана возраста пациентов в обеих группах была сопоставима – 53 [44; 57] года в группе гипогонадизма и 47 [40; 55] лет во 2-й группе. В таблице 7 приведены гормональные характеристики обеих групп пациентов по уровню общего и расчетного свободного тестостерона, ГСПГ и ЛГ. Обращает на себя внимание факт: группы были сопоставимы по уровню ЛГ, что характерно для функционального гипогонадизма.

14-1.jpg (153 KB)

Достоверных различий по ИМТ, ОТ, ОБ и скелетной мышечной массе в данной выборке получено не было. В то же время выявлено достоверное отличие между группами по процентному содержанию жировой массы в соответствии с результатами биоимпедансного анализа состава тела. Разница медиан составила 3,01%. Также наблюдалась тенденция к достоверной разнице между абсолютным значением жировой массы тела (кг) и индексом ОТ/ОБ между группами, что говорит о преимущественной роли абдоминального ожирения в патогенетическом механизме формирования андрогенного дефицита.

Что касается факторов сердечно-сосудистого риска, таких как наличие артериальной гипертензии и дислипидемии, то здесь имела место тенденция к более высоким значениям ТГ и меньшим значениям ХС ЛПВП у мужчин с андрогенным дефицитом. Разница в медианах составила 0,73 ммоль/л для ТГ и 0,19 ммоль/л для ХС ЛПВП. Артериальная гипертензия достоверно чаще встречалась в группе пациентов с гипогонадизмом – 63% (n=12) против 47% (n=7) у мужчин без гипогонадизма (p <0,05).

ОБСУЖДЕНИЕ

Таким образом, у мужчин с СД 2 гипогонадизм был подтвержден в 46,8% случаев (42,8% у мужчин младше 55 лет и 51,1% среди мужчин в возрасте 55 лет и старше), что соответствует международным данным. При этом в когорте пациентов в возрасте до 60 лет со стажем СД 2 менее 1 года даже на фоне компенсации углеводного частота встречаемости гипогонадизма составила более половины случаев (52,8%). В общей выборке медиана уровня общего тестостерона в группе пациентов с гипогонадизмом была на 6,8 нмоль/л ниже, чем в группе без гипогонадизма.

Исследование антропометрических параметров показало, что мужчины с гипогонадизмом имеют достоверно более высокий процент жировой массы и тенденцию к более высокому индексу ОТ/ОБ по сравнению с мужчинами без гипогонадизма, что подтверждает роль преимущественно абдоминального типа ожирения в развитии ожирения у мужчин с СД 2.

Липидный профиль мужчин с гипогонадизмом уже в первый год противодиабетической терапии имеет тенденцию к более высоким показателям ТГ и более низким значениям ХС ЛПВП в крови по сравнению с контрольной группой, а артериальная гипертензия у мужчин с гипогонадизмом встречается чаще, чем у мужчин без андрогенного дефицита. Полученные данные могут свидетельствовать об отрицательном влиянии дефицита тестостерона на сердечно-сосудистый риск пациентов с СД 2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные данные наглядно демонстрируют высокую распространенность гипогонадизма у мужчин среднего возраста с СД 2 стажем не более 1 года даже при условии стойкой компенсации углеводного обмена на фоне комбинированной противодиабетической терапии с применением инновационных классов сахароснижающих препаратов. Группа мужчин с андрогенным дефицитом из данной выборки отличается более высоким процентом жировой массы и сердечно-сосудистым риском, что в очередной раз диктует необходимость независимой оценки уровня тестостерона при впервые выявленном СД 2, особенно у пациентов с висцеральным ожирением.

References

1. Dhindsa S., Prabhakar S., Sethi M. et al. Frequent occurrence of hypogonadotropic hypogonadism in type 2 diabetes. J Clin Endocrinol Metab. 2004; 89(11): 5462–68. https://dx.doi.org/10.1210/jc.2004-0804.

2. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю. с соавт. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 11-й выпуск. Сахарный диабет. 2023; 26(S2): 1–231. [Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. et al. Standards of specialized diabetes care. 11th edition. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. Sakharnyy diabet = Diabetes Mellitus. 2023; 26(S2): 1–231 (In Russ.)]. https://dx.doi.org/10.14341/DM13042.

3. Bhasin S., Cunningham G.R., Hayes F.J. et al.; Task Force, Endocrine Society. Testosterone therapy in men with androgen deficiency syndromes: An Endocrine Society clinical practice guideline. J Clin Endocrinol Metab. 2010; 95(6): 2536–59.https://dx.doi.org/10.1210/jc.2009-2354.

4. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю. с соавт. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск. Сахарный диабет. 2019; 22(S1–1): 1–144. [Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. et al. Standards of specialized diabetes care. Edited by Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. 9th edition. Sakharnyy diabet = Diabetes Mellitus. 2019; 22(S1–1): 1–144 (In Russ.)].https://dx.doi.org/10.14341/DM221S1. EDN: LDOTJF.

5. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Шестакова М.В. с соавт. Рекомендации по диагностике и лечению дефицита тестостерона (гипогонадизма) у мужчин с сахарным диабетом. Ожирение и метаболизм. 2017; 14(4): 83–92. [Dedov I.I. Melnichenko G.A., Shestakova M.V. et al. Recommendations for the diagnosis and treatment of testosterone deficiency (hypogonadism) in men with diabetes mellitus. Ozhirenie i metabolizm = Obesity and Metabolism. 2017; 14(4): 83–92 (In Russ.)].https://dx.doi.org/10.14341/omet2017483-92. EDN: QHJFBB.

6. Дедов И.И., Мокрышева Н.Г., Мельниченко Г.А. с соавт. Проект клинических рекомендаций «Синдром гипогонадизма у мужчин». Ожирение и метаболизм. 2021; 18(4): 496–507. [Dedov I.I., Mokrysheva N.G., Melnichenko G.A. et al. Draft clinical guidelines «Hypogonadism syndrome in men». Ozhirenie i metabolizm = Obesity and Metabolism. 2021; 18(4): 496–507 (In Russ.)].https://dx.doi.org/10.14341/omet12817. EDN: FUWRTV.

7. Grossmann M., Matsumoto A.M. A perspective on middle-aged and older men with functional hypogonadism: Focus on holistic management. J Clin Endocrinol Metab. 2017; 102(3): 1067–75. https://dx.doi.org/10.1210/jc.2016-3580.

8. Ding E.L., Song Y., Malik V.S., Liu S. Sex differences of endogenous sex hormones and risk of type 2 diabetes: A systematic review and meta-analysis. JAMA. 2006; 295(11): 1288–99. https://dx.doi.org/10.1001/jama.295.11.1288.

9. Malipatil N.S., Yadegarfar G,. Lunt M. et al. Male hypogonadism: 14-year prospective outcome in 550 men with type 2 diabetes. Endocrinol Diabetes Metab. 2019; 2(3): e00064. https://dx.doi.org/10.1002/edm2.64.

10. Free & Bioavailable Testosterone calculator. URL: https://www.issam.ch/freetesto.htm (date of access – 01.11.2023).

About the Authors

Daria V. Skuridina, assistant at the Department of endocrinology of the Faculty of general medicine, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 117321, Moscow,
1 Ostrovityanova St.
E-mail: shurpesha@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-6899-4457
Tatyana Yu. Demidova, MD, professor, head of the Department of endocrinology of the Faculty of general medicine, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 117321, Moscow, 1 Ostrovityanova St.
E-mail: t.y.demidova@gmail.com
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6385-540X

Similar Articles