Hormony płciowe i profilaktyka miażdżycy u kobiet w okresie okołomenopauzalnym (SHAPE2)

Dysfunkcja śródbłonka, charakteryzująca się zmniejszonym rozszerzeniem zależnym od śródbłonka naczyń (EDD), jest istotnym predyktorem zdarzeń sercowo-naczyniowych (CV). Zredukowany EDD charakteryzuje się utratą produkcji tlenku azotu (NO). EDD zmniejsza się wraz z wiekiem u kobiet wolniej niż u mężczyzn, ale szybko spada po menopauzie i szybko dogania mężczyzn, co sugeruje korzystne działanie estrogenu (E2). W naszych badaniach zbadaliśmy mechanizmy leżące u podstaw ochrony śródbłonka E2, w tym sposób, w jaki wahania hormonalne w okresie około- i pomenopauzalnym przyczyniają się do dysfunkcji śródbłonka oraz w jaki sposób te zmiany hormonalne mogą wchodzić w interakcje ze starzeniem. Korzystając z dobrze opisanego modelu eksperymentalnego (ogólnoustrojowa infuzja kwasu askorbinowego; AA) w celu ostrej redukcji reaktywnych form tlenu (ROS), nasze wstępne odkrycia sugerują, że stres oksydacyjny jest podstawowym mechanizmem wyjaśniającym upośledzoną EDD podczas przejścia menopauzy. W szczególności stwierdziliśmy poprawę EDD w odpowiedzi na AA u kobiet w późnym okresie około- i pomenopauzalnym, ale nie u kobiet przed lub we wczesnym okresie okołomenopauzalnym. Dane te wskazują, że E2 może chronić naczynia krwionośne przed uszkodzeniem przez wolne rodniki w okresie przed i wczesnym okresie okołomenopauzalnym. Na poparcie tej koncepcji wykazaliśmy, że AA może odwrócić spadek EDD, który występuje w przypadku krótkotrwałego niedoboru E2 (3-dniowy antagonista hormonu uwalniającego gonadotropinę; GnRHant) u kobiet przed i we wczesnym okresie okołomenopauzalnym.

Tetrahydrobiopteryna (BH4) jest kluczowym kofaktorem w produkcji NO przez śródbłonkową syntazę tlenku azotu (eNOS), a w obliczu niedoborów, rozprzęganie eNOS skutkuje wytwarzaniem ROS zamiast NO. Obecnie nie wiadomo, czy zwiększona ROS i upośledzona EDD, która występuje w okresie około- i wczesnym okresie pomenopauzalnym, jest związana ze zmniejszonym naczyniowym BH4. Jednak nasze odkrycie, że AA nie może poprawić zmniejszonego EDD stwierdzonego u kobiet we wczesnym okresie okołomenopauzalnym ani przywrócić EDD u kobiet w okresie około- i pomenopauzalnym do poziomu sprzed menopauzy, wskazuje, że inne źródła ROS lub przyczyny niskiego NO są zaangażowane w upośledzony EDD na różnych etapach przechodzenia menopauzy i starzenia się kobiet. Badania in vitro wykazały, że jednoczesne podawanie BH4 i AA całkowicie zapobiega rozprzęganiu eNOS i zmniejsza wytwarzanie NO w komórkach śródbłonka leczonych donorem peroksyazotynu (ONOO-), w porównaniu z podawaniem każdego z nich osobno. Globalnym celem tego odnowienia jest kontynuacja naszych wcześniejszych odkryć i określenie roli BH4 jako mediatora dysfunkcji śródbłonka [na wszystkich etapach menopauzy i starzenia się u kobiet. Ten globalny cel będzie realizowany przez 3 cele szczegółowe (SA). Korzystając z projektu przekrojowego, SA1 będzie mierzyć EDD u zdrowych kobiet przed, około i po menopauzie: 1) w warunkach podstawowych; i 2) po ostrym wzroście BH4. SA2 rozszerzy porównania przekrojowe poprzez krótkoterminową (10 dni) supresję jajników (GnRhant) u kobiet przed i we wczesnym okresie okołomenopauzalnym, aby wyizolować niezależne od wieku efekty E2. SA3 zbada, czy jednoczesne podawanie BH4 i AA w pełni przywróci młodzieńczy EDD u kobiet w okresie okołomenopauzalnym i pomenopauzalnym.

SA1: Określenie możliwego mechanistycznego udziału niedoboru BH4 w spadku funkcji śródbłonka w okresie okołomenopauzalnym i wczesnym okresie pomenopauzalnym oraz jego potencjalnego związku ze stresem oksydacyjnym. Zostanie to ocenione przez porównanie EDD tętnicy ramiennej oraz markerów stresu oksydacyjnego i NO w osoczu i komórkach śródbłonka (szczegóły w metodach) u zdrowych kobiet przed, około i po menopauzie: 1) w warunkach podstawowych; i 2) w odpowiedzi na ostrą doustną suplementację BH4 (vs PL).

Hipoteza 1 (H1): a) EDD wzrośnie w odpowiedzi na BH4 u kobiet we wczesnym okresie okołoporodowym, późnym okołoporodowym i pomenopauzalnym, ale nie u kobiet przed menopauzą. b) Wzrost EDD w odpowiedzi na BH4 będzie związany ze spadkiem markerów stresu oksydacyjnego w osoczu. c) Zmniejszony EDD u kobiet w okresie około- i pomenopauzalnym będzie związany z niższymi markerami komórek śródbłonka NO i wyższym stresem oksydacyjnym.

SA2: Aby ustalić, czy spadek EDD w odpowiedzi na ostrą supresję jajników u kobiet przed i we wczesnym okresie okołomenopauzalnym jest związany ze zmniejszoną biodostępnością BH4 i podwyższonymi markerami stresu oksydacyjnego. Zostanie to ocenione przez porównanie EDD i osoczowych markerów stresu oksydacyjnego po ostrej doustnej suplementacji BH4 (lub PL) po ostrej supresji jajników z (GnRHant+E2) lub bez (GnRHant+PL) dodatku E2. Dodatkowo, mierzona będzie ekspresja białek komórek śródbłonka markerów biosyntezy BH4 i stresu oksydacyjnego przed i po paradygmacie supresji/dodawania wstecznego.

H2: a) Spodziewany spadek EDD i wzrost markerów stresu oksydacyjnego w osoczu po ostrej supresji jajników będzie złagodzony w grupach leczonych doustnym BH4 (GnRHant+PL+BH4); efekt dodania BH4 do grupy z dodatkiem zwrotnym E2 będzie niewielki lub żaden. b) Sama supresja jajników zmniejszy śródbłonkowe markery białkowe biosyntezy BH4 i zwiększy markery stresu oksydacyjnego. Zmiany te nie będą obserwowane po supresji jajników z dodatkiem E2 i doustnym BH4. Te zestawy eksperymentów dostarczą dowodów, że związany ze stresem oksydacyjnym spadek EDD w odpowiedzi na supresję E2 jest częściowo związany ze zmniejszoną biodostępnością BH4.

SA3: Aby ustalić, czy jednoczesne podawanie BH4 z AA całkowicie przywróci EDD u kobiet w okresie okołomenopauzalnym i pomenopauzalnym oraz we wczesnym okresie okołomenopauzalnym po zahamowaniu czynności jajników.

H3: Jednoczesne podawanie BH4 z AA przywróci EDD do poziomu sprzed menopauzy a) u kobiet w okresie okołomenopauzalnym i pomenopauzalnym oraz b) we wczesnym okresie okołomenopauzalnym po ostrej supresji jajników.