Sexhormoner och förebyggande av ateroskleros hos kvinnor i klimakteriet (SHAPE2)

Endoteldysfunktion, med reducerad vaskulär endotelberoende dilatation (EDD), är en signifikant prediktor för kardiovaskulära (CV) händelser. Reducerad EDD kännetecknas av förlust av kväveoxidproduktion (NO). EDD avtar med åldrande hos kvinnor i en långsammare takt jämfört med män men avtar snabbt efter klimakteriet och kommer snabbt ikapp män, vilket tyder på en gynnsam effekt av östrogen (E2). Vår forskning har undersökt mekanismerna bakom endotelskyddet av E2 inklusive hur hormonella fluktuationer under de peri-till tidiga postmenopausala åren bidrar till endotelial dysfunktion, och hur dessa hormonella förändringar kan interagera med åldrande. Genom att använda en väl beskriven experimentell modell (systemisk infusion av askorbinsyra; AA) för att akut reducera reaktiva syrearter (ROS), implicerar våra preliminära fynd oxidativ stress som en underliggande mekanism som förklarar den försämrade EDD under klimakteriets övergång. Specifikt fann vi förbättrad EDD som svar på AA hos sena peri- och postmenopausala kvinnor men inte hos pre- eller tidig perimenopausala kvinnor. Dessa data indikerar att E2 kan skydda kärlsystemet från fria radikaler under pre- och tidiga perimenopausala år. Till stöd för detta koncept visade vi att AA kan vända minskningen av EDD som uppstår vid kortvarig E2-brist (3 dagars gonadotropinfrisättande hormonantagonist; GnRHant) hos pre- och tidig perimenopausala kvinnor.

Tetrahydrobiopterin (BH4) är en kritisk co-faktor i produktionen av NO genom endotelial kväveoxidsyntas (eNOS), och inför bristande nivåer resulterar frånkoppling av eNOS i produktion av ROS istället för NO. Huruvida den ökade ROS och försämrade EDD som inträffar under de peri- och tidiga postmenopausala perioderna är förknippade med minskad vaskulär BH4 är för närvarande okänt. Vår upptäckt att AA inte kunde förbättra den minskade EDD som hittats hos tidiga perimenopausala kvinnor eller återställa EDD hos peri- och postmenopausala kvinnor till premenopausala nivåer, indikerar att andra källor till ROS eller orsaker till låg NO är involverade i den försämrade EDD över stadierna av menopausövergången och åldrandet hos kvinnor. In vitro-studier visar att samtidig administrering av BH4 och AA helt förhindrar eNOS-frikopplingen och minskad NO-produktion i endotelceller behandlade med en peroxinitrit (ONOO-) donator, jämfört med att administrera endera ensam. Det globala syftet med denna förnyelse är att följa upp våra tidigare rön och att bestämma rollen för BH4 som förmedlare av endotelial dysfunktion [över stadierna av klimakteriet och åldrandet hos kvinnor. Detta globala mål kommer att behandlas av tre specifika mål (SA). Med hjälp av en tvärsnittsdesign kommer SA1 att mäta EDD hos friska pre-, peri- och postmenopausala kvinnor: 1) under basala tillstånd; och 2) efter en akut ökning av BH4. SA2 kommer att expandera på tvärsnittsjämförelserna via kortvarig (10 dagar) äggstockssuppression (GnRhant) hos pre- och tidig perimenopausala kvinnor för att isolera de åldersoberoende effekterna av E2. SA3 kommer att undersöka huruvida samtidig administrering av BH4 och AA helt återställer ungdomlig EDD hos peri- och postmenopausala kvinnor.

SA1: För att bestämma den möjliga mekanistiska inblandningen av BH4-brist i nedgången i endotelfunktionen under peri- och tidig postmenopausal period och dess potentiella relation till oxidativ stress. Detta kommer att bedömas genom att jämföra brachialis artär EDD och plasma- och endotelcellsmarkörer för oxidativ stress och NO (se metoder för detaljer) hos friska pre-, peri- och postmenopausala kvinnor: 1) under basala tillstånd; och 2) som svar på akut oral BH4 (vs PL) tillskott.

Hypotes1 (H1): a) EDD kommer att öka som svar på BH4 i tidiga peri, sent peri och postmenopausala kvinnor men inte premenopausala kvinnor. b) Ökningen av EDD som svar på BH4 kommer att vara associerad med en minskning av plasmamarkörer för oxidativ stress. c) Den minskade EDD hos peri- och postmenopausala kvinnor kommer att vara associerad med lägre endotelcellsmarkörer för NO och högre oxidativ stress.

SA2: Att avgöra om minskningen av EDD som svar på akut ovarialsuppression hos pre- och tidig perimenopausala kvinnor är relaterad till minskad BH4-biotillgänglighet och förhöjda markörer för oxidativ stress. Detta kommer att bedömas genom att jämföra EDD och plasmamarkörer för oxidativ stress efter akut oralt tillskott av BH4 (eller PL) efter antingen akut ovariell suppression med (GnRHant+E2) eller utan (GnRHant+PL) E2-tillägg. Dessutom kommer endotelcellsproteinexpression av markörer för BH4-biosyntes och oxidativ stress att mätas före och efter suppression/add-back-paradigmet.

H2: a) Den förväntade minskningen av EDD och ökningen av markörer för oxidativ stress i plasma efter akut ovariell suppression kommer att mildras i grupperna som behandlas med oral BH4 (GnRHant+PL+BH4); det blir liten eller ingen effekt av tillsatsen av BH4 till E2-tilläggsgruppen. b) Enbart äggstockssuppression kommer att minska endotelproteinmarkörer för BH4-biosyntes och kommer att öka markörer för oxidativ stress. Dessa förändringar kommer inte att observeras efter ovariell suppression med E2 add-back och oral BH4. Dessa uppsättningar av experiment kommer att ge bevis för att den oxidativa stressrelaterade minskningen av EDD som svar på E2-dämpning delvis är relaterad till minskad BH4-biotillgänglighet.

SA3: För att bestämma huruvida samtidig administrering av BH4 med AA kommer att fullständigt återställa EDD hos peri- och postmenopausala kvinnor, och i tidiga perimenopausala kvinnor efter ovariell suppression.

H3: Samtidig administrering av BH4 med AA kommer att återställa EDD till premenopausala nivåer a) hos peri- och postmenopausala kvinnor och b) i tidig perimenopausal efter akut ovariell suppression.