Udskillelse af phthalater i urinen hos 555 raske danske drenge med og uden brystudvikling ~ Mikkel Grunnet Mieritz, læge, PhD studerende
[email protected]
Klinik for Vækst og Reproduktion, Rigshospitalet, Det sundhedsvidenskabelige fakultet, Københavns Universitet
GYNÆKOMASTI Årsag
PAIS
Hellmann et al.
47,XXY
Aksglaede et al.
45, X/46,XY
Lindhardt Johansen et al.
Hellmann, P., et al. "Male patients with partial androgen insensitivity syndrome: a longitudinal follow-up of growth, reproductive hormones and the development of gynaecomastia." Arch Dis Child (2012). Aksglaede, L., et al. "Detection of increased gene copy number in DNA from dried blood spot samples allows efficient screening for Klinefelter syndrome." Acta Paediatr. (2012). Lindhardt, Johansen M., et al. "45,X/46,XY Mosaicism: Phenotypic Characteristics, Growth, and Reproductive Function--A Retrospective Longitudinal Study." J.Clin.Endocrinol.Metab 97.8 (2012): E1540-E1549.
2
GYNÆKOMASTIA PHTHALATES Årsag
• Hypogonadisme (lave kønshormoner) • Tumore (testikel, binyre, ektopiske hCG-producerende)
• Hyperthyroidisme (højt stofskifte) • Leversygdom • Nyresygdom • Aromatase excess syndrom (øget omdannelsse af testosteron til østrogen) • Idiopatisk • Pubertal
androgen/østrogen ubalance?
Braunstein, Glenn D. "Gynecomastia." New England Journal of Medicine 357.12 (2007): 1229-37.
3
PHTHALATER Anti-androgen effekt • Forsinket pubertet hos hunrotter
Lunger Fordøjelseskanal Hud
• Kryptorkisme, lav testosteronniveau, lav sædproduktion og infertilitet hos hanrotter • Kortere ano-genital afstand og flere drenge hvor testiklerne ikke er faldet på plads • Påvirkning af pubertetstiming hos drenge og piger? • Brystudvikling hos drenge?
Hauser, R. and A. M. Calafat. "Phthalates and human health." Occup.Environ.Med. 62.11 (2005): 806-18.
Swan, S. H., et al. "Decrease in anogenital distance among male infants with prenatal phthalate exposure." Environ.Health Perspect. 113.8 (2005): 1056-61. Swan, S. H. "Environmental phthalate exposure in relation to reproductive outcomes and other health endpoints in humans." Environ.Res. 108.2 (2008): 177-84. Moral, R., et al. "In utero exposure to butyl benzyl phthalate induces modifications in the morphology and the gene expression profile of the mammary gland: an experimental study in rats." Environ.Health 10.1 (2011): 5. Frederiksen, H., et al. "High urinary phthalate concentration associated with delayed pubarche in girls." Int J Androl (2012). Durmaz, E., et al. "Plasma phthalate levels in pubertal gynecomastia." Pediatrics 125.1 (2010): e122-e129. Frederiksen, H., et al. "High urinary phthalate concentration associated with delayed pubarche in girls." Int J Androl (2012).
4
PHTHALATER Gynækomasti
5
METODE ”Set up”
THE COPENHAGEN PUBERTY STUDY Population 555 sunde danske drenge (6,07-19,83 år) 38 af disse havde gynækomasti
Klinisk undersøgelse Almen helbredsundersøgelse, vurdering af pubertetsudvikling (genital- og kønsbehåringsstadier jf. Tanner), størrelse af testikler og palpation af brystvæv.
Prøver af blod og morgenurin Analyseret for hhv. testosteron og phthalater
6
PHTHALATER Metabolisering EKSPONERING
UDSKILLES I URINEN Metabolisering
(efter 4 - 24 timer)
hydrolyse oxidation konjugering
O O
CH3
O
CH3
O
O O
O
DnBP
CH3
O
BzBP
O
OH
O
R
OH O
O
O
O
CH3
O
CH3
H3C O O
DEP
R
CH3
O OH
Monoester phthalat
DnBP
O
CH3
O
CH3
R
OH
CH3
O
Monoester carboxy phthalat
DEHP CH3
O
O
CH3 O
Monoester hydroxy phthalat
O
CH3
O
O
OH
O
O
H3C
CH3
O
O O
CH3 O
CH3
O
CH3
OH
CH3
FØRSTE MORGENURIN (ng/mL)
O O
CH3
DiNP
DIESTRE
Monoester-oxy phthalat
R
O
O
MONOESTRE 7
PHTHALATER Metabolitter
Parent compound
Metabolite
DEP
(di-ethyl phthalate)
MEP
(monoethyl phthalate)
DiBP
(di-iso-butyl phthalate)
MiBP
(mono-iso-butyl phthalate)
DnBP
(di-n-butyl phthalate)
MnBP
(mono-n-butyl phthalate)
BBzP
(butylbenzyl phthalate)
MBzP
(mono-z-butyl phthalate)
DEHP
(di-(2-ethylhexyl) phthalate)
MEHP
(mono(2-ethylhexyl) phthalte)
MEHHP
(mono(2-ethyl-5-hydroxyhexyl) phthalate)
MEOHP
(mono(2-ethyl-5-oxohexyl) phthalate)
MECPP
(mono(2-ethyl-5-carboxypentyl) phthalate)
MiNP
(mono-iso-nonyl phthalate)
MHiNP
(mono(hydroxy-iso-nonyl) phthalate)
MOiNP
(mono(oxo-iso-nonyl) phthalate)
MCiOP
(mono(carboxy-iso-octyl) phthalate)
DiNP
(di-iso-nonyl phthalate)
8
RESULTATER Alder & phthalatudskillelse 10000
10000
r = -0.164 p < 0.01
100
10
1
1000
100
10
1 5
7
9
11
13
15
17
19
5
7
9
Age (years)
11
13
15
19
100.000
10000
r = 0.187 p < 0.01
r = -0.139 p < 0.01 10.000
1000
MEP (ng/ml)
∑ MBP(i+n) (ng/ml)
17
Age (years)
100
10
♦ Controls ♦ Gynaecomastia
∑ DiNP (ng/ml)
∑ DEHP (ng/ml)
1000
r = -0.224 p < 0.01
1.000
100
10
1
1 5
7
9
11
13
Age (years)
15
17
19
5
7
9
11
13
15
17
19
Age (years)
9
RESULTATER Udskillelse hos drenge med og uden gynækomasti Mean Subjects with palpable gynecomastia (n=38)
Subjects without palpable gynecomastia (age-matched, n=189)
+ gynaecomastia vs. - gynaecomastia (p-value)
Parent compound
Metabolite
DEP
MEP (ng/mL)
73.38
80.82
0.844
DiBP
MiBP (ng/mL)
82.61
87.67
0.983
DnBP
MnBP (ng/mL)
49.45
49.79
0.588
BBzP
MBzP (ng/mL)
77.29
65.89
0.160
DEHP
MEHP (ng/mL)
6.62
6.39
0.904
MEHHP (ng/mL)
59.60
57.42
0.481
MEOHP (ng/mL)
29.81
28.30
0.615
MECPP (ng/mL)
33.78
32.96
0.701
MiNP (ng/mL)
1.23
0.86
0.085
MHiNP (ng/mL)
8.19
6.83
0.311
MOiNP (ng/mL)
4.69
3.94
0.233
MCiOP (ng/mL)
11.39
9.17
0.436
DiNP
10
PUBERTET
♀
Hypothalamus
Hypofyse
♂
11
PUBERTET 1. menstruation
♀
Kønsbehåring Brystudvikling
8 år
13 år
Vækstacceleration
♂
voksen
Max. væksthastighed
Vækst af genitalia Kønsbehåring Testikelvækst
17 år
9 år Vækstacceleration
voksen
Max væksthastighed 12
PUBERTET Vurdering
B2
PH2
Marshall and Tanner. Variations in pattern of pubertal changes in girls. Arch Dis Child 1969; 44: 291-303. Clinical Pediatric Endocrinology. Blackwell Science 2001 (4th ed.)
13
PUBERTET Vurdering
G2 & PH2
25
1
2 3 4
20 15 12
10
8
6
5
ml Marshall and Tanner. Variations in pattern of pubertal changes in girls. Arch Dis Child 1969; 44: 291-303. Clinical Pediatric Endocrinology. Blackwell Science 2001 (4th ed.)
14
PUBERTETSSTART Drenge - USA
15
PUBERTETSSTART Drenge
Sandsynlighed for testikelvol. > 3mL
1,0 1991-93
0,8 THE COPENHAGEN PUBERTY STUDY
0,6
11.92 år (11.76 – 12.08) 0,4 0,2 0,0 9
10
11
12
13
14
Alder (år) Sørensen K, et al. Recent changes in pubertal timing in healthy Danish boys: associations with body mass index.; JCEM. 2010 Jan;95(1):263-70.
16
PUBERTETSSTART Drenge
Sandsynlighed for testikelvol. > 3mL
1,0 2006-08 1991-93
0,8 THE COPENHAGEN PUBERTY STUDY
0,6
11.66 år (11.49 – 11.82) 0,4
0,2
0,0 9
10
11
12
13
14
Alder (år) Sørensen K, et al. Recent changes in pubertal timing in healthy Danish boys: associations with body mass index.; JCEM. 2010 Jan;95(1):263-70.
17
PUBERTETSSTART Drenge
Sandsynlighed for testikelvol. > 3mL
1,0 2006-08 1991-93
0,8 THE COPENHAGEN PUBERTY STUDY
0,6
11.66 vs. 11.92 år, p = 0.025 0,4
≈ 3 måneder 0,2
0,0 9
10
11
12
13
14
Alder (år) Sørensen K, et al. Recent changes in pubertal timing in healthy Danish boys: associations with body mass index.; JCEM. 2010 Jan;95(1):263-70.
18
PUBERTETSSTART Afhængig af…
• Genetiske faktorer (ikke ét enkelt ”pubertesgen”) • Miljø- og livsstilsfaktorer • Fedtmasse? • Insulinresistens? • Diæt? • Motion? • Psykiske faktorer? • Hormonforstyrrende stoffer?
19
RESULTS Phthalater og kønsbehåring (PH ≥ 2) DiNP Quartiles
0,8
Forventet sandsynlighed
Forventet sandsynlighed
1,0
0,6
0,4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0 7,5
10
12,5
15
Alder (år)
17,5
20
DEHP Quartiles
7,5
10
12,5
15
17,5
20
Alder (år)
20
RESULTS Phthalater og kønsbehåring (PH ≥ 2) MEP Quartiles
0,8
Forventet sandsynlighed
Forventet sandsynlighed
1,0
0,6
0,4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0 7,5
10
12,5
15
Alder (år)
17,5
20
MBP Quartiles
7,5
10
12,5
15
17,5
20
Alder (år)
21
RESULTS Phthalater og testikelvolumen > 3mL DiNP Quartiles
0,8
Forventet sandsynlighed
Forventet sandsynlighed
1,0
0,6
0,4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0 7,5
10
12,5
15
Alder (år)
17,5
20
DEHP Quartiles
7,5
10
12,5
15
17,5
20
Alder (år)
22
RESULTS Phthalater og testikelvolumen > 3mL MEP Quartiles
0,8
Forventet sandsynlighed
Forventet sandsynlighed
1,0
0,6
0,4
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,2
0,0
0,0 7,5
10
12,5
15
Alder (år)
17,5
20
MBP Quartiles
* 7,5
10
12,5
15
17,5
20
Alder (år)
23
KONKLUSSION
♂
Alle drenge havde målbare phthalater i deres urin ~ Phthalatudskillelsen var korreleret til alder ~ Ingen association mellem phthalatudskillelsen og pubertetsstart (behåring og testikelstørrelse) ~ Ingen association mellem phthalateudskillelsen og gynækomasti
24
DISKUSSION
Ingen association…hvorfor?
+
Phthalates målt enkeltvis ~
+
eksponering? ~ endogen testosteronniveau hos drenge?
OR
25
