Sukupuolihormonit ja ateroskleroosin ehkäisy vaihdevuodet ohittaneilla naisilla (SHAPE2)

Endoteelin toimintahäiriö, johon liittyy vähentynyt verisuonten endoteeliriippuvainen laajentuminen (EDD), on merkittävä kardiovaskulaaristen (CV) tapahtumien ennustaja. Vähentyneelle EDD:lle on ominaista typpioksidin (NO) tuotannon väheneminen. EDD vähenee ikääntymisen myötä naisilla hitaammin kuin miehillä, mutta vähenee nopeasti vaihdevuosien jälkeen ja saavuttaa nopeasti miehet, mikä viittaa estrogeenin (E2) suotuisaan vaikutukseen. Tutkimuksemme on tutkinut E2:n endoteelisuojan taustalla olevia mekanismeja, mukaan lukien kuinka hormonaaliset vaihtelut vaihdevuosien välisenä aikana vaikuttavat endoteelin toimintahäiriöihin ja kuinka nämä hormonaaliset muutokset voivat vaikuttaa ikääntymiseen. Käyttämällä hyvin kuvattua kokeellista mallia (askorbiinihapon systeeminen infuusio; AA) reaktiivisten happilajien (ROS) vähentämiseksi akuutisti, alustavat löydökseemme viittaavat oksidatiiviseen stressiin taustalla olevana mekanismina, joka selittää heikentynyttä EDD:tä vaihdevuosien siirtymän aikana. Erityisesti havaitsimme parantuneen EDD:n vasteena AA:lle myöhään peri- ja postmenopausaalisilla naisilla, mutta emme pre- tai varhaisperimenopausaalisilla naisilla. Nämä tiedot osoittavat, että E2 voi suojata verisuonia vapaiden radikaalien vaurioilta premenopausaalisten ja varhaisten vaihdevuosien aikana. Tämän käsitteen tueksi osoitimme, että AA voi kääntää EDD:n vähenemisen, joka tapahtuu lyhytaikaisen E2-puutoksen yhteydessä (3 päivää gonadotropiinia vapauttavan hormonin antagonistia; GnRHant) pre- ja varhaisessa perimenopausaalisissa naisissa.

Tetrahydrobiopteriini (BH4) on kriittinen lisätekijä NO:n tuotannossa endoteelin typpioksidisyntaasin (eNOS) avulla, ja puutteellisten tasojen vuoksi eNOS:n irrottaminen johtaa ROS:n tuotantoon NO:n sijasta. Tällä hetkellä ei tiedetä, liittyykö lisääntynyt ROS ja heikentynyt EDD, joka tapahtuu peri- ja varhaisen postmenopausaalisten jaksojen aikana, vähentyneeseen verisuonten BH4: ään. Havaintomme, jonka mukaan AA ei kuitenkaan pystynyt parantamaan varhaisen perimenopausaalisilla naisilla havaittua vähentynyttä EDD:tä tai palauttamaan EDD:tä peri- ja postmenopausaalisilla naisilla premenopausaaliselle tasolle, osoittaa, että muut ROS-lähteet tai alhaisen NO:n syyt ovat osallisia heikentyneeseen EDD:hen kaikissa vaiheissa. vaihdevuosien siirtymisestä ja naisten ikääntymisestä. In vitro -tutkimukset osoittavat, että BH4:n ja AA:n samanaikainen antaminen estää täysin eNOS:n irtoamisen ja vähentää NO:n tuotantoa endoteelisoluissa, joita on käsitelty peroksinitriitti (ONOO-) luovuttajalla, verrattuna jommankumman antamiseen yksinään. Tämän uudistuksen maailmanlaajuinen tavoite on seurata aiempia löytöjämme ja määrittää BH4:n rooli endoteelin toimintahäiriön välittäjänä [naisten vaihdevuosien siirtymävaiheen ja ikääntymisen vaiheissa. Tähän maailmanlaajuiseen tavoitteeseen pyritään kolmella erityistavoitteella (SA). Käyttämällä poikkileikkaussuunnittelua SA1 mittaa EDD:tä terveillä pre-, peri- ja postmenopausaalisilla naisilla: 1) perusolosuhteissa; ja 2) BH4:n akuutin nousun jälkeen. SA2 laajentaa poikkileikkausvertailuja lyhytaikaisella (10 päivää) munasarjojen suppressiolla (GnRhant) pre- ja varhaisessa perimenopausaalisissa naisissa eristääkseen E2:n iästä riippumattomat vaikutukset. SA3 tutkii, palauttaako BH4:n ja AA:n samanaikainen antaminen täysin nuorekkaan EDD:n peri- ja postmenopausaalisilla naisilla.

SA1: Selvittää BH4-puutoksen mahdollinen mekaaninen osallisuus endoteelin toiminnan heikkenemiseen peri- ja varhaisen postmenopausaalin aikana ja sen mahdollinen suhde oksidatiiviseen stressiin. Tämä arvioidaan vertaamalla olkavarren valtimoiden EDD:tä sekä plasman ja endoteelisolujen oksidatiivisen stressin ja NO:n markkereita (katso menetelmiä yksityiskohtaisesti) terveillä pre-, peri- ja postmenopausaalisilla naisilla: 1) perusolosuhteissa; ja 2) vasteena akuutille oraaliselle BH4-lisälle (vs. PL).

Hypoteesi 1 (H1): a) EDD lisääntyy vasteena BH4:lle varhaisessa peri-, myöhäisessä peri- ja postmenopausaalisissa naisissa, mutta ei premenopausaalisissa naisissa. b) EDD:n lisääntyminen vasteena BH4:lle liittyy plasman oksidatiivisen stressin merkkiaineiden vähenemiseen. c) Vähentynyt EDD peri- ja postmenopausaalisilla naisilla liittyy alhaisempiin NO:n endoteelisolumarkkereihin ja korkeampaan oksidatiiviseen stressiin.

SA2: Sen määrittämiseksi, liittyykö EDD:n väheneminen vasteena akuuttiin munasarjojen suppressioon pre- ja varhaisvaiheessa perimenopausaalisilla naisilla BH4:n vähentyneeseen biologiseen hyötyosuuteen ja kohonneisiin oksidatiivisen stressin markkereihin. Tämä arvioidaan vertaamalla oksidatiivisen stressin EDD- ja plasmamarkkereita akuutin oraalisen BH4:n (tai PL:n) lisäyksen jälkeen joko akuutin munasarjojen suppression (GnRHant+E2) tai ilman (GnRHant+PL) E2-lisäyksen jälkeen. Lisäksi BH4:n biosynteesin ja oksidatiivisen stressin markkerien endoteelisoluproteiinien ilmentyminen mitataan ennen ja jälkeen suppression/lisäyksen paradigman.

H2: a) Odotettu EDD:n väheneminen ja plasman oksidatiivisen stressin markkerien lisääntyminen akuutin munasarjojen suppression jälkeen vähenevät ryhmissä, joita hoidetaan suun kautta annetulla BH4:llä (GnRHant+PL+BH4); BH4:n lisäämisellä E2-lisäysryhmään on vain vähän tai ei ollenkaan vaikutusta. b) Munasarjojen suppressio yksin vähentää BH4-biosynteesin endoteeliproteiinimarkkereita ja lisää oksidatiivisen stressin markkereita. Näitä muutoksia ei havaita munasarjojen suppression jälkeen E2-lisäaineella ja suun kautta otettavalla BH4:llä. Nämä koesarjat tarjoavat todisteita siitä, että oksidatiiviseen stressiin liittyvä EDD:n väheneminen vasteena E2-suppressioon liittyy osittain BH4:n alentuneeseen biologiseen hyötyosuuteen.

SA3: Sen määrittämiseksi, palauttaako BH4:n ja AA:n samanaikainen antaminen EDD:n täysin peri- ja postmenopausaalisilla naisilla sekä varhaisen perimenopausaalisilla naisilla munasarjojen suppression jälkeen.

H3: BH4:n ja AA:n samanaikainen anto palauttaa EDD:n premenopausaaliselle tasolle a) peri- ja postmenopausaalisilla naisilla ja b) varhaisessa perimenopausaalisessa vaiheessa akuutin munasarjojen suppression jälkeen.