Tézisek Kísérletes menopauza és a hormonpótló kezelés hatásai perifériás kis artéria biomechanikai tulajdonságaira Dr. Ács Nándor Semmelweis Egyetem Doktori Iskola Budapest 2000.
TARTALOMJEGYZÉK Rövidítések jegyzéke 3. Magyar nyelvű összefoglaló 4. Angol nyelvű összefoglaló 5. 1. Bevezetés 6. 2. Irodalmi áttekintés 9. 3. Célkitűzések 17. 4. Anyag és módszer 19. 5. Eredmények 26. 6. Megbeszélés 31. 7. Új megállapítások és konklúziók 39. Irodalomjegyzék 42. Saját közlemények jegyzéke 56. 2
RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE AD analóg-digitális ANOVA analysis of variance GnRH gonadotrophin releasing hormone HDL high density lipoprotein HERS Heart and Estrogen Replacement Study LDL low density lipoprotein MPA medroxiprogeszteron-acetát NO nitrogén-monoxid PgH prosztaglandin szintáz H RIA radioimmunoassay SERM selective estrogen receptor modulator 3
Kísérletes menopauza és a hormonpótló kezelés hatásai perifériás kis artéria biomechanikai tulajdonságaira Szerző: Dr. Ács Nándor Témavezető: Dr. Székács Béla Budapest, 2000. Célkitűzések: A vizsgálat célja a menopauza és a hormonpótló kezelés kis artéria falának biomechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatásainak meghatározása volt nőstény patkányon. Módszer: 50 nem terhes, felnőtt, nőstény Sprague-Dawley patkánynál farmakológiai kasztrációt végeztünk 4 hetente im. adott 750 µg/kg triptorelinnel. 10 állat heti 450 µg/kg ösztradiol propionátot kapott im. 10 további állatnak 15 mg/kg medroxiprogeszteron acetátot adtunk im. két hetente. Tíz állat kombinált hormonpótló kezelést kapott. Tíz kontroll kasztrált állat a nemi hormonok vivőanyagát kapta. Tíz további állatot tartottunk párhuzamosan, amelyek csak vivőanyagokat kaptak (kontroll állatok). 12 heti kezelés után az arteria saphena-ból cilindrikus szakaszokat izoláltunk, az erek mindkét végét kanüláltuk, majd in vitro mikroarteriográfiás vizsgálatot végeztünk azokon. 0-200 Hgmm tartományban az érszakaszokon nyomás-átmérő görbéket regisztráltunk normál Krebs-Ringer oldatban, noradrenalinnal történt kontrakció, majd papaverinnel kiváltott relaxáció után. A biomechanikai paramétereket a nyomás-átmérő görbék alapján számítottuk. Eredmények: Az ösztrogén kezelés és a kombinált hormonpótlás az ovariektomizált, de hormonpótlásban nem részesült állatokhoz viszonyíítva szignifikánsan növelte a kis artériák passzív átmérőjét. A medroxiprogeszteron monoterápia nem változtatta az érátmérőt. Az érfal reaktivitása noradrenlinra és papaverinre a kasztrált kontrollokhoz viszonyítva ösztrogén monoterápia után szignifikánsan javult, de nem mutatott változást sem medroxiprogeszteron monoterápia, sem kombinált hormonpótlás hatására. Konklúziók: Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy az ösztrogén pótlás a kis perifériás artériák passzív átmérőjét növeli, reaktivitását javítja. Az ösztrogén által kiváltott vazodilatációt a kezelés kiegészítése medroxiprogeszteronnal nem befolyásolja, azonban kombinált hormonpótló kezelés után az érfal reaktivitása nem javul. A progeszteron monoterápia nem okozott változást sem az érátmérőben, sem az érfal reaktivitásában. 4
The effects of experimental menopause and hormone replacement therapy on the biomechanical properties of a small artery Author: Nándor Ács, MD. Tutor: Béla Székács MD, PhD. Budapest, 2000. Objectives: The purpose of this study was to determine the effects of menopause and sexual hormone replacement therapy on the biomechanical properties of the small artery wall in female rats. Methods: 50 non-pregnant mature female Sprague-Dawley rats th were pharmacologically ovariectomized with 750 µg/kg triptorelin im. every 4 week. Ten of them received 450 µg/kg estradiol propionate im. once a week. Ten other were given 15 mg/kg medroxyprogesterone acetate im. every two weeks. Ten animals received combined hormone replacement. Ten control castrated animals were given the vehicles of these steroids. Ten other animals were kept parallelly, receiving the vehicles of all drugs (control animals). After 12 weeks of treatment cylindrical segments of the saphenous artery were isolated and cannulated at both ends and subjected to in vitro microarteriographic test. Pressure-diameter curves, in the range of 0-200 mmhg, were recorded from segments in normal Krebs-Ringer solution, in contraction with norepinephrine and then in relaxation with papaverine. Biomechanical parameters were calculated based on the pressure-diameter curves. Results: Estrogen treatment and combined hormone replacement therapy significantly increased the passive diameter of small arteries, as compared to those from ovariectomized animals without hormone replacement. MPA monotherapy did not alter the vessel diameter. The vascular reactivity to norepinephrine or papaverine was improved significantly after estrogen monotherapy, but was not changed either by combined hormone replacement or by MPA monotherapy when compared with ovariectomized controls Conclusions: These results suggest that estrogen replacement increases the passive diameter and enhances the reactivity of small peripheral arteries. The vasodilatation induced by estrogen is not affected by the addition of medroxyprogesterone to the regimen. However, vascular reactivity is not improved after combined hormone replacement. Progesterone monotherapy did not induce changes either in vessel diameter or in vessel wall reactivity. 5
1. BEVEZETÉS Nagy populációt vizsgáló epidemiológiai tanulmányok eredményei alapján jól ismert tény, hogy a fertilis korú nők relatív kardiovaszkuláris védettséget élveznek a férfiakkal szemben, illetve, hogy ez a védettség az életkor előrehaladtával csökken, majd megszűnik (57,76,167). A szív-érrendszeri megbetegedések incidenciájának növekedése a menopauza után eltelt idővel korrelál, így feltételezhető volt, hogy a női szexuálszteroidok szérumszintjének csökkenése növeli a kardiovaszkuláris rizikót. Posztmenopauzális hormonpótló kezelésben részesülő nőknél igazolták, hogy az ösztrogén jelentős protektív hatást biztosít mind a koronária, mind a cerebrovaszkuláris betegségekkel szemben (1,47,59,60,61,92,122,156,158,179,196). Ezt a megállapítást számos, nagy volumenű epidemiológiai vizsgálat eredménye támasztja alá, bár az ún. HERS Study adatai alapján felmerült, hogy idősebb, már kialakult kardiovaszkuláris betegségben szenvedő nőknél a hormonpótló kezelés eredményessége nem bizonyított (81). Az ösztrogén kedvező hatást gyakorol a lipid, lipoprotein és szénhidrát anyagcserére, csökkenti a szérum össz-koleszterin és LDL-koleszterin, emeli HDLkoleszterin szintjét (30,31,73,136,191,194), gátolja az inzulin rezisztencia és a következményes hiperglikémia, illetve hiperinzulinémia kialakulását (136,207). Gátolja az érfali lipid peroxidációt és lipoprotein lerakódást, a trombocita aggregációt, valamint a miointimális proliferációt (13,18,37,39,138,175,202), így végeredményben az arterioszklerotikus folyamat kialakulását (17,46,64,82,98,135,137). Az ösztrogén csökkenti a miokardiális, illetve cerebrális iszkémia kiterjedését, illetve a következményes szövetkárosodás mértékét (23,68,143,144,149,170,176,193). A kardioprotektív hatás biztosításához hozzájárul az ösztrogénpótló kezelés következtében 6
csökkenő plazma viszkozitás is (165). A hormonpótló kezelés által biztosított szívérrendszeri védőhatás azonban nem csupán a fenti metabolikus változások következménye, az ösztrogénnek közvetlen vazorelaxáns hatását is igazolták mind in vitro, mind in vivo (55,91,141,142,168,183). Az ösztrogén direkt érfali hatásait eddig főként nagy ereken (aorta, a. carotis, a. uterina) írták le, a kisebb artériákat érintő legtöbb tanulmány során pedig koronáriákat vizsgáltak. Az irodalomban alig találunk a perifériás kis artériákra, illetve arteriolákra vonatkozó ezirányú vizsgálatot (40,147), holott ezen érszakaszoknak jelentős szerepük van a vaszkuláris tónus meghatározásában, az emelkedett perifériás rezisztencia pedig a kardiovaszkuláris betegségek önálló rizikótényezőjének tekintendő. Az ösztrogén érfali hatásait értékelő korábbi publikációk elsősorban az akut hormonhatást vizsgálták, érpreparátumként pedig legtöbbször izolált artéria gyűrűket használtak, amelyeken a biomechanikai tulajdonságok fiziológiai jellegű változásai nehezen követhetők. Nem ismerünk a krónikus hormonpótló kezelés kiserek biomechanikájára gyakorolt hatását vizsgáló tanulmányt, annak ellenére, hogy a klinikumban előforduló szituációt ez a vizsgálati séma modellezi jobban. A hormonpótló kezelés során ma a legtöbb esetben (nem hiszterektomizált nőknél) kombinált ösztrogén-progesztogén kezelést adunk, az endometrium hiperplázia és karcinóma kialakulásának kockázatát csökkentendő (113). A progeszteron származékokról azonban leírták, hogy az ösztrogén kedvező lipidhatásait ronthatják (például az ösztrogén monoterápia által kiváltott HDL-koleszterin szint emelkedést csökkentve), antiateroszklerotikus, illetve közvetlen vazodilatatív hatását is gátolhatják (14,42,109,130,160,178,204). Felmerült így, hogy az ösztrogénpótló kezelés szükségszerű kiegészítése progesztogénekkel a hormonpótló kezelés szív és érrendszeri 7
védőhatását ronthatja, bár a legújabb epidemiológiai adatok arra utalnak, hogy a kombinált kezelés kardiovaszkuláris szempontból még előnyösebb is lehet, mint az ösztrogén monoterápia (60). A progeszteron származékok érhatásaira vonatkozólag jóval kevesebb adat áll rendelkezésünkre az irodalomban, mint az ösztrogénkezelés esetében. Ez igaz mind a metabolikus hatások, mind a direkt érfali hatások tekintetében. A progeszteron származékok közül a világon legelterjedtebben használt medroxiprogeszteron acetát (MPA) esetleges kedvezőtlen kardiovaszkuláris hatását klinikai vizsgálatok alapján vetették fel (14,130). Megállapíthatjuk tehát, hogy a posztmenopauzális hormonpótló kezelés az epidemiológiai adatok alapján a kardiovaszkuláris rizikót csökkenti. Nem tisztázottak azonban kellően az ösztrogén kiserekre gyakorolt hatásai, illetve, hogy a kezelés progesztogénnel való kiegészítése az ösztrogén effektusát hogyan befolyásolja. Vizsgálataink újdonsága abban áll, hogy krónikusan adagolt szexuálszteroidok érhatásait értékelik farmakológiai kasztrációt követően, kis perifériás artériák cilindrikus szakaszain. 8
2. IRODALMI ÁTTEKINTÉS A várható élettartam fokozatos kitolódásával az egészségügy egyik legnagyobb kihívását jelenti az időskorú emberek betegségeinek ellátása. Mintegy száz évvel ezelőtt a fejlett ipari országokban a nők átlagos élettartama 50 év körül volt, szemben a jelenlegi 75-80 évvel. Ez azt is jelenti, hogy - mivel a menopauza ideje is körülbelül az 50 éves kor idejére esik - korábban a nők gyakorlatilag nem élték meg a posztmenopauzát, illetve annak következményeit. Ezzel szemben ma egy nő átlagosan életének mintegy egyharmadát éli le ösztrogénhiányos állapotban. E tényekből adódik, hogy a menopauza utáni szexuálszteroid hiányállapot morbiditásra és mortalitásra gyakorolt hatásai az elmúlt évtizedekben kerültek a kutatás előterébe. A posztmenopauzális hormonpótló kezelést kezdetben a szubjektív peri-, és posztmenopauzális panaszok enyhítésére vezették be. Később igazolódott, hogy az ösztrogén, illetve progeszteron pótlás hatékony védelmet jelenthet az oszteoporózis kialakulása ellen is. A hormonpótló kezelés összpopulációs halálozásra gyakorolt egyik legjelentősebb hatása, a kardiovaszkuláris betegségek incidenciájának befolyásolása mintegy 20 éve áll intenzív kutatás alatt. Észak-Amerikában és Európában egyértelműen a szív-érrendszeri megbetegedések jelentik a vezető halálokot (15,32,71). Az értekezés szempontjából kitüntetett szubpopuláció, a posztmenopauzális korú női lakosság mortalitásában az Egyesült Államokban kb. 45 %-os arányban van jelen a kardiovaszkuláris halálozás (15). Sajnálatos, hogy Magyarországon e tekintetben sokkal súlyosabb a helyzet, a klimaktérium utáni magyar női lakosság 56 %-a hal meg szív-érrendszeri ok következtében (12,102,103). Ezen túlmenően, míg a női szív-érrendszeri halálozás 9
Nyugat-Európában és az Egyesült Államokban csökkenő tendenciát mutat, Magyarországon éppen ellenkező irányú trend figyelhető meg (32). Fertilis életkorban a nők kardiovaszkuláris morbiditása és mortalitása szignifikánsan, mintegy 50%-kal alacsonyabb, mint a hasonló korú férfiaké, a menopauza után két évvel azonban ez a védettség megszűnik, posztmenopauzában lévő nők és azonos korú férfiak szív-érrendszeri halálozása hasonló értékeket mutat (57,76,167). A hormonpótló kezeléssel kapcsolatban számos obszervációs epidemiológiai vizsgálat igazolta, hogy a kezelésben részesülő nőknél a szív-érrendszeri mortalitás jelentősen csökken (1,47,59,60,61,92,122,156,158,179,196). Iszkémiás szívbetegségek vonatkozásában a halálozás mintegy 50%-os csökkenését igazolták. A cerebrovaszkuláris betegségek tekintetében jóval kevesebb epidemiológiai adat áll rendelkezésünkre, ami részben valószínüleg az agyérbetegségek inhomogén etiológiájával (trombotikus, illetve hemorrhágiás eredet) van összefüggésben. A fenti, egyértelműen pozitív eredményt adó tanulmányok után nagy feltűnést keltett az 1998- ban közölt, a posztmenopauzális hormonpótlás kardiovaszkuláris hatásait elemző első randomizált, prospektív, kettős vak vizsgálat, a Heart and Estrogen Replacement Study (HERS) eredménye, miszerint a szexuálszteroid pótlás nem befolyásolná a szívérrendszeri mortalitást (81). Az egyébként valóban gondosan tervezett vizsgálatot azonban megjelenése óta számos kritika érte. A két legfőbb problémát a rövid követési idő jelentette, illetve az, hogy a tanulmányba csak olyan nőket vontak be, akiknél már igazolt koronária betegség állt fenn, valamint életkoruk 65-70 év között volt, így az eredmények csak az úgynevezett szekunder prevencióra vonatkoznak. A hormonpótló kezelés primer prevenciós hatása, tehát a még nem kialakult érbetegségek időben megkezdett terápia általi megelőzése mindazonáltal a számos egybehangzó 10
epidemiológiai eredmény alapján továbbra sem kérdőjelezhető meg. A hormonpótló kezelés kedvező kardiovaszkuláris effektusát kezdetben metabolikus tényezőkkel magyarázták. Az ösztrogénről igazolták, hogy csökkenti a vér össz-koleszterin szintjét, valamint az arterioszklerózis kockázati tényezőjét jelentő magas LDL-koleszterin szintet (73,136,191). Az LDL-lel szemben a HDL-koleszterin protektív hatást fejt ki az érfal károsodásával szemben. Hormonpótló kezelés alkalmazása után a HDL (ezen belül a leginkább előnyös HDL-2 szubfrakció) szintek emelkedését igazolták a vizsgálatok (30,31). A kardiovaszkuláris rizikót szintén fokozó lipoprotein (a) szintje is csökken hormonpótló kezelés alkalmazása esetén (194). Az ösztrogén azonban nem csak a koleszterin és LDL-koleszterin szint csökkentése, valamint a HDL-koleszterin szint emelése révén gátolja az arterioszklerózis kialakulását. Igazolták, hogy hormonpótló kezelés mellett csökken az érfali lipid peroxidáció (39,175,202,207) és a miointimális proliferáció (37). A szexuálszteroid pótlás gátolja az endotél sérülése körüli trombocita aggregációt is (138). A sejtszintű inzulin rezisztencia kialakulása, illetve a következményes hiperglikémia és hiperinzulinémia szintén növeli a kardiovaszkuláris rizikót, az arterioszklerózis kialakulásában játszott sokrétű szerepéből következően. A menopauza után a sejtek inzulin szenzitivitása igazoltan csökken, a hormonpótló kezelés azonban meggátolja az inzulin rezisztencia kialakulását (136,207). A fenti metabolikus hatások eredőjeként az ösztrogénhiányos állapothoz viszonyítva hormonpótló kezelés után az arterioszklerózis szignifikánsan ritkábban, illetve kisebb kiterjedésben alakul ki (17,46,64,82,98,135,137). A hormonpótló kezelés metabolikus hatásainak egyetlen területe jelent még jelentős tisztázatlan problémát, a szexuálszteroidok hatásai a hemosztázisra, illetve epidemiológiai szinten a vénás tromboembóliák előfordulására. A 11
munkacsoportunk által elvégzett, az elmúlt 20 év irodalmát áttekintő meta-analízis eredményei alapján a koagulációs faktorok aktivitása hormonpótló kezelés mellett csökken, ezzel szemben azonban az antitrombin-iii, protein C és protein S faktorok működése is romlik (2,3,4). A hatások eredőjeként az arterioszklerózis kialakulása gátolt, azonban a vénás tromboembóliák gyakorisága kis mértékű emelkedést mutat. A posztmenopauzában kialakuló szexuálszteroid hiány, illetve a hormonpótló kezelés azonban nem csak a fenti metabolikus hatások útján befolyásolja a szívérrendszeri betegségek előfordulását. Az elmúlt évtizedben fordult a tudományos érdeklődés az ösztrogén, illetve a progeszteron direkt érfali hatásai felé (55,91,141,142,168,183). Igazolódott, hogy a 17-béta ösztradiol vazorelaxáns hatást fejt ki koronáriákon (85,87,161), perifériás artériákon (121), illetve zsigeri artériákon is (40,147,199). A vazorelaxáns hatást mind endotél függő (26,34,93), mind az endotéltől független módon is leírták (85,117). Az ösztrogén érfali hatásaiban jelentős szerepe van az NO által mediált vazodilatációnak. Igazolták, hogy az ösztrogén potencírozza mind az NO felszabadulását (203), mind szintézisét (199). Az endotél működésétől független vazorelaxáns hatás kialakulásában jelentős szereppel bír az érfali simaizomsejteken belüli kálcium szint csökkenése, részint a kálcium felszabadulásának gátlása útján, részint beáramlásának csökkentésével, illetve kiáramlásának potencírozásával (29,65,157). Az ösztrogén a vaszkuláris simaizomzaton a nifedipinhez hasonló kálcium antagonista hatást gyakorol (84). A közvetlen vazorelaxáns hatás további additív mechanizmusait jelentik a K + -csatornák nyitása (206), illetve a prosztaglandin H dependens vazokonstrikció gátlása (44). Az ösztrogén az endotéliumon stimulálja a vazorelaxáns prosztaciklin szintézisét (124). Az ösztrogén keringési adaptációt befolyásoló mechanizmusai közül említést érdemel még az angiogenetikus faktorok 12
expressziójának stimulálása is (166). A magas vérnyomás betegség a kardiovaszkuláris betegségek ismert kockázati tényezőjét jelenti. Igazolt, hogy a diasztolés vérnyomás 1 Hgmm-es emelkedése a szív eredetű halálozás kockázatát 2-3%-kal növeli. A szexuálszteroidok mind az arterioszklerotikus folyamat progressziójának gátlása, mind direkt érfali hatásaik révén befolyást gyakorolhatnak a vérnyomás alakulására, ezen túlmenően ismert, hogy az ösztrogén (béta receptorán keresztül) a vazopresszin szekréció szabályozásában is szerepet játszik (75). A hormonpótló kezelés ezirányú hatását vizsgáló korai tanulmányok az ösztradiolnak inkább hipertenzinogén hatását feltételezték, főként a fogamzásgátló tabletták analógiájából kiindulva. Az elmúlt évek epidemiológiai vizsgálatai igazolták, hogy a menopauza után a nők - korábban a férfiakénál alacsonyabb vérnyomás értékei rapidan emelkedni kezdenek, majd két évvel a menopauza után meg is haladják a férfiaknál mért átlagos értékeket (36,180,181). A közelmúltban közölt klinikai vizsgálatok eredményei alapján úgy tűnik, hogy a hormonpótló terápia a vérnyomás értékeket mind normo-, mind hipertóniás nőknél csökkenteni képes (173,186,188,197). Az ösztrogén kardioprotektív hatásának vizsgálata során jelentős felismerés volt, hogy ha ki is alakul iszkémia a szívizom, vagy a központi idegrendszer területén, a következményes szövetkárosodás mértéke ösztrogén jelenlétében szignifikánsan kisebb, a szívizom esetében akár reverzibilis is lehet (23,68,143,144,149,170,176,193). Az ösztrogén hatásainak elemzésekor mindenképp meg kell említenünk azt, a néhány éve felfedezett tényt, hogy a korábbi feltételezéssel szemben az ösztrogén receptornak is több variánsa létezik. A klasszikus ösztrogén receptort alfának, az újonnan leírt variánst béta receptornak nevezzük (63). A két ösztrogén receptor típus 13
eloszlása a különböző szövetekben jelentős eltéréseket mutat, az e téren folyó intenzív kutatás hozzájárulhat az ösztrogén sokrétű hatásprofiljának pontosabb megértéséhez. Szintén nagy jelentősége van mind a klinikai gyakorlat, mind a kutatás vonatkozásában a szelektív ösztrogén receptor modulátorok (SERM) felfedezésének, illetve gyógyszerként történő alkalmazásának. Ezek a vegyületek (mint például a raloxifen) ösztrogén hatást fejtenek ki a csontszöveten, és kardiovaszkuláris hatásaik is hasonlóak az ösztradioléhoz. Ezzel szemben az emlőn és az endometriumon antiösztrogén tulajdonságot mutatnak (129). Hátrányos tulajdonságuk azonban, hogy a szubjektív perimenopauzális panaszokra nem jelentenek megoldást. A posztmenopauzális hormonhiány következményeként kialakuló tünetek és hosszútávú szövődmények hátterében lényegében az ösztrogén deficit áll, ennek megfelelően a hormonpótló kezelés is megoldható lenne ösztradiol tartalmú készítményekkel. Az ösztrogén azonban az endometriumon mitogén hatást fejt ki, progeszteronnal nem antagonizált túlsúlya következtében így az endometrium hiperplázia és endometrium karcinóma kockázata jelentősen fokozott, amint az a klinikumban jól ismert tény. Ebből következik, hogy ösztrogén monoterápia csak olyan nőknél alkalmazható, akiknél korábban valamilyen ok miatt méheltávolítást végeztek. Intakt uterusszal rendelkező asszonyoknál az ösztradiol kezelést a szakma szabályai szerint ki kell egészíteni progesztogénnel, az endometrium karcinóma kialakulásának kockázatát minimalizálandó (113). A progeszteron származékok vonatkozásában azonban felmerült, hogy az ösztradiol szív-érrendszeri védőhatását ronthatják. Az ösztrogén monoterápia kiegészítése progesztinnel csökkenti az előbbi által indukált HDL (ezen belül a kifejezetten kardioprotektív HDL-2) szint emelkedést (94,191). Az ösztradiol, mint korábban említettük, javítja a sejtszintű inzulin szenzitivitást, így 14
gátolja a hiperglikémia és hiperinzulinémia, illetve ezek révén az arterioszklerózis kialakulását és progresszióját. Ha a kezelést progeszteron származékkal kiegészítették, az inzulin szenzitivitás romlott (201). Ismertek arra utaló adatok is, hogy a progeszteron származékok gátolhatják az ösztradiol arterioszklerózis elleni védőhatásait (14,109). A metabolikus hatásokon túlmenően felmerült, hogy az ösztradiol korábban részletezett kedvező közvetlen érfali hatásai is romlanak, ha a terápiát progesztinnel egészítjük ki, az irodalmi adatok ebben a vonatkozásban meglehetősen ellentmondásosak. A fogamzásgátló tabletták komponenseként adott progeszteron származékokról leírták, hogy endotélsérülés esetén helyi vazospazmust okozhatnak (99). Arterioszkerotikus koronáriákon medroxiprogeszteron adása gátolta az ösztradiol kezelés értágító hatását (211). Egy, a szexuálszteroidok direkt érfali hatásait vizsgáló tanulmány adatai alapján a progeszteron gátolja az ösztrogén endotélfüggő vazorelaxáns hatását (126). Klinikai vizsgálatok alapján felmerült az a lehetőség is, hogy a progesztinek ronthatják az ösztrogén kedvező effektusát az artériák falának elaszticitására (111,115,119). Ezzel szemben ismerünk olyan adatokat is, amelyek a progeszteron származékok direkt vazorelaxáns hatását igazolják, mind endotél dependens, mind az endotéltől független módon (27,86,155). Az arterioszklerotikus folyamat progressziójának gátlásában a progesztinek az ösztradiol hatását potencírozhatják (21), részben az artériák falában a simaizomsejt proliferáció gátlása útján (106,133). Mind klinikai, mind kísérletes adatok utalnak arra, hogy a progeszteron származékok nem befolyásolják károsan az ösztradiol kedvező hemodinamikai hatásait (22,72). A vérnyomás vonatkozásában is ismertek olyan eredmények, amelyek a progeszteron kedvező befolyását igazolják (148,162). A progeszteron származékok a koronáriák reaktivitását is kedvező irányban módosíthatják (128,208,209). Korábbi vizsgálataink során magunk is igazoltuk a progeszteron 15
dózisfüggő vazoelaxáns hatását in vitro (88-90,187). A szexuálszteroidok az érfal adrenerg regulációjára is hatást gyakorolnak. Elsősorban állatkísérletes eredmények utalnak arra, hogy az ösztradiol csökkenti a noradrenalinra adott presszor választ (53,110,123,174), azonban ugyanezt a hatást leírták perimenopauzális korú nők esetén is (185). Ezzel szemben ismerünk olyan adatokat is, amelyek szerint az ösztradiol fokozza a noradrenalinra adott vazokonstrikciót, mind perifériás, mind szplanchnikus érszakaszokon (125,198). Progeszteron adásakor a szimpatikus tónus csökkenését igazolták (192). Érdekes különbség adódott a szexuálszteroidok akut és krónikus hatása között (70). Az akut ösztradiol adás a noradrenalinra adott válaszkészséget csökkenti, ezzel szemben krónikus kezelés esetén a reaktivitás nő (116). Az érfal miogén tónusa a korábban publikált irodalmi adatok alapján ösztrogén jelenlétében csökken (54,79), az ösztradiol hatása a miogén tónusra endotélfüggő, főként az NO szintézis által mediált válasz (80,177). Az irodalmi adatokat áttekintve megállapíthatjuk tehát, hogy a szexuálszteroidok kardioprotektív epidemiológiai hatása igazoltnak tekinthető, és jórészt tisztázottak a nemi hormonok metabolikus hatásai is. Ezzel szemben az ösztrogén és progeszteron származékok direkt érfali hatásairól jóval kevesebb adat áll rendelkezésünkre, illetve a fellelhető adatok számos ellentmondást rejtenek magukban. 16
3. CÉLKITŰZÉSEK Vizsgálataink során a szexuálszteroid-hiány, illetve a krónikus hormonpótló kezelés hatásait elemeztük izolált arteria saphena cilindrikus érszakaszain in vitro. Tisztázni kívántuk, hogy: 3.1. Hogyan befolyásolja a hormonhiányos állapot az artériák passzív átmérőjét? Hogyan változik a noradrenalinra adott érkontrakció, illetve a kiserek miogén tónusa hormonhiányos állapotban? Hogyan változnak a vizsgált kis artériák egyéb, meghatározott biomechanikai tulajdonságai hormonhiányos állapotban? 3.2. A hormonhiányos állapothoz viszonyítva az ösztradiol monoterápia hogyan befolyásolja az artériák passzív átmérőjét? A hormonhiányos állapothoz viszonyítva hogyan változik a noradrenalinra adott érkontrakció, illetve a kiserek miogén tónusa ösztradiol monoterápia után. A hormonhiányos állapothoz viszonyítva ösztradiol monoterápia után hogyan változnak a vizsgált kis artériák egyéb, meghatározott biomechanikai tulajdonságai? 3.3. A hormonhiányos állapothoz viszonyítva medroxiprogeszteron monoterápia hogyan befolyásolja az artériák passzív átmérőjét? A hormonhiányos állapothoz viszonyítva hogyan változik a noradrenalinra adott érkontrakció, illetve a kiserek miogén tónusa medroxiprogeszteron monoterápia hatására? A hormonhiányos állapothoz viszonyítva medroxiprogeszteron monoterápia után hogyan változnak a vizsgált kis artériák egyéb, meghatározott biomechanikai tulajdonságai? 3.4. A kombinált ösztradiol - medroxiprogeszteron kezelés hogyan befolyásolja az artériák passzív átmérőjét a hormonhiányos állapothoz, illetve az ösztradiol monoterápiához viszonyítva? Hogyan változik a noradrenalinra adott érkontrakció, 17
illetve a kiserek miogén tónusa kombinált ösztradiol - medroxiprogeszteron kezelés után a hormonhiányos állapothoz, illetve az ösztradiol monoterápiához viszonyítva? A hormonhiányos állapothoz illetve az ösztradiol monoterápiához viszonyítva kombinált ösztradiol - medroxiprogeszteron kezelés után hogyan változnak a vizsgált kis artériák egyéb, meghatározott biomechanikai tulajdonságai? 18
4. ANYAG ÉS MÓDSZER 4.1. A vizsgálati modell A menopauza után beálló szexuálszteroid hiányállapot, illetve a hormonpótló kezelés hatásainak modellezésére állatkísérletes vizsgálati rendszert dolgoztunk ki. Ivarérett, nullipara, nem terhes nőstény Sprague-Dawley patkányokat (testtömeg a kísérlet kezdetekor: 180-200 g) 5 csoportba osztottunk (10-10 állatot mindegyik csoportba). Az első 4 csoportban (A-D csoport) a farmakológiai kasztráció eléréséhez az állatok 4 hetente 750 µg/ttkg GnRH analóg triptorelin acetátot (Decapeptyl depot, Ferring) kaptak intramuszkulárisan. A GnRH analógok a fiziológiás pulzatilis szekréciótól eltérő, folyamatos szérumszintet biztosító adagolás esetén a sebészi kasztrációval megegyező szexuálszteroid szérumszinteket eredményezően blokkolják az ovariumok működését (146). A Decapeptyl depot injekció 28 napon át biztosítja a kívánt hatás elérését. Az ovariumok műtéti eltávolítása helyett annak érdekében alkalmaztunk farmakológiai kasztrációt, hogy elkerülhető legyen a műtét során fellépő kortikoszteroid szint emelkedés, illetve az esetleges peritonitisz kialakulása, amely szövődmények hatást gyakorolhattak volna a vizsgálni kívánt kiserek biomechanikájára. Az A csoportban az állatokat intramuszkulárisan adott heti 450 µg/ttkg ösztradiol propionáttal (Akrofollin, Richter) kezeltük az ösztrogén monoterápiát alkalmazó hormonpótlás modelljeként. A B csoportban az állatoknak 2 hetente 15 mg/ttkg medroxiprogeszteron acetátot (Depo-Provera, Upjohn) adtunk intramuszkulárisan, az önmagában adott medroxiprogeszteron esetleges érfali hatásait vizsgálandó. A C csoportban az állatok heti 450 µg/ttkg ösztradiol propionátot (Akrofollin, Richter), illetve 2 hetente 15 mg/ttkg medroxiprogeszteron acetátot (Depo-Provera, Upjohn) 19
kaptak intramuszkulárisan, a kombinált ösztrogén - progeszteron hormonpótló kezelést modellezve. A D csoportban az állatok a fentiekkel megegyezően adagolt triptorelin mellett két hetente 0,1 ml aqua destillatat, ill. hetente 0,1 ml oleum helianthit kaptak intramuszkulárisan, a medroxiprogeszteron és az ösztradiol vivőanyagaként (kasztrált, hormonpótlásban nem részesülő állatok). Kontroll csoportként ( E csoport) a triptorelin, a medroxiprogeszteron, illetve az ösztradiol vivőanyagával kezelt állatokat alkalmaztunk. 4.2. A mérési eljárás A 12 hetes kezelési periódus végén az állatok testtömegét megmértük, majd a patkányokat intraperitoneálisan adott 50 mg/ttkg nátrium pentobarbitallal (Nembutal) elaltattuk. A kísérlet során az altatást szükség esetén az eredeti dózis 1/10-ének további beadásával biztosítottuk. A jobb oldali arteria femoralist kanülálva az állatok vérnyomását direkt módon mértük Gould-Statham P23 ID (Viggo Spectramed, USA) nyomásmérőt alkalmazva. A bal oldali arteria saphenaból (a vena saphenát követő kis muszkulokután artéria) mikroszkóp alatt 6-10 mm hosszú cilindrikus szakaszt preparáltunk és vágtunk ki. Az érszegmentumot mindkét végén kanüláltuk (speciális, munkacsoportunk által készített 400-600 µm átmérőjű üvegkanülökkel), majd eredeti axiális hosszát mikrométer csavarral beállítottuk. A preparátumot normál Krebs-Ringer oldatot tartalmazó szervfürdőbe helyeztük. Az oldat összetétele mmol/l-ben: NaCl: 119, KCl: 4,7, NaH 2 PO 4 : 0,89, MgSO 4 : 1,17, NaHCO 3 : 24,0, CaCl 2 : 2,5, glükóz: 5,0 és EDTA: 0,026 volt. Az oldat hőmérsékletét 37 C-n tartottuk, a fiziológiás ph (~7,4) fenntartásához pedig 95% O 2 -t és 5% CO 2 -t tartalmazó gázkeverékkel buborékoltattuk át. Az intraluminális nyomást fokozatosan változtattuk, infúziós pumpa és egy rezervoár 20
edény segítségével. Az érlumenbe előmelegített Krebs-Ringer oldatot áramoltattunk. Az intraluminális nyomást az érszegmentum mindkét végén mértük. A szervfürdő kádját mikroszkóp alá helyeztük, amelyhez video kamerát (Philips CCD) és laboratóriumunkban kifejlesztett, az érátmérőt regisztráló elektronikus mikroangiométert csatlakoztattunk. Az érpreparátumról monitoron nyert videojelet speciális, laboratóriumunkban e célra kifejlesztett számítógép elemezte harántmetszet mentén, videojellel jelölve az érszakasz kontúrját, mérve annak külső átmérőjét. A módszer részleteit illetően az irodalomra utalunk (132). A nyomásváltoztatás hatására fellépő érátmérő változásokat a mikroangiométer segítségével, az intraluminális nyomást pedig Gould nyomásmérőkkel folyamatosan mértük. Az analóg jeleket AD konverterre vittük, a digitalizált jeleket PC-n rögzítettük, Labtech Notebook szoftvert használva (1. ábra). A mintavételi frekvencia 0,5 sec -1 volt. AD konverter PC Kamera Mikroangiométer Nyomásmérő Vizsgált ér Nyomásmérő Infúziós pumpa Rezervoár edény Szervfürdő 1. ábra. A vizsgálati rendszer sematikus rajza 50 Hgmm intraluminális nyomás mellett 30 percig tartó ekvilibrációs idő után a nyomást 200 Hgmm-ig növeltük, majd 0 Hgmm-ig csökkentettük 1 Hgmm/sec 21
sebességgel. 3 nyomásciklust rögzítettünk kontroll görbeként, majd a szervfürdőhöz noradrenalint (Arterenol, Hoechst) adtunk 1,6x10-5 mol/l koncentrációban. A stabil kontrakció beállta után ismét három, a fentivel megegyező ciklust rögzítettünk. A gyógyszert a szervfürdőből kimostuk, majd az oldathoz papaverint (Papaverinum hydrochloricum, Chinoin) adtunk 2,8 10-4 mol/l koncentrációban. Az inkubáció körülményeit, illetve az alkalmazott hormondózisokat a laboratóriumunk által elvégzett előzetes kísérletek eredményei alapján allítottuk be. Az ekvilibráció után újabb három görbét vettünk fel. A mérések befejezése után a vizsgált érszegmentum extendált in vitro hosszát (L e ) megmértük, tömegét (W) Cahn C-31 ultramikromérleg segítségével meghatároztuk. E két adat alapján számítottuk ki az érfal vastagságát, illetve a később részletezett biomechanikai paramétereket. A vizsgálat befejezésekor a vena cava inferior punkciója útján kb 3 ml vérmintát vettünk, amelyből RIA alkalmazásával meghatároztuk az ösztradiol, progeszteron és kortizol szinteket. A medroxiprogeszteron-acetát in vivo számos biológiailag aktív progesztogénné metabolizálódik, amelyek RIA során a progeszteronnal keresztreakciót adnak, így az általunk mért értékeket progeszteron szerű immunokémiai aktivitásként értékeljük (184). A vizsgálat befejezése után a kipreparált érszegmentum melletti érszakaszon morfológiai vizsgálat történt. Aformalinban történő fixálás után 5 µm vastag metszeteket készítettünk, amelyeket hematoxilin-eozinnal, orceinnel, illetve picrosirius red-del megfestve vizsgáltunk. Értékeltük a külső átmérőt, a falvastagságot, az endotél morfológiáját, az elastica interna folytonosságát, illetve szemikvantitativen meghatároztuk a fal kollagén rostozatának mennyiségét. 4.3. A biomechanikai jellemzők számítása A biomechanikai jellemzőket a harmadik ciklusban a hiszterézis görbe felszálló szára 22
alapján felvett nyomás-átmérőgörbék és az érminta nedves tömege alapján számítottuk ki. Az intraluminális nyomás függvényében ábrázoltuk a külső és belső átmérőt, a falvastagságot, a disztenzibilitást, az elasztikus modulust, a noradrenalin által indukált tónust, a miogén tónust és a tangenciális falfeszültséget. A számítások részletezését illetően utalunk az irodalomra (131). Röviden, a külső sugár (R e ): R e = mért külső átmérő/2 Az érfal térfogatát (V w ) az ér tömegéből (W) és állandónak tekintett sűrűségéből (ρ=1,06 g/cm 3 ) számítottuk (41): V w =W/ρ A belső sugarat a következő egyenlet szerint számítottuk: 2 e 2 i V w = (R π - R π ) L, Ez alapján a belső sugár (R i ): e e 2 w R i = R V π L e A falvastagságot (h) a külső és belső sugár különbsége adja: h = Re - Ri A tangenciális falfeszültséget (SΘ) a Laplace-Frank egyenlet alapján számítottuk: S Θ = P R i h ahol P az intraluminális nyomás. Az inkrementális disztenzibilitás (D): D= V P V ahol V az értérfogat változását jelenti egységnyi hosszra, egységnyi 23
nyomásváltoztatás esetén. Az inkrementális elasztikus modulus (E): E= P R e 2 i R R 2 2 R -R e 2 i e Az inkrementális disztenzibilitás és elasztikus modulus az érfal anyagára és geometriai szerkezetére jellemző paraméterek. A noradrenalin által indukált tónus (ε a ): ε a = R e - noradrenalin R - R e-ringer e - Ringer 100 A papaverin relaxáns hatását jellemző miogén tónus (T): T= R e-ringer R - R e-papaverin e-papaverin 100 4.4. Az adatok elemzése A korábban leírtak alapján minden állat esetén az intraluminális nyomás függvényében rögzítettük a külső átmérő görbéket. A kalibrációt mikrométer etalon és higanyos manométer segítségével végeztük el. Az automatikusan rögzített nyomás átmérő-görbék mérési hibából eredő egyenetlenségeinek csökkentésére a görbék polinomiális közelítését alkalmaztuk Cricket Graph 3.1 szoftver segítségével. A polinomokat 111-260 adatból számítottuk. A közelítést akkor fogadtuk el, ha az r értéke 0,95 felett volt. A nyomás-átmérő adatokat ezekből a közelített görbékből nyertük, táblázatokba rendeztük, a további számításokat e táblázatok alapján végeztük. A vizsgált csoportok megfelelő értékeinek összehasonlításához kéttényezős variancia analízist (ANOVA) használtunk. Az átlagok közötti eltérések értékeléséhez Scheffé tesztet alkalmaztunk, StatView 1.01 szoftver felhasználásával. A változásokat p<0,05 értéknél tekintettük szignifikánsnak. Az adatokat átlag ± SEM-ként adjuk meg. 24
25
5. EREDMÉNYEK 5.1. Élettani jellemzők A 12. héten az állatok átlagos testtömege a kontroll csoportban 306,5±8,4 g, a kasztrált csoportban 335,8±8,0 g, az ösztradiollal kezelt csoportban 308,9±6,8 g a medroxiprogeszteronnal kezelt csoportban 334,1±6,9 g, a kombinált kezelést kapott csoportban 317,8±6,6 g volt, az eltérések nem szignifikánsak (a vizsgálat kezdetekor a testtömeg adatai a fenti csoportokban: 190,5±1,9 g, 191,4±1,9 g, 189,7±1,7 g, 190,1±1,8 g és 191,1±1,7 g voltak). Az átlagos artériás középnyomás 96,8±2,1 Hgmm, 96,3±4,3 Hgmm, 89,1±2,5 Hgmm, 94,8±2,4 Hgmm, illetve 92,1±4,9 Hgmm volt a fenti csoportokban, a különbségek ugyancsak nem szignifikánsak. A szérum ösztradiol szintje a kontroll csoportban 26,9±3,6 pg/ml, az ooforektomizált csoportban 7,4±2,1 pg/ml, az ösztradiollal kezelt csoportban 28,4±3,4 pg/ml, a medroxiprogeszteronnal kezelt csoportban 8,1±2,2 pg/ml, a kombináltan kezelt csoportban 27,4±3,3 pg/ml volt. A különbségek szignifikánsak a kasztrált és a medroxiprogeszteronnal kezelt állatok, illetve a további három csoport között (p<0,05). A szérum progeszteron szintje 21,5±3,9 ng/ml, 7,9±1,3 ng/ml, 8,6±3,4 ng/ml, 20,7±4,5 ng/ml és 19,8±4,3 ng/ml volt a fenti csoportokban, a különbségek szignifikánsak a kasztrált és az ösztradiollal kezelt állatok, illetve a további három csoport között (p<0,05). A szérum kortizol szintje 58,0±7,1 ng/ml, 54,7±8,4 ng/ml, 57,8±6,1 ng/ml, 55,4±6,9 ng/ml és 57,0±6,1 ng/ml volt a fenti csoportokban a különbségek nem szignifikánsak egyik csoport esetében sem. Az érfal morfológiai vizsgálata nem talált szignifikáns eltéréseket a csoportok között, sem a falszerkezet, sem az endotél, az elasztin, vagy a kollagén mennyiségében, illetve struktúrájában. 26
5.2. Passzív érátmérők A passzív érátmérők tekintetében a fiziológiás nyomástartományban és e fölött (80-200 Hgmm) szignifikáns eltéréseket észleltünk (2. ábra). A belső sugár pl. 100 Hgmm intraluminális nyomásnál 322±6 µm volt a kontroll csoportban, 300±9 µm a kasztrált állatokban, 339±7 µm ösztradiol kezelés után, 306±8µm medroxiprogeszteron monoterápia után és 340±7µm kombinált ösztradiol-medroxiprogeszteron kezelés esetén (p<0,05 az ösztrogénnel kezelt és a kombinált kezelést kapott csoport illetve a kasztrált, vagy a medroxiprogeszteron kezelést kapott csoport között). 400 350 * * * * * * * * * * * * * belső sugár (µm) 300 250 200 150 kontroll kasztrált kasztrált + e kasztrált + p kasztrált + e + p 100 0 50 100 150 200 intraluminális nyomás (Hgmm) 2. ábra Kémiai oophorectomia, ösztradiol monoterápia (e), medroxiprogeszteron monoterápia (p), ill. kombinált hormonpótló kezelés (e+p) hatása az arteria saphena belső átmérőjére (*: p<0,05, n=10 mindegyik csoportban). 27
A progesztogén monoterápia a kasztrált állapothoz képest nem hozott létre szignifikáns változást, a kombinált hormonpótló kezelés az ösztrogén kezelés belső átmérőre gyakorolt hatását nem változtatta. 5.3. Noradrenalin által indukált tónus noradrenalin által indukált tónus (% -25-30 -35-40 -45-50 -55-60 intraluminális nyomás (Hgmm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 kontroll kasztrált kasztrált + e kasztrált + p kasztrált +e +p * ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** ** * * 3. ábra Kémiai oophorectomia, ösztradiol monoterápia (e), medroxiprogeszteron monoterápia (p), ill. kombinált hormonpótló kezelés (e+p) hatása a noradrenalin által indukált tónusra az arteria saphenan. (*: p<0,05, **: p<0,01, n=10 mindegyik csoportban). A noradrenalinra adott válaszkészséget az ooforektómia szignifikánsan csökkentette, a csökkent reaktivitást az ösztradiol monoterápia visszaállította. Medroxiprogeszteron kezelés, illetve kombinált terápia a noradrenalin által indukált tónust nem változtatta 28
meg szignifikánsan (3. ábra). A noradrenalin által indukált tónus 100 Hgmm intraluminális nyomásnál pl. -2,8±0,4 % volt a kontroll csoportban, -49,2±1,3 % ooforektomizált állatok esetén, -54,6±0,4% ösztradiol kezelés után, -51,3±1,5 % medroxiprogeszteron monoterápia és -52,5±1,3 % kombinált hormonpótló kezelés után (p<0,05 a kontroll és a kasztrált csoport, p<0,01 a kasztrált állatok és az ösztrogénnel kezelt csoport között). 5.4. Intrinzik miogén tónus intrinzik miogén tónus (% 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 intraluminális nyomás (Hgmm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 * * * * kontroll kasztrált kasztrált + e kasztrált + p kasztrált + e + p 4. ábra Kémiai oophorectomia, ösztradiol monoterápia (e), medroxiprogeszteron monoterápia (p), ill. kombinált hormonpótló kezelés (e+p) hatása a miogén tónusra az arteria saphenan. (*: p<0,05, n=10 mindegyik csoportban). 29
Az érfali simaizomzat intrinzik miogén tónusa 50 Hgmm-nél pl. -8,1±1,2 % volt a kontroll, -3,3±0,7% a kasztrált, -5,9±0,7% az ösztradiollal, -5,4±1,4% a medroxiprogeszteronnal kezelt, és -5,4±1,0% a kombinált hormonpótlásban részesült csoport esetén, p<0,05 a kasztrált, illetve a kontroll és az ösztradiollal kezelt állatok között (4. ábra). A medroxiprogeszteronnal, illetve kombináltan kezelt csoportoknál a változás nem szignifikáns. 5.5. További biomechanikai jellemzők A falvastagság, az elasztikus modulus és a disztenzibilitás esetén nem találtunk szignifikáns eltéréseket. A falvastagság 100 Hgmm-nél pl. 46,2±3,2 µm, 44,1±1,9 µm, 47,1±4,2 µm 52,4±2,5 µm, és 42,5±2,6 µm volt a fenti csoportokban, a változások nem szignifikánsak. Az inkrementális disztenzibilitás 100 Hgmm intraluminális nyomásnál 1,85±0,1x10-5 m 2 /N, 1,47±0,15x10-5 m 2 /N, 1,68±0,12x10-5 m 2 /N, 1,48±0,32x10-5 m 2 /N és 1,39±0,19x10-5 m 2 /N volt a fent említett csoportokban, a különbségek nem szignifikánsak. Az inkrementális elasztikus modulus 100 Hgmm intraluminális nyomásnál 7,14±1,18x10 6 N/m 2, 8,50±1,30x10 6 N/m 2, 9,12±1,28x10 6 N/m 2, 7,26±1,14x10 6 N/m 2 és 8,14±1,22x10 6 N/m 2 volt a fent említett csoportokban, a különbségek nem szignifikánsak. A tangenciális falfeszültség 100 Hgmm-nél 92,9±10,7 kn/m 2, 90,8±10,2 kn/m 2, 96,2±5,7 kn/m 2, 77,8±5,2 kn/m 2 és 106,7±5,6 kn/m 2 volt (p<0,05 az utolsó két csoport között). 30
6. MEGBESZÉLÉS 6.1. Passzív érátmérők 6.1.1. Ösztrogén monoterápia Vizsgálataink során az ösztrogénhiányról kimutattuk, hogy csökkenti az arteria saphena passzív átmérőjét. Fiziológiás nyomástartományban az ösztrogénpótló kezelés szignifikánsan növelte az átmérőt, helyreállítva a normális átmérő értékeket (5,9,10). A kísérletek során kis perifériás artériákat vizsgáltunk, amelyek átmérője a rezisztencia erekéhez közeli. A néhány száz mikrométer átmérőjű kiserek a perifériás rezisztencia meghatározásában jelentõs szereppel bírnak, így eredményeink arra utalnak, hogy az ösztrogénhiány növeli, míg az ösztrogénpótló kezelés csökkenti a teljes perifériás érellenállást, a rezisztencia erek átmérőjét változtatva. Az emelkedett perifériás rezisztencia (hipertenzió) a kardiovaszkuláris betegségek önálló rizikótényezõjét jelenti. Az elmúlt évtizedben igazolódott, hogy az ösztrogén kardioprotektív hatása csak részben metabolikus hatásainak következménye, közvetlen érfali hatásai jelentősen hozzájárulnak a szív-érrendszeri megbetegedések kockázatának csökkenéséhez (55,91,141,142,168,183). Az ösztrogén endotél-dependens, illetve az endotéltől független módon is vazodilatációt vált ki (24,26,34,50,85,87,100,106,117,121,124,155,161). Közvetlen érfali hatásainak egyik legjelentősebb mediátora az NO szintézisének és felszabadulásának potencírozása (40,43,62,77,78,101,140,147,195,199,203). Az ösztrogénről igazolták, hogy a vaszkuláris simaizomzaton direkt Ca 2+ -antagonista hatást fejt ki (29,48,65,84,96,145,157), ezenkívül a K + -csatornák nyitásával, a PgH (prosztaglandin szintáz H) dependens vazokonstrikció gátlásával, és a neuromuszkuláris junkción 31
kifejtett hatása útján is vazodilatáció irányába hat (44,134,206). Az ösztrogénpótló kezelés részben antiateroszklerotikus, részben direkt érfali hatásai révén a vérnyomás enyhe csökkenését eredményezi (51,66,67,172,173,180,181,186,188,197). Mind az akut, mind a krónikus ösztrogén kezelés befolyást gyakorol az értónusra és a vaszkuláris reaktivitásra, amint azt számos klinikai vizsgálat is igazolta (19,20,25,35,45,52,58,69,83,97,104,105,108,112,150,151,152,159,163,164,169,171,182,189,190,200,205,212). Ösztrogén receptorok jelenlétét testszerte igazolták a vaszkuláris endotéliumon és simaizomzaton (16,38,74,95,139,153,154,210), azonban az ösztradiol által kiváltott hemodinamikai hatások némelyike túl gyorsan zajlik ahhoz, hogy receptor által mediált lenne (88,89,118). Vizsgálataink eredményei egybecsengenek az előzőekben említett irodalmi adatokkal, megerősítik, hogy az ösztrogén kardioprotektív hatásában a perifériás kisereken gyakorolt vazodilatáció jelentős szerepet játszhat. Eredményeink új információt is biztosítanak e téren, mivel munkacsopotunkon kívül a krónikus hormonkezelés direkt érhatását a perifériás kiserekre eddig még nem vizsgálták. 6.1.2. Kombinált hormonpótló kezelés Vizsgálataink során igazoltuk, hogy az ösztradiolt és MPA-ot tartalmazó krónikus kombinált hormonpótló kezelés szignifikánsan növeli a perifériás kis artériák átmérőjét a hormonhiányos állapothoz viszonyítva. Az érátmérő növekedése nem különbözött az ösztradiol monoterápia után észleltektől, tehát az ösztrogén kezelés onkológiai szempontból szükségszerű - kiegészítése medroxiprogeszteronnal nem rontja az ösztradiol vazodilatátor hatását, amint azt korábbi vizsgálatok alapján feltételezték. A hormonhiányos állapot medroxiprogeszteron monoterápiával történt kezelése 32
azonban nem okozott szignifikáns változást az érátmérőben (6-8,11). A progeszteron származékokról leírták, hogy az ösztrogén által kiváltott HDL, különösen a HDL-2 szint emelkedést csökkenthetik (94,191). Levine és mtsai. kimutatták, hogy az ösztradiol az érfal sérülése után gátolja a neointima kialakulását. Ha az ösztradiol kezelést medroxiprogeszteronnal egészítették ki, a kezelés érfali védőhatása megszűnt (109). Adams és mtsai. igazolták, hogy míg a konjugált ösztrogén kezelés koronáriákon gátolja az ateroszklerózis kialakulását, medroxiprogeszteron ezt a hatást gátolja (14). A progesztogének direkt érfali hatásairól kevés és ellentmondásos adat áll rendelkezésünkre. Williams és mtsai. ateroszklerotikus koronáriákon az ösztradiolnak vazodilatátor hatását találták. Medroxiprogeszteron kezelés ugyanezen tanulmány során hatástalannak bizonyult, sőt, ha az ösztradiol kezelést egészítették ki MPA-tal, a progeszteron gátolta az ösztrogén vazodilatátor hatását (211). Miller és mtsai. kimutatták, hogy krónikus progeszteron kezelés gátolhatja az ösztrogénpótló kezelés endotélfüggő vazorelaxáns hatását (126). Az orális kontracepció során adott progeszteronokról feltételezik, hogy az endotélsérülés helyén vazospazmus kialakulásához vezetnek (99). Klinikai vizsgálatok során leírták, hogy a progesztogének ronthatják az artériák falának rugalmasságát (111,115,119), valamint károsan befolyásolják a sejtszintű inzulin szenzitivitást, ami ateroszklerózis kialakulásához vezethet (201). Belfort és mtsai. ezzel szemben mind az ösztrogénnek, mind a progeszteronnak direkt in vitro vazodilatátor hatását írták le, amely részben endotéltől független volt (27). Ismerünk olyan további adatokat is, amelyek a progeszteron endotéltől független vazorelaxáns hatását írják le (86,155). Ismert számos egyéb irodalmi adat is, amelyek szerint a progesztogének az ösztrogén kardioprotektivitását nem rontják (21,22,56,72,106,127,128,133,148,162,208,209). Munkacsoportunk egy 33
korábbi vizsgálata során igazoltuk a farmakológiai dózisban adott akut progeszteron adagolás dózisfüggő vazorelaxáns hatását in vitro (88-90,187). Eredményeink a krónikus medroxiprogeszteron adagolás tekintetében nem igazoltak szignifikáns változást az érátmérőben. A klinikai gyakorlatban progeszteron monoterápiát nem alkalmazunk posztmenopauzális hormonpótlásként, ezt a kezelési sémát kísérleteink során azért vizsgáltuk, hogy a kombinált ösztrogén progesztogén terápián belül az egyes hormonok önálló hatásait tisztázzuk. A klinikum szempontjából ennél sokkal nagyobb jelentőségű az a megállapításunk, hogy a terápia kiegészítése medroxiprogeszteronnal a korábbi feltételezésekkel ellentétben nem rontja az ösztrogén vazodilatatív hatását. 6.2. Az érfal aktív tónusa Vizsgálatunk adatai alapján az érfal aktív (noradrenalin által kiváltott) tónusa ösztrogénhiányban szignifikánsan csökkent. Ösztradiol kezelés helyreállította a noradrenalira adott válaszkészséget, szignifikánsan emelve az ösztrogénhiányban észlelt csökkent aktív értónust. E változás azonban semmiképpen nem jelenti azt, hogy ösztrogénhiányban csökken a hipertónia kockázata, vagy, hogy ösztrogénpótló kezelés után a vérnyomás emelkedik, ugyanis a korábban részletezett, éppen ellentétes irányú passzív érátmérõ növekedés mértéke ezt meggátolja. MPA monoterápia a hormonhiányos állapothoz képest nem változtatja szignifikánsan a noradrenalinra adott válaszkészséget. Az ösztradiol kezelés kiegészítése medroxiprogeszteronnal azonban meggátolja az aktív értónus ösztrogén kezelés után észlelt növekedését. Számos vizsgálat adatai vetették fel, hogy az érfal tónusának adrenerg regulációja változik ösztrogén kezelés után. Bár néhány vizsgálat igazolta, hogy a 17 34
béta-ösztradiol csökkenti a noradrenalinra adott presszor választ (53,112,123,174,185), ismertek a fokozott érfali noradrenalin aktivitást kimutató tanulmányok is. Vargas és mtsai kimutatták, hogy a 17-béta ösztradiol mezenteriális artériákon szignifikánsan emeli a bolusban adott noradrenalin által kiváltott presszor választ (198). Nyúl aortán Miller és mtsai. leírták, hogy a krónikus ösztrogén kezelés fokozza a noradrenalinra adott kontrakciót, de csak intakt endotéliummal bíró ereken (125). Zsigeri arteriolákon is igazolták az ösztradiol vazorelaxáns aktivitását (28), a mezenteriális artériák béta adrenoceptor által mediált relaxációját pedig az ösztrogén szintén fokozhatja (49). Progeszteron adagolás után Tollan és mtsai. csökkent szimpatikus tónust írtak le (192). Érdekes eltérés mutatható ki az ösztradiol kezelés akut és krónikus hatásai között. He és mtsai. kimutatták, hogy a szimpatikus aktivitást az akut ösztrogén kezelés nem változtatja, ezzel szemben a krónikus ösztradiol pótlás szignifikánsan csökkenti (70). Lydrup és mtsai. igazolták, hogy az arteria saphena noradrenalinra adott válaszkészsége akut ösztradiol hatás esetén csökken, míg krónikus ösztradiol adagolás a reaktivitást növeli (116). Munkacsoportunk vizsgálatai teljes mértékben összecsengenek ezzel a megállapítással; akut ösztradiol adás mellett a noradrenalinra adott kontraktilitás csökkent (88-90,187), míg krónikus ösztrogénpótló kezelés esetén noradrenalin adására fokozott kontraktilitást észleltünk (5,9,10). Az érfal ösztrogén hatására kialakuló fokozott válaszkészsége noradrenalinra nagy jelentőségű lehet, mivel a rezisztencia erek átmérőjének jobb szabályozhatóságát biztosítja. A kezelés kiegészítése medroxiprogeszteronnal, amint azt korábban megállapítottuk, a passzív érátmérő növekedését nem rontotta. A noradrenalinra adott válasz azonban a progesztogén jelenlétében csökkent, a kombinált hormonpótló kezelés az érfal átmérőjének finomabb szabályozásában kevésbé előnyös, mint az önmagában adott ösztrogén. 35