Пиковая костная масса — это максимальная плотность и объем костной ткани, достигаемые в течение жизни человека. Точные сроки формирования пиковой костной массы остаются неясными, однако считается, что у большинства людей этот процесс завершается в течение третьего десятилетия жизни. Различия в сроках достижения пика костной массы обусловлены генетическими, гормональными и экологическими факторами.

У мужчин минеральная плотность костной ткани (МПКТ/BMD) значительно увеличивается в период полового созревания под влиянием роста концентрации половых стероидов [6,7]. Основная часть этого прироста, особенно в кортикальной кости, обусловлена увеличением размеров костей. Пиковая плотность костей позвоночника достигается примерно к 20 годам [8–10], в то время как пиковые показатели плотности костей предплечья и бедра фиксируются несколько позднее [9–11].

• Половые стероиды
  • Данные о сниженной костной массе у молодых мужчин с идиопатическим гипогонадотропным гипогонадизмом (ИГГ) — врожденным состоянием, вызванным дефицитом гонадотропин-рилизинг-гормона (ГнРГ) — подчеркивают важную роль нормальной секреции половых стероидов в процессе формирования пиковой костной массы. Исследования мужчин с ИГГ, у которых половое созревание не происходит без заместительной терапии, показывают значительное снижение плотности как кортикальной, так и трабекулярной костной ткани [12,13]. У таких пациентов наблюдается дефицит костной массы даже в период быстрого накопления костной ткани, что характерно для пубертатного возраста. Это позволяет предположить, что низкая минеральная плотность кости (МПК или BMD) у взрослых мужчин с ИГГ обусловлена недостаточным накоплением костной массы в подростковом возрасте, а не ускоренной потерей костной ткани после достижения зрелости. Хотя снижение пиковой BMD у мужчин с ИГГ демонстрирует ключевую роль половых стероидов в процессе костеобразования в период полового созревания, остаются нерешенными вопросы о том, какие именно гормоны играют в первую очередь ответственны за увеличение BMD в данный период жизни: андрогены, эстрогены или и те, и другие.
• Андрогены против эстрогенов
  • И андрогены, и эстрогены оказывают значительное влияние на поддержание гомеостаза костной ткани у мужчин. Исследования пациентов с мутациями, приводящими к полной нечувствительности к одному из этих гормонов, дают возможность оценить их независимые роли в процессе формирования пиковой костной массы. Например, у мужчин с нулевыми мутациями в гене рецептора эстрогена, наблюдается значительное снижение BMD, что свидетельствует о важной роли эстрогенов в процессе накопления костной массы. В то же время у мужчин с нулевыми мутациями в гене рецептора андрогена также выявляется заметное снижение BMD, что подтверждает критическую роль андрогенов в достижении пиковой костной массы. Таким образом, оба гормона играют ключевую роль в развитии костной системы у мужчин, и их вклад не является взаимоисключающим.
• Время полового созревания
  • Важным фактором, определяющим пиковую минеральную плотность костной ткани, является время начала и длительность полового созревания. У взрослых мужчин с конституциональной задержкой полового созревания минеральная плотность костной ткани в области лучевой кости, поясничного отдела позвоночника и проксимального отдела бедра значительно ниже, по сравнению с показателями у сверстников без задержки созревания. Причем этот дефицит BMD сохраняется даже после восстановления нормальной выработки половых стероидов [14,15]. Аналогичные данные были получены и в исследованиях мальчиков-подростков с задержкой полового созревания [16]. Эти данные свидетельствуют о существовании критического временного периода, в течение которого воздействие гонадных стероидов необходимо для достижения оптимального уровня пиковой костной массы у мужчин. Если в этот период гормональный дефицит не восполняется, снижение BMD может стать необратимым.

После достижения пиковой костной массы мужчины теряют примерно 30% трабекулярной и около 20% кортикальной кости в течение жизни. Потеря трабекулярной кости начинается вскоре после достижения пика BMD, тогда как снижение объема кортикальной кости начинается несколько позже [17]. Ускорение возрастной потери костной массы может быть связано либо с повышенной резорбцией костной ткани, либо с нарушением процессов костеобразования в ходе физиологического ремоделирования скелета. При измерении BMD позвоночника [18,19] с помощью двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (DXA) в задне-передней проекции, у пожилых мужчин часто отмечается кажущееся увеличение показателей BMD [20-22], что, вероятно, связано с наличием дегенеративных изменений в задних структурах позвонков [21]. Это ограничение использования DXA в задне-передней проекции позвоночника для оценки BMD у пожилых мужчин можно обойти путем измерения BMD в боковой проекции позвоночника с помощью DXA или использования количественной компьютерной томографии (QCT), которая позволяет оценить трабекулярную BMD, исключая задние элементы позвоночника из зоны измерения.

Половые стероиды

Хотя гонадные стероиды играют решающую роль в достижении пиковой костной массы у мужчин, их влияние на возрастную потерю костной массы остается менее изученным. В отличие от женщин, у которых менопауза сопровождается резким снижением уровня эстрадиола и быстрым уменьшением костной массы, у мужчин возрастное снижение уровня половых стероидов происходит постепенно. Большинство мужчин сохраняют нормальный уровень тестостерона даже в пожилом возрасте, что объясняет отсутствие у них резкого периода ускоренной потери костной массы, характерного для женщин в постменопаузальный период. Влияние этих более постепенных изменений уровня половых стероидов на кости скелета до конца не изучено. Для оценки роли гонадных стероидов в потере костной массы у взрослых использовалось несколько подходов. В ряде эпидемиологических исследований была установлена связь между уровнями гонадных стероидов и BMD или риском переломов [23–27]. В большинстве случаев эти ассоциации оказались слабовыраженными, но это неудивительно, поскольку такие исследования проводятся на различных популяциях и пытаются связать уровни одного гормона с такими сложными клиническими исходами, как изменения плотности костной ткани или частота переломов.

Тестостерон

Результаты исследований роли тестостерона в поддержании здоровья костей у мужчин неоднозначны. Некоторые исследования выявили значительную связь между уровнем общего тестостерона, свободного тестостерона и/или биодоступного тестостерона и такими показателями, как BMD, скорость потери костной массы и распространенность переломов, обусловленных хрупкостью кости [23-25], в то время как другие исследования не подтвердили таких ассоциаций [26,28]. Например, в исследовании Osteoporotic Fractures in Men Study (MrOS) были проанализированы данные 2447 мужчин старше 65 лет. Согласно результатам, распространенность остеопороза бедра или быстрой потери костной массы бедра оказалась в три раза выше у мужчин, чей уровень общего тестостерона был <200 нг/дл (6,9 нмоль/л), по сравнению с мужчинами, чей уровень тестостерона в сыворотке был выше этого значения [23].

Эстрогены

В целом, связь между уровнем эстрогенов и минеральной плотностью костной ткани у мужчин, по данным исследований, оказалась более выраженной, чем связь с андрогенами [26]. В исследовании MrOS распространенность остеопороза бедра (T-score <-2,5) прогрессивно увеличивалась по мере снижения общего или биодоступного уровня эстрадиола в крови [23]. Кроме того, низкий уровень эстрадиола в сыворотке крови был связан с повышенным риском перелома бедра у мужчин в будущем [27]. Интересно, что риск переломов был еще выше у мужчин с одновременно низкими уровнями как эстрадиола, так и тестостерона в крови [26,27].

Несколько физиологических исследований показали, что регуляция обмена костной ткани у взрослых мужчин осуществляется в основном эстрогенами [29-31]. Одно из таких исследований изучало влияние подавления половых стероидов на костный обмен. В первую группу вошло 198 здоровых мужчин в возрасте от 20 до 50 лет, которые получали агонист ГнРГ (для временного подавления выработки эндогенных половых стероидов). Затем участники были рандомизированы для получения различных доз тестостеронового геля — 0 (плацебо), 1,25, 2,5, 5 или 10 г в сутки в течение 16 недель [31]. Вторая группа состояла из 202 здоровых мужчин, в ней использовался аналогичный протокол, однако дополнительно назначался анастрозол для подавления ароматизации тестостерона в эстрадиол. Анализ изменений маркеров костного обмена, BMD, измеренной с помощью DXA и BMD, измеренной с помощью QCT между группами показал, что увеличение костной резорбции и снижение BMD у мужчин с подавленной функцией гонад в значительной степени связано с дефицитом эстрогенов. Результаты этого исследования показали, что риск гипогонадной потери костной массы у мужчин остается минимальным до тех пор, пока уровень эстрадиола в сыворотке не падает ниже 10 пг/мл и/или уровень тестостерона — ниже 200 нг/дл.

Другие гормоны

Другие гормональные изменения, которые могут быть связаны с возрастной потерей костной массы, включают повышение концентрации паратиреоидного гормона (ПТГ) в сыворотке крови и снижение концентрации 25-гидроксивитамина D и инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФР-1) в сыворотке крови [32-34].

Медицинские состояния, вызывающие остеопороз у мужчин, схожи с таковыми у женщин. Эпидемиологические исследования показывают, что вторичные причины остеопороза могут быть выявлены у 40-60% мужчин с остеопоротическими переломами [1-3]. Наиболее распространенными причинами мужского остеопороза являются гипогонадизм, глюкокортикоидная терапия, заболевания желудочно-кишечного тракта, дефицит витамина D, низкий индекс массы тела (ИМТ), терапия противосудорожными препаратами, гиперкальциурия, сахарный диабет, курение и алкоголизм [2-5,35].

Факторы риска, которые наиболее достоверно предсказывают вероятность остеопоротических переломов у мужчин, включают: низкую минеральную плотность костной ткани (МПК или BMD), пожилой возраст, наличие в анамнезе переломов, связанных с повышенной хрупкостью костей, хроническое применение глюкокортикоидов и перелом бедра в анамнезе родителей [35,36].

Гонадные стероиды играют ключевую роль как в достижении, так и в поддержании BMD у мужчин. Уровень тестостерона в сыворотке крови ниже 200 нг/дл (приблизительно) ассоциируется с усилением костного обмена и снижением BMD. Это снижение происходит, вероятно, из-за того, что при таких уровнях тестостерона, концентрация эстрадиола в сыворотке крови также падает ниже критического уровня 10–15 пг/мл [31].

Кросс-секционные исследования подтверждают, что снижение BMD отмечается у мужчин с первичным или вторичным гипогонадизмом [12,37–41], конституциональной задержкой полового созревания [14,15], идиопатическим гипогонадотропным гипогонадизмом (ИГГ) [12,13], а также у пациентов с нечувствительностью к андрогенам [42,43].

Кроме того, случаи остеопороза были зарегистрированы у гипогонадных мужчин с гемохроматозом [38,44] и нервной анорексией [45]. Однако у таких пациентов трудно определить, является ли снижение минеральной плотности костной ткани следствием заболевания печени и/или недостаточного питания или связано непосредственно с гипогонадизмом.

Продольные исследования, направленные на изучение изменений плотности костной ткани у мужчин с гипогонадизмом, немногочисленны. Тем не менее, имеющиеся данные показывают, что у молодых мужчин, подвергшихся кастрации по причине сексуальных преступлений, наблюдается снижение BMD [46]. Аналогичные результаты были зафиксированы у пожилых мужчин с распространенным раком простаты, которые проходят терапию подавления андрогенов [47-50].

Тяжелый гипогонадизм повышает риск переломов у мужчин:

• В одном исследовании, включавшем 235 мужчин с раком простаты, выявлено, что частота остеопоротических переломов была значительно выше среди пациентов, которым была проведена орхиэктомия. Переломы наблюдались у 14% мужчин в этой группе (n = 59), тогда как среди пациентов, не подвергшихся орхиэктомии (n = 176), переломы были зарегистрированы только у 1% участников [51]. Среди 16 мужчин, проживших не менее пяти лет после орхиэктомии, у шести (38%) был диагностирован нетравматический перелом, который не был связан с раком.
• Риск переломов при проведении терапии подавления андрогенов также возрастает, однако он может быть ниже, чем при орхиэктомии. Это было продемонстрировано в гораздо более крупном исследовании, включавшем 50 613 мужчин с диагнозом рак простаты. Среди пациентов, получавших терапию подавления андрогенов, частота переломов через пять лет после постановки диагноза составила 19% (6650 мужчин). Для сравнения, в группе пациентов, не получавших эту терапию (20 035 мужчин), переломы наблюдались у 12% участников [52].
• Снижение BMD может быть обнаружено уже через шесть-девять месяцев проведения андроген-депривационной терапии. Таким образом, все мужчины, начинающие такую терапию, должны получать кальций и витамин D и соблюдать режим умеренных физических нагрузок [53]. Однако одного приема кальция и витамина D недостаточно для предотвращения потери костной массы в таких случаях. Необходимо измерять плотность костной ткани на исходном уровне и периодически проводить повторное обследование во время терапии, а также рассмотреть возможность применения бисфосфонатов.

• Курение и алкоголь
  • Как курение сигарет, так и избыточное потребление алкоголя связаны с увеличением частоты потери костной массы и повышенным риском возникновения остеопоротических переломов [54,55]. Употребление алкоголя имеет обратную связь с BMD у мужчин [56,57], а остеопоротические переломы часто встречаются у мужчин с алкогольной зависимостью [3,58]. Механизм, по которому алкоголь снижает плотность костей, неизвестен, но считается, что это происходит за счет уменьшения механизма костеобразования.
• Кальций и витамин D
  • В обсервационных исследованиях, дефицит витамина D ассоциируется с остеопорозом, снижением физической активности и повышенным риском переломов [4,33,59]. Данные, подтверждающие пользу приема кальция и витамина D у мужчин с остеопорозом, получены в основном в ходе проспективных, рандомизированных, плацебо-контролируемых исследований [60,61]. Хотя ряд исследований показал положительное влияние кальция или кальция в сочетании с витамином D на плотность костной ткани у женщин в постменопаузе и пожилых мужчин [60–64], данные о частоте переломов более неоднозначны [65].
• Физическая активность и сила
  • Низкий уровень физической активности ассоциируется с потерей костной массы [1,66-68] и увеличением риска переломов у пожилых мужчин [69-72]. Например, в когортном исследовании, в котором приняли участие 2205 мужчин в возрасте 49-51 года, было установлено, что мужчины с низким или средним уровнем физической активности имеют более, чем двукратное увеличение риска переломов, включая перелом бедра, по сравнению с мужчинами, которые вели более активный образ жизни [72]. В этом исследовании частота переломов бедра составила: 20,5% у мужчин с низким уровнем физической активности; 13,3% у мужчин со средней физической активностью; 8,4% у мужчин с высокой физической активностью соответственно. Отношение рисков для групп с низкой или средней физической активностью по сравнению с группами с высокой физической активностью составило 2,56 [95% ДИ 1,55-4,24] и 1,61 [95% ДИ 1,10-2,36], соответственно.
• Масса тела
  • Масса тела тесно связана с плотностью костной ткани у пожилых мужчин (более высокий вес обычно сопровождается большей минеральной плотностью костной ткани). Тогда как снижение массы тела связано с ускоренной потерей костной ткани, особенно в области бедра [73]. Примечательно, что такая закономерность отмечается даже у мужчин с ожирением, добровольно снижающих вес [73]. Низкий ИМТ - хорошо известный фактор риска развития остеопоротических переломов у мужчин, так же как и у женщин [74].

• Избыток глюкокортикоидов
  • Как эндогенный, так и экзогенный избыток глюкокортикоидов является одной из основных причин развития остеопороза как у мужчин, так и у женщин. Основной механизм, с помощью которого глюкокортикоиды вызывают остеопороз, заключается в их прямом негативном воздействии на костную ткань. В качестве сопутствующего фактора может выступать гипогонадизм, вызванный приемом глюкокортикоидов. Избыток глюкокортикоидов почти всегда связан с экзогенной глюкокортикоидной терапией и ответственен примерно за 15% случаев переломов позвонков у мужчин [3,75]. Однако важно учитывать, что некоторые заболевания костей могут быть связаны не столько с самой глюкокортикоидной терапией, сколько с основными заболеваниями, по поводу которых назначаются глюкокортикоиды.
• Сахарный диабет
  • Несмотря на то, что сахарный диабет 2 типа обычно ассоциируется с более высокой минеральной плотностью кости, у мужчин с диабетом повышен риск переломов [76-78] по сравнению с теми, кто не страдает диабетом. Как и у женщин, частота переломов наиболее высока среди мужчин с диабетом, принимающих инсулин [79], что, вероятно, связано с увеличением риска падений, большей тяжестью диабета и микрососудистых заболеваний, а также ухудшением качества костей.
• Гиперкальциурия
  • У мужчин с гиперкальциурией, BMD может быть ниже возрастной нормы, особенно, если гиперкальциурия сохраняется, несмотря на низкокальциевую диету [80-85].
• Операция по сращению позвонков
  • Переломы позвонков часто развиваются в позвонках, расположенных чуть выше или чуть ниже уровня хирургического сращения позвонков. Вероятно, это связано с перераспределением механической нагрузки [86].
• Идиопатический остеопороз
  • Около 40-60% мужчин с остеопорозом не имеют очевидной причины заболевания. Такие пациенты считаются больными идиопатическим остеопорозом. Гистоморфометрические исследования показывают, что у многих пациентов с идиопатическим остеопорозом отмечается снижение образования костной ткани [87-89], но у некоторых из них также повышена резорбция кости [90]. Основным фактором возникновения идиопатического остеопороза, по-видимому, является генетическая предрасположенность [91].
  • У некоторых мужчин с идиопатическим остеопорозом наблюдается снижение концентрации инсулиноподобного фактора роста 1 (ИФР-1) в сыворотке крови. Примерно у 2-3% мужчин наблюдается задержка полового созревания в анамнезе, что может быть предвестником идиопатического остеопороза. Дефицит эстрогена также может быть причиной необъяснимого остеопороза у некоторых мужчин.