Гетерогенность уровней гормонов гонадной оси у мальчиков-подростков с ожирением

Введение. Ожирение является мультифакториальным заболеванием, обусловленным влиянием различных внутренних и внешних факторов. В связи с большей подверженностью влиянию внешних факторов подростки относятся к группе повышенного риска ожирения. Распространенность ожирения в детской популяции растет как в США и Европе, так и в Российской Федерации. Пациенты с экзогенно-конституциональной формой ожирения рассматриваются как гетерогенная группа по особенностям пищевого поведения, эмоциональным характеристикам, качеству сна. Клиническая картина ожирения у представителей мужского пола имеет некоторые дополнительные особенности. Представляется актуальным расширение представлений о гетерогенности у мальчиков-подростков за счет исследования гормональных показателей.

Цель работы. Изучение основных гормональных показателей мальчиков-подростков для оценки их гетерогенности на фоне ожирения.

Материалы и методы. Обследованы 84 подростка в возрасте 14-17 лет: 57 с ожирением (код Е66.0, МКБ-10) и 27 здоровых. Антропометрическое обследование включало измерение роста, массы тела, расчет показателя индекса массы тела и его оценку. Определялись уровни кисспептина, тестостерона, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов. Кластерный анализ проводился методом k-средних на основе алгоритма Хартигана – Вонга.

Результаты. Получены 4 кластера наблюдений. Для первого были характерны сохранная центральная стимуляция с отсутствием периферического эффекта. Для второго – наиболее физиологические взаимоотношения уровней гормонов: умеренные уровни лютеинизирующего и фолликулостимулирующего и высокий уровень тестостерона на фоне медианного значения кисспептина. В третьем уровни лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов были ниже, а уровень кисспептина – выше медианы (гипоталамическая гиперстимуляция), тестостерон ниже медианы. Для четвертого было характерно отсутствие как стимуляции, так и эффекта. Большинство детей контрольной группы относились ко второму, наиболее благоприятному кластеру. Отнесение пациентов к любому кластеру по сравнению со вторым было значимым предиктором отклонения взаимоотношений гормонов от нормы.

Заключение. Уровни кисспептина, лютеинизирующего и фолликулостимулирующего гормонов, а также тестостерона гетерогенны и зависят как от выраженности отклонения от медианы индекса массы тела, так и от возраста.

1. Никитина И. Л. Ожирение у детей и подростков: проблема, пути решения. Обзор российских и международных рекомендаций. Лечащий врач. 2018; 1: 31.

2. Nikitina I. L., Vtornikova N. I., Kelmanson I. A. Clinical heterogeneity of sleep quality, emotional and behavioral characteristics, and eating habits in adolescents with obesity: A cluster analysis. European Journal of Pediatrics. 2024; 4 (183): 1571-1584.

3. Никитина И. Л., Тодиева А. М., Каронова Т. Л., и др. Ожирение у детей и подростков: особенности фенотипа, ассоциация с компонентами метаболического синдрома. Вопросы детской диетологии. 2012; 5 (10): 23-30.

4. Вторникова Н. И., Никитина И. Л., Кельмансон И. А. Гетерогенность метаболических фенотипов у мальчиков-подростков с экзогенно-конституциональной формой ожирения. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2024; (6): 20-30.

5. Pereira A., Busch A. S., Solares F., Baier I., Corvalan C., Mericq V. Total and Central Adiposity Are Associated With Age at Gonadarche and Incidence of Precocious Gonadarche in Boys. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2021; 5 (106): 1352-1361.

6. Shalitin S., Gat-Yablonski G. Associations of Obesity with Linear Growth and Puberty. Hormone Research in Paediatrics. 2021; 2 (95): 120-136.

7. Tomova A. Body Weight and Puberty. Puberty: Physiology and Abnormalities. Kumanov P., Agarwal A. Cham: Springer International Publishing, 2016. Р. 95-108.

8. Tomova A., Robeva R., Kumanov P. Influence of the body weight on the onset and progression of puberty in boys. J Pediatr Endocrinol Metab. 2015; 7-8 (28): 859-865.

9. Reinehr T., Roth C. L. Is there a causal relationship between obesity and puberty? The Lancet Child & Adolescent Health. 2019; 1 (30): 44-54.

10. Carrageta D. F., Oliveira P. F., Alves M. G., Monteiro M. P. Obesity and male hypogonadism: Tales of a vicious cycle. Obes Rev. 2019; 8 (20) 1148-1158.

11. McPherson N. O., Lane M. Male obesity and subfertility, is it really about increased adiposity? Asian J Androl. 2015; 3 (17): 450-458.

12. Ameratunga D., Gebeh A., Amoako A. Obesity and male infertility. Best Practice & Research Clinical Obstetrics & Gynaecology. 2023; (90): 102393.

13. Hassan M. M., Sarry Eldin A. M., Musa N., El-Wakil K. H., Ali M., Ahmed H. H. Insights into the implication of obesity in hypogonadism among adolescent boys. J Pediatr Endocrinol Metab. 2022; 12 (35): 1497-1504.

14. Vandewalle S., De Schepper J., Kaufman J. M. Androgens and obesity in male adolescents. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2015; 3 (22): 230-237.

15. Vandewalle S., Taes Y., Fiers T., Van Helvoirt M., Debode P., Herregods N., Ernst C., Van Caenegem E., Roggen I., Verhelle F., De Schepper J., Kaufman J. M. Sex steroids in relation to sexual and skeletal maturation in obese male adolescents. J Clin Endocrinol Metab. 2014; 8 (99): 2977-2985.

16. Rasouli M. A., Dumesic D. A., Singhal V. Male infertility and obesity. Current Opinion in Endocrinology, Diabetes and Obesity. 2024.

17. Genchi V. A., Rossi E., Lauriola C., D’Oria R., Palma G., Borrelli A., Caccioppoli C., Giorgino F., Cignarelli A. Adipose Tissue Dysfunction and Obesity-Related Male Hypogonadism. International Journal of Molecular Sciences. 2022.

18. Freitas R. D. d. V., Nunes M., Tesser R. B., de Oliva S. U. Obesity, sexual maturation and male reproduction. Seven Editora. 2023: 474-490.

19. Nieuwenhuis D., Pujol-Gualdo N., Arnoldussen I. A., Kiliaan A. J. J. O. r. Adipokines: A gear shift in puberty. 2020; 6 (21): e13005.

20. Argente J., Dunkel L., Kaiser U. B., Latronico A. C., Lomniczi A., Soriano-Guillén L., Tena-Sempere M. Molecular basis of normal and pathological puberty: from basic mechanisms to clinical implications. The Lancet Diabetes & Endocrinology. 2023; 3 (11): 203-216.

21. Zhang L.-D., Li H.-C., Gao M., Wang L., Deng Q., Shi T., He J.-L., Chong T., Wang Z.-M. [Sexual development characteristics and sex hormone levels in obese male adolescents]. Zhonghua nan ke xue = National journal of andrology. 2013; 5 (19): 434-438.

22. Oyedokun P. A., Akangbe M. A., Akhigbe T. M., Akhigbe R. E. Regulatory Involvement of Kisspeptin in Energy Balance and Reproduction. Cell Biochemistry and Biophysics. 2024.10.1007/s12013-024-01537-w.

23. Mills E. G., Izzi-Engbeaya C., Abbara A., Comninos A. N., Dhillo W. S. Functions of galanin, spexin and kisspeptin in metabolism, mood and behaviour. Nature Reviews Endocrinology. 2021; 2 (17): 97-113.

24. Navarro V. M. Metabolic regulation of kisspeptin – the link between energy balance and reproduction. Nature Reviews Endocrinology. 2020; 8 (16): 407-420.

25. Bruno C., Vergani E., Giusti M., Oliva A., Cipolla C., Pitocco D., Mancini A. The "Adipo-Cerebral" Dialogue in Childhood Obesity: Focus on Growth and Puberty. Physiopathological and Nutritional Aspects. Nutrients. 2021.

26. Hudson A. D., Kauffman A. S. Metabolic actions of kisspeptin signaling: Effects on body weight, energy expenditure, and feeding. Pharmacology & Therapeutics. 2022; 231: 107974.

27. George J. T., Millar R. P., Anderson R. A. Hypothesis: Kisspeptin Mediates Male Hypogonadism in Obesity and Type 2 Diabetes. Neuroendocrinology. 2010; 4 (91): 302-307.

28. Armeni E. Male hypogonadism in overweight and obesity. Metab Target Organ Damage. 2023; 2 (3): 9.

29. Sitticharoon C., Mutirangura P., Chinachoti T., Iamaroon A., Triyasunant N., Churintaraphan M., Keadkraichaiwat I., Maikaew P., Sririwichitchai R. Associations of serum kisspeptin levels with metabolic and reproductive parameters in men. Peptides. 2021; 135: 170433.

30. Sithinamsuwan K., Mahachoklertwattana P., Wankanit S., Chanprasertyothin S., Pongratanakul S., Khlairit P., Poomthavorn P. Serum Kisspeptin and Its Relation to Metabolic Parameters and Glucose Metabolism in Prepubertal and Pubertal Obese Children. International Journal of Endocrinology. 2020; 1 (2020): 8826401.

31. Faul F., Erdfelder E., Lang A. G., Buchner A. G. Power 3: a f lexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behav Res Methods. 2007; 2 (39): 175-191.

32. Marshall W. A., Tanner J. M. Variations in the Pattern of Pubertal Changes in Boys. Archives of Disease in Childhood. 1970; 239 (45): 13.

33. Van der Maaten L., Hinton G. Visualizing data using t-SNE. Journal of machine learning research. 2008; 11 (9): 2579-2605.

34. Dalmaijer E. S., Nord C. L., Astle D. E. Statistical power for cluster analysis. BMC Bioinformatics. 2022; 1 (23): 205.

35. The essential guide to effect sizes: Statistical power, meta-analysis, and the interpretation of research results. Ellis P. D. ‒ Cambridge: Cambridge University Press, 2010.

36. The jamovi project (2022). jamovi. (Version 2.3) [Computer software]. Retrieved from https://www.jamovi.org. Book The jamovi project (2022). jamovi. (Version 2.3) [Computer software]. Retrieved from https://www.jamovi.org. / Editor.

37. JASP Team (2020). JASP (Version 0.14.1)[Computer software].

38. Padilla O., Abadie J. Нормальные лабораторные показатели. 2021. URL: https://www.msdmanuals.com/ru-ru/professional/ресурсы/нормальные-лабораторные-показатели/нормальные-лабораторные-показатели2021).

39. Mancini M., Pecori Giraldi F., Andreassi A., Mantellassi G., Salvioni M., Berra C. C., Manfrini R., Banderali G., Folli F. Obesity Is Strongly Associated With Low Testosterone and Reduced Penis Growth During Development. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2021; 11 (106): 3151-3159.

40. Reinehr T., Kulle A., Barth A., Ackermann J., Lass N., Holterhus P.-M. Sex Hormone Profile in Pubertal Boys With Gynecomastia and Pseudogynecomastia. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 2020; 4 (105): e1025-e1032.

41. Никитина И. Л., Юхлина Ю. Н., Саракаева Л. Р., Плаксина А. О., Байрамов А. А. Современная концепция нейроэндокринной и эпигенетической регуляции старта пубертата и полового развития. трансляционные исследования роли лиганд-рецепторной системы кисспептина KISS/KISS1R. Трансляционная медицина. 2020; 5 (7): 62-80.

42. Zhu H. j., Li S. j., Pan H., Li N., Zhang D. x., Wang L. j., Yang H. b., Wu Q., Gong F. y. The Changes of Serum Leptin and Kisspeptin Levels in Chinese Children and Adolescents in Different Pubertal Stages. International Journal of Endocrinology. 2016; 1 (2016): 6790794.

43. Никитина И. Л., Юхлина Ю. Н., Васильева Е. Ю., Нагорная И. И. Кисспептиновые механизмы регуляции полового развития мальчиков: потенциал диагностики и терапии при задержке старта пубертата и гипогонадотропном гипогонадизме. Проблемы эндокринологии. 2018; 64 (5): 280-285.

44. Attia A. M., Montaser B. A., Ellotf M. R. M. Study of the role of kisspeptin in constitutional delayed puberty in boys. Menoufia Medical Journal. 2020; 3 (33): 998-1002.

45. Decroli E., Aprilia D., Kam A., Rahmadi A. Body mass index and total testosterone level in obese male pre-diabetic patients: correlation with homeostasis model assessment of insulin resistance. Bali Medical Journal. 2024; 1 (13): 427-430.

46. Tančić-Gajić M., Vukčević M., Ivović M., Marina L. V., Arizanović Z., Soldatović I., Stojanović M., Đogo A., Kendereški A., Vujović S. Obstructive Sleep Apnea Is Associated With Low Testosterone Levels in Severely Obese Men. Frontiers in Endocrinology. 2021; 12: 1-9.