В США проживает не менее 1,4 миллиона взрослых трансгендеров и 150 000 молодых трансгендеров (в возрасте 13–17 лет) (Crissman et al., 2017; Herman et al., 2017). Многие трансгендерные и небинарные люди обращаются за медицинской помощью для смены пола (гормональное лечение и/или хирургическое вмешательство) (De Sutter, 2002; Wierckx et al., 2012). Трансулкулинный молодые люди (назначенный пол при рождении женский) на стадии 2–3 по Таннеру могут получать агонисты ГнРГ (ГнРГ) для смены пола для подавления дальнейшего развития полового созревания, несовместимого с их гендерной идентичностью. В возрасте 16 лет, а в некоторых случаях и раньше, может проводится гормональная терапия тестостероном, которая вызывает физические и эмоциональные изменения, которые лучше соответствуют их гендерной идентичности. (Coleman et al., 2012; Hembree et al., 2017; Комитет по этике Американского общества репродуктивной медицины, 2021) .
Подавление пульсации ГнРГ (например, с помощью аГнРГ) подавляет гипоталамо-гипофизарно-гонадную ось и приводит к задержке полового развития у людей, мышей и крыс (Dipalma, 1990; Gill et al., 2010).
К сожалению, мало что известно о репродуктивных эффектах блокады пубертатного развития и лечение препаратами тестостерона для смены пола (аГнРГ+T), несмотря на исследования, показывающие, что многие трансмаскулинные люди желают в дальнейшем иметь детей (Wierckx et al., 2012; American Psychiatric Association, 2013; De Roo et al., 2017; Hembree et al., 2017). Соответственно, Всемирная профессиональная ассоциация трансгендерного здоровья (Coleman et al., 2012), Американское общество репродуктивной медицины (Комитет по этике Американского общества репродуктивной медицины, 2015, 2021) и Эндокринное общество (Hembree et al., 2017). ) - все они рекомендуют консультировать трансгендерных и небинарных людей по поводу сохранения фертильности до начала гормональной терапии. В настоящее время вариантом сохранения фертильности для трансгендерной молодежи препубертатного возраста ограничивается криоконсервацией ткани яичника (Cheng et al., 2019); однако стоимость, риск и возможная потеря ооцитов в процессе криоконсервации могут быть неприемлемы . Для клинического консультирования необходима информация о том, необходимо ли сохранение фертильности для получения генетически родственного потомства в будущем.
В недавнем исследовании была разобрана модель на мышах, которым проводилась гормональная терапия тестостероном для смены пола. У этих мышей были обнаружены дефекты архитектуры яичников и изменения в фолликулогенезе (Kinnear et al., 2019), аналогичные таковым у людей.
Цель настоящего исследования состояла в том, чтобы разработать поступательную модель мыши для изучения последствий гормональной терапии тестостероном после предварительного лечения аГнРГ для смены пола у трансмускулинных молодых особей в перипубертатном периоде
Эксперимент №1: Проверка подавления полового созревания с помощью аГнРГ
Чтобы подтвердить, что наш выбор аГнРГ был подходящим для остановки полового развития у мышей, препубертатным самкам в возрасте 26 дней (n = 7 мышей в группе) был подкожно установлен имплант с аГнРГ. В контрольной группе был установлен фиктивный имплант.
У самок мышей и крыс начало полового созревания характеризуется открытием влагалища, первой течкой и овуляцией (Cheung et al., 1997, 2001; Simavli et al., 2015; Witchel and Plant, 2021). После открытия влагалища ежедневно выполняли цитологическое исследование влагалища для оценки эстральной цикличности, еженедельно собирали кровь для оценки ФСГ. Так же оценивалась масса матки и яичников, гистологическое исследование левого яичника, правый яичник был криоконсервирован для последующего молекулярного анализа. В крови оценивали уровни ЛГ, ФСГ и эстрадиола.
Эксперимент №2: Создание модели трансмускулинных мышей-подростков: приостановка полового созревания путем лечения аГнРГ с последующей терапией тестостероном.
Самкам мышей на 26 день их жизни (по 7 мышей в группе) вводили имплант с аГнРГ или фиктивный имплант . Через 21 день после имплантации мышам еженедельно вводили 100 мл подкожных инъекций 0,45 мг тестостерона энантата в кунжутном масле. Мыши контрольной группы получали только 100 мл кунжутного масла.
Животных разделили на четыре разные группы:
- контроль (имитация хирургического вмешательства + кунжутное масло)
- только aГнРГ (имплант aГнРГ + кунжутное масло),
- только тестостерон (имитация импланта + T энантат)
- aGnRH + T (имплант aГнРГ+ T энантат)
Результаты:
- аГнрГ вызывает эффект вспышки с последующим подавлением гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси
Имплантация аГнРГ на 26 день увеличивала время открытия влагалища (P<0,0001) и первой течки (P<0,0001) по сравнению с контролем . Первоначальный эстральный период, индуцированный аГнРГ, длился 4 дня, затем все животные оставались ацикличными в диэструсе до 21-го дня после имплантации. Некоторые из мышей, получавших аГнРГ, возобновили цикл между 21 и 28 днями. На 3-й день после имплантации аГнРГ у животных наблюдались повышенные уровни ФСГ (P=0,0032), ЛГ (P<0,0001) и эстрадиола (P=0,0073) по сравнению с контрольной группой. Далее уровень ФСГ был подавлен на 9-й день после имплантации аГнРГ по сравнению с контрольной группой (P<0,0001).
Изменения веса яичников и матки происходили параллельно с гормональными изменениями. На 3-й день после исплантации аГнРГ отмечалось увеличение массы яичников (P=0,0005) и матки (P<0,0001) с последующим снижением к 21 дню. Это снижение веса матки и яичников не было постоянным на 28-й день, и в этот момент уровни гормонов были сопоставимы с контролем . Анализы гистологических срезов яичников, взятых у мышей, получавших аГнРГ, продемонстрировали отсутствие желтых тел у всех животных, получавших аГнРГ, и контрольных, на 3-й и 9-й дни. На 21-й и 28-й дни в яичниках контрольных животных наблюдались желтые тела, указывающие на овуляцию, в то время как у животных, получавших аГнРГ, не было желтых тел ни в один из дней.
- Лечение аГнРГ+T установило и поддерживало подавление гипоталамо-гипофизарно-гонадной оси
У контрольных животных (ложный имплантат + инъекции масла) эстральные циклы были постоянными на протяжении всего исследования.
Животные, получавшие только T (имитационный имплантат + инъекции тестостерона), были цикличными на протяжении всего лечения ложным имплантатом, а затем стали ацикличными через 7±3 дня после начала лечения T.
После первоначального эффекта вспышки на лечение аГнРГ животные, получавшие только аГнРГ (имплант аГнРГ + инъекции масла), оставались ацикличными в течение 21+/- 5 дней и возобновляли цикличность после этого после начала инъекций масла.
Лечение аГнРГ+T было эффективным в подавлении цикличности эструса, при этом животные оставались в постоянном диэструсе на протяжении всего исследования.
Еженедельные уровни ФСГ во время лечения аГнРГ в группах аГнРГ+T (P=0,0025) и только аГнРГ (P=0,0040) были ниже, чем у животных, получавших только T, и у контрольной группы. Это подавление сохранялось до окончания лечения аГнРГ как в группах, получавших только аГнРГ, так и в группах аГнРГ+Т (P<0,0001) по сравнению с группами с фиктивным имплантом (только Т и контроль) (рис. 3F). Еженедельные уровни тестостерона (нг/мл) были выше в группе лечения тестостероном (диапазон 1,2–6,0) и аГнРГ+T (диапазон 1,4–6,9) по сравнению с группой получавшией аГнРГ (диапазон 0,4–0,7) и контрольной группой ( диапазон 0,5–0,6) групп. Уровни тестостернона, достигнутые при лечении только тестостероном, были аналогичны уровням, наблюдаемым у самцов мышей C57BL / 6 того же возраста ( диапазон 1,0–4,9 нг / мл).
- Терапия T и аГнРГ+T снижала вес яичников и уровни ЛГ
У животных, получавших аГнРГ+T, и Т наблюдалось увеличение аногенитального расстояния (P=0,0041), снижение массы яичников (P<0,0001) и увеличение массы матки (P<0,0001) и препуциальной железы (клитор самки мыши) (P<0,0001) по сравнению с группой, получавшей только аГнРГ, и контрольной группой. Как и ожидалось, конечные уровни тестостерона были повышены у животных, получавших аГнРГ+T (P<0,0001) и только T (P<0,0001), по сравнению с группами, получавшими только аГнРГ, и контрольными группами. Конечные уровни ЛГ были снижены в группах, получавших аГнРГ+T (P<0,0001) и только T (P<0,0001), по сравнению с группами, получавшими только аГнРГ, и контрольными группами.
- Терапия только T и аГнРГ+T изменяла распределение фолликулов в яичниках и блокировала образование желтых тел.
Количество первичных фолликулов в группах аГнРГ+Т (P<0,0001), только аГнРГ(P=0,0008) и только T (P=0,0003) было значительно ниже, чем в контрольной группе. Группа, получавшая только Т, показала снижение общего количества антральных фолликулов (P=0,0004) по сравнению с группой аГнРГ+T и контрольной группой. У животных, получавших только аГнРГ+ T, не было желтых тел по сравнению с животными, получавшими только аГнРГ, и контрольными группами. Между группами не было различий в количестве примордиальных фолликулов.
Обсуждение
Описанная здесь модель на животных необходима, потому что существующие модели трансмускулинных мышей были разработаны в контексте смены пола тестостероном у взрослых особей, и не включали подавление полового созревания подросткам в перипубертатном периоде. Наша группа ранее описала взрослую модель, в которой самкам мышей вводили Т в течение 6 недель, и у них наблюдалось подавление уровней ЛГ, стойкий диэструс и отсутствие желтых тел. В яичниках животных, получавших Т, было повышено количество атретических кистоподобных поздних антральных фолликулов, но такое же количество фолликулов на ранней стадии (Kinnear et al., 2019). В настоящем исследовании самки, получавшие только аГнРГ+ T и только Т, также показали более низкие уровни ЛГ и продемонстрировали ацикличность. Проведенный нами гистологический анализ не показал различий в распределении фолликулов, за исключением уменьшения количества первичных фолликулов и полного отсутствия желтых тел у животных аГнРГ+ T по сравнению с контролем. Уменьшенный вес яичников, вероятно, связан с отсутствием желтых тел и согласуется с тем, что эти животные не достигают половой зрелости или не овулировали.
Пул примордиальных фолликулов формируется в раннем возрасте у людей и грызунов. Эти невосприимчивые к гонадотропину фолликулы служат источником развивающихся фолликулов и ооцитов на протяжении всей репродуктивной жизни и, следовательно, служат маркером овариального резерва (Ford et al., 2020; Wang et al., 2020). В период полового созревания увеличение выработки гонадотропинов позволяет фолликулам перейти в преовуляторное состояние и овуляцию (Kerr et al., 2013; Monniaux et al., 2014; Findlay et al., 2015). В настоящем исследовании лечение аГнРГ+ T не изменило количество примордиальных фолликулов, что свидетельствует об отсутствии нарушений овариального резерва.
Рост и развитие фолликулов яичников можно классифицировать как негонадотропиновые и гонадотропин-зависимые. Во время этого развития ФСГ отвечает за рекрутирование и рост фолликулов до преовуляторных стадий, а ЛГ необходим для индукции овуляции зрелых ооцитов (Webb et al., 1999; Findlay et al., 2015). Уменьшение количества антральных фолликулов при лечении тестостероном в нашем исследовании может быть функцией времени начала лечения тестостероном. Во время полового созревания у контрольной группы наблюдается первоначальный всплеск тестостерона, что должно было привести к увеличению рекрутирования фолликулов и относительному снижению антральных фолликулов, наблюдаемых при непрерывном лечении тестостероном. Интересно, что количество антральных фолликулов в группе лечения не аГнРГ+T не уменьшилось по сравнению с контрольной группой. Как и предполагалось, лечение аГнРГ в препубертатном периоде подавляло активацию и рост фолликулов, задерживая пул фолликулов на той же стадии (Hsueh et al., 1996; Yuan and Giudice, 1997). Однако последующая терапия Т предотвратила овуляцию, о чем свидетельствуют ацикличность и отсутствие желтых тел. По мере ослабления ингибирования аГнРГ в группе, получавшей аГнРГ+Т, большое количество ранее подавленных гонадотропно-независимых фолликулов попадало в растущий пул и возобновляло рост в дополнение к фолликулам, которые находились на гонадотропин-независимой стадии фолликулогенеза, прогрессирующей до гонадотропно-независимого фолликулогенеза. Терапия тестостероном в этой группе, вероятно, остановила развитие фолликулов, предотвращая переход фолликулов в преовуляторные фолликулы, что приводило к большому количеству антральных фолликулов. Таким образом, большее количество антральных фолликулов, присутствующих в группе аГнРГ+Т, по сравнению с группой, принимающей только T, может быть объяснено огромным количеством фолликулов, начинающих расти в одно и то же время и сохраняющихся без овуляции. Необходимы дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, влияет ли лечение T и/или аГнРГ+Т на качество ооцитов и результаты ЭКО. Важно отметить, что с точки зрения сохранения фертильности лечение аГнРГ+Т не оказывало вредного воздействия на количество примордиальных фолликулов или овариальный резерв.
Увеличение массы матки как в группе, получавшей только Т, так и в группе аГнРГ+Т было неожиданным. Понимание роли андрогенов в функции матки все еще ограничено (Gibson et al., 2020). Недавние исследования продемонстрировали локальную регуляцию стероидов в слое эндометрия, предполагая, что ароматаза (Cyp19A1) может способствовать локальному превращению тестостерона в эстроген (Das et al., 2009; Gibson et al., 2013, 2018), что может объяснить более высокую массу матки в группах T и аГнРГ+Т. Однако необходимы дополнительные исследования для изучения функциональных последствий увеличения массы матки.
Заключение
Необходимы дополнительные исследования для изучения возможной обратимости эффектов лечения аГнРГ+Т в половой системе и последствий для исходов процедуры ЭКО. Модель на мышах не всегда можно напрямую транслироваться для человека, поэтому при интерпретации результатов с использованием модели необходима осторожность. Тем не менее, эта модель на мышах имеет преимущество: ее легко воспроизвести, и авторы надеяться, что она обеспечит механизм для будущих исследований других аспектов репродукции, а также метаболических последствий терапии аГнРГ+Т.