Cilostazol und seine Auswirkungen auf die Wiederaufnahme der Meiose im menschlichen Eierstock

Kombinierte orale Kontrazeptiva (KOK) sind die am häufigsten verwendete hormonelle Form der Empfängnisverhütung in den Vereinigten Staaten. Mindestens 87 % der Frauen im gebärfähigen Alter geben an, irgendwann in ihrem Leben orale Kontrazeptiva eingenommen zu haben (9). Trotz ihrer häufigen Einnahme liegt die Abbruchrate nach sechs bzw. zwölf Monaten bei oralen Kontrazeptiva bei 31 % bzw. 47 % (17), wobei häufige Gründe für das Absetzen auf die Nebenwirkungen ungewöhnlicher Blutungen, Kopfschmerzen und Gewichtszunahme zurückzuführen sind.

Darüber hinaus sind KOK bei bestimmten Gruppen von Frauen kontraindiziert, wie in den medizinischen Zulassungskriterien des Centers for Disease Control dargelegt (11). Angesichts der hohen Prävalenz von Anwenderinnen oraler Kontrazeptiva, die die Anwendung aufgrund von Nebenwirkungen häufig abbrechen oder aufgrund zugrunde liegender Gesundheitszustände nicht zur Anwendung in Frage kommen, ist die Entwicklung neuartiger oraler nichthormoneller Methoden, die bei der Schwangerschaftsprävention gleichermaßen wirksam sind, gerechtfertigt.

Das Potenzial für die Entwicklung einer nicht-hormonellen Empfängnisverhütung ist in der wissenschaftlichen Literatur bereits seit den 1980er Jahren erkennbar, als die kritischen Komponenten der Gametogenese der Eizelle von Säugetieren klassifiziert wurden. Bornslaeger und Kollegen entdeckten, dass hohe Konzentrationen von intrazellulärem cAMP, einem wichtigen sekundären Botenstoff für viele biologische Prozesse, die Wiederaufnahme der Meiose I in Eizellen von Mäusen hemmten (3). Spätere Studien zeigten, dass Phosphodiesterase-3-Inhibitoren, die den Abbau von cAMP verhindern können, in der Lage waren, die Wiederaufnahme der Meiose in in vitro kultivierten Eizellen von Mäusen zu verhindern (6).

Seit den 1980er Jahren wurden in weiteren Studien Phosphodiesterasehemmer und ihre Rolle bei der Verhinderung der Eizellenreifung untersucht. Tsafriri und Kollegen zeigten, dass Phosphodiesterase-Inhibitoren ihre Wirkung selektiv über typspezifische Isoformen entfalten konnten. Diese Studie ergab, dass Granulosazellen Wirkungen über Typ-4-Phosphodiesterase-Inhibitoren ausüben und Eizellen auf Signale über Typ-3-Phosphodiesterase-Inhibitoren reagieren, sodass die Reifung der Eizellen in Gegenwart von PDE3-Inhibitoren verhindert wurde, der Eisprung jedoch nicht beeinträchtigt wurde (15). Zuletzt untersuchten Jensen und Kollegen sowohl die In-vitro- als auch die In-vivo-Auswirkungen eines Phosphodiesterase-3-Inhibitors ORG 9935 auf die Eizellenreifung bei Rhesusaffen. In diesen Tierversuchen wurde festgestellt, dass ORG 9935 in vitro in einer Konzentration von 1,0 umol/l in der Lage war, die Eizellenreifung vollständig zu hemmen (7).

In-vivo-Modelle zeigten eine ähnliche Verringerung der Eizellenreifung, wobei die deutlichste Verringerung bei Affen zu verzeichnen war, die vor dem Eisprung mit einer erweiterten Dosis von ORG 9935 (200 mg/kg/Tag) behandelt wurden (8). Darüber hinaus wurden die Schwangerschaftsraten bei mit ORG 9935 behandelten Makaken untersucht und mit Kontrollen verglichen. Insgesamt gab es bei den mit PDE3-Hemmern behandelten Makaken keinen statistisch signifikanten Rückgang der Schwangerschaftsraten; Es schien jedoch Hinweise auf eine Dosisreaktion zu geben, da kein Tier trächtig wurde, dessen ORG 9935-Serumspiegel über 300 nM/L lag (9). Trotz einer klaren Dosisreaktion erkennen die Autoren dieser Studie an, dass PDE3-I systemische Wirkungen haben, die auch dosislimitierend sind. Bei höheren Dosen wurden Nebenwirkungen wie Tachykardie und Hypotonie beobachtet.

Phosphodiesterase-3-Inhibitoren wurden außerdem in vitro untersucht, um die Eizellenreifung beim Menschen zu beurteilen. Menschliche Eizellen, die 24 Stunden lang in Gegenwart von ORG 9935 (1 µm) kultiviert wurden, zeigten im Vergleich zu Kontroll-Eizellen eine statistisch signifikante Verringerung des Keimbläschenabbaus (ein früher Marker für die Eizellenreifung) (12). Es gibt jedoch keine menschlichen In-vivo-Modelle zur Beurteilung der Eizellenreifung nach der Behandlung mit einem Phosphodiesterase-3-Inhibitor.

Cilostazol, ein von der FDA zugelassenes Medikament zur Behandlung von Claudicatio intermittens, ist ein Phosphodiesterasehemmer der Klasse IIIa. Zu seinen systemischen Wirkungen beim Menschen gehören eine Gefäßerweiterung, eine Verringerung der Blutplättchenaggregation, eine Senkung des Triglyceridspiegels und ein Anstieg des HDL-Cholesterinspiegels (4). Klinische Studien am Menschen befassten sich nicht mit Fruchtbarkeits- und Schwangerschaftsraten; Auf der Produktkennzeichnung des Herstellers heißt es jedoch, dass bei Ratten keine Auswirkungen auf die Fruchtbarkeit auftraten. Zuletzt wurden jedoch zwei In-vivo-Tierstudien durchgeführt, in denen die Schwangerschaftsraten von mit Cilostazol behandelten Mäusen untersucht wurden (1,10). In beiden Studien zeigte sich, dass mit Cilostazol behandelte Mäuse bei der Nachuntersuchung völlig unfruchtbar waren; Sobald das Medikament jedoch abgesetzt wurde, konnten alle Mäuse, die während der Behandlung mit Cilostazol nicht schwanger werden konnten, anschließend Schwangerschaften mit normaler Wurfgröße erleben. Es ist wichtig zu erwähnen, dass Mäuse in der Studie von Albarzanchi drei Tage lang PO-Cilostazol in einer Dosis von 7,5 oder 15 mg PO erhielten (1). In der von Li in China durchgeführten Studie war die maximale Dosis höher (300 mg/kg) (10). Die Schwangerschaftsergebnisse waren in beiden Studien gleich.

Diese Studien belegen zwei wichtige Aspekte einer Verhütungsmethode: Wirksamkeit und Reversibilität. Darüber hinaus veröffentlichten die Forscher, die die Auswirkungen von Cilostazol auf die Fruchtbarkeit bei Mäusen veröffentlichten, eine Zusammenfassung, die eine ähnliche Wirkung bei Schweinen belegte (2). Wenn vor dem Eisprung eine menschliche Dosis von 100 mg Cilostazol zweimal täglich verabreicht wurde, kam es zu keinen dokumentierten Schwangerschaften. Nach Absetzen des Studienmedikaments konnten alle Schweine schwanger werden.

Angesichts des Erfolgs von Phosphodiesterase-Inhibitoren sowohl in In-vivo- als auch In-vitro-Modellen zur Verhinderung der Eizellenreifung und Schwangerschaft in Tiermodellen ist es sinnvoll, dass wir diese potenzielle nicht-hormonelle orale Kontrazeptionsmethode weiter untersuchen. Angesichts der vielen klinischen Studien der FDA, die durchgeführt werden müssen, dauert die Entwicklung neuer Verhütungsmethoden Jahrzehnte. Da es sich bei Cilostazol jedoch um ein von der FDA zugelassenes Medikament mit einem akzeptablen Nebenwirkungsprofil handelt, glauben wir, dass es angemessen ist, erste Studien zu diesem Medikament am Menschen mit einer an Makaken validierten In-vivo-Technik abzuschließen, einem Modell mit dem gleichen periovulatorischen Zeitpunkt Ereignisse als Frauen, um seine mögliche Verwendung als nicht-hormonelles orales Kontrazeptivum festzustellen.

Das Hauptziel der Forschungsstudie besteht darin, festzustellen, ob Frauen, die Cilostazol einnehmen, im Vergleich zu gepaarten historischen Kontrollpersonen nach Stimulation der Eierstockfollikel eine Beeinträchtigung der Eizellenreifung aufweisen. Für die Zwecke unserer Studie wird die Eizellenreifung anhand der Eizellenreifungsstadien Prophase I, Metaphase I und Metaphase II beurteilt. Daher werden wir den Prozentsatz der Eizellen bewerten, die während der kontrollierten Stimulation der Eierstöcke aus Follikeln abgesaugt werden und über das Keimbläschenstadium hinaus fortschreiten (z. B. GVBD) bei den Frauen, die Cilostazol erhalten, und vergleichen Sie dies mit der Reifung von Eizellen, die von denselben Frauen gewonnen wurden, die sich zuvor einer Stimulation der Eierstockfollikel unterzogen hatten, als sie kein Studienmedikament erhielten.

Wir schlagen vor, dass Frauen, die sich einer Behandlung mit der von der FDA zugelassenen Dosis von 100 mg Cilostazol p.o. 2-mal täglich unterziehen, im Vergleich zu gepaarten historischen Kontrollen nach Stimulation der Eierstockfollikel eine Beeinträchtigung der Eizellenreifung aufweisen.