Η ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ADMA (ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗ) ΣΤΗΝ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΩΡΟ ΤΟΚΕΤΟ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ Β. ΣΑΒΒΙΔΗ ΜΑΙΕΥΤΗΡΑ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΟΥ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣ ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ Β ΜΑΙΕΥΤΙΚΗ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ : ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Α.Δ.ΛΟΥΦΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑΚΟ ΕΤΟΣ ΑΡΙΘΜ Η ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ADMA (ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗ) ΣΤΗΝ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑ ΚΑΙ ΣΤΟΝ ΠΡΟΩΡΟ ΤΟΚΕΤΟ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ Β. ΣΑΒΒΙΔΗ ΜΑΙΕΥΤΗΡΑ ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΟΥ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΣΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2011

2 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Κ.ΠΑΠΑΘΑΝΑΣΙΟΥ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ι.ΤΖΑΦΕΤΤΑΣ, ΟΜ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ.ΜΑΚΕΔΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Η ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ Κ.ΠΑΠΑΘΑΝΑΣΙΟΥ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Ι.ΤΖΑΦΕΤΤΑΣ, ΟΜ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ.ΜΑΚΕΔΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Β.ΖΟΥΡΝΑΤΖΗ, ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ Θ.ΤΑΝΤΑΝΑΣΗΣ, ΕΠ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ.ΜΑΥΡΟΜΑΤΙΔΗΣ, ΕΠ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Δ.ΒΑΒΙΛΗΣ, ΑΝ.ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ «Η έγκριση της διδακτορικής διατριβής από την Ιατρική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει την αποδοχή γνωμών του συγγραφέα». (Νόμος 5343/32, αρθρ και ν. 1268/82, αρθρ. 50 8). 2

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΕΔΡΟΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ Κ.ΤΑΡΛΑΤΖΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 3

4 4

5 Στους γονείς μου, στη γυναίκα μου και τα παιδιά μου 5

6 6

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑ 1.1 ΟΡΙΣΜΟΣ 1.2 ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΤΗΣ ΝΟΣΟΥ 1.3 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑΣ 2.ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ΤΗΣ ΥΠΕΡΤΑΣΙΚΗΣ ΝΟΣΟΥ ΤΗΣ ΚΥΗΣΗΣ 2.1. ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΩΝ ΣΠΕΙΡΟΕΙΔΩΝ ΑΡΤΗΡΙΩΝ ΣΤΗΝ ΚΥΗΣΗ 2.2.ΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΔΙΕΙΣΔΥΣΗ ΤΩΝ ΤΡΟΦΟΒΛΑΣΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ 3.ΑΙΤΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑΣ 4.ΠΡΟΩΡΟΣ ΤΟΚΕΤΟΣ 4.1 ΟΡΙΣΜΟΣ 4.2 ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ 4.3 ΚΛΙΝΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ 5 ΑΓΓΕΙΑΚΟ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟ 5.1 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΙΣΤΟΛΟΓΙΑ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟΥ 5.2 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟΥ 6 ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ 6.1 ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟΥ 6.2 ΣΥΝΘΑΣΕΣ ΤΟΥ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟΥ 6.3 ΕΝΔΟΘΗΛΙΑΚΗ ΣΥΝΘΑΣΗ ΤΟΥ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟΥ 6.4 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΑΚΗΣ ΣΥΝΘΑΣΗΣ (enos) 6.5 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΗΣ ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΑΚΗΣ ΣΥΝΘΑΣΗΣ 6.6 L-ΑΡΓΙΝΙΝΗ ΜΕΘΥΛΙΩΣΗ ΤΗΣ L-ΑΡΓΙΝΙΝΗΣ 6.7 ΤΡΟΠΟΣ ΔΡΑΣΗΣ ΤΟΥ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟΥ ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΤΗΣ ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗΣ ΤΟΥ ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟΥ 7.ΑΣΥΜΜΕΤΡIKH ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗ 7.1 ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡIKΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ 7.2 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΤΗΣ AΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ 7.3 ΡΥΘΜΙΣΗ ΤΟΥ ΕΝΖΥΜΟΥ DDAH 7.4 ΠΑΘΟΓΕΝΕΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΔΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ 7.5 Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ ΣΤΗΝ ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ΤΗΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟΠΑΘΕΙΑΣ 7.6 ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΗΣ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ ΜΕ 7

8 ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΟΝΤΟΤΗΤΕΣ 7.7 ΟΙΣΤΡΟΓΟΝΑ ΚΑΙ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗ 7.8 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΚΤΙΜΗΣΕΙΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΕΠΙΠΕΔΩΝ ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗΣ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗΣ ΣΤΟΝ ΠΛΑΣΜΑ 8.ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΓΚΥΩΝ ΓΙΑ ΥΨΗΛΟ ΚΙΝΔΥΝΟΥ ΥΠΕΡΤΑΣΙΚΗΣ ΝΟΣΟΥ 8.1 ΤΥΠΟΠΟΙΗΜΕΝΑ TEST ΠΡΟΛΗΠΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ 8.2 ΒΙΟΦΥΣΙΚΕΣ ΔΟΚΙΜΕΣ 8.3 ΒΙΟΧΗΜΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 9.ΔΕΙΚΤΕΣ ΕΝΔΟΘΗΛΙΑΚΗΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ 10.DOPPLER ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ Β. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1.ΣΚΟΠΟΣ 2. ΑΤΟΜΑ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1. ΑΤΟΜΑ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ 2.2. ΜΕΘΟΔΟΙ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΗΣ ADMA ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΑΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΙΚΤΩΝ DOPPLER ΥΠΕΡΗΧΟΓΡΑΦΙΑ 3.ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ 4.ΣΥΖΗΤΗΣΗ 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6.ΠΕΡΙΛΗΨΗ 7. SUMMARY 8. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 9.ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 8

9 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η προεκλαμψία είναι μία σημαντική αιτία περιγεννητικής και μητρικής θνητότητας και θνησιμότητας. Η προεκλαμψία παρουσιάζεται στο 2-8% των κυήσεων, ενώ η συχνότητά της είναι έως και τριπλάσια στις χώρες του τρίτου κόσμου σύμφωνα με τον παγκόσμιο οργανισμό υγείας. Ευθύνεται μαζί με την εκλαμψία ετησίως για τουλάχιστον μητρικούς θανάτους παγκοσμίως. Σε ανάλυση μητρικών θανάτων, η υπερτασική νόσος της κύησης ήταν η δεύτερη αιτία μητρικού θανάτου στις αναπτυσσόμενες χώρες και η κύρια αιτία στις χώρες της Λατινικής Αμερικής. Ακόμα και σε χώρες του δυτικού κόσμου, όπου τα ποσοστά μητρικής θνησιμότητας είναι χαμηλά, όπως στο Ηνωμένο Βασίλειο, η προεκλαμψία /εκλαμψία ευθύνεται για ένα σημαντικό ποσοστό μητρικής θνησιμότητας. Δεδομένου ότι η μέχρι σήμερα αντιμετώπιση της προεκλαμψίας είναι συμπτωματική, οι έρευνες εστιάζονται στις μεθόδους πρόληψής της. Πολλές έρευνες διεξάγονται σήμερα σχετικά με την πρόληψη της προεκλαμψίας στο πρώτο και δεύτερο τρίμηνο της κύησης, με αυτές του πρώτου τριμήνου να χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. Η κατά το δυνατόν πρώιμη ανεύρεση των ενδείξεων, που συνυφαίνονται με τους παθογενετικούς μηχανισμούς της νόσου, θεωρείται ότι είναι το «κλειδί» για την έγκαιρη διάγνωση και κατ επέκταση, την αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση της νόσου. Ο συνδυασμός του προσδιορισμού της ομάδας υψηλού κινδύνου για προεκλαμψία με απεικονιστικές και εργαστηριακές μεθόδους (screening), φαίνεται να αποτελεί το στόχο των ερευνητικών προσπαθειών σήμερα. Πέρα από τη μητρική νοσηρότητα και θνησιμότητα, η προεκλαμψία είναι μία από τις πιο συχνές αιτίες προωρότητας, σχετίζεται δε άμεσα με τη βραδύτητα της ενδομήτριας ανάπτυξης. Ευθύνεται για το 40% των ιατρογενών πρόωρων τοκετών. Η προεκλαμψία είναι μια πολυοργανική πάθηση που χαρακτηρίζεται από αρτηριακή υπέρταση και πρωτεϊνουρία κατά τη διάρκεια της κυήσεως. Προκαλεί σοβαρά προβλήματα στο έμβρυο και τη μητέρα, ενώ η αιτιολογία της, αν και άγνωστη, φαίνεται να σχετίζεται με ανεπαρκή διήθηση της τροφοβλάστης στη μήτρα, η οποία προκαλεί ενεργοποίηση και βλάβη του 9

10 ενδοθηλίου, με αποτέλεσμα τη στένωση των σπειροειδών αρτηριδίων. Η αιτία αυτής της κατάστασης παραμένει άγνωστη, αν και υπάρχει μεγάλη ερευνητική δραστηριότητα προς τον τομέα αυτόν. Σε μια από τις πλέον πρόσφατες θεωρίες σχετικά με την παθογένεση της προεκλαμψίας, δίνεται έμφαση στο σημαντικό ρόλο της βλάβης των ενδοθηλιακών κυττάρων. Όταν προκύψει η βλάβη των ενδοθηλιακών κυττάρων, δρομολογείται ποικιλία παθολογικών γεγονότων, που εκδηλώνονται όπως τα κλασικά κλινικά σημεία και συμπτώματα της προεκλαμψίας. Αυτά περιλαμβάνουν τον αυξημένο αγγειακό τόνο (υπέρταση), τις μεταβολές στα ποσά των προσταγλανδινών (αγγειόσπασμος), την ενεργοποίηση του μηχανισμού πήξης του αίματος (θρομβοπενία, αιμόλυση) και τη διαφυγή πλάσματος από τα τριχοειδή. Επιπρόσθετα, οι Μαστρογιάννης και συνεργ. έδειξαν ότι στην προεκλαμψία αυξάνονται τα επίπεδα του πλέον ισχυρού αγγειοσυσπαστικού πεπτιδίου, της ενδοθηλίνης Ι (που εκκρίνεται από το τραυματισμένο ενδοθήλιο), κάτι που μπορεί να συμβάλλει στην αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Αν και η άποψη αυτή μπορεί να απλοποιήσει την κατάσταση, χρησιμεύει για να τονίσει την ανάγκη ύπαρξης κάποιου αποτελεσματικού μέσου πρωτοπαθούς πρόληψης. Συνεπώς, οι προσπάθειες πρόληψης έχουν εστιαστεί κυρίως στην ελαχιστοποίηση της ευαισθησίας των αγγείων έναντι των παραγόντων που αυξάνουν την Α.Π, στη μεταβολή της σύνθεσης των προσταγλανδινών και στην αποφυγή του «τραυματισμού» των ενδοθηλιακών κυττάρων, η οποία οδηγεί στην άλυσο των παθολογικών γεγονότων που αναγνωρίζονται τελικά ως «κλινική προεκλαμψία». Η σύσπαση των αγγείων, που κατά κύριο λόγο παρατηρείται στην προεκλαμψία, είναι δυνατόν να οδηγήσει στην επιβράδυνση της ενδομήτριας ανάπτυξης του εμβρύου, με τελικό αποτέλεσμα την πρόκληση πρόωρου τοκετού ή και ενδομήτριο θάνατο. Έχει διατυπωθεί η υπόθεση ότι η μητροπλακουντιακή ισχαιμία μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή ουσιών με τοξική δράση, οι οποίες, καθώς εισέρχονται στην κυκλοφορία, προκαλούν δυσλειτουργία του ενδοθηλίου των αγγείων. Οι ουσίες αυτές δεν είναι γνωστές, αν και τελευταία ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί στις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και στα υπεροξείδια των λιπιδίων. Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία πιθανόν να προκαλεί μια διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ των διαφόρων τοπικά παραγόμενων 10

11 αγγειοσυσπαστικών και αγγειοδιασταλτικών ουσιών, όπως η προσταγλανδίνη, το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) κ.ά. Ιδιαίτερη σημασία δίδεται τελευταία στον παράγοντα που προκαλεί την αναστολή της σύνθεσης του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), που είναι η ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (ADMA). Τα βιβλιογραφικά δεδομένα, όσον αφορά στη συμμετοχή της ADMA στην παθογένεια της προεκλαμψίας και του πρόωρου τοκετού, είναι περιορισμένα. Ο λόγος αυτός και η προτροπή του καθηγητού Κ.Παπαθανασίου με ώθησαν στη διενέργεια της παρούσας μελέτης, με σκοπό τη συσχέτηση των επιπέδων της ΑDMA με την προεκλαμψία και τον πρόωρο τοκετό. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν 103 γυναίκες που παρουσίαζαν συμπτώματα προεκλαμψίας και πρόωρου τοκετού και νοσηλεύτηκαν στη Β Μαιευτική και Γυναικολογική Κλινική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Ιπποκράτειο Γενικό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης). Η μελέτη διαιρείται σε δύο μέρη, το Γενικό και το Ειδικό Μέρος. Το πρώτο μέρος περιλαμβάνει τα κεφάλαια : Ορισμός, Παθογένεια και Αιτιολογία της Προεκλαμψίας, Αγγειακό Ενδοθήλιο, Μονοξείδιο του Αζώτου και τέλος την Ασυμμετρική Διμεθυλαργινίνη. Το δεύτερο μέρος περιλαμβάνει το Σκοπό, τα Άτομα που μελετήθηκαν και τις Μεθόδους, τη Στατιστική Ανάλυση των αποτελεσμάτων, τα Αποτελέσματα, τη Συζήτηση και τα Συμπεράσματα. Ακολουθούν η Περίληψη στα Ελληνικά και στα Αγγλικά και η Βιβλιογραφία. Το θέμα της διατριβής αυτής μου ανέθεσαν ο καθηγητής κ.κ.παπαθανασίου, ο Διευθυντής της Β Μαιευτικής - Γυναικολογικής Κλινικής, καθηγητής κ.ι.τζαφέττας και ο Διευθυντής της Δ Μαιευτικής και Γυναικολογικής Κλινικής καθηγητής κ.γ.μακέδος. Τους εκφράζω την ευγνωμοσύνη μου για τη βοήθεια και την ενθάρρυνση που μου παρείχαν σε όλη τη διάρκεια της εργασίας. Ευχαριστώ ιδιαιτέρως την καθηγήτρια κ.β.ζουρνατζή-κοϊου για την πολύτιμη βοήθεια της στο εργαστηριακό μέρος της έρευνας αυτής. Ευχαριστώ τον επ.καθηγητή κ.θ.ταντανάση για την βοήθεια του στις μετρήσεις Doppler. Επίσης, ευχαριστώ τους καθηγητές κ.α.λουφόπουλο και Χ.Γιαννούλη, καθώς και τον λέκτορα κ.κ.δίνα για την συμπαράσταση και για την πολύτιμη βοήθεια τους σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Θα ήταν, τέλος, παράληψη μου να μην εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στις έγκυες γυναίκες, που πήραν μέρος στο πειραματικό μέρος της μελέτης για την προθυμία και την υπομονή τους. 11

12 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑ 1.1.Ορισμός Η προεκλαμψία αποτελεί μια σοβαρή επιπλοκή της κύησης, η οποία, παρά τις επίμονες προσπάθειες για τη μείωση των βλαπτικών επιδράσεων από τη νόσο ή την πρόοδο στην αντιμετώπιση της, παραμένει ακόμη ως σοβαρή αιτία περιγεννητικής νοσηρότητας και θνησιμότητας. Το πρόβλημα του συνδρόμου προεκλαμψίας - εκλαμψίας ή τοξιναιμίας της κύησης είναι πολύ παλιό. Ο Ιπποκράτης, στο κεφάλαιο «περί αφορισμών», χρησιμοποίησε τη λέξη «εκλαμψία», με την οποία συνήθως εννοούσε την αιφνίδια είσοδο πυρετού. Απέδωσε ακόμη τον όρο «προεκλαμψία» σαν ένα είδος αυτοδηλητηρίασης της εγκύου γυναικός [1]. Η λέξη προεκλαμψία σημαίνει ξαφνική έναρξη ή λάμψη. Έχει ονομασθεί τοξιναιμία, τοξίκωση, υπέρταση με λευκωματουρία και υπέρταση προκαλούμενη από την κύηση (pregnancy induced hypertension - ΡΙΗ). Ο όρος τοξιναιμία της κύησης δεν ανταποκρίνεται στην πάθηση και χρήζει αναθεώρησης [2]. Η υπερτασική νόσος της κύησης είναι ιδιοπαθής διαταραχή της κύησης που χαρακτηρίζεται από ταχεία εμφάνιση οιδήματος, υπέρτασης, νεφρικής δυσλειτουργίας και λευκωματουρίας, τα οποία, ως επί το πλείστον, αποδράμουν μετά τη γέννηση του εμβρύου. Η διαπίστωση υπέρτασης κατά την κύηση αποτελεί σοβαρή αιτία προβληματισμού του μαιευτήρα, αφού θέτει σε άμεσο κίνδυνο τη ζωή της μητέρας και του εμβρύου. Εμφανίζεται μετά την 20η εβδομάδα κύησης, εκτός αν συνυπάρχει με βοτρυοειδή μύλη, οπότε είναι δυνατόν να συμβεί πιο νωρίς. Είναι συχνότερη σε πρωτοτόκες, παχύσαρκες και πλημμελώς παρακολουθούμενες έγκυες [2]. Αναφέρεται ότι η προεκλαμψία εμφανίζεται συνήθως στις ακραίες ηλικίες αναπαραγωγής κάτω των 15 και άνω των 35 ετών, προσβάλλει κυρίως τις πρωτοτόκες, εμφανίζεται πιο συχνά μετά το 2 τρίμηνο της κύησης, σε γυναίκες με Rhesus ευαισθητοποίηση και σε πολύδυμη κύηση [3]. Συνήθως ο 12

13 εκλαμπτικός παροξυσμός εμφανίζεται μετά την 25η εβδομάδα της κύησης, χωρίς να αποκλείονται και εξαιρέσεις. Η υπέρταση της κύησης μπορεί να παρουσιαστεί σε μια καθ' όλα υγιή γυναίκα ή ακόμη σε έναν αριθμό περιπτώσεων μπορεί να υποκρύπτεται ή να υπάρχει διαταραχή της νεφρικής λειτουργίας ή ιδιοπαθής υπέρταση [2]. Ανεξαρτήτως αιτιολογίας, η συχνότητα ανάπτυξης της υπέρτασης κατά την κύηση κυμαίνεται στο 6-10% περίπου και μόνο στο 1/4 από τις περιπτώσεις αυτές, η υπέρταση προϋπάρχει της κύησης [4]. Νεότερες αντιλήψεις αναφέρουν ότι η προεκλαμψία είναι μια πολυοργανική πάθηση που χαρακτηρίζεται από αρτηριακή υπέρταση και πρωτεϊνουρία κατά τη διάρκεια της κυήσεως. Προκαλεί σοβαρά προβλήματα στο έμβρυο και τη μητέρα, ενώ η αιτιολογία της, αν και άγνωστη, φαίνεται να σχετίζεται με ανεπαρκή διήθηση της τροφοβλάστης στη μήτρα, η οποία προκαλεί ενεργοποίηση και βλάβη του ενδοθηλίου, με αποτέλεσμα τη στένωση των σπειροειδών αρτηριδίων. Η γενεσιουργός αιτία της κατάστασης αυτής παραμένει άγνωστη [5]. 1.2 Ονοματολογία και ταξινόμηση της νόσου Στην κατάταξη του Αμερικανικού κολλεγίου Μαιευτήρων και Γυναικολόγων έχουν χρησιμοποιηθεί ορισμένοι αποσαφηνιστικοί όροι όπως: Υπέρταση: Η υπέρταση της κύησης χαρακτηρίζεται από διαστολική πίεση 90mmHg σε δύο διαφορετικές μετρήσεις με 4 ώρες διαφορά η κάθε μια, η οποία εκδηλώνεται μετά την 20η εβδομάδα της κύησης σε γυναίκες χωρίς προηγούμενο ιστορικό υπέρτασης και σημαντικής πρωτεϊνουρίας. Επίσης, υπέρταση της κύησης έχουμε όταν σε δύο ή περισσότερες μετρήσεις η συστολική πίεση βρίσκεται σε επίπεδα μεγαλύτερα των 140 mmhg ή αυξάνει περισσότερο από 30 mmhg σε σχέση προς το πρώτο τρίμηνο και η διαστολική πίεση βρίσκεται τουλάχιστον πάνω από τα 90 mmhg και είναι αυξημένη σε σχέση με το πρώτο τρίμηνο της κύησης. Σημειώνεται ότι η αρτηριακή πίεση συνήθως μειώνεται κατά το πρώτο τρίμηνο της κύησης, φθάνοντας στο χαμηλότερο επίπεδο της στο μέσο τρίμηνο, ενώ ανέρχεται στα προ της κύησης επίπεδα κατά το τρίτο τρίμηνο [6,7,8]. 13

14 Λευκωματουρία: είναι η παρουσία λευκώματος σε πυκνότητες μεγαλύτερες των 0.3 γρ./λίτρο ούρων 24 ώρου ή σε 2 μετρήσεις σε stick ούρων, όταν δεν υπάρχει σημαντικό δείγμα ούρων ή 24ωρη συλλογή ούρων [9,10]. Οίδημα: ο όρος αναφέρεται στο οίδημα των κάτω άκρων που αφήνει εντύπωμα μετά από ολονύκτια ανάπαυση ή στο οίδημα των χεριών ή του προσώπου ή στην αύξηση του βάρους κατά 2 κιλά περίπου σε μία εβδομάδα. Προτάθηκε η εξής ταξινόμηση της νόσου: 1. Υπέρταση της κύησης είναι η ανάπτυξη αμιγούς υπέρτασης (χωρίς λευκωματουρία ή οίδημα) στο δεύτερο μισό της κύησης ή μέσα σε 24 ώρες από τον τοκετό. 2. Προεκλαμψία είναι η ανάπτυξη υπέρτασης με λευκωματουρία ή οίδημα ή και τα δύο μετά τις 20 εβδομάδες της κύησης ή μέσα στις πρώτες 24 ώρες από τον τοκετό. 3. Εκλαμψία είναι ο συνδυασμός σπασμών με την προεκλαμψία. 4. Προστιθέμενη στην υπέρταση προεκλαμψία ή εκλαμψία είναι η ανάπτυξη προεκλαμψίας σε μία άρρωστη με χρόνια υπερτασική ή νεφρική νόσο. 5. Χρόνια υπερτασική νόσος είναι η παρουσία επίμονης υπέρτασης πριν από την κύηση ή πριν από τις 20 εβδομάδες της. Η πρωτεϊνουρία μπορεί να εμφανιστεί και σε χρόνια αρτηριακή υπέρταση [9,10]. Η προταθείσα ταξινόμηση της νόσου από το Αμερικάνικο Κολλέγιο Μαιευτήρων και Γυναικολόγων [11] έχει διαφοροποιηθεί πολλές φορές τα τελευταία χρόνια, μία από τις οποίες είναι η εξής: 1. Υπέρταση και λευκωματουρία που εμφανίζεται στη διάρκεια της κύησης σε έγκυο με προηγούμενη φυσιολογική αρτηριακή πίεση και χωρίς προϋπάρχουσα λευκωματουρία. Η μορφή αυτή υποδιαιρείται σε: - υπέρταση χωρίς λευκωματουρία 14 - λευκωματουρία χωρίς υπέρταση

15 - υπέρταση με λευκωματουρία (προεκλαμψία). 2. Χρόνια προϋπάρχουσα υπέρταση (ιδιοπαθής), που επιδεινώνεται με την κύηση ή επιπλέκεται με προεκλαμψία. 3. Υπέρταση που διαγιγνώσκεται τυχαία, συνήθως μετά την 20η εβδομάδα, σε έγκυο με φυσιολογική αρτηριακή πίεση πριν την κύηση ή άγνωστο, εάν προϋπήρχε [11]. 1.3 Παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση προεκλαμψίας Από την πλευρά της μητέρας, αιτίες εμφάνισης της υπερτασικής νόσου της κύησης είναι: 1. Οι χαμηλές κοινωνικοοικονομικές τάξεις (διαιτητικός παράγων) 2. Προϋπάρχουσα λανθάνουσα χρόνια νεφρική νόσος ή ιδιοπαθής υπέρταση ή οικογενές ιστορικό προεκλαμψίας, 3. Ανοσολογικοί παράγοντες, 4. Σακχαρώδης διαβήτης, 5. Χαμηλό ανάστημα κάτω από 155 cm. 6. Ακραίες ηλικίες αναπαραγωγής : νεαρές γυναίκες και γυναίκες άνω των 35 ετών. Από την πλευρά του εμβρύου, αιτίες εμφάνισης της υπερτασικής νόσου της κύησης είναι: 1. Αυξημένος όγκος πλακούντα, 2. Πολύδυμη κύηση, 3. Υδατιδώδης μύλη, 4. Πλακουντικός ύδρωπας (από ασυμβατότητα Rhesus). Το Αμερικανικό Κολλέγιο Μαιευτήρων και Γυναικολόγων, το 1996 [11], αναφέρει τους εξής παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση προεκλαμψίας (Πίνακας.1): 15

16 Προδιαθεσικοί Παράγοντες για Σχετικός Κίνδυνος εμφάνιση Προεκλαμψίας Χρόνια νεφροπάθεια 20:1 Αντιφωσφολιπιδικό σύνδρομο 10:1 Οικογενειακό ιστορικό της υπερτασικής νόσου κύησης 5:1 Δίδυμος κύηση 4:1 Πρωτοτόκος 3:1 Ηλικία πάνω από 40 έτη 3:1 Σακχαρώδης διαβήτης 2:1 Αφρικανική -Αμερικάνικη φυλή 1,5:1 Το γονίδιο της αγγειοτενσίνης Τ235 ομόζυγος 20:1 ετερόζυγος 4:1 Πίνακας 1. Προδιαθεσικοί παράγοντες για εμφάνιση προεκλαμψίας Ακόμη, οι πολυμορφισμοί στην ενδοθηλιακή ΝΟ συνθάση (enos) είναι ένας παράγοντας κινδύνου της προεκλαμψίας. H enos παίζει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία του αγγειόσπασμου στην προεκλαμψία και είναι υπεύθυνη για την αιμοδυναμική κατάσταση της εγκύου στο πρώτο τρίμηνο της κύησης. Η προεκλαμψία αναπτύσσεται συχνότερα σε ομόζυγες γυναίκες με το αλλήλιο Asp298 του γονιδίου της enos από ετερόζυγες για το ίδιο αλλήλιο ή από φορείς του αλληλίου Glu298 του enos [12]. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το e- NOS βρίσκεται στο χρωμόσωμα 7q35 ως 36 και παρουσιάζει αυτές τις μεταλλάξεις πολύ συχνά, ειδικά στη προεκλαμψία, που οδηγεί στην εντύπωση της προεκλαμψίας ως ένα κληρονομούμενο νόσημα [13]. 2.ΠΑΘΟΓΕΝΕΙΑ ΤΗΣ ΥΠΕΡΤΑΣΙΚΗΣ ΝΟΣΟΥ ΤΗΣ ΚΥΗΣΗΣ Η μήτρα αιματώνεται κυρίως από τη μητριαία αρτηρία, κλάδο της έσω λαγονίου αρτηρίας, η οποία εισέρχεται στη μήτρα 2 εκατοστά πάνω από τον τράχηλο και διακλαδίζεται στις τοξοειδείς αρτηρίες, οι οποίες περιβάλλουν την πρόσθια και την οπίσθια επιφάνειά της και αναστομώνονται στη μέση γραμμή. Από εκεί εκπορεύονται οι ακτινοειδείς αρτηρίες, οι οποίες εισχωρούν στο βάθος της μήτρας έως το 1/3 περίπου του πάχους του μυομητρίου. Εκεί δίνουν γένεση στις βασικές και στις σπειροειδείς αρτηρίες, οι οποίες αρδεύουν 16

17 το μυομήτριο, τον φθαρτό και το μεσολάχνιο χώρο. Περίπου 100 σπειροειδείς αρτηρίες εκβάλλουν στο μεσολάχνιο χώρο σε έναν φυσιολογικό και ώριμο πλακούντα, ο οποίος αποτελείται από 12 μεγάλες μητρικές κοτυληδόνες και περίπου μικρότερες. Κατά τη διάρκεια μιας φυσιολογικής κύησης, η αιματική ροή προς τη μήτρα αυξάνεται έτσι, ώστε να μπορούν να καλυφθούν οι θρεπτικές ανάγκες του εμβρύου. Η ρύθμιση της μητριαίας αιματικής ροής είναι ζωτικής σημασίας για την καλή κατάσταση του εμβρύου. Σε κύηση με φυσιολογική πλακουντοποίηση, οι αγγειακές αντιστάσεις της αιματικής ροής προς τη μήτρα ελαττώνονται κατά 700 φορές και η αιματική ροή προς αυτήν δεκαπλασιάζεται από 60 ml/min σε 600 ml/min. Η αύξηση της αιματικής ροής προς τον πλακούντα απαιτεί συγκεκριμένες στη δομή και κατ επέκταση στη λειτουργία των σπειροειδών αρτηριών [14]. 2.1 Φυσιολογική μεταβολή των σπειροειδών αρτηριών στην κύηση. Η μετατροπή των σπειροειδών αρτηριών σε μητροπλακουντικά αγγεία επιβάλλει τη διείσδυση των τροφοβλαστικών κυττάρων στο τοίχωμα των αγγείων αυτών, μια διεργασία που ονομάζεται «φυσιολογική μεταβολή των σπειροειδών αρτηριών». Η μεταβολή αυτή επιτελείται σε δύο στάδια στο πρώτο και στο δεύτερο τρίμηνο της κύησης. Η διαδικασία ξεκινάει από την 10η εβδομάδα μετά την σύλληψη και συνεχίζεται στη διάρκεια όλης της κύησης. Συγκεκριμένα, στο πρώτο τρίμηνο τα εξωλάχνια τροφοβλαστικά κύτταρα διεισδύουν στον φθαρτό και η διείσδυση αυτή ελέγχεται από παράγοντες που προάγουν και από άλλους που αναστέλλουν αυτήν τη διείσδυση. Η ικανότητα των κυτταροτροφοβλαστικών κυττάρων να διεισδύουν εξαρτάται από δύο παράγοντες : πρώτον από την έκφραση των λεγόμενων μορίων επιφανειακής σύνδεσης των κυττάρων, όπως οι ιντεγκρίνες και οι καντερίνες και δεύτερον από την επάρκεια των ειδικών πρωτεασών, οι οποίες αποδομούν την εξωκυττάρια ουσία, όπως ο ενεργοποιητής του πλασμινογόνου και οι μεταλοπρωτεινάσες. Για να επιτευχθεί η σωστή διείσδυση στο φθαρτό, τα τροφοβλαστικά κύτταρα πρέπει να αναγνωρίσουν τα διάφορα συστατικά της εξωκυττάριας ουσίας (ECM) και της βασικής 17

18 μεμβράνης των κυττάρων του φθαρτού και να τα διασπάσουν (μεταλοπρωτεινάσες). Η μετατροπή των τροφοβλαστικών κυττάρων, αρχικά από συνεχώς αναπτυσσόμενα κύτταρα σε διάμεσα, στα βαθύτερα στρώματα του φθαρτού και στις σπειροειδείς αρτηρίες, επιτυγχάνεται με τροποποίηση της έκφρασης γονιδίων, για επιφανειακά μόρια συγκόλλησης, κυτοκίνες, συστατικά της εξωκυττάριας ουσίας, μεταλλοπρωτεινάσες και classibmhchlag. Κατά τη διάρκεια της φθαρτοειδούς μετατροπής του ενδομητρίου, τα φθαρτοειδή κύτταρα παράγουν εξωκυττάρια ουσία, η οποία αποτελείται από κολλαγόνο IV, λαμινίνη και πρωτεογλυκάνες θειικής ηπαρίνης. Παρατηρείται παράλληλα τοπικό οίδημα στο στρώμα και αυξημένη αγγειακή διαπερατότητα. Αυτή η αλλαγή στη δομή και τη σύσταση της εξωκυττάριας ουσίας διευκολύνει τη διείσδυση των εξωλάχνιων κυτταροβλαστικών κυττάρων (EVCT). Η προσκόλληση τους στα συστατικά της εξωκυττάριας ουσίας (κολλαγόνο, γλυκοπρωτείνες της θειικής ηπαρίνης, εντακτίνη, φιμπρονεκτίνη) απαιτεί την παρέμβαση υποδοχέων της κυτταρικής μεμβράνης, μέσω των οποίων το κύτταρο δύναται να αναγνωρίσει και να προσκολληθεί σε αυτά. Αυτοί οι υποδοχείς είναι οι ιντεγκρίνες και οι καντερίνες. Οι ιντεγκρίνες είναι διμερείς γλυκοπρωτεΐνες αποτελούμενες από δύο υπομονάδες. Αλλαγή στο προφίλ των ιντεγκρινών συμβαίνει, καθώς τα τροφοβλαστικά κύτταρα μετατρέπονται από πολλαπλασιαζόμενα σε διάμεσα, στα βαθύτερα στρώματα του φθαρτού και στις σπειροειδείς αρτηρίες. Έτσι, ενώ τα πολλαπλασιαζόμενα τροφοβλαστικά κύτταρα εκφράζουν μόνο α6β4 ιντεγκρίνες (υποδοχέας της λαμινίνης που είναι βασικό συστατικό της βασικής μεμβράνης), καθώς μετακινούνται και μετατρέπονται σε διεισδυτικά, αποκτούν την ικανότητα να εκφράζουν ιντεγκρίνες α5β1 (υποδοχέας της φιμπρονεκτίνης). Η εξωκυττάρια ουσία είναι οργανωμένη σε ένα τρισδιάστατο δίκτυο, το οποίο εμποδίζει την παθητική κίνηση των κυττάρων, οπότε η πρόσφυση των τροφοβλαστικών κυττάρων σε αυτήν δεν είναι ικανή από μόνη της να εξασφαλίσει την ικανότητα διείσδυσης τους. Έτσι λοιπόν, τα τροφοβλαστικά κύτταρα πρέπει να διασπάσουν με πρωτεολυτικούς μηχανισμούς τα συστατικά της εξωκυττάριας ουσίας. Οι μεταλλοπρωτεινάσες (ΜΜΡ) του στρώματος είναι ενδοπρωτεάσες που απαιτούν την παρουσία ιόντων ασβεστίου και ψευδάργυρου. Η δράση των ενζύμων αυτών ρυθμίζεται από το βαθμό ενεργοποίησης τους (τα περισσότερα από αυτά εκκρίνονται ως 18

19 ανενεργείς μορφές) και από την παρουσία ιστικών αναστολέων (TIMPs tissue inhibitors of metalloproteinase). Οι αναστολείς αυτοί εκκρίνονται από τον φθαρτό και από τα τροφοβλαστικά κύτταρα και μπλοκάρουν τα σημεία ενεργοποίησης των ενζύμων [15]. Κατά τη διάρκεια της 8 ης 12 ης εβδομάδας, οι EVCT επενδύουν την εξωτερική στοιβάδα των τριχοειδών αγγείων του φθαρτού και τα τμήματα των σπειροειδών αρτηριών του φθαρτού. Δημιουργούν έτσι ένα περίβλημα γύρω από τα αγγεία αυτά. Εισβάλλουν ακολούθως από έξω προς τα έσω στο τοίχωμα των αγγείων και οργανώνονται σε χαλαρούς και αλληλένδετους σχηματισμούς τροφοβλαστικών κυττάρων. Αυτά τα αγγειακά βύσματα αποφράσσουν σχεδόν όλα τα τριχοειδή αγγεία του φθαρτού. Η διαπερατότητα των βυσμάτων αυτών επιτρέπει την εισροή πλάσματος προς λίμνες αίματος που δημιουργούνται από την διείσδυση των αγγείων και που θα αποτελέσουν τους μελλοντικούς μεσολάχνιους χώρους. Το φαινόμενο αυτό συντελεί στην αύξηση της μερικής πίεσης του οξυγόνου πάνω από τα βύσματα και τη μείωσή της κάτω από αυτά. Η αυξημένη ΡO2, πάνω από τα βύσματα, μειώνει την υπεροξείδωση των λιπιδίων στα ενδοθηλιακά κύτταρα των σπειροειδών αρτηριών του μυομητρίου, το οποίο μεταφράζεται σε αύξηση της προστακυκλίνης (PGI2) και σε ελάττωση της θρομβοξάνης (ΤΧΑ2), με αποτέλεσμα την αγγειοδιαστολή των αγγείων αυτών. Η αύξηση της ΡO2, επίσης, προκαλεί μείωση της παραγωγής ενδοθηλίνης-1, που είναι ισχυρή αγγειοσυσπαστική ουσία, κάτω από τα τροφοβλαστικά βύσματα, εξασφαλίζοντας έτσι το καλύτερο δυνατόν περιβάλλον για την οργανογένεση του εμβρύου. Αντιθέτως, πάνω από τα βύσματα, η αυξημένη μερική πίεση του οξυγόνου αυξάνει την απελευθέρωση οξειδίου του αζώτου (NO) από το ενδοθήλιο των σπειροειδών αρτηριών του μυομητρίου, προκαλώντας έτσι αγγειοδιαστολή τοπικά [13]. Η ΡO2 του πλακούντα, αν και χαμηλότερη από αυτή του ενδομητρίου κατά τη διάρκεια του πρώτου τριμήνου, από την 8-12 εβδομάδα αρχίζει να αυξάνει προοδευτικά. Επίσης, το έμβρυο, κατά το πρώτο τρίμηνο, στερείται αμυντικών μηχανισμών κατά των ελεύθερων ριζών του οξυγόνου με αποτέλεσμα, λόγω της χαμηλής ΡO2, να προστατεύονται οι ιστοί του από τις επιβλαβείς επιπτώσεις του. Τέλος, τα έμβρυα σε αυτή τη φάση έχουν εμβρυϊκή 19

20 αιμοσφαιρίνη, η οποία έχει μεγαλύτερη συγγένεια με το οξυγόνο σε συνθήκες χαμηλής μερικής πίεσης [14,16]. Η παρουσία αυτών των βυσμάτων θεωρητικά θα συνοδευόταν από συνωστισμό ερυθρών κυττάρων πάνω από αυτά και από την εμφάνιση πολλαπλών θρόμβων. Αυτό όμως δε συμβαίνει στην πραγματικότητα εξαιτίας της ενεργοποίησης των μηχανισμών της αιμόστασης τοπικά (thrombomodulin, ιστικός παράγοντας, ενεργοποιητής του πλασμινογόνου), οι οποίοι εξασφαλίζουν τη ροή στις σπειροειδείς αρτηρίες και εμποδίζουν την εξαγγείωση μετά την διείσδυση της τροφοβλάστης ( EVCT). Η πρώτη εισβολή των τροφοβλαστικών κυττάρων στα αγγεία του φθαρτού παρατηρείται ακόμα από την 5η εβδομάδα της κύησης και μέχρι την 8 η, τα βύσματα που δημιουργούν αποφράζουν σχεδόν πλήρως τη διάβαση μητρικού αίματος στους μεσολάχνιους χώρους. Ακολουθεί κατακερματισμός τους από την 8η-13η εβδομάδα. Το δεύτερο κύμα διείσδυσης των τροφοβλαστικών κυττάρων στις σπειροειδείς αρτηρίες του μυομητρίου συμβαίνει μεταξύ 13ης και 18ης εβδομάδας, οπότε και ολοκληρώνεται [17]. Από την 8η μέχρι και την 13η εβδομάδα προκαλείται σταδιακή διάλυση των τροφοβλαστικών βυσμάτων των αγγείων του φθαρτού. Ένα μέρος των κυττάρων μετακινείται βαθύτερα και αποικεί αρχικά το εσωτερικό τοίχωμα των σπειροειδών αρτηριών που βρίσκονται στο μυομήτριο και στη συνέχεια όλους τους χιτώνες των αγγείων, προκαλώντας έτσι σταδιακή εξαφάνιση των κυττάρων του ενδοθηλίου, των λείων μυϊκών ινών και του έσω ελαστικού χιτώνα. Ο τελευταίος αντικαθίσταται από εναπόθεση ινικής, κάτι το οποίο κάνει το αγγείο να χάσει την ελαστικότητα του. Σύμφωνα με τον Zhou και συν.(1993) τα τροφοβλαστικά κύτταρα, καθώς διαφοροποιούνται σταδιακά, αποκτούν φαινότυπο ενδοθηλιακών κυττάρων, λόγω της μετατροπής της καντερίνης απο Ε- σε VE- και λόγω απόκτησης μορίων κυττάρων ενδοθηκιακού τύπου, όπως τα VCAM-1 και PECAM-1, διαδικασία απαραίτητη για την εξασφάλιση της διεισδυτικότητάς τους και για τη σωστή πλακουντοποίηση [18]. Με αυτόν τον τρόπο τα αγγεία αυτά μετατρέπονται από μικρές μυϊκές αρτηρίες σε διεσταλμένα μητροπλακουντικά αγγεία. Η μέση διάμετρος των σπειροειδών αρτηριών αυξάνει από μm σε 500 μm κατά την κύηση, αυξάνοντας έτσι την αιματική ροή από 100 ml/λεπτό σε ml/λεπτό. 20

21 Επέρχεται, έτσι, μείωση της αντίστασης των μητριαίων αγγείων και ξεκινάει η συνεχόμενη ροή προς τους μεσολάχνιους χώρους, η οποία είναι απαραίτητη για την θρέψη του εμβρύου κατά το δεύτερο και τρίτο τρίμηνο [19]. Μελέτες με Doppler έδειξαν ότι η εξαφάνιση των εγκοπών της μητριαίας αρτηρίας, η οποία φυσιολογικά υπάρχει στην αρχή της κύησης, γίνεται λόγω αύξησης της διαστολικής ροής των αγγείων αυτών και λόγω της αύξησης της ροής στους μεσολάχνιους χώρους. Επειδή πολλές φορές η μετατροπή των σπειροειδών αργεί να ολοκληρωθεί, οι εγκοπές στις μητριαίες αρτηρίες μπορεί να υφίστανται ως και την 22η-26η εβδομάδα. Η ελαττωματική δημιουργία του αρτηριακού δικτύου στο μυομήτριο είναι υπεύθυνη για την παραμονή των εγκοπών που παρατηρούνται σε παθολογικές καταστάσεις, όπως η προεκλαμψία [16,19]. Αντιμετωπίζοντάς την περισσότερο σφαιρικά, η προεκλαμψία μπορεί να περιγραφεί ως αποτυχία των φυσιολογικών μηχανισμών προσαρμογής της γυναίκας στην κύηση. Σε μια από τις πλέον πρόσφατες θεωρίες σχετικά με την παθογένεση της προεκλαμψίας, δίνεται έμφαση στο σημαντικό ρόλο της βλάβης των ενδοθηλιακών κυττάρων. Όταν προκύψει η βλάβη των ενδοθηλιακών κυττάρων, ξεκινάει ποικιλία παθολογικών γεγονότων που εκδηλώνονται ως τα τυπικά κλινικά σημεία και συμπτώματα της προεκλαμψίας. Αυτά περιλαμβάνουν τον αυξημένο αγγειακό τόνο (υπέρταση), τις μεταβολές στα ποσά των προσταγλανδινών (αγγειόσπασμος), την ενεργοποίηση του μηχανισμού πήξης του αίματος ( θρομβοπενία, αιμόλυση) και τη διαφυγή από τα τριχοειδή [20]. Επιπρόσθετα, οι Μαστρογιάννης και συνεργ. έδειξαν ότι στην προεκλαμψία αυξάνονται τα επίπεδα του πλέον ισχυρού γνωστού, μέχρι σήμερα, αγγειοσυσπαστικού πεπτιδίου, της ενδοθηλίνης Ι, κάτι που μπορεί να συμβάλλει στην αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Αν και αυτή η άποψη μπορεί να απλοποιήσει την κατάσταση, χρησιμεύει για να τονίσει την ανάγκη ύπαρξης κάποιου αποτελεσματικού μέσου πρωτοπαθούς πρόληψης [21,22]. Συνεπώς, οι προσπάθειες πρόληψης έχουν εστιαστεί κυρίως στην ελαχιστοποίηση της ευαισθησίας των αγγείων έναντι των παραγόντων που προκαλούν πίεση, στη μεταβολή της σύνθεσης των προσταγλανδινών και στην αποφυγή του «τραυματισμού» των ενδοθηλιακών κυττάρων, η οποία οδηγεί στην άλυσο των παθολογικών γεγονότων που αναγνωρίζονται τελικά ως κλινική προεκλαμψία. Όπως και με την χρόνια υπέρταση, οι μέθοδοι πρόληψης 21

22 περιλαμβάνουν μη-φαρμακολογική και φαρμακολογική προσέγγιση [14,16,17] Παθολογική διείσδυση των τροφοβλαστικών κυττάρων Η αγγειογένεση είναι μία διαδικασία με πολλά στάδια και αφορά τόσο το ενδοθήλιο όσο και την εξωκυττάρια ουσία. Η σωστή αγγειογένεση εξαρτάται από την ισορροπία μεταξύ προαγγειογενετικών αυξητικών παραγόντων και των αναστολέων τους, καθώς και από την αλληλεπίδραση τους με την εξωκυττάρια ουσία, επιτρέποντας έτσι την μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων [16,17]. Η διαδικασία της φυσιολογικής μετατροπής των σπειροειδών αρτηριών εξαρτάται από τη διείσδυση των ενδιάμεσων και των σπειροειδών αρτηριών της μήτρας από τη τροφοβλάστη, ούτως ώστε να δημιουργηθούν υψηλής ροής χαμηλής αντίστασης αγγεία. Στην προεκλαμψία παρατηρείται ανεπάρκεια των τροφοβλαστικών κυττάρων, η οποία μπορεί να επηρεάσει τη δημιουργία των αγγείων που απαιτείται για τη μεταφορά επαρκούς όγκου μητρικού αίματος στον πλακούντα [15]. Αυτό οδηγεί σε πλακουντιακή ισχαιμία και κατ επέκταση καταστρέφονται τα ενδοθηλιακά κύτταρα, προκαλώντας αγγειόσπασμο και καταστροφή αιμοπεταλίων. Κατά τη διάρκεια της κύησης υπάρχει αυξημένη ευαισθησία στο σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης, που προκαλεί το διάχυτο αγγειόσπασμο και αυξημένες αγγειακές αντιστάσεις. Η μητροπλακουντιακή ισχαιμία, που δημιουργείται, προκαλεί αυξημένες αγγειακές αντιστάσεις, λόγω μείωσης της διαμέτρου των αγγείων στο μυομήτριο ή δυσλειτουργίας ενδοθηλίου αγγείων (αύξηση παραγωγής αγγειοσυσπαστικών ουσιών, μείωση παραγωγής αγγειοδιαστολικών ουσιών ή καταστροφή αιμοπεταλίων). Οι αυξημένες αγγειακές αντιστάσεις προκαλούν μείωση του κυκλοφορούντος όγκου αίματος που προκαλεί υποξία ιστών και τελικά προεκλαμψία [15]. Καταστάσεις όπως η προεκλαμψία, η βραδύτητα της ενδομήτριας ανάπτυξης και η πρόωρη αποκόλληση του πλακούντα πιθανόν να οφείλονται σε παθολογική διείσδυση των τροφοβλαστικών κυττάρων στις σπειροειδείς αρτηρίες. Στις κυήσεις αυτές η μητροπλακουντική κυκλοφορία παραμένει σε μία κατάσταση υψηλών αντιστάσεων και η απουσία σχηματισμού 22

23 κυκλοφορίας υψηλής χωρητικότητας και χαμηλής αντίστασης εμποδίζει την κάλυψη των αναγκών του εμβρύου σε οξυγόνο και θρεπτικές ουσίες [17,18]. Οι Brosens και συν. (1977) ήταν οι πρώτοι που παρατήρησαν ότι στις σπειροειδείς αρτηρίες γυναικών με προεκλαμψία δεν πραγματοποιείται η διαδικασία της «φυσιολογικής μετατροπής». Η ενδοτοιχωματική διείσδυση των τροφοβλαστικών κυττάρων είναι ανεπαρκής και το μυϊκό τοίχωμα παραμένει υπερπλαστικό. Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της παθολογικής κατάστασης είναι η δραματική μείωση της αιματικής ροής στους μεσολάχνιους χώρους [19,23]. Οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τη φυσιολογική και παθολογική διείσδυση είναι πολύπλοκοι. Όπως αναφέρθηκε, περιλαμβάνουν αυξητικούς παράγοντες, μόρια προσκόλλησης (VCAM-1 και PECAM-), πρωτεολυτικά ένζυμμα (MMPs) και τους ιστικούς αναστολείς τους (TIMPs), τη μεταβολή στη συγκέντρωση του οξυγόνου και τη συγκέντρωση ευαίσθητων στο οξυγόνο παραγόντων (HIF-la), αλλά και στην παρουσία κυττάρων, όπως τα μακροφάγα. [24,25,26,27]. Προτάθηκε ως πιθανό αίτιο της παθολογικής διείσδυσης των τροφοβλαστικών κυττάρων τα μακροφάγα, τα οποία βρίσκονται σε μεγάλο αριθμό σε πλακούντες γυναικών με προεκλαμψία. Τα μακροφάγα είναι ικανά να περιορίσουν τη διεισδυτική ικανότητα των τροφοβλαστών, αυξάνοντας τον ρυθμό απόπτωσής τους μέσω έκκρισης ουσιών, όπως οι TNFa και μέσω ελαττωσης της τρυπτοφάνης [26]. Πρόσφατα ο ρόλος των ΝΚ (natural killer) κυττάρων παρουσιάζει ενδιαφέρον στη ρύθμιση της διεισδυτικότητας των τροφοβλαστών. Τα ΝΚ κύτταρα της μήτρας φέρουν στην επιφάνεια τους μέλη της οικογένειας των KIRs (killer immunoglobulin receptor). Ενοχοποιήθηκε, επίσης, η παρουσία του KIR γονότυπου στη μητέρα σε συνδυασμό με το HLA-Cs στα έμβρυα σε φυσιολογικές κυήσεις και σε κυήσεις που επιπλέκονται με προεκλαμψία. Τα αποτελέσματα ερευνών έδειξαν ότι τα μητρικά KIR σημαντικά σχετίζονται με προεκλαμψία, όταν συνδέονται με HLA group 2 αλλήλια στο έμβρυο. Αυτό δείχνει ότι ο συνδυασμός μητρικών και πατρικών γονιδίων παίζει σημαντικό ρόλο στην επιτυχία της αναπαραγωγής [28]. Ακόμη, οι πολυμορφισμοί στην ενδοθηλιακή ΝΟ συνθάση (enos) είναι ένας παράγοντας κινδύνου της προεκλαμψίας. H enos παίζει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία του αγγειόσπασμου στην προεκλαμψία και είναι υπεύθυνη για την 23

24 αιμοδυναμική κατάσταση της εγκύου στο πρώτο τρίμηνο της κύησης. Η προεκλαμψία αναπτύσσεται συχνότερα σε ομόζυγες γυναίκες με το αλλήλιο Asp298 του γονιδίου της enos από ετερόζυγες για το ίδιο αλλήλιο ή από φορείς του αλληλίου Glu298 του enos [12]. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το e- NOS βρίσκεται στο χρωμόσωμα 7q35 ως 36 και παρουσιάζει αυτές τις μεταλλάξεις πολύ συχνά, ειδικά στην προεκλαμψία, που οδηγεί στο ενδεχόμενο να είναι ένα κληρονομούμενο νόσημα [13]. Παρατηρήθηκε,επίσης, ότι η διαφοροποίηση των τροφοβλαστικών κυττάρων είναι προβληματική σε γυναίκες με προεκλαμψία, κάτι το οποίο οφείλεται σε αλλαγές στην έκφραση γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεση διαφόρων παραγόντων, όπως κυτοκίνες, μόρια προσκόλλησης και μέλη της οικογένειας του συστήματος ιστοσυμβατότητας MHC class lb και HLAG [18]. Η διάμετρος λοιπόν των σπειροειδών αρτηριών, τόσο στον φθαρτό όσο και στο μυομήτριο παραμένει μm, προκαλώντας μείωση της μητροπλακουντικής αιματικής ροής κατά 50-70% Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την υποξία του πλακούντα, την εμφάνιση οξειδωτικού stress και την παράγωγη ελεύθερων ριζών οξυγόνου (RΟS reactive oxygen species) [12,13,29,30]. Η προεκλαμψία φαίνεται ότι εξελίσσεται σε δύο στάδια: στο προκλινικό και κλινικό.το προκλινικό στάδιο χαρακτηρίζεται από φτωχή πλακουντοποίηση, ενώ στο δεύτερο στάδιο παρατηρείται ένας συνεχώς υποξικός πλακούντας, που προκαλεί τα συμπτώματα της νόσου. Στη βαριά μορφή το έμβρυο μπορεί να εμφανίζει προβλήματα διατροφικής και αναπνευστικής δυσχέρειας, ασφυξία ή και ενδομήτριο θάνατο, ενώ η έγκυος παρουσιάζει και άλλα προβλήματα, όπως ηπατικά κ.ά., πέρα από την αρτηριακή υπέρταση και τη λευκωματουρία [5]. Σύμφωνα με το μοντέλο των δύο σταδίων, ο πλακούντας παράγει διάφορους παράγοντες [30]. Οι παράγοντες αυτοί που απελευθερώνονται στη συστηματική κυκλοφορία από τον υποξαιμικό πλακούντα, προκαλούν καταστροφή και δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και είναι υπεύθυνοι για την εμφάνιση των κλινικών συμπτωμάτων της νόσου [30]. Επίσης, παρατηρείται μείωση άλλων παραγόντων, που είναι υπεύθυνοι για τη σωστή λειτουργία και διατήρηση της ακεραιότητας του ενδοθηλίου. Καθώς τα ενδοθηλιακά κύτταρα 24

25 καταστρέφονται ή ενεργοποιούνται, χάνεται η ακεραιότητα των αγγείων, με αποτέλεσμα την αύξηση της διαπερατότητάς τους, την προσέλκυση αιμοπεταλίων και τη δημιουργία θρόμβων, την αύξηση της ανταπόκρισης τους σε αγγειοσυσπαστικές ουσίες και τελικά την αύξηση του αγγειακού τόνου. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία βλάβης αθηρωματικού τύπου των αγγείων και την ισχαιμική νέκρωση ιστών, όπως ο πλακούντας, το ήπαρ, ο νεφρικός φλοιός και ο εγκέφαλος. Πράγματι, σε μια από τις πλέον πρόσφατες θεωρίες σχετικά με την παθογένεση της προεκλαμψίας, δίνεται έμφαση στο σημαντικό ρόλο της βλάβης των ενδοθηλιακών κυττάρων. Όταν προκληθεί η βλάβη των ενδοθηλιακών κυττάρων, ξεκινάει ποικιλία παθολογικών γεγονότων που εκδηλώνονται ως τα τυπικά κλινικά σημεία και συμπτώματα της προεκλαμψίας. Αυτά περιλαμβάνουν τον αυξημένο αγγειακό τόνο (υπέρταση), τις μεταβολές στα ποσά των προσταγλανδινών (αγγειόσπασμος), την ενεργοποίηση του μηχανισμού πήξης του αίματος ( θρομβοπενία, αιμόλυση) και τη διαφυγή από τα τριχοειδή [31]. Επιπρόσθετα, οι Μαστρογιάννης και συνεργ. έδειξαν ότι στην προεκλαμψία αυξάνονται τα επίπεδα του πλέον ισχυρού αγγειοσυσπαστικού πεπτιδίου, που είναι γνωστό, της ενδοθηλίνης Ι (που εκκρίνεται από το τραυματισμένο ενδοθήλιο), κάτι που μπορεί να συμβάλλει στην αύξηση της αρτηριακής πίεσης [21]. Αν και αυτή η άποψη μπορεί να απλοποιήσει την κατάσταση, χρησιμεύει για να τονίσει την ανάγκη ύπαρξης κάποιου αποτελεσματικού μέσου πρωτοπαθούς πρόληψης. Συνεπώς, οι προσπάθειες πρόληψης έχουν επικεντρωθεί κυρίως στην ελαχιστοποίηση της ευαισθησίας των αγγείων έναντι των παραγόντων που προκαλούν υπέρταση, στη μεταβολή της σύνθεσης των προσταγλανδινών και στην αποφυγή του «τραυματισμού» των ενδοθηλιακών κυττάρων, η οποία οδηγεί στην άλυσο των παθολογικών γεγονότων, που αναγνωρίζονται τελικά σαν κλινική προεκλαμψία. Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι η λειτουργία της καρδιάς της μητέρας σε περιπτώσεις κυήσεων με IUGR και με φυσιολογική αρτηριακή πίεση, καθώς και σε περιπτώσεις προεκλαμπτικών IUGR, παρουσιάζει ομοιότητες, όσον αφορά τις αλλαγές που παρατηρούνται στη αριστερή κοιλιακή συστολική λειτουργία, αν και παρατηρείται μεγαλύτερη ελάττωση της διαστολικής λειτουργίας στη δεύτερη περίπτωση [14,30]. Από τη μία, η εμφάνιση καρδιαγγειακών προβλημάτων σε γυναίκες που εμφάνισαν προεκλαμψία είναι συχνή, και από 25

26 την άλλη φαίνεται ότι τα καρδιοαγγειακά προβλήματα αποτελούν παράγοντα κινδύνου της προεκλαμψίας [32,33]. 2. ΑΙΤΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΡΟΕΚΛΑΜΨΙΑΣ Το αίτιο της προεκλαμψίας δεν είναι γνωστό. Έχουν αναπτυχθεί διάφορες θεωρίες, χωρίς όμως καμία από αυτές να μπορεί να δώσει εξήγηση για το σύνδρομο αυτό. Εκείνο που έχει σημασία είναι ότι ο οργανισμός της γυναίκας που αναπτύσσει προεκλαμψία έρχεται πρώτη φορά συνήθως σε επαφή με τη χοριακή λάχνη, δηλαδή η γυναίκα είναι πρωτοτόκος, ενώ η προεκλαμψία είναι συνήθως πιο συχνή σε γυναίκες που έχουν μεγαλύτερη ποσότητα λαχνών, όπως π.χ σε περίπτωση πολυδύμου κυήσεως ή υδατιδώδους μύλης. Επίσης, σημασία έχει η προϋπάρχουσα αγγειακή νόσος ή η υπέρταση. Παρά τις παραπάνω διαπιστώσεις είναι δύσκολο να εξηγηθεί ο μηχανισμός εκδήλωσης της προεκλαμψίας. Η προεκλαμψία εμφανίζεται με δύο μορφές, τη βαριά και την ήπια. Φαίνεται ότι εξελίσσεται σε δύο στάδια: προκλινικό και κλινικό. Το προκλινικό στάδιο χαρακτηρίζεται από φτωχή πλακουντοποίηση, ενώ στο δεύτερο στάδιο παρατηρείται ένας συνεχώς υποξικός πλακούντας που προκαλεί τα συμπτώματα της νόσου. Στη βαριά μορφή το έμβρυο μπορεί να εμφανίζει προβλήματα διατροφικής και αναπνευστικής δυσχέρειας, ασφυξία ή και ενδομήτριο θάνατο, ενώ η έγκυος παρουσιάζει και άλλα προβλήματα, όπως ηπατικά κ.ά., πέρα από την αρτηριακή υπέρταση και τη λευκωματουρία [3]. Σύμφωνα με το μοντέλο των δύο σταδίων, ο πλακούντας παράγει διάφορους παράγοντες (Εικόνα 1.). 26

27 Εικόνα 1: Φτωχή πλακουντοποίηση και προεκλαμψία. Φυσιολογική πλακουντοποίηση (Α) και φτωχή πλακουντοποίηση (Β) στις 15 ως 16 εβδομάδες κύησης. Ο πλακούντας εισέρχεται στο μητρικό φθαρτό διεισδώντας σε λάχνες Στη φυσιολογική πλακουντοποίηση η κυτταροτροφοβλάστη (μπλε) διασχίζει αυτές πλακουντιακές γέφυρες και διεισδύει στο φθαρτό και τις παρακείμενες σπειροειδείς αρτηρίες. Διεισδύουν στα τοιχώματα των αρτηριών και αντικαθιστούν μέρος του μητρικού ενδοθηλίου (κίτρινο) και ξεκινά η δημιουργία των αγγείων. Στο φθαρτό υπάρχουν πολλά NK κύτταρα (κόκκινο) και μερικά μακροφάγα (μωβ). Στη φυσιολογική κύηση, αυτά τα κύτταρα ωθούν μια βαθιά διείσδυση της κυτταροτροφοβλάστης στο μυομήτριο (Α) και προωθούν σημαντική ανακατασκευή σπειροειδών αρτηριών. Στο προκλινικό στάδιο της προεκλαμψίας, η διείσδυση δε μπορεί να συμβεί (Β) με αρτηριακή ανακατασκευή(c). Τα δύο στάδια στην ανάπτυξη της προεκλαμψίας [3]. Είναι συχνό να μη μπορεί να εξηγηθεί η προεκλαμψία με διάφορους μηχανισμούς, όπως αγγειακές διαταραχές (σακχαρώδης διαβήτης, παχυσαρκία, θρομβοφιλία) [20]. Υπάρχουν διάφορες θεωρίες: Βιολογική θεωρία: α) David Haig: Γενετική προσέγγιση της προεκλαμψίας και β) η έκθεση του σπέρματος [20]. Θεωρείται ότι το σπέρμα προκαλεί ανοσιακή αντίδραση, όταν εγχέεται στο γενετικό σύστημα της γυναίκας και προκαλείται η προεκλαμψία [31]. 27

28 Θεωρία αναπαραγωγής του ανθρώπινου είδους: Τα τελευταία χρόνια υπάρχει οικογενειακός προγραμματισμός και έχουν αλλάξει τα δεδομένα για τον αριθμό των γεννήσεων, εκτρώσεων ή/και αριθμού συντρόφων ή συχνότητας της συνουσίας. Αυτό, ίσως, θα μπορούσε να οδηγήσει με κάποιο μηχανισμό στην εμφάνιση της προεκλαμψίας στις πρώτες κυήσεις των γυναικών [20,30]. Υπόθεση των υπολειμμάτων του πλακούντα: αυτή η υπόθεση χαρακτηρίζεται από αύξηση του εμβρυικού DNA και κυτοκερατίνη στο μητρικό αίμα προεκλαμπτικής γυναίκας (16-18 εβδομάδων), λόγω της απομάκρυνσης τμημάτων των λαχνών από τη συγκυτιοτροφοβλάστη [30,31]. Φαίνεται ότι η αιτιολογία της προεκλαμψίας είναι πολυπαραγοντική και ότι έχει σχέση με την ηλικία της γυναίκας (όσο μεγαλύτερη η ηλικία τόσο περισσότερες οι πιθανότητες προεκλαμψίας) [20]. Η ανοσολογική άποψη, σύμφωνα με την οποία η μη προηγούμενη έκθεση της γυναίκας στην τροφοβλάστη και τους αντιγονικούς ερεθισμούς δεν επιτρέπει στον οργανισμό της να παράγει ορισμένα αντισώματα που θα την προστατέψουν. Η άποψη αυτή είναι τελείως υποθετική, αφού δεν έχει βρεθεί συσχέτιση με ορισμένα αντιγόνα όπως το HLA [18]. Επίσης, μέχρι σήμερα, αν και έχει αναπτυχθεί ως υπόθεση, δεν έχει υποστηριχθεί η άποψη ότι γενετικοί παράγοντες υπεισέρχονται στην εκδήλωση και συγκεκριμένα η κληρονομικότητα. Μια άλλη άποψη, ότι δηλαδή διάφορες διατροφικές ανεπάρκειες μπορούν να οδηγούν στην προεκλαμψία, δεν έχει αποδειχθεί. Ορισμένοι θεωρούν ότι η χορήγηση ασβεστίου στη γυναίκα μπορεί να δρα προληπτικά στην εκδήλωση της υπερτασικής νόσου, αλλά ο μηχανισμός δεν έχει εξηγηθεί. Ο βασικός παθοφυσιολογικός μηχανισμός της προεκλαμψίας είναι ο αγγειόσπασμος, αποτέλεσμα του οποίου είναι η αύξηση των αγγειακών αντιστάσεων και η μείωση του κυκλοφορούντος όγκου αίματος. Το αίτιο του αγγειόσπασμου δεν είναι γνωστό, έχει όμως διαπιστωθεί αυξημένη ευαισθησία των αρτηριολίων σε αγγειοσυσπαστικές ουσίες, όπως η αγγειοτενσίνη II. Στη διάρκεια της φυσιολογικής κυήσεως υπάρχει αύξηση της δραστηριότητας του συστήματος ρενίνης αγγειοτενσίνης αλδοστερόνης. Παρόλ αυτά, παρατηρείται μείωση της ευαισθησίας των αγγείων στις ουσίες αυτές, ενώ το αντίθετο, δηλαδή αύξηση της ευαισθησίας, παρατηρείται κατά την προεκλαμψία. Η αυξημένη ευαισθησία στην αγγειοτενσίνη II παρατηρείται πριν από την εκδήλωση της προεκλαμψίας και ως εκ τούτου έχει 28

29 χρησιμοποιηθεί ως δοκιμασία για την αναγνώριση των γυναικών, που θα αναπτύξουν προεκλαμψία σε επόμενο στάδιο της κύησης. Ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι η μητροπλακουντιακή ισχαιμία είναι η κυριότερη κατάσταση που οδηγεί στην προεκλαμψία. Η ισχαιμία μπορεί να προκληθεί από αγγειακές μεταβολές, όπως όταν προϋπάρχει χρόνια υπέρταση ή από μεγάλη διάταση του μυομητρίου (μακροσωμία εμβρύου, δίδυμος κύηση, υδράμνιο), αλλά κυρίως από αδυναμία των σπειροειδών αρτηριών της μήτρας να υποστούν τις φυσιολογικές μεταβολές κατά την κύηση. Οι μεταβολές αυτές αφορούν στη «φθαρτοποίηση» του τμήματος των σπειροειδών αρτηριών, που βρίσκεται μέσα στο μυομήτριο και συνίστανται στα εξής : η διείσδυση της τροφοβλάστης στα αγγεία οδηγεί στην αντικατάσταση της μυϊκής και της ελαστικής στιβάδας των σπειροειδών αρτηριών από ινώδη και ινιδώδη ιστό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ευρέων ελικοειδών καναλιών, τα οποία εκτείνονται μέσα στο μυομήτριο. Στην προεκλαμψία, οι μεταβολές αυτές περιορίζονται στο τμήμα των αρτηριών, που βρίσκεται μέσα στο φθαρτό, με αποτέλεσμα την κατά 60% ελάττωση της διαμέτρου του τμήματος των αρτηριών, που βρίσκεται στο μυομήτριο. Το τμήμα αυτό των αγγείων διατηρεί τη μυϊκή και ελαστική στιβάδα και δημιουργεί περιοχές αυξημένων αγγειακών αντιστάσεων, μια κατάσταση που μοιάζει με την «αθηρωμάτωση». Έχει διατυπωθεί η υπόθεση ότι η μητροπλακουντιακή ισχαιμία μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή ουσιών με τοξική δράση, οι οποίες, καθώς εισέρχονται στην κυκλοφορία, προκαλούν δυσλειτουργία του ενδοθηλίου των αγγείων. Οι ουσίες αυτές δεν είναι γνωστές, αν και τελευταία ιδιαίτερη προσοχή έχει δοθεί στις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και στα υπεροξείδια των λιπιδίων. Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία πιθανόν να προκαλεί μια διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ των διαφόρων τοπικά παραγόμενων αγγειοσυσπαστικών και αγγειοδιασταλτικών ουσιών, όπως η προσταγλανδίνη και το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) [1,34-45]. 29

30 ΘΕΩΡΙΑ Αυξημένη πλακουντιακή μάζα Ανοσολογική Ισχαιμία του πλακούντα Γενετική Διαταραχή της ισορροπίας των προσταγλανδινών Ενδοθηλιακό τραύμα ΣΤΟΙΧΕΙΑ Αυξημένη συχνότητα σε δίδυμα, μύλη κύηση Αυξημένη συχνότητα σε πρώτη κύηση Αυξημένη συχνότητα ενδομήτριας βραδύτητας ανάπτυξης Μορφή οικογενούς κληρονομικότητας Η θεραπεία με ασπιρίνη είναι σε κάποιο βαθμό προστατευτική Νεφρική-ηπατική δυσλειτουργία, πρόβλημα πηκτικότητας Πίνακας 2. Θεωρίες για την αιτιολογία της προεκλαμψίας 4.ΠΡΟΩΡΟΣ ΤΟΚΕΤΟΣ Πέρα από τη μητρική νοσηρότητα και θνησιμότητα που προκαλεί, η προεκλαμψία είναι μία από τις πιο συχνές αιτίες προωρότητας, σχετίζεται δε άμεσα με τη βραδύτητα της ενδομήτριας ανάπτυξης. Ευθύνεται για το 40% των ιατρογενών πρόωρων τοκετών [14,48] Ορισμός Τοκετός είναι η διαδικασία κατά την οποία οι συντονισμένες συστολές της μήτρας οδηγούν σε προοδευτική εξάλειψη και διαστολή του τραχήλου και τελικά σε έξοδο του εμβρύου και του πλακούντα από τον πυελογεννητικό σωλήνα. Ως πρόωρος χαρακτηρίζεται ο τοκετός που συμβαίνει μετά την 24 η και πριν από την 37 η εβδομάδα της κύησης. Πρέπει να υπάρχουν συστολές της μήτρας κανονικής έντασης και σε τακτά χρονικά διαστήματα. Θεωρείται ότι για να υπάρχει μεταβολή στον τράχηλο της μήτρας απαιτούνται περισσότερες από τέσσερις συστολές της μήτρας ανά ώρα. Ο πρόωρος τοκετός αποτελεί σημαντικό πρόβλημα, διότι συνδέεται με σοβαρές εμβρυϊκές επιπλοκές και αυξημένη νεογνική θνησιμότητα. Τα πρόωρα νεογνά χρειάζεται να νοσηλευτούν σε ειδικές μονάδες εντατικής παρακολούθησης. Οι επιπτώσεις στην σωματική και νοητική τους εξέλιξη εξαρτώνται από το βαθμό της 30

31 προωρότητας και από τις τυχόν επιπλοκές που θα παρουσιαστούν κατά τη νοσηλεία τους σε ειδικές μονάδες [49,50,51]. 4.2.Παθογένεια Πρόωρη ρήξη εμβρυϊκών υμένων Πολυάμνιο ή ολιγάμιο Προεκλαμψία ή εκλαμψία Ιστορικό προηγούμενου πρόωρου τοκετού Ηλικία μητέρας <18 ετών ή >40 ετών Πολύδυμη κύηση Ιστορικό εκτρώσεων Ιστορικό επέμβασης στον τράχηλο ή στην μήτρα Παθολογικές αιτίες Νεφροπάθεια Ηπατοπάθεια Πνευμονική υπέρταση Λοιμώξεις της μητέρας Πυελονεφρίτιδα Χολοκυστίτιδα Εκκολπωματίτιδα Κατάχρηση καπνίσματος Αλκοόλ Ναρκωτικά Βαριά αναιμία Συστροφή ωοθήκης Χειρουργικές Αιτίες Κωνοειδής εκτομή τραχήλου Ιστορικό τομής στην μήτρα ή στον τράχηλο Ανωμαλίες διάπλασης των γεννητικών οργάνων Δίκερως, μονόκερως μήτρα, διάφραγμα μήτρας Συγγενής ανεπάρκεια τραχήλου 31

32 4.3.Κλινική εικόνα Συστολές της μήτρας Κανονικές συστολές σε τακτά χρονικά διαστήματα που να καταγράφονται στον καρδιοτοκογράφο ή να είναι αντιληπτές με μία ψηλάφηση. Ο ρυθμός των συστολών να είναι μεγαλύτερος από δύο συστολές ανά ημίωρο. Εξάλειψη και Διαστολή του Τραχήλου 1 cm κατά τη διάρκεια των συστολών που να γίνεται αντιληπτή κατά την κολπική εξέταση ή ανεύρεση εξάλειψης και διαστολής τραχήλου περισσότερο των 2 cm κατά την εισαγωγή της ασθενούς. Αιμορραγία από τον Κόλπο Παρουσία βλεννοαιματηρών κολπικών εκκρίσεων Διάφ. Διάγνωση από αποκόλληση πλακούντα ή προδρομικό πλακούντα. Αξιολόγηση 1. Η ηλικία κύησης 2. Εμβρυϊκό βάρος 3. Προβάλλουσα μοίρα 4. Παρακολούθηση εμβρύων Εργαστηριακές εξετάσεις - Γενική Αίματος - Γενική Ούρων Καλλιέργεια Αντιβιόγραμμα - U/S για υπολογισμό του εμβρυϊκού βάρους της προβολής του εμβρύου και της θέσης του πλακούντα - Εξέταση τραχήλου με μητροσκόπιο, καλλιέργεια από ενδοτράχηλο (β αιμολυτικό στρεπτόκοκκο) - Προσδιορισμός εμβρυϊκής φιμπρονεκτίνης με λήψη δείγματος από ενδοτράχηλο 32

33 5. ΑΓΓΕΙΑΚΟ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟ 5.1. Δομή και ιστολογία του ενδοθηλίου. Το ενδοθήλιο είναι διαφανής μεμβράνη αποπλατυσμένων, πλακωδών κυττάρων, πάχους μιας μόνο κυτταρικής στιβάδας, που επενδύει την προς τον αυλό επιφάνεια των αγγείων και των καρδιακών κοιλοτήτων, σχηματίζοντας μία λεία και συνεχή επιφάνεια κατάλληλη για την αιματική ροή. Τα ενδοθηλιακά κύτταρα επικάθονται σε βασικό υμένα και μαζί με τον υποκείμενο, υπενδοθηλιακό συνδετικό ιστό, αποτελούν τον έσω χιτώνα (tunica intima) των αιμοφόρων αγγείων [39]. Ο έσω χιτώνας περιβάλλεται από το μέσο χιτώνα του αγγείου (tunica media), που αποτελείται από στρώματα λείων μυϊκών ινών, τοποθετημένων κυκλοτερώς γύρω από τον αυλό του αγγείου, μεταξύ των οποίων βρίσκονται κολλαγόνες και ελαστικές ίνες. Μεταξύ του έσω και του μέσου χιτώνα βρίσκεται το έσω ελαστικό πέταλο (internal elastic lamina). Ο έξω χιτώνας του αγγείου (tunica adventitia) συντίθεται από συνδετικό ιστό και ελαστικές ίνες και χωρίζεται από το μέσο χιτώνα με το έξω ελαστικό πέταλο (external elastic lamina) [52]. Στα μεγάλα αγγεία το αγγειακό τοίχωμα αρδεύεται και από τα μικρά «αγγεία των αγγείων» (vasa vasorum) που διαπερνούν τον έξω χιτώνα. Κατά τη σταδιακή ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων, το πάχος του τοιχώματος ελαττώνεται έτσι, ώστε τα τριχοειδή αγγεία να αποτελούνται μόνο από το μονόστιβο ενδοθήλιο και τη βασική του μεμβράνη [52]. (Εικόνα 1) Τα ενδοθηλιακά κύτταρα (ΕΚ) έχουν, ως επί το πλείστον, ελλειπτικό σχήμα και είναι προσανατολισμένα με τον επιμήκη άξονα τους κατά τη φορά της αιματικής ροής. Μεταβολές στο σχήμα τους σχετίζονται με μεταβολές της ροής του αίματος. Έτσι, πολυγωνικά ενδοθηλιακά κύτταρα εμφανίζονται σε θέσεις του αγγειακού δένδρου, όπου η ροή του αίματος μεταβάλλεται αναγκαστικά και γίνεται στροβιλώδης, όπως, για παράδειγμα, σε έκφυση κλάδων και σε διχασμούς αγγείων (Εικόνα 2). Οι θέσεις αυτές είναι και οι πιο ευπαθείς από άποψη ανάπτυξης τοιχωματικών θρόμβων [53]. Η σύνδεση των ΕΚ μεταξύ τους γίνεται με δύο τύπους μεσοκυττάριων συνδέσμων, τις σφιχτές συνδέσεις και τις συνδέσεις επικοινωνίας ή χάσματα. Οι πρώτες διατηρούν τη στεγανότητα, εμποδίζοντας τη διαρροή συστατικών 33

34 του πλάσματος μέσα στο αγγειακό τοίχωμα, ενώ αντίθετα οι δεύτερες επιτρέπουν σε μικρά μόρια να διαχέονται μεταξύ των ενδοθηλιακών κυττάρων. Επιπλέον, η επιφάνεια των ενδοθηλιακών κυττάρων περιέχει συμπλέγματα θειικής ηπαράνης, που εμποδίζουν την προσκόλληση αιμοπεταλίων και λευκών αιμοσφαιρίων στο τοίχωμα και καθιστούν την ενδοθηλιακή στιβάδα μη θρομβογενετική [52,53]. Εικόνα 2. Σχηματική απεικόνιση ανατομίας αρτηρίας και φλέβας (Τροποποιημένο από: Stuart I. Human Physiology, 4 th edition, Brown Publishers) 5.2 Φυσιολογία και λειτουργία του ενδοθηλίου Η διάρκεια ζωής των ΕΚ στον ενήλικα είναι περίπου 30 χρόνια. Η αντικατάσταση των γηρασμένων κυττάρων, καθώς και των κυττάρων που έχουν υποστεί τραυματισμό ή βλάβη, γίνεται μόνο από κύτταρα που βρίσκονται σε άμεση γειτονία με αυτά, καθότι τα πιο απομακρυσμένα δεν έχουν τη δυνατότητα να μεταναστεύουν και να υπερπηδούν ενδιάμεσα κείμενα κύτταρα, όπως γίνεται κατά τον πολλαπλασιασμό των λείων μυϊκών κυττάρων [53]. Παρόλο που τα αναγεννηθέντα κύτταρα αναπληρώνουν ποσοτικά το έλλειμμα των κατεστραμμένων κυττάρων, εν τούτοις δεν επιτυγχάνουν ποιοτική αναπλήρωση, διότι χάνουν εν μέρει την ικανότητα να 34

35 απελευθερώνουν μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ), ως απάντηση σε διάφορα διεγερτικά ερεθίσματα, όπως για παράδειγμα αυτό της αιμοπεταλιακής συνάθροισης και ενεργοποίησης. Αυτό έχει μεγάλη κλινική σημασία, καθότι το αγγείο οδηγείται σταδιακά σε σύσπαση [53]. Τα ενεργοποιημένα αιμοπετάλια απελευθερώνουν από τα α-κοκκία τους σεροτονίνη, θρομβοξάνη και διφωσφορική αδενοσίνη (ADP), ουσίες που αφενός μεν προκαλούν αγγειοσύσπαση, αφετέρου δε διεγείρουν την έκκριση των αγγειοδιασταλτικών ουσιών ΝΟ και προστακυκλίνης από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Εικόνα 3. Η εμφάνιση του ενδοθηλίου με τη βοήθεια του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου. Αριστερά: ενδοθηλιακά κύτταρα ελλειπτικού σχήματος προσανατολισμένα κατά τη φορά της αιματικής ροής. Δεξιά: Μεταβολές στο σχήμα και στον προσανατολισμό των ενδοθηλιακών κυττάρων, σε σχέση με την αιματική ροή.(από: Λευκός Ν. Ενδοθήλιο και καρδιαγγειακές παθήσεις, 2000, σ ) 2 Εντούτοις, τα νέα ΕΚ απαντούν εκλεκτικά στη διέγερση των αιμοπεταλίων. Έτσι, τα αναγεννηθέντα ΕΚ δεν απαντούν ικανοποιητικά στη διεγερτική δράση της σεροτονίνης, των α 2 -αδρενεργικών αγωνιστών, αλλά και άλλων ουσιών που διεγείρουν την απελευθέρωση του ΝΟ μέσω της οδού της εξαρτώμενης από την ανασταλτική πρωτεΐνη G (G I ), ενώ δε χάνουν την ικανότητα απελευθέρωσης ΝΟ, σε απάντηση στη δράση του ADP και της βραδυκινίνης, που δε χρησιμοποιούν την εξαρτώμενη από τη G Ι οδό. Από πλευράς λειτουργίας, το ενδοθήλιο, τα τελευταία χρόνια, αναφέρεται ως ένας από τους μεγαλύτερους ενδοκρινείς και παρακρινείς αδένες του σώματος, διαθέτοντας περί τα 10 κύτταρα, συνολική επιφάνεια 400 m 2 και 35

36 βάρος 1,5 kg [54], ο οποίος ασκεί δυναμικό έλεγχο τόσο στα ίδια τα αγγεία όσο και στα κυκλοφορούντα κυτταρικά στοιχεία του αίματος, έχοντας ως συνέπεια την ουσιαστική συμμετοχή του τόσο στην ομαλή καρδιακή λειτουργία όσο και στην περιφερική κυκλοφορία και ρύθμιση της ιστικής αιμάτωσης. Η στρατηγική θέση του ενδοθηλίου ανάμεσα στο αγγειακό μυϊκό τοίχωμα και το κυκλοφορούν αίμα το καθιστά ικανό να λειτουργεί ως μηχανοϋποδοχέας πίεσης και ταχύτητας ροής, ενώ ταυτόχρονα να αποτελεί και το κύριο όργανο-στόχο της πιθανής αγγειακής βλάβης. Έτσι, τα ενδοθηλιακά κύτταρα, μέσω ειδικών επιφανειακών υποδοχέων, «αισθάνονται» τις μεταβολές των αιμοδυναμικών παραμέτρων, όπως για παράδειγμα της πιέσης και της ροής, καθώς και τα διάφορα νευρικά και ορμονικά ερεθίσματα (από κυκλοφορούσες, αλλά και τοπικώς παραγόμενες αγγειοδραστικές ουσίες και ουσίες-επαγωγείς) και απαντούν με τη σύνθεση και έκκριση βιολογικά δραστικών ουσιών με τις οποίες επιτυγχάνουν την αγγειακή ομοιόσταση [55,56,57]. (Εικόνα 3) Ανάλογα με τη δράση τους, οι εκκρινόμενες από τα ενδοθηλιακά κύτταρα ουσίες συμβάλλουν στις πολλαπλές, φυσιολογικές και μεταβολικές δράσεις του ενδοθηλίου, οι κυριότερες από τις οποίες αναφέρονται παρακάτω: επικοινωνία και αλληλεπίδραση μεταξύ των κυττάρων (ενδοθηλιακών, λείων μυϊκών και εμμόρφων του αίματος) ρύθμιση της τοπικής αιματικής ροής και του αγγειακού τόνου διατήρηση της δομής των αγγείων ρύθμιση της αγγειογένεσης και της κυτταρικής ανάπτυξης τροποποίηση της προσκολλητικότητας των λευκοκυττάρων και των αιμοπεταλίων στην επιφάνειά του τροποποίηση της διαπερατότητας του τοιχώματός του επαγωγή φλεγμονωδών και ανοσιακών μηχανισμών συμμετοχή σε μηχανισμούς αιμόστασης και θρομβόλυσης ρύθμιση του μεταβολισμού των λιποπρωτεϊνών Το ενδοθήλιο εκκρίνει ουσίες με εντελώς αντίθετες μεταξύ τους δράσεις, οι οποίες, επιπλέον, μπορούν να αλληλεπιδρούν και να ασκούν ρυθμιστικό 36

37 έλεγχο μεταξύ τους, ούτως ώστε να ανταποκρίνεται στα εκάστοτε ερεθίσματα και να προσαρμόζει τις τοπικές αγγειακές συνθήκες ροής. Υπό φυσιολογικές συνθήκες, στο ενδοθήλιο επικρατούν οι αγγειοδιασταλτικές ουσίες έναντι των αγγειοσυσπαστικών, οι ουσίες που αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό και την ανάπτυξη των κυττάρων έναντι των ουσιών που τα προάγουν, οι αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και αντιθρομβωτικές έναντι των αντιστοίχων τους, αντιθέτου δράσεως, ουσιών. Ως αποτέλεσμα, το φυσιολογικό ενδοθήλιο διατηρεί το αγγείο σε σχετική χάλαση και εμφανίζει ευεργετικές, αντιαθηρογόνες ιδιότητες [58-75]. Η αγγειακή ομοιόσταση προϋποθέτει την ακεραιότητα του ενδοθηλίου. Το 1980 αποδείχθηκε σε πειράματα ότι η ικανότητα των αιμοφόρων αγγείων να διαστέλλονται, απαντώντας στη δράση της ακετυλοχολίνης, εξαρτάται από την ύπαρξη άθικτου αγγειακού ενδοθηλίου [58-75]. Η εξαρτώμενη από το ενδοθήλιο, αγγειοδιαστολή, ως απάντηση στη δράση της ακετυλοχολίνης, αποδείχθηκε ότι οφείλεται στη δράση του ενδοθηλιακού παράγοντα αγγειοδιαστολής (endothelium-derived relaxing factor, EDRF) [76,77], που αργότερα αναγνωρίστηκε ότι ήταν ταυτόσημος με το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) [78]. Το συμπέρασμα αυτό οδήγησε τη βασική έρευνα στην περαιτέρω αναγνώριση και ταυτοποίηση πλειάδας αγγειοδραστικών και ρυθμιστικών παραγόντων ενδοθηλιακής προέλευσης, με πρώτη την Ενδοθηλίνη-1, τον ισχυρότερο ενδογενή αγγειοσυσπαστικό παράγοντα [79]. 37

38 Οι ουσίες που εκκρίνονται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα περιλαμβάνονται στον Πίνακα 3, όπου έχουν ταξινομηθεί ανάλογα με τον τρόπο δράσης τους. Σημειώνεται ότι η ακετυλοχολίνη προκαλεί αγγειοδιαστολή κατά τη δράση της στα ενδοθηλιακά κύτταρα και αγγειοσύσπαση κατά την απευθείας δράση της στα λεία μυϊκά κύτταρα. Α. Αγγειοδραστικές ουσίες Αγγειοδιασταλτικές ουσίες Αγγειοσυσπαστικές ουσίες Μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) Ενδοθηλίνη-1 (ΕΤ-1) Προστακυκλίνη (PGΙ 2 ) Αγγειοτενσίνη-ΙΙ (Αg-ΙΙ) Βραδυκινίνη Θρομβοξάνη Α 2 (TX A 2 ) C-νατριουρητικό πεπτίδιο (CNP) Σεροτονίνη Ισταμίνη Θρομβίνη Ακετυλοχολίνη (Ach) Προσταγλανδίνη Η 2 (PGH 2 ) Ακετυλοχολίνη Υψηλές συγκεντρώσεις νατρίου Δίαυλοι ασβεστίου. Β. Ουσίες ρυθμιστικές της ανάπτυξης των αγγειακών κυττάρων Προάγουσες την ανάπτυξη ΕΤ-1, Αg-ΙΙ, Ιντερλευκίνη-1 Αιμοπεταλιακός παράγοντας ανάπτυξης (PDGF) Βασικός αυξητικός παράγοντας ινοβλαστών (bfgf) Αυξητικός παράγ.-1 ανάλογος της ινσουλίνης (IGF-1) Ανασταλτικές της ανάπτυξης ΝΟ, Βραδυκινίνη, PGΙ 2 Θειική ηπαράνη Αυξητικός παράγοντας μετατροπής-β (TGFb) Γ. Ουσίες ρυθμιστικές της φλεγμονής και της ανοσίας IL-1, IL-6, IL-8 E-σελεκτίνη, P-σελεκτίνη, L- Παράγ. νέκρωσης όγκων-α σελεκτίνη (TNFα) Διακυτταρικό μόριο Χημειοτακτικός παράγοντας προσκόλλησης (ICAM-1) μονοκυττάρων (MCP-1) Αγγειακό μόριο προσκόλλησης Αντιγόνα του μείζονος (VCAM-1) συμπλέγματος ιστοσυμβατότητας- ΙΙ (MHC-II) Δ. Παράγοντες αιμόστασης και θρομβόλυσης ΝΟ, PGI 2 και Θειική ηπαράνη (αντιαιμοπεταλιακή δράση) Θρομβίνη, Θρομβομοδουλίνη Παράγοντας Von Willebrand (vwf) Ενεργοποιητής του ιστικού πλασμινογόνου (t-pa) Αναστολέας του ενεργοποιητή του πλασμινογόνου-1 (PAI-1) ADPάση (απαμινάση της αδενοσίνης) Πίνακας 3: Ουσίες παραγόμενες από τα ενδοθηλιακά κύτταρα 38

39 6. ΜΟΝΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ (Νitric oxide, ΝΟ) Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) είναι αέρια, διαλυτή ουσία με ημιπερίοδο ζωής λίγων δευτερολέπτων, που αντιδρά με το μοριακό οξυγόνο, παράγοντας διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ 2 ), καθώς και με το υπεροξειδικό ανιόν (Ο - 2), προς παραγωγή υπεροξειδίου του αζώτου (peroxynitrite, NO - 3) [29]. Ο χρόνος ημίσειας ζωής του στα βιολογικά υγρά είναι εξαιρετικά βραχύς (4-7 sec), ενώ οξειδώνεται ταχέως σε νιτρώδες (ΝΟ - 2 ) και νιτρικό ανιόν (ΝΟ - 3), τα οποία είναι γενικώς ανενεργά και αποβάλλονται κυρίως από τους νεφρούς, αλλά και από το έντερο [81]. Στο φυσιολογικό ενδοθήλιο των μεσαίων και μικρών αρτηριών απελευθερώνεται διαρκώς και τονικά ΝΟ σε χαμηλά επίπεδα, με σκοπό τη διατήρηση τοπικά του αγγειακού τόνου, ούτως ώστε, υπό φυσιολογικές συνθήκες, τα αγγεία να βρίσκονται σε μία σταθερή κατάσταση χάλασης που ευνοεί την ομαλή ροή του αίματος [82]. Η συνεχής βασική έκκριση ΝΟ δε συναντάται στις μεγάλες αρτηρίες αγωγής (conduit vessels) και λείπει εντελώς στις περισσότερες φλέβες. Για το λόγο αυτό, η χορήγηση νιτρωδών προκαλεί εντονότερη επίδραση στις φλέβες, παρά σε αρτηρίες που βρίσκονται κάτω από τη συνεχή επίδραση του ΝΟ [53]. Ανεξάρτητα από τη συνεχή, βασική έκκριση, η παραγωγή του NO από τα ενδοθηλιακά κύτταρα επάγεται από ποικίλα μηχανικά, χυμικά, και νευρογενή ερεθίσματα, όπως προαναφέρθηκε. Έτσι, μεταβολές πίεσης, έκτασης ή της διατμητικής τάσης των αγγείων ενεργοποιούν τη διάνοιξη διαύλων ιόντων, ενώ διάφορες κυκλοφορούσες ή τοπικά παραγόμενες ορμόνες και αγγειοδραστικές ουσίες δρουν συνδεόμενες σε υποδοχείς των ενδοθηλιακών κυττάρων. Η σύνδεση ενός αγωνιστή με τον αντίστοιχο υποδοχέα του ή η διάνοιξη των διαύλων ιόντων, προκαλεί την αύξηση της συγκέντρωσης ασβεστίου ενδοκυτταρικά και ως εκ τούτου, την ενεργοποίηση της enos προς παραγωγή ΝΟ [53]. Ένας από τους κύριους παράγοντες έκκρισης του ΝΟ είναι η διατμητική τάση του αίματος στα αρτηριακά τοιχώματα (shear stress), δηλαδή η αύξηση, in vivo, της αιματικής ροής και ειδικά της σφυγμικής. Ως αποτέλεσμα, η συνήθης αγγειοκινητική απάντηση του ενδοθηλίου στην αύξηση της αιματικής ροής είναι η αγγειοδιαστολή, που αποσκοπεί στην αντιστάθμιση αυτής της 39

40 αύξησης, όπως συμβαίνει, για παράδειγμα, κατά τη φυσική άσκηση. Επίσης, η ελάττωση της μερικής τάσης του οξυγόνου (υποξία) αυξάνει την παραγωγή του ΝΟ [83]. Στις ενδογενείς ουσίες που προκαλούν την απελευθέρωση του ΝΟ, μέσω διέγερσης υποδοχέων της κυτταρικής μεμβράνης των ενδοθηλιακών κυττάρων, περιλαμβάνονται: 1. Κυκλοφορούσες ορμόνες (κατεχολαμίνες, βαζοπρεσσίνη, οξυτοκίνη, αδρεναλίνη, καθώς και οι α 2 -αδρενεργικοί αγωνιστές και κυρίως η κλονιδίνη) 2. Ορμόνες που σχηματίζονται στα τοιχώματα των αγγείων (ισταμίνη, βραδυκινίνη, διάφορα νευροπεπτίδια και, ειδικά, η ουσία P) 3. Αιμοπεταλιακά προϊόντα (σεροτονίνη, ADP, θρομβοξάνη Α 2 ) και η θρομβίνη [53]. 6.1 Βιοσύνθεση ΝΟ. Μονοπάτι L-αργινίνης/ΝΟ H αντίδραση σχηματισμού του ΝΟ, μέσα στα κύτταρα γίνεται από το αμινοξύ L-αργινίνη και μοριακό οξυγόνο και καταλύεται από τα ένζυμα συνθάσες του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟs) [84]. Η βιοσύνθεση του ΝΟ γίνεται με την οξείδωση του τελευταίου αζώτου της γουανιδικής ομάδας της L- αργινίνης, σε δύο διαδοχικά στάδια, που περιλαμβάνουν τη μετατροπή της πρώτα σε Ν G -υδροξυ-l-αργινίνη και ακολούθως σε L-κιτρουλλίνη (Εικόνα 4). Συνυποστρώματα της αντίδρασης αυτής είναι το φωσφωρικό νικοτιναμινοαδενινοδινουκλεοτίδιο (NADPH), με τους συμπαράγοντες φλαβινοαδενινοδινουκλεοτίδιο (FAD) και φλαβινομονονουκλεοτίδιο (FMN), η αίμη και η τετραϋδροβιοπτερίνη (ΒΗ 4 ) [81]. 40 Εικόνα 4. Βιοσύνθεση του ΝΟ

41 Το βιοχημικό αυτό μονοπάτι έχει μεγάλη σημασία για τη ρύθμιση του αγγειακού τόνου, της αρτηριακής πίεσης και τη γενικότερη αντιαθηρογόνο και αντιθρομβογόνο λειτουργία των αγγείων. Η δυσλειτουργία της βιοσυνθετικής οδού του ΝΟ από την L-αργινίνη στο ενδοθήλιο έχει σαν αποτέλεσμα την ελάττωση της εξαρτώμενης από αυτό αγγειοδιαστολής, αλλά και της ευεργετικής του δράσης στην αγγειακή ομοιόσταση. Η κατάσταση αυτή καλείται ενδοθηλιακή δυσλειτουργία και αποτελεί έναν μηχανισμό με τον οποίο διάφοροι παράγοντες καρδιαγγειακού κινδύνου, όπως η υπέρταση, η υπερχοληστερολαιμία, το κάπνισμα, η υπερομοκυστεϊναιμία, ο σακχαρώδης διαβήτης και η αγγειακή φλεγμονή ασκούν τις βλαπτικές τους επιδράσεις στο αγγειακό τοίχωμα [85-90]. 6.2 Συνθάσες του ΝΟ Οι συνθάσες του ΝΟ είναι οξυγονάσες που δομικώς αποτελούνται από δύο περιοχές: α. την περιοχή προς το καρβοξυτελικό άκρο, που εμφανίζει δράση αναγωγάσης και στην οποία συνδέονται οι προσθετικές ομάδες FAD και FMN και το οξειδωτικό συνένζυμο NADPH που αφυδρογονώνεται, παρέχοντας τα απαραίτητα ηλεκτρόνια για τη σύνθεση του ΝΟ, και β. την περιοχή προς το αμινοτελικό άκρο, που παρουσιάζει δράση οξυγονάσης και η οποία περιλαμβάνει το καταλυτικό κέντρο που σχετίζεται με την παραγωγή του ΝΟ και συνδέεται με την L-αργινίνη και τις προσθετικές ομάδες αίμη και τετραϋδροβιοπτερίνη (ΒΗ 4 ). Οι δύο αυτές περιοχές χωρίζονται από μία μικρή περιοχή στην οποία συνδέεται ο συμπαράγοντας καλμοδουλίνη (CaM), ενωμένος με ιόντα ασβεστίου, (Ca 2+ /CaM). H CaM μεσολαβεί στη μετακίνηση των ηλεκτρονίων από την περιοχή της οξυγονάσης προς την περιοχή της αναγωγάσης της συνθάσης και από την ενεργότητά της ρυθμίζεται η ενζυμική δράση της συνθάσης [29]. Φυσιολογικά, όταν δηλαδή υπάρχει επάρκεια του υποστρώματος και των συμπαραγόντων της συνθάσης,, δύο ηλεκτρόνια (e - ) μεταφέρονται από το μοριακό οξυγόνο στο ένα από τα δύο άτομα αζώτου, της γουανιδινικής ομάδας της L-αργινίνης, προκαλώντας την οξείδωσή της σε ΝΟ. 41

42 Αντίθετα, σε συνθήκες έλλειψης της L-αργινίνης ή των συμπαραγόντων της enos, όπως η ΒΗ 4, καθώς και υπό την παρουσία αναστολέων της αντίδρασης, όπως η LDL-χοληστερόλη και η L-μονομεθυλ-αργινίνη (L- NMMA), ο καταλυτικός μηχανισμός της συνθάσης τροποποιείται, η φυσιολογική ροή των ηλεκτρονίων μεταξύ των δύο περιοχών διαταράσσεται και το μοριακό οξυγόνο δρα ως δέκτης ηλεκτρονίων, με αποτέλεσμα τη μετατροπή του σε υπεροξειδικό ανιόν (Ο - 2). (Εικόνα 5) Οι συνθάσες του ΝΟ συναντώνται στα κύτταρα με δύο διαφορετικές λειτουργικές μορφές: ως σταθερό δομικό συστατικό των κυττάρων (constitutive), όταν η βιοσύνθεσή είναι συνεχής και ως επαγώγιμη μορφή (inducible), όταν η βιοσύνθεσή της επάγεται. Η πρώτη μορφή ευθύνεται για τη χαμηλή και συνεχόμενη παραγωγή ΝΟ, σε επίπεδα nanomolarity, η οποία διατηρεί την ομοιόσταση των αγγείων και ασκεί κυτταροπροστατευτική δράση. Αντίθετα, η επαγώγιμη μορφή δεν εκφράζεται υπό φυσιολογικές συνθήκες, αλλά συντίθεται de novo μετά από έκθεση σε ορισμένες βακτηριακές ενδοτοξίνες (LPS) ή προφλεγμονώδεις κυτοκίνες, όπως ο παράγοντας νέκρωσης των όγκων (TNFα), η ιντερφερόνηα (IFNα) και η ιντερλευκίνη-1β (IL-1b). 42

43 Εικόνα 5. Δράση της συνθάσης του μονοξειδίου του αζώτου (enos). Επάνω: Υπό φυσιολογικές συνθήκες επάρκειας της τετραϋδροβιοπτερίνης (ΒΗ 4 ), η καταλυτική δράση της enos οδηγεί στη σύνθεση ΝΟ και L- κιτρουλλίνης. Το ΝΟ είναι μόριο με αντι-αθηρογόνο και προστατευτική για το ενδοθήλιο δράση. Κάτω: Υπό συνθήκες αυξημένου οξειδωτικού stress (υπερχοληστερολαιμία, αθηροσκλήρυνση), τα επίπεδα ΒΗ 4 μειώνονται και η ενεργοποίηση της enos οδηγεί σε αποσύζευξη της δραστικότητας των περιοχών οξυγονάσης και αναγωγάσης και επακόλουθη παραγωγή - υπεροξειδικού ανιόντος. Το Ο 2 σε συνεργασία με το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η 2 Ο 2 ) και το υπεροξυνιτρώδες (ΝΟ - 3 ) προκαλούν ενδοθηλιακή βλάβη και επιτείνουν την αθηροσκλήρυνση. (Τροποποιημένο από: Κawashima και Yokohama. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2004, 24: ) Η ενεργοποίηση της επαγώγιμης συνθάσης οδηγεί στην παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων της οξειδωτικής μορφής του ΝΟ (ελεύθερη ρίζα), της τάξεως μμolarity, στα κύτταρα όλου του τοιχώματος του αγγείου, τα οποία ασκούν τοξική δράση έναντι των παθογόνων μικροοργανισμών, αλλά έχουν και κυτταροτοξική επίδραση. O μηχανισμός αυτός έχει πολύ μεγάλη κλινική σημασία στην παθογένεση της αγγειακής φλεγμονής [91]. Μία επιπλέον σημαντική διαφορά μεταξύ των 2 μορφών του ενζύμου είναι ότι η δραστικότητα της δομικής μορφής της συνθάσης εξαρτάται από την ενδοκυτταρική συγκέντρωση ιόντων ασβεστίου. Αυτό συμβαίνει διότι η ενεργοποίηση της καλμοδουλίνης (CaM),που συνδέεται με τη μορφή αυτή, 43

44 ανταποκρίνεται στις φυσιολογικές μεταβολές των ιόντων ασβεστίου. Έτσι, κατά την ενεργοποίηση επιφανειακών υποδοχέων από τους αντίστοιχους συνδέτες τους, όπως η ακετυλοχολίνη, η βραδυκινίνη, η ισταμίνη, η ινσουλίνη, η διφωσφορική αδενοσίνη (ADP), οι β-αγωνιστές, ορισμένα νευροπεπτίδια και κυρίως η ουσία P, απελευθερώνονται ιόντα ασβεστίου (Ca ++ ) που βρίσκονται αποθηκευμένα σε ενδοκυτταρικές δεξαμενές, τα οποία συνδεόμενα με την CaM, την ενεργοποιούν, αυξάνοντας τελικά τη δραστικότητα της συνθάσης [29]. H δραστικότητα της επαγώγιμης μορφής είναι πρακτικά ανεξάρτητη των μεταβολών της συγκέντρωσης του ασβεστίου, διότι η CaM αυτής της μορφής ενεργοποιείται πλήρως σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις ασβεστίου [29,35-45]. Οι συνθάσες του ΝΟ αποτελούν οικογένεια τριών ισοενζύμων, που έχουν διαφορετική κατανομή στους διάφορους ιστούς, καθώς και διακριτούς ρόλους, εκ των οποίων τα πρώτα δύο υπάγονται στη σταθερή, δομική μορφή του ενζύμου: η νευρωνική συνθάση (neuronal-nnos, type I), η οποία εκφράζεται ως δομικό συστατικό των νευρώνων του κεντρικού και του περιφερικού νευρικού συστήματος η ενδοθηλιακή συνθάση (endothelial-enos, type II), η οποία εκφράζεται ως δομικό συστατικό της κυτταρικής μεμβράνης και των μεμβρανών του συστήματος Golgi, όλων των ενδοθηλιακών κυττάρων των αγγείων, καθώς και των ενδοκαρδιακών κυττάρων, των αιμοπεταλίων, των κυττάρων της συγκυτιοτροφοβλάστης, του πλακούντα και του επιθηλίου των κυψελίδων των πνευμόνων, και η επαγόμενη συνθάση (inducible-inos, type III), η οποία παράγεται σε όλα τα κύτταρα που εμπλέκονται στην ανοσολογική απάντηση, αλλά και στην καρδιοαγγειακή ομοιόσταση (ενδοθηλιακά, αγγειακά λεία μυϊκά κύτταρα, ουδετερόφιλα, εωσινόφιλα και μακροφάγα), Οι τρεις ισομορφές της συνθάσης του ΝΟ, nνos, enos, και inos κωδικοποιούνται από διαφορετικά γονίδια που εντοπίζονται στα χρωμοσώματα 12, 7 και 17 αντίστοιχα. 44

45 6.3 Ενδοθηλιακή συνθάση του ΝΟ (enos) H enos ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1989 από τους Palmer και Moncada [46]. Αποτελεί ένζυμο της κυτταρικής μεμβράνης, το οποίο εντοπίζεται κυρίως στο εσωτερικό ιδιαίτερων εγκολπώσεών της, που ονομάζονται caveolae, αλλά και στις μεμβράνες του συστήματος Golgi [47]. Τα caveolae της μεμβράνης, μεγέθους nm, συναντώνται συνήθως στα ενδοθηλιακά κύτταρα και στα λιποκύτταρα και οριοθετούν ένα μικροπεριβάλλον, πλούσιο σε λιποπρωτεΐνες και λιπίδια (χοληστερόλη, σφιγγολιπίδια), στο οποίο περιλαμβάνονται, σε υψηλές συγκεντρώσεις, υποδοχείς συνδεδεμένοι με πρωτεΐνες G, δίαυλοι ασβεστίου, σηματοδοτικά μόρια, μεταφορείς L-αργινίνης και αισθητήρες μηχανικής πίεσης. Τα caveolae ασκούν σημαντικό ρόλο στην ενδοκύττωση, στην πρόσληψη παθογόνων βακτηρίων και πιθανών και ιών, στην ενδοκυττάρια μετάδοση σήματος και στην ογκογένεση [92]. Η χαρακτηριστική δομή και μορφολογία των caveolae οφείλεται στην παρουσία της πρωτεΐνης καβεολίνη-1 (caveolin-1), της οποίας και τα δύο άκρα, καρβοξυτελικό και αμινοτελικό, είναι κυτταροπλασματικά και ενώνονται με μία υδρόφοβη «φουρκέτα», που εντοπίζεται στην κυτταρική μεμβράνη [93]. Η enοs στην ενεργό μορφή της είναι ομοδιμερής, αποτελείται δηλαδή από δύο όμοιες υπομονάδες. Η enοs, στο εσωτερικό των caveolae, συνδέεται σε σύμπλοκο με την πρωτεΐνη καβεολίνη-1, η οποία ασκεί ανασταλτική ρύθμιση στη δράση της συνθάσης [94]. (Εικόνα 6) 6.4 Ρύθμιση της σύνθεσης της enos Το γονίδιο της enos εδράζεται στο μακρύ σκέλος του χρωμοσώματος 7 (7q35-q36) και περιλαμβάνει 25 εξόνια. Η μεταγραφή του διεγείρεται κυρίως από την αύξηση της αιματικής ροής (δηλαδή, την αύξηση της εφαπτόμενης δύναμης της ροής στην επιφάνεια του ενδοθηλίου, που ονομάζεται διατμητική τάση, shear stress) [62], από τον αυξητικό παράγοντα μετατροπής-β (TGF-β) [96] και από τα οιστρογόνα μέσω της σύνδεσής τους με τον υποδοχέα τους (estrogen receptor, ΕR), o οποίος αποτελεί μεταγραφικό παράγοντα (γονιδιακή δράση οιστρογόνων ) [97]. 45

46 Το γονίδιο της enos δε διαθέτει στην περιοχή του προαγωγέα ένα πλήρες σημείο απάντησης του DNA στα οιστρογόνα (estrogen response element, ERE), δηλαδή μία πλήρη ρυθμιστική αλληλουχία τοu DNA με την οποία μπορεί ο ενεργοποιημένος υποδοχέας των οιστρογόνων να συνδεθεί, αλλά αρκετά ατελή (που αποτελούνται από το ήμισυ της αλληλουχίας του ERE), τα οποία όμως θεωρείται ότι λειτουργούν συνεργικά [98]. Eικόνα 6. Ενδοκυττάρια εντόπιση και δράση της enos. Αναστολή της δράσης της enos από την καβεολίνη-1 και ενεργοποίησή της από την καλμοδουλίνη. (Τροποποιημένο από: Hingorani A και Vallance P. Endothelial nitric oxide. In: Vallance PJ, Webb DJ. Vascular endothelium in human physiology and pathophysiology, 2000, p.15) To γονίδιο της enos εμφανίζει σημαντικό πολυμορφισμό (ποικιλομορφία αλληλουχιών) μεταξύ διαφορετικών ατόμων. Οι πολυμορφισμοί, οι οποίοι αφορούν μεταβολές δύο ή περισσότερων βάσεων, εντοπίζονται συνήθως στον προαγωγέα (promoter), αλλά και στα ιντρόνια του γονιδίου. Ο πολυμορφισμός στο ιντρόνιο 4 του γονιδίου πιθανόν να αποτελεί δείκτη στεφανιαίας νόσου και μπορεί, επιπλέον, να είναι δείκτης του παραγόμένου από το ένζυμο ΝΟ ή ακόμα και ρυθμιστής της παραγωγής του [99]. Ακόμη, ο πολυμορφισμός Glu298Αsp (αντικατάσταση του γλουταμικού, στη θέση 298, από ασπαραγινικό), που έχει παρατηρηθεί σε Καυκάσιους και Ιάπωνες, έχει 46

47 συσχετιστεί με μεγάλο αριθμό καρδιαγγειακών νοσημάτων, συμπεριλαμβανομένης της ιδιοπαθούς υπέρτασης, του σπασμού των στεφανιαίων, της στεφανιαίας αθηροσκλήρυνσης, του εμφράγματος του μυοκαρδίου και της προεκλαμψίας [100,101]. 6.5 Ρύθμιση της δραστικότητας της enos Η ενεργότητα της enos αυξάνει παράλληλα με την αύξηση της ενδοκυττάριας συγκέντρωσης του ασβεστίου και της συνεπαγόμενης ενεργοποίησης της καλμοδουλίνης (CaM) [35-45], η οποία έχει σαν αποτέλεσμα την αποσύνδεση της καβεολίνης-1 από το σύμπλοκο με την enos [102]. Η καβεολίνη-1 και η CaM αποτελoύν αντίθετης δράσης ρυθμιστές της ενεργότητας της enos, δηλαδή η καβεολίνη-1 δρα ως αλλοστερικός αναστολέας της enos και η CaM ως αλλοστερικός ενεργοποιητής της [103]. Το μικροπεριβάλλον των caveolae πιθανόν να ρυθμίζει ουσιαστικά τη δραστικότητα της enos, μέσω ρύθμισης της τοπικής συγκέντρωσης της αργινίνης και των συμπαραγόντων της enos [104]. Επιπλέον, η ενεργότητα της enos μπορεί να υποστεί μετα-μεταφραστική τροποποίηση (φωσφωρυλίωση σερίνης ή τυροσίνης), κατά την έκθεση του ενζύμου στη δράση αγωνιστών και shear stress. Η ενδοθηλίνη-1, ο ισχυρότερος αγειοσυσπαστικός παράγοντας, συνδεόμενη στους ενδοθηλιακούς υποδοχείς της ΕΤ Β, προκαλεί την ενεργοποίηση της enos, μέσω της αύξησης της συγκέντρωσης του κυτταροπλασματικού ασβεστίου και της επακόλουθης ενεργοποίησης της καλμοδουλίνης [105,106]. Τα οιστρογόνα, ασκώντας άμεση, μη γονιδιακή δράση, κατά τη σύνδεσή τους με τον επιφανειακό υποδοχέα των οιστρογόνων (ERα), ενεργοποιούν την enos, μέσω διέγερσης των G-πρωτεϊνών και της οδού της κινάσης της φωσφατιδυλοϊνοσιτόλης (PI3-kinase/Akt/eNOs pathway) [107,108]. H HDL, επίσης, διατηρεί σταθερή τη δομή των caveolae και τη λειτουργικότητα της enos, την οποία και ενεργοποιεί μέσω της σύνδεσής της με επιφανειακό υποδοχέα [ ]. Αντίθετα, η CRP δρα ανταγωνιστικά και προκαλεί απενεργοποίηση της enos [ ]. 47

48 Αγγειογενετικοί παράγοντες, όπως ο αυξητικός παράγοντας του αγγειακού ενδοθηλίου (vascular endothelium growth factor, VEGF), ο βασικός παράγοντας ανάπτυξης των ινοβλαστών (basic fibroblast growth factor, bfgf) και ο αυξητικός παράγοντας μετατροπής β (transforming growth factor beta, TGFβ) διεγείρουν την έκφραση της enos και ενεργοποιούν την έκκριση του ΝΟ, το οποίο θεωρείται βασικός παράγοντας αγγειογένεσης [113,114]. Ενδογενείς αναστολείς της enos προκύπτουν κατά την υδρόλυση πρωτεϊνών, που έχουν υποστεί μεθυλίωση των αμινοξέων αργινίνης. Έτσι, τα αμινοξέα ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (ADMA) και μονομεθυλ-αργινίνη (L- NMMA), αναστέλλουν ανταγωνιστικά τη δράση της enos in vivo και συνεπώς την παραγωγή του NO [ ] L-αργινίνη Το αμινοξύ L-αργινίνη αποτελεί το φυσικό υπόστρωμα της ενδοθηλιακής συνθάσης (enos), κατά την αντίδραση βιοσύνθεσης του ΝΟ [84]. Η L- αργινίνη βρίσκεται στο πλάσμα σε συγκέντρωση μm και η είσοδός της στα κύτταρα γίνεται, κυρίως, μέσω του συστήματος μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y +[78].Η συγκέντρωσή της στο εσωτερικό των ενδοθηλιακών κυττάρων φτάνει έως και 2000 μμ [122]. Η συγκέντρωση αυτή είναι κατά πολύ υψηλότερη από την απαιτούμενη, με βάση την Κm του ενζύμου για την L-αργινίνη (7-19 μμ) και συνεπώς, σε καμία περίπτωση, δεν θα έπρεπε να επηρεάζεται η δραστικότητα του ενζύμου από μεταβολές του υποστρώματος. Εντούτοις, κλινικές μελέτες σε ανθρώπους in vivo, στηρίζουν την άποψη ότι η εξωγενής χορήγηση περίσσειας L-αργινίνης αυξάνει την παραγωγή του ΝΟ. Ο μηχανισμός του φαινομένου αυτού, που ονομάζεται παράδοξο αργινίνης, είναι πιθανόν να βασίζεται στην ύπαρξη των ενδογενών αναστολέων της enos, Ν G -μονομεθυλ-l-αργινίνης (L-NMMA) και ασυμμετρικής διμεθυλαργινίνης (ADMA), οι οποίοι προκύπτουν από τη μεθυλίωση της L-αργινίνης και οι οποίοι δρουν ανταγωνιστικά στη θέση σύνδεσης του ενζύμου με την L-αργινίνη [123]. (Εικόνα 7) 48

49 6.6.1 Μεθυλίωση L-αργινίνης Η μεθυλίωση των πρωτεϊνών αποτελεί μηχανισμό μετα-μεταφραστικής τροποποίησης, που έχει ως αποτέλεσμα τη μη αναστρέψιμη μεταβολή της τεταρτοταγούς τους δομής και, συνεπώς, την τροποποίηση των φυσικοχημικών τους ιδιοτήτων, καθώς και της λειτουργίας και του φυσιολογικού ρόλου τους. Μεθυλίωση αργινίνης υφίστανται διάφορες κατηγορίες πρωτεϊνών, όπως η μυελίνη, οι ιστόνες, οι μη ιστόνες και άλλες πρωτεΐνες, που εμπλέκονται σε διάφορα στάδια του κυτταρικού κύκλου (μεταγραφή, μετάφραση, μετάδοση σήματος) [124]. Η αντίδραση της μεθυλίωσης της αργινίνης καταλύεται από ομάδα ενζύμων, που ονομάζονται πρωτεϊνικές-ν-μεθυλoτρανσφεράσες (PRMTs) ή πρωτεϊνικές μεθυλάσες, οι οποίες καταλύουν τη μεταφορά μιας ή περισσοτέρων μεθυλομάδων στα συνδεδεμένα σε πρωτεΐνες ή πεπτίδια, υπολείμματα της L-αργινίνης και διακρίνονται σε PRMTs τύπου Ι και τύπου ΙΙ [125]. Τα ένζυμα αυτά χρησιμοποιούν ως δότη μεθυλικής ομάδας, την S- αδενοσυλoμεθειονίνη (SAM), η οποία είναι ενδιάμεσο προϊόν του κύκλου μεθειονίνης-ομοκυστεϊνης, ενώ παραπροϊόν της αντίδρασης είναι η S- αδενοσυλομοκυστεϊνη (SAH). Kαι οι δύο SAM και SAH επηρεάζουν το ρυθμό της μεθυλίωσης της αργινίνης, η SAM ενισχύοντας και η SAH αναστέλλοντας ασθενώς τη δραστικότητα της PRMT [126]. 49

50 Εικόνα 7. Παράδοξο αργινίνης Οι PRMTs τύπου 1 καταλύουν τη σύνθεση της ασυμμετρικής διμεθυλαργινίνης (Ν G - Ν G -διμεθυλ-l-αργινίνη, ADMA), ενώ οι PRMTs τύπου 2 μεθυλιώνουν και τα δύο άζωτα της γουανιδικής ομάδας της αργινίνης, με αποτέλεσμα το σχηματισμό της συμμετρικής διμεθυλαργινίνης (Ν G, Ν G -Lαργινίνη, SDMA). Η μεθυλίωση της L-αργινίνης με ένα μόνο μεθύλιο καταλύεται και από τους δύο τύπους των PRMTs και οδηγεί στο σχηματισμό της Ν G -μονομεθυλ-l-αργινίνης (L-NMMA) [125]. Η συγκέντρωση της ADMA είναι περίπου δεκαπλάσια από τη συγκέντρωση L-NMMA και για το λόγο αυτό η ADMA αποτελεί τον κύριο αναστολέα της ΝΟs [.127] Mετά την υδρόλυση των μεθυλιωμένων πρωτεϊνών, οι ελεύθερες μεθυλαργινίνες εμφανίζονται στο κυτταρόπλασμα και δεν ξαναχρησιμοποιούνται εκ νέου για τη σύνθεση πρωτεϊνών. Η κάθαρση του πλάσματος και από τις τρεις μεθυλαργινίνες γίνεται μέσω των νεφρών. 50

51 Συνοπτικά, η ενδογενής μεθυλίωση της L-αργινίνης, οδηγεί στην παραγωγή τριών διαφορετικών παραγώγων της: α. των ασυμμετρικών ισομερών, μονομεθυλ-αργινίνη (L-NMMA) και ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (ADMA), που αποτελούν αναστολείς των συνθασών του ΝΟ (NOs) και β. της συμμετρικής διμεθυλαργινίνης (SDMA), που είναι το στερεοϊσομερές της ADMA και δεν έχει καμία ανασταλτική δράση στις ΝΟs [128]. 6.7 Τρόπος δράσης του ΝΟ. Το ΝΟ αποτελεί ένα λιποδιαλυτό, σηματοδοτικό μόριο που παράγεται κυρίως στα ενδοθηλιακά κύτταρα, αλλά και στα αιμοπετάλια και διαχέεται εύκολα στον αυλό των αγγείων ή σε γειτονικά κύτταρα-στόχους, έχει δηλαδή παρακρινή δράση [83]. Το ΝΟ συμμετέχει στη λειτουργία του νευρικού, του ανοσολογικού και του καρδιαγγειακού συστήματος [83] και λαμβάνει μέρος σε πολλούς μηχανισμούς των κυττάρων, όπως η νευροδιαβίβαση, η χάλαση, η φλεγμονή και ο κυτταρικός θάνατος, προκαλώντας μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις σε πρωτεΐνες. Έτσι, το ΝΟ προκαλεί οξείδωση, νιτροσυλίωση (προσθήκη ΝΟ) και μη αναστρέψιμη νίτρωση (προσθήκη ΝΟ 2 ) στις πρωτεΐνες [29]. Το ΝΟ είναι ο ισχυρότερος ενδογενής αγγειοδιασταλτικός παράγοντας, που εκκρίνεται από τα υγιή ενδοθηλιακά κύτταρα και ο κύριος εκφραστής της εξαρτώμενης από το ενδοθήλιο αγγειοδιαστολής [129]. Η ισχυρή αγγειοδιασταλτική του δράση ήταν αυτή που οδήγησε και στην ανακάλυψή του, το 1980 από τους Furchgott και Zawadski, και στην ονομασία του ως παράγοντα διαστολής προερχόμενου από το ενδοθήλιο (endothelium-derived relaxing factor, EDRF) [32], ενώ μερικά χρόνια αργότερα, ο EDRF ταυτοποιήθηκε ως η ίδια ουσία με το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) [76,77]. Εκκρινόμενο συνεχώς σε χαμηλά επίπεδα βασικής έκκρισης, της τάξης των 10-9 έως 10-7 Μ, από τα ενδοθηλιακά κύτταρα των αρτηριών και των αρτηριδίων, το ΝΟ συμβάλλει στη ρύθμιση του βασικού αγγειακού τόνου[130]. Η αύξηση της παραγωγής του, ως απάντηση του ενδοθηλίου σε διάφορα ερεθίσματα, προκαλεί αγγειοδιαστολή. Ακόμη, το ΝΟ μπορεί έμμεσα να 51

52 τροποποιεί τον αγγειακό τόνο, αναστέλλοντας την έκκριση των αγγειοσυσπαστικών ουσιών και εξασθενώντας την αγγειοσυσπαστική διέγερση του συμπαθητικού. Πράγματι, έχει βρεθεί ότι σε υποξικό περιβάλλον το ΝΟ καταστέλλει την παραγωγή της ενδοθηλίνης-1 [131]. Εντούτοις, σε shock, που οφείλεται στη δράση ενδοτοξινών, η υπέρμετρη αύξηση του ΝΟ οδηγεί σε αγγειοδιαστολή, φλεβική διάταση, υπόταση και τελικά στην εγκατάσταση καρδιακής δυσλειτουργίας [ ]. Σε κυτταρικό επίπεδο, το ΝΟ ως πρώτος αγγελιοφόρος στα κύτταραστόχος, ενεργοποιεί τη διαλυτή γουανυλική κυκλάση (sgc), συνδεόμενο αντιστρεπτά με το σίδηρο (Fe ++ ) της αίμης του ενζύμου (νιτροσυλίωση), με αποτέλεσμα την παραγωγή κυκλικής μονοφωσφορικής γουανοσίνης (guanosine-3,5-monophosphate, cgmp) από την τριφωσφωρική γουανοσίνη (GTP) [ ]. (Εικόνα 8) 52 GTP: τριφωσφωρική γουανοσίνη, cgmp: κυκλική μονοφωσφορική γουανοσίνη, GC: γουανυλική κυκλάση Εικόνα 8. Το βιοχημικό μονοπάτι μετάδοσης του σήματος του ΝΟ στις λείες μυϊκές ίνες και η ευοδωτική επίδραση αγωνιστών της enos. (Τροποποιημένο από Behrendt και Ganz, Am J Cardiol 2002, 90 suppl, 40L- 48L) 225 Στα ΛΜΚ, που αποτελούν και το κύριο κύτταρο-στόχο, η αύξηση του cgmp (δεύτερος αγγελιοφόρος) ενεργοποιεί τις cgmp-εξαρτώμενες πρωτεϊνικές κινάσες, με αποτέλεσμα τη φωσφορυλίωση των εξαρτώμενων από το ασβέστιο, διαύλων καλίου και την επακόλουθη αναστολή της εισροής ασβεστίου στο κύτταρο, καθώς και σε ελάττωση της διέγερσης των κινασών των ελαφρών αλύσεων της μυοσίνης από το σύμπλεγμα ασβεστίου-

53 καλμοδουλίνης. Τελικό αποτέλεσμα της μετάδοσης του σήματος του ΝΟ είναι η ελάττωση του ρυθμού της φωσφορυλίωσης ή και η αποφωσφορυλίωση (μέσω ενεργοποίησης φωσφατασών) των ελαφρών αλύσεων της μυοσίνης, η ελάττωση της τάσης και, επομένως, η χάλαση των λείων μυϊκών ινών. Παρόμοια βιολογική δράση έχει το ΝΟ και σε άλλα κύτταρα-στόχους. Ετσι, το ΝΟ ελέγχει την αντιδραστικότητα των αιμοπεταλίων διεγείροντας την ενδοαιμοπεταλιακή παραγωγή του cgmp, το οποίο στη συνέχεια προκαλεί τη φωσφορυλίωση πρωτεϊνών που ρυθμίζουν την ενεργοποίηση και την προσκόλληση των αιμοπεταλίων. Επιπλέον, το ΝΟ συμμετέχει σε ποικίλες διεργασίες της ενδοθηλιοεξαρτώμενης ρύθμισης της ομοιόστασης των αγγείων. (Εικόνα 9) Μέρος του εκκρινόμενου από το ενδοθήλιο αλλά και από τα αιμοπετάλια ΝΟ, απελευθερώνεται ενδοαυλικά, όπου, σε συνεργασία με την προστακυκλίνη, αναστέλλει την προσκόλληση των αιμοπεταλίων στην ενδοθηλιακή επιφάνεια, καθώς και τη συσσώρευση και συγκόλλησή τους. Με τον τρόπο αυτό παρεμποδίζει το σχηματισμό θρόμβου και την πρόκληση αγγειακής απόφραξης, (αντιθρομβωτική δράση) [146]. Το ΝΟ, ακόμη, συμβάλλει σημαντικά στη διατήρηση της δομής των αγγείων, διότι αναστέλλει την αύξηση και τον πολλαπλασιασμό των λείων μυϊκών ινών, καθώς και την έκκριση των αυξητικών παραγόντων (αντιαυξητική δράση) [147] και των μορίων προσκόλλησης [93], και συνεπώς την προσκόλληση και διείσδυση των μακροφάγων στο αγγειακό τοίχωμα [149], εμποδίζοντας έτσι την έναρξη και την εξέλιξη της αθηρωματικής πλάκας (αντιφλεγμονώδης δράση). Το ΝΟ, σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις, αποτελεί παράγοντα επιβίωσης των ενδοθηλιακών κυττάρων, αφού αναστέλλει την απόπτωσή τους και προάγει τον πολλαπλασιασμό τους, ενώ γενικότερα συμβάλλει στη μετανάστευσή τους. Επιπλέον, το ΝΟ ευοδώνει την αγγειογένεση, επάγοντας τη σύνθεση και την έκκριση VEGF και ιντεγκρινών που αλληλεπιδρώντας με μόρια της θεμέλιας ουσίας, ενεργοποιούν το σχηματισμό ψευδοποδίων των ενδοθηλιακών κυττάρων και συνεργούν στη διαλυτοποίηση της θεμέλιας ουσίας, μαζί με τον ενεργοποιητή του πλασμινογόνου, τύπου ουροκινάσης [95,150,151,152,153]. 53

54 Τέλος, το ΝΟ συμπεριφέρεται ως ενεργός ελεύθερη ρίζα, διότι περιέχει ασύζευκτο ηλεκτρόνιο και αλληλεπιδρά εύκολα με τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (υπεροξειδωτικά ανιόντα), τις οποίες και εξουδετερώνει. Ειδικότερα, σε σχετικά χαμηλές συγκεντρώσεις, της τάξης του 10-5 Μ, το ΝΟ ελέγχει ανασταλτικά την έκκριση και την τοξική δράση των υπεροξειδίων στα βιολογικά μόρια, όπως, για παράδειγμα, την οξείδωση της χοληστερόλης χαμηλής πυκνότητας (LDL) [ , ] (αντιοξειδωτική δράση). Εικόνα 9. Ευεργετικές δράσεις του NO στο καρδιαγγειακό σύστημα. (Τροποποιημένο από Böger RH. Cardiovasc Res 2003, 59: ) Η συγκέντρωση των ελευθέρων ριζών οξυγόνου (ΕΡΟ), οι οποίες παράγονται φυσιολογικά στα μιτοχόνδρια, ως αποτέλεσμα του οξειδωτικού μεταβολισμού, αυξάνεται σε διαταραχή του ενδομιτοχονδριακού συστήματος μεταφοράς ηλεκτρονίων, λόγω υποξίας ή ισχαιμίας, καθώς και υπό την επίδραση προδιαθετικών παραγόντων αθηροσκλήρυνσης, όπως ο σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2, η υπερχοληστερολαιμία, η υπέρταση και το κάπνισμα. Η αυξημένη συγκέντρωση των ΕΡΟ προκαλεί την ενεργοποίηση του παράγοντα NFκΒ μέσω φωσφορυλίωσης και αποσύνδεσής του από την ανασταλτική πρωτεΐνη ΙκΒα, με την οποία βρίσκεται συνδεδεμένος, σε ανενεργή μορφή, στο κυτταρόπλασμα. Ο ελεύθερος ΝFκΒ μετακινείται στον πυρήνα του κυττάρου και προκαλεί τη μεταγραφή προαθηρογόνων γονιδίων, όπως των προσκολλητικών μορίων και της χημειοτακτικής πρωτεΐνης MCP-1. 54

55 To NO αναστέλλει αυτήν την αθηρογόνο διαδικασία, αφενός μεν εξουδετερώνοντας τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου αφετέρου δε επάγοντας τη μεταγραφή και τη δραστικότητα της πρωτεΐνης ΙκΒα και μειώνει έτσι σημαντικά το ενδοκυττάριο οξειδωτικό stress [154]. (Εικόνα 10) Η αντιθρομβωτική, αντιφλεγμονώδης και αντιοξειδωτική ιδιότητα του ΝΟ το καθιστούν ως το κατεξοχήν ενδογενές αντιαθηρογόνο μόριο. Εικόνα 10. H παρουσία παραγόντων καρδιαγγειακού κινδύνου συμβάλλει στην αύξηση της παραγωγής υπεροξειδίου (Ο 2 - ), η οποία οδηγεί σε ενεργοποίηση του μεταγραφικού παράγοντα ΝFκΒ. Ο ΝFκB αποδεσμεύεται από τον ανασταλτικό παράγοντα ΙκΒα και μετατοπίζεται προς τον πυρήνα, όπου διεγείρει τη μεταγραφή προαθηρογόνων γονιδίων, όπως αυτό του αγγειακού μορίου προσκόλλησης VCAM-1 και της χημειοτακτικής μονοκυτταρικής πρωτεΐνης MCP-1. To NO μπορεί να αναστείλει αυτήν τη διαδικασία δεσμεύοντας τα ανιόντα υπεροξειδίου και διεγείροντας τη μεταγραφή και τη δραστικότητα του ΙκΒα. (Τροποποιημένο από: Bagnall AJ, Webb DJ. Vascular endothelium in human physiology and pathophysiology, 2000, p.151) Ωστόσο, σε υψηλότερες συγκεντρώσεις το ΝΟ μπορεί να εμφανίσει και τοξική δράση, η οποία αποδίδεται στην ταχεία και μεγάλη παραγωγή υπεροξειδίου του αζώτου (peroxynitrite, NO - 3), ενός μορίου με υψηλή αντιδραστικότητα, που αποτελεί προϊόν της αντίδρασης του ΝΟ με το υπεροξειδικό ανιόν (Ο - 2), όπως περιγράφεται στην αντίδραση: Ο 2-1 +ΝΟ -1 ΟΝΟΟ - Η δραστική αυτή ρίζα μπορεί να προκαλέσει υπεροξείδωση των λιπιδίων, μη αντιστρεπτή νίτρωση της τυροσίνης των πρωτεϊνών και βλάβες 55

56 στο DNA του πυρήνα, με αποτέλεσμα την κυτταρική δυσλειτουργία [155]. Απενεργοποίηση των ριζών ΝΟ 3 γίνεται κατά την ένωσή τους με θειόλες, αντιοξειδωτικές ουσίες μικρού μοριακού βάρους ή σάκχαρα, που δρούν ως καθαριστές (scavengers) Αναστολείς της βιοσύνθεσης του ΝΟ Το 1992 υποστηρίχθηκε, για πρώτη φορά, ότι οι ουσίες που αποτελούν μονο-ή δι-μεθυλιωμένα παράγωγα της L-αργινίνης δρουν ως αναστολείς της σύνθεσης του ΝΟ in vivo [ ]. H ADMA, που ανήκει σε αυτήν την ομάδα ουσιών, μπορεί να βρεθεί σε αρκετά υψηλή συγκέντρωση, ικανή να αναστέλλει τη σύνθεση του ΝΟ. Επιπλέον, παρατηρήθηκε ότι η προσθήκη ADMA, που είχε απομονωθεί από ούρα ανθρώπου, σε καλλιέργεια ανθρώπινων κυττάρων προκαλούσε in vitro σημαντική δοσοεξαρτώμενη αναστολή της παραγωγής ΝΟ από τα κύτταρα αυτά. Επιπρόσθετα, η ενδαρτηριακή έγχυση ADMA οδήγησε σε αύξηση του αρτηριακού τόνου, πιθανώς λόγω της in vivo αναστολής της NO-εξαρτώμενης αγγειοδιαστολής [156]. Στη συνέχεια, μεγάλος αριθμός πειραματικών μελετών, έδειξε ότι η ΑDMA αναστέλλει in vitro την παραγωγή του ΝΟ μέσα σε ένα εύρος τιμών που συναντάται στο πλάσμα ασθενών με καρδιαγγειακές ή μεταβολικές νόσους [157,158]. Ομοίως, η ADMA προκαλεί δοσοεξαρτώμενη αναστολή της παραγωγής του ΝΟ σε καλλιέργειες μακροφάγων ανθρώπων, τα οποία εκφράζουν την επαγώγιμη ισομορφή του ενζύμου συνθάση του ΝΟ (inos) [156]. Τέλος, πειράματα με απομονωμένες και κεκαθαρμένες, μονοκλωνικές ισομορφές συνθάσης του ΝΟ, καθώς επίσης και κλινικές μελέτες σε ασθενείς με ποικίλες συγκεντρώσεις αυτής της ουσίας στο πλάσμα, έδειξαν ότι η ADMA προκαλεί δοσοεξαρτώμενη αναστολή της παραγωγής ΝΟ in vitro και in vivo αντίστοιχα [86,159]. Η συνθετικώς παραγόμενη L-NMMA, που είναι ένα από τα τρία ισομερή, παράγωγα μεθυλίωσης της L-αργινίνης, μπορεί in vitro να αναστείλει ανταγωνιστικά τη συνθάση του ΝΟ. Βέβαια, η ενδογενής L-NMMA βρίσκεται στον ορό σε πολύ χαμηλή συγκέντρωση (10 φορές χαμηλότερη συγκέντρωση από την ADMA) και, ενδεχομένως, να μην ασκεί κανένα ρόλο στην in vivo ρύθμιση της παραγωγής μονοξειδίου του αζώτου [128]. 56

57 Αντίθετα από τα ασύμμετρα ισομερή της, η συμμετρική διμεθυλαργινίνη (SDMA), όπως προαναφέρθηκε, δεν έχει καμία απολύτως επίδραση στη δραστικότητα της συνθάσης του ΝΟ [128]. 7. ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΚΗ ΔΙΜΕΘΥΛΑΡΓΙΝΙΝΗ (Asymmetric dimethylarginine, ADMA) Η ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (Asymmetric dimethylarginine, ADMA) είναι αμινοξύ που σχηματίζεται ως φυσιολογικό παραπροϊόν του συνεχούς πρωτεϊνικού μεταβολισμού των κυττάρων, όλων των ιστών, ανιχνεύεται στο πλάσμα και εκκρίνεται στα ούρα. Από άποψη δομής, η ADMA εμφανίζει ομολογία με το αμινοξύ L-αργινίνη, διαφέροντας από αυτό μόνο στο ότι διαθέτει δύο μεθυλικές ομάδες στο τελευταίο άζωτο της γουανιδικής ομάδας. Ο κύριος μηχανισμός δράσης της ADMA είναι η ανταγωνιστική αναστολή της συνθάσης του ΝΟ [156] και συνεπώς η πρόκληση σημαντικών βιολογικών δράσεων στο καρδιαγγειακό σύστημα. Κλινικές μελέτες επισημαίνουν ότι τα επίπεδα ADMA αποτελούν δείκτη της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και των καρδιαγγειακών νοσημάτων [ ]. 7.1 Βιοσύνθεση της ADMA H βιοσύνθεση της ADMA in vivo συμβαίνει ενδοκυτταρίως κατά τη μη αναστρέψιμη μεθυλίωση των υπολειμμάτων L-αργινίνης των διαφόρων 57

58 πρωτεϊνών, κυρίως του πυρήνα, με τη δράση των μεθυλοτρανσφερασών τύπου 1 (PRMTs τύπου 1) [120,121]. Δότης μεθυλικής ομάδας στην αντίδραση αυτή είναι η S-αδενοσυλoμεθειονίνη (SAM), η οποία είναι ενδιάμεσο προϊόν του μεταβολικού δρόμου μεθειονίνης-ομοκυστεϊνης [122], ενώ παραπροϊόν της αντίδρασης είναι η S-αδενοσυλομοκυστεϊνη (SAH). Kαι οι δύο, SAM και SAH, επηρεάζουν το ρυθμό της μεθυλίωσης της αργινίνης, η SAM ενισχύοντας και η SAH αναστέλλοντας ασθενώς τη δραστικότητα των PRMTs [164]. (Εικόνα 11) Εικόνα 11. Σχηματική αναπαράσταση των βιοχημικών δρόμων που σχετίζονται με την ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (ADMA). (Τροποποιημένο από Böger RH. Cardiovasc Res 203, 59: ) Μέχρι σήμερα δεν έχει βρεθεί κάποια οδός βιοσύνθεσης της ADMA από ελεύθερη αργινίνη [128]. Έτσι, η ποσότητα της παραγόμενης ADMA στο κύτταρο εξαρτάται από το ρυθμό του πρωτεϊνικού μεταβολισμού και της μεθυλίωσης της αργινίνης [128]. Επιπλέον, υπάρχουν και πειραματικά στοιχεία που συσχετίζουν τις μεταβολές των επιπέδων έκφρασης των PRMTs με την παραγωγή της ADMA [126]. Στο καρδιαγγειακό σύστημα, οι PRMTs τύπου 1 εκφράζονται στα καρδιακά κύτταρα, στις λείες μυϊκές ίνες των αγγείων και στα ενδοθηλιακά κύτταρα με τέσσερεις ισομορφές [PRMT-1,3,4 και 6] [126]. Eνδιαφέρον είναι ότι η έκφραση της ισομορφής PRMT-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα επάγεται από τη διατμητική τάση του αίματος (shear stress) μέσω ενεργοποίησης του NFκΒ [1165] και από τη δράση της LDL χοληστερόλης, οξειδωμένης και μη [126], ενώ, επιπλέον, η πρωτεϊνική 58

59 μεθυλίωση αυξάνεται κατά την αναπαραγωγή των κυττάρων, με αποτέλεσμα την αντίστοιχη αύξηση στα επίπεδα της ADMA του πλάσματος [126,167]. Η ημερήσια παραγωγή ΑDMA στον άνθρωπο εκτιμάται ότι είναι περίπου 300 μmol (60 mg) [1168,169,170], εκ των οποίων λιγότερο από 10% απεκκρίνονται από τους νεφρούς και το ήπαρ [171]. Τα ενδοκυττάρια επίπεδα της ADMA, αν και δεν είναι επακριβώς γνωστά, θεωρείται ότι είναι 8 έως 10 φορές υψηλότερα από τα αντίστοιχα επίπεδα στο πλάσμα, γεγονός που οφείλεται στην ιδιότητα του συστήματος μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y+ να συμπυκνώνει τις μεθυλαργινίνες στο εσωτερικό των κυττάρων [128]. Τα φυσιολογικά επίπεδα ADMA στο πλάσμα εκτιμάται ότι είναι χαμηλότερα του 1 μmole/l. Τα επίπεδα ADMA αυξάνονται μετρίως (2-3 φορές πάνω από τα φυσιολογικά επίπεδα) σε ποικίλες κλινικές καταστάσεις [128], ενώ σε ασθενείς με νεφρική ανεπάρκεια τα επίπεδα ADMA δεκαπλασιάζονται και υποχωρούν δύσκολα μετά από αιμοκάθαρση, λόγω της ισχυρής σύνδεσης των μορίων ADMA με πρωτεΐνες του πλάσματος, παρουσιάζοντας χαρακτηριστικά ουραιμικής τοξίνης [156,172]. Συνοπτικά, η συσσώρευση ADMA στο πλάσμα μπορεί να συμβεί μέσω τεσσάρων μηχανισμών: 1. Αύξηση πρωτεϊνικής μεθυλίωσης, μέσω PRMTs 2. Αύξηση πρωτεόλυσης και απελευθέρωσης μεθυλαργινινών (σε υπερκαταβολικές καταστάσεις, όπως η ενδοτοξιναιμία [173] και ο υπερθυρεοειδισμός [174]) 3. Ελάττωση νεφρικής κάθαρσης (νεφρική ανεπάρκεια, αιμορραγικό ή σηπτικό shock) 4. Ελάττωση του καταβολισμού μέσω της DDAH Τα μόρια ADMA που εκκρίνονται στο κυτταρόπλασμα μετά από την πρωτεόλυση των μεθυλιωμένων πρωτεϊνών, απελευθερώνονται στον εξωκυττάριο χώρο και το πλάσμα, μέσω του συστήματος μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y +[111], το οποίο εδράζεται στις εγκολπώσεις της κυτταρικής μεμβράνης (caveolae) και μέσω του ίδιου συστήματος, προσλαμβάνονται και από τα κύτταρα άλλων ιστών [168,169,170]. (Εικόνα 12). Το σύστημα μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y + συμπυκνώνει τις μεθυλαργινίνες στο εσωτερικό των ενδοθηλιακών κυττάρων, με αποτέλεσμα 59

60 τα ενδοκυττάρια επίπεδα ADMA να είναι υψηλότερα από τα επίπεδα της κυκλοφορίας [128]. Έτσι, μόρια ADMA που παράγονται από ένα είδος κυττάρων μπορούν να αναστείλουν την ΝΟs κάποιου άλλου είδους κυττάρων. Αυτό έχει αποδειχθεί ότι ισχύει μεταξύ μακροφάγων και ενδοθηλιακών κυττάρων [175] και είναι πολύ πιθανό να συμβαίνει μεταξύ λείων μυϊκών και ενδοθηλιακών κυττάρων, ενώ δεν αποκλείεται να αποτελεί και κάποιο τύπο διακυτταρικού σήματος [176]. Εικόνα 12. Δράση και μεταβολισμός της ADMA. [A] Η ADMA και η L-NMMA αναστέλλουν τις συνθάσες του ΝΟ. [B] H αργινίνη, μέσω της δράσης των PRMTs, μονο- ή διμεθυλιώνεται. Η S- αδενοσυλομεθειονίνη (SAM) λειτουργεί ως δότης μεθυλίων. Κατά την πρωτεόλυση, οι μεθυλαργινίνες (L-NMMA, SDMA και ADMA) απελευθερώνονται στο κυτταρόπλασμα [Γ] Η DDAH μεταβολίζει την ADMA και την L-NMMA σε κιτρουλλίνη και διμεθυλαμίνη ή μεθυλαμίνη, αντίστοιχα. [Δ] Οι μεθυλαργινίνες ανταγωνίζονται την L-αργινίνη στο επίπεδο της μεταφοράς της, από και προς το εσωτερικό του κυττάρου, μέσω του συστήματος μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y+. (Τροποποιημένο από Smith και Vallance Curr Pharm Des 2005,11: ) Μεταβολισμός της ADMA Τα ενδοκυττάρια μόρια ΑDMA μεταβολίζονται σε ποσοστό περίπου 90%, με τη δράση του ενζύμου διμεθυλαμινο-υδρολάση της διμεθυλαργινίνης (Ν G, Ν G-dimethylarginine dimethylaminohydrolase, DDAH) σε L-κιτρουλλίνη και διμεθυλαμίνη [171,177]. Η DDAH προκαλεί τη διάσπαση της γουανιδινικής ομάδας του μορίου της ADMA, μέσω της δράσης μιας κυστεΐνης που βρίσκεται στο ενεργό κέντρο του 60

61 ενζύμου [178]. Η αντικατάσταση της συγκεκριμένης κυστεΐνης από σερίνη καθιστά το ένζυμο ανενεργό [179]. Η DDAH μεταβολίζει και την L-NMMA σε κιτρουλλίνη και μεθυλαμίνη, αλλά δεν έχει καμία επίδραση στην SDMA [180]. Η DDAH συναντάται σε 2 ισομορφές, τη DDAH-1 και τη DDAH-2, που έχουν μεταξύ τους 62% ομολογία, παρόμοια δράση, αλλά διαφορετική κατανομή στα ανθρώπινα κύτταρα [181]. Η DDAH-1 επικρατεί στους ιστούς στους οποίους εντοπίζεται η nnos, ενώ η DDAH-2 κυριαρχεί στους ιστούς όπου εκφράζεται η enos. Το γονίδιο της DDAH-1 βρίσκεται στο βραχύ σκέλος του χρωμοσώματος 1(1p22), ενώ της DDAH-2 βρίσκεται στη MHC-III περιοχή του χρωμοσώματος 6 (6p21.3) [181]. Και οι δύο ισομορφές αποτελούν κυτταροπλασματικά ένζυμα χωρίς εντόπιση σε συγκεκριμένα οργανίδια, τα οποία ρυθμίζουν την ενδοκυττάρια συγκέντρωση των μεθυλαργινινών ADMA και L-NMMA. Η K m της DDAH για την ADMA είναι πολύ υψηλή, περίπου 180 μmol/l. H υψηλή αυτή K m του ενζύμου υποδηλώνει ότι η ενδοκυττάρια συγκέντρωση ADMA μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να αυξηθεί δραματικά, ενώ παράλληλα συντελεί στην αποτελεσματική ρύθμισή της, προφυλάσσοντας το κύτταρο από πιθανή ταχεία και μαζική παραγωγή της [168,169,170]. Συνεπώς, η παραγωγή της ADMA ρυθμίζεται κυρίως από το μεταβολισμό της, μέσω της DDAH. 7.3 Ρύθμιση της DDAH Κάθε μετατροπή της δραστικότητας της DDAH, που μπορεί να συμβεί στα πλαίσια ποικίλων μεταβολικών και καρδιαγγειακών νοσημάτων, οδηγεί σε μεταβολή των επιπέδων της ADMA. Έτσι, η φαρμακολογική αναστολή της δραστικότητας της DDAH, παρά τη φυσιολογική της συγκέντρωση, προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης ADMA, ελάττωση της παραγωγής NO και αγγειοσύσπαση [180]. Η DDAH υφίσταται αρνητική παλίνδρομη ρύθμιση από το ΝΟ, το οποίο σε υψηλά επίπεδα, ελαττώνει τη δραστικότητα της DDAH, προκαλώντας αντιστρεπτή S-νιτροσυλίωση της σουλφυδρυλικής ομάδας ( SH) ενός υπολείμματος κυστεΐνης στη θέση 249 του ενεργού κέντρου του ενζύμου (-S- NO) [179]. Η S-νιτροσυλίωση των πρωτεϊνών αποτελεί αναστρέψιμη μετατροπή, που υπάγεται στις αντιδράσεις μετάδοσης σήματος (signal 61

62 transduction). Η νιτροσυλίωση αδρανοποιεί προσωρινά τη DDAH, η οποία δεν μπορεί να μεταβολίσει πλέον την ADMA, με αποτέλεσμα τη συσσώρευση ADMA και την αναστολή της περαιτέρω σύνθεσης ΝΟ από την inos [128]. Πειραματικές μελέτες έχουν δείξει ότι η DDAH είναι ένζυμο εξαιρετικά ευαίσθητο στο οξειδωτικό stress, πιθανόν λόγω της σουλφυδρυλικής ομάδας του ενεργού της κέντρου, που αντιδρά καταλυτικά με τον άνθρακα της γουανιδινικής ομάδας της ADMA, προκαλώντας τη διάσπαση του μορίου της ADMA σε αυτό το επίπεδο. Το οξειδωτικό stress ελαττώνει τη δραστικότητα της DDAH, επιφέροντας την αύξηση των επιπέδων ADMA και την αναστολή της οδού L-αργινίνης/ΝΟ [182]. Διάφοροι νοσογόνοι παράγοντες, όπως η οξειδωμένη LDL, οι φλεγμονώδεις κυτοκίνες (TNF-α), η υπεργλυκαιμία, η υπερομοκυστεϊναιμία, λοιμογόνοι παράγοντες (κυτταρομεγαλοϊός-cmv), προκαλούν οξειδωτικό stress στα ενδοθηλιακά κύτταρα τόσο in vitro όσο και in vivo, με αποτέλεσμα την εξασθένιση της δραστικότητας της DDAH και κατά συνέπεια την αύξηση της συγκέντρωσης ADMA [ ]. H δυσμενής επίδραση αυτών των παραγόντων μπορεί in vitro να αναστραφεί με τη δράση αντιοξειδωτικών. Ειδικότερα, η αυξημένη ομοκυστεΐνη που αποτελεί γνωστό παράγοντα καρδιαγγειακού κινδύνου, προκαλεί αύξηση της συγκέντρωσης της ADMA μέσω επαγόμενης από το οξειδωτικό stress ελάττωσης της δράσης της DDAH, αλλά και μέσο αύξησης της μεθυλίωσης της L-αργινίνης [126] και, συνεπώς, αύξησης της παραγωγής της ADMA. H ίδια η ADMA επάγει το οξειδωτικό stress, προκαλώντας την αποσύζευξη της λειτουργίας των δύο περιοχών (οξυγονάσης και αναγωγάσης) της συνθάσης του ΝΟ, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τη διακοπή παραγωγής ΝΟ και την έναρξη παραγωγής υπεροξειδικού ανιόντος [191]. Η κατάσταση αυτή υπό παθολογικές συνθήκες μπορεί να οδηγήσει σε φαύλο κύκλο και κατάρρευση του συστήματος DDAH-ADMA-Nos [168,169,170]. Συμπερασματικά, η ελάττωση της δραστικότητας της DDAH και η συσσώρευση ADMA στο πλάσμα είναι ένας κεντρικός μηχανισμός μέσω του οποίου διάφοροι παράγοντες καρδιοαγγειακού κινδύνου προκαλούν αναστολή της παραγωγής NO [180,188,189,190]. Αντίθετα, διάφοροι παράγοντες φαίνεται ότι επηρεάζουν θετικά τη δραστικότητα της DDAH, όπως η διατμητική τάση του αίματος (shear stress) 62

63 [165], η ιντερλευκίνη-1β [192] και τα οιστρογόνα [193], που έχουν αντιοξειδωτική δράση. Διάφορες κλινικές και εργαστηριακές μελέτες αναφέρουν αύξηση της δραστικότητας της DDAH μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών μετά από θεραπεία ορμονικής υποκατάστασης με οιστρογόνα, με επακόλουθη πτώση των επιπέδων ADMA [194,195]. Γενετικοί πολυμορφισμοί των γονιδίων και των δύο ισομορφών της DDAH (1 και 2) έχουν αναφερθεί, ενώ αναμένεται μελλοντικά να συσχετισθούν με μεταβολές της συγκέντρωσης ADMA και της δραστικότητας της συνθάσης του ΝΟ και να διευκρινισθεί ο ρόλος τους σε σχέση με τον κίνδυνο ανάπτυξης καρδιαγγειακών νοσημάτων [196,197]. Σε πειραματική μελέτη με ποντίκια, η αυξημένη έκφραση της DDAH-1 είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της δραστικότητας της συνθάσης του ΝΟ, in vitro και in vivo. Tα πειραματόζωα είχαν ελαττωμένη αρτηριακή πίεση, αυξημένες περιφερικές αντιστάσεις και τελικά καρδιακή ανεπάρκεια [198]. Επιπλέον, η ομάδα των Vallance και συνεργατών εντόπισε κοινό πολυμορφισμό του γονιδίου της DDAH-2 που αφορούσε μεταβολή μιας βάσης στον προαγωγέα του γονιδίου σε ετερογενές σύνολο ατόμων [196]. Ο πολυμορφισμός αυτός σχετιζόταν με αυξημένη βασική έκκριση της DDAH-2 και εμφανιζόταν στο 1% του πληθυσμού που μελετήθηκε Παθογενετικοί μηχανισμοί δράσης της ADMA 1. Ο κύριος μηχανισμός, μέσω του οποίου η ADMA ασκεί τη δράση της, συνίσταται στην ανταγωνιστική αναστολή της συνθάσης του μονοξειδίου του αζώτου (NOs) [156]. Ο βαθμός ελάττωσης της παραγωγής του NO, καθώς και της ευεργετικής, υπό φυσιολογικές συνθήκες, βιολογικής επίδρασής του στα αγγεία, εξαρτάται από τη συγκέντρωση της ADMA [ ]. Η αναστολή, βέβαια, όλων των ισοτύπων ΝΟs έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση διαφόρων κλινικών καταστάσεων, όπως αρτηριακή υπέρταση, υπερτροφία αριστερής κοιλίας, αθηροσκλήρυνση, ανοσοανεπάρκεια και οστεοδυστροφία [199]. 2. Εκτός από την άμεση επίδραση της στον καταλυτικό μηχανισμό της συνθάσης του ΝΟ, η ADMA επηρεάζει και εμμέσως το ένζυμο. Πειραματικά δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα υψηλά επίπεδα ADMA προκαλούν αποσύζευξη 63

64 της δράσης των δύο περιοχών, (οξυγονάσης και αναγωγάσης), της συνθάσης του ΝΟ. Το εύρημα αυτό σημαίνει ότι η φυσιολογική ροή των ηλεκτρονίων ανάμεσα στις δύο υπομονάδες του ενζύμου διαταράσσεται με τελικό αποτέλεσμα το ένζυμο να συμβάλλει στην παραγωγή ελεύθερων ριζών υπεροξειδίου και όχι μονοξειδίου του αζώτου [191]. 3. Τα μόρια ADMA, σε υψηλή συγκέντρωση, ανταγωνίζονται με την L- αργινίνη για τη μεταφορά τους στο εσωτερικό των κυττάρων, μέσω του συστήματος μεταφοράς κατιονικών αμινοξέων y + [128]. Το σύστημα y + είναι υπεύθυνο για τη μεταφορά από και προς το εσωτερικό του κυττάρου της L- αργινίνης, η οποία αποτελεί το φυσικό υπόστρωμα της συνθάσης του ΝΟ. Έτσι, μπορεί να υποτεθεί ότι σε ασθενείς με καρδιαγγειακές νόσους και συνοδά υψηλά επίπεδα ADMA, η κυτταρική πρόσληψη L-αργινίνης είναι ελαττωμένη [200]. 4. Οι πιο πρόσφατες μελέτες διερευνούν την πιθανότητα της επιπλέον δράσης της ADMA, μέσω αναστολής της λειτουργίας του ΝΟ και όχι μόνο της παραγωγής του [201]. Bέβαια, σε κάθε περίπτωση η αναστολή είτε της παραγωγής είτε της δράσης του ΝΟ, έχει ως τελικό αποτέλεσμα τη διαταραχή: του ισοζυγίου των αγγειακών ομοιοστατικών μηχανισμών μεταξύ των αγγειοδιασταλτικών και των αγγειοσυσπαστικών παραγόντων, των μιτογόνων και των αντιμιτογόνων παραγόντων, των προ- και των αντιοξειδωτικών ερεθισμάτων την ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων και την ενεργοποίηση των διακυτταρικών σχέσεων, με απώτερη συνέπεια όλων αυτών την επίταση της διαδικασίας της αθηροσκλήρυνσης [202]. Βέβαια, όπως έχει προαναφερθεί, σε καταστάσεις κατά τις οποίες η παραγωγή ΝΟ είναι υπερβολική (σε σηπτικό shock, όπου η υπέρμετρη αύξηση του ΝΟ οδηγεί σε υπόταση και τελικά στην εγκατάσταση καρδιακής δυσλειτουργίας), η αναστολή της δραστικότητας της συνθάσης του ΝΟ από την ADMA θα λειτουργούσε ενδεχομένως ευεργετικά [85]. 5. Η ADMA λειτουργεί ως αντι-αγγειογενετικός παράγοντας, αναστέλλοντας την παραγωγή ΝΟ και κατά συνέπεια τις αγγειογενετικές του επιδράσεις [76]. 64

65 6. Η ADMA προάγει τη διακυτταρική αλληλεπίδραση μεταξύ ενδοθηλιακών κυττάρων και κυκλοφορούντων μονοπυρήνων, με αποτέλεσμα την αυξημένη προσκόλληση των μονοπυρήνων στο ενδοθήλιο [203] Η συμβολή της ADMA στην παθογένεια της ενδοθηλιοπάθειας Η αύξηση της ADMA στο πλάσμα αποτελεί την κυριότερη αιτία ελάττωσης της βιοδιαθεσιμότητας του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) και συνδέεται, κατά συνέπεια, με άρση της ευεργετικής, υπό φυσιολογικές συνθήκες, δράσης του στη ρύθμιση της αγγειακής ομοιόστασης. Τα υψηλά επίπεδα ΑDMA συνοδεύονται από ελάττωση της εξαρτώμενης από το ενδοθήλιο αγγειοδιαστολής και αύξηση του αγγειακού τόνου και των αγγειακών αντιστάσεων στην περιφέρεια. Η ενδοθηλιακή αυτή δυσλειτουργία, που προκαλείται από την ADMA, λόγω της αναστολής της οδού L- αργινίνης/no, θεωρείται ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης καρδιοαγγειακών επεισοδίων, διότι μπορεί να οδηγήσει στην έναρξη και την εξέλιξη της αθηροσκληρυντικής αγγειακής νόσου [204]. Αυξημένα επίπεδα ADMA αναφέρθηκαν, για πρώτη φορά, σε ασθενείς με νεφρική ανεπάρκεια [156], νόσο που έχει άμεση σχέση με ενδοθηλιακή δυσλειτουργία και συσχετίζεται με αυξημένη επίπτωση υπέρτασης και αθηροσκλήρυνσης, καθώς και εξαιρετικά υψηλή θνητότητα από καρδιοαγγειακά επεισόδια. Αυτή η παρατήρηση επιβεβαιώθηκε στη συνέχεια σε μεγαλύτερες κλινικές μελέτες, που αφορούσαν διάφορους τύπους έκπτωσης της νεφρικής λειτουργίας [205]. Αντιστρόφως, η προσωρινή ελάττωση των επιπέδων ADMA μέσω της αιμοδιάλυσης φαίνεται να βελτιώνει την ενδοθηλιακή λειτουργία, όπως διαπιστώθηκε από τη βελτίωση της βασικότερης μεθόδου ελέγχου της ενδοθηλιακής λειτουργίας, της εξαρτώμενης από τη ροή, αγγειοδιαστολής (Flow-mediated dilatation, FMD) [206]. Από τότε μέχρι σήμερα, υψηλά επίπεδα ADMA έχουν ανιχνευθεί σε μεγάλο αριθμό νοσημάτων, που εκφράζονται με αναστολή της οδού L- αργινίνης/νο, όπως η αθηροσκλήρυνση, η υπερχοληστερολαιμία, η χρόνια καρδιακή ανεπάρκεια, ο σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2, η υπερομοκυστεϊναιμία και η υπέρταση, ενώ παράλληλα, στις περισσότερες 65

66 από αυτές έχει τεκμηριωθεί αιτιολογική σχέση μεταξύ των αυξημένων επιπέδων ADMA και της ενδοθηλιοεξαρτώμενης αγγειοδιαστολής. Επιπλέον, η πειραματική χορήγηση ADMA σε υγιείς ανθρώπους έχει ως αποτέλεσμα την εμφάνιση συμπτωμάτων ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας, όπως ελάττωση της νεφρικής διήθησης, μείωση του καρδιακού κλάσματος εξώθησης και του καρδιακού ρυθμού και αύξηση της αρτηριακής πίεσης [171,208]. Μια πολύ σημαντική παρατήρηση είναι ότι ακόμη και μικρές μεταβολές της συγκέντρωσης της ADMA τροποποιούν σημαντικά την παραγωγή του ΝΟ, τον αγγειακό τόνο και τις αγγειακές αντιστάσεις. Το συμπέρασμα αυτό στηρίζεται σε πειράματα που έγιναν σε ποντίκια, στα οποία το γονίδιο που κωδικοποιεί την DDAH-1, υπερεκφραζόταν [198]. Στα ποντίκια αυτά τα επίπεδα της ADMA ήταν χαμηλότερα και η παραγωγή του ΝΟ από το ενδοθήλιο ήταν αυξημένη, με αποτέλεσμα την πτώση της αρτηριακής πίεσης και των περιφερικών αγγειακών αντιστάσεων. Το αντίθετο πειραματικό μοντέλο με ποντίκια, στα οποία έχει απενεργοποιηθεί το γονίδιο της DDAH-1, βρίσκεται ακόμα υπό εξέλιξη [208]. Λίγες μόνο πειραματικές μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί σε ανθρώπους, κατά τις οποίες χορηγήθηκε ADMA in vivo, με σκοπό να διερευνηθούν οι επιδράσεις του στις αιμοδυναμικές παραμέτρους. Οι μελέτες αυτές τόνισαν τη δοσοεξαρτώμενη σχέση της ADMA και των αιμοδυναμικών παραμέτρων, στον άνθρωπο: 1. Ο Vallance και οι συνεργάτες του (1992) ανέφεραν ότι η ενδαρτηριακή έγχυση ADMA στη βραχιόνια αρτηρία οδήγησε σε σημαντική ελάττωση της ροής του αίματος στο αντιβράχιο [156]. Οι ίδιοι ερευνητές επιβεβαίωσαν αργότερα τα ευρήματα αυτά, σε εκτενέστερη μελέτη, με μεγάλο αριθμό υγιών εθελοντών [209]. Βέβαια, οι τιμές των επιπέδων της ADMA στην τοπική κυκλοφορία, ύστερα από ενδαρτηριακή έγχυσή της, ξεπερνούν κατά πολύ τις παθοφυσιολογικά συναντώμενες τιμές σε ασθενείς. 2. Ο Achan και οι συνεργάτες του (2003) χορήγησαν ADMA ενδοφλεβίως, σε τέτοια δόση, ώστε να επιτευχθούν επίπεδα ADMA της τάξης των 2,6 μmol/l, περίπου. Στη συγκέντρωση αυτή, η ADMA προκαλούσε σημαντική αύξηση της αρτηριακής πίεσης και των περιφερικών αγγειακών αντιστάσεων, ελάττωση του κλάσματος εξώθησης, καθώς και ελάττωση του καρδιακού ρυθμού και της αγγειακής απάντησης στην άσκηση [171]. 66

67 3. Ο Kielstein και οι συνεργάτες του (2004) χορήγησαν ADMA ενδοφλεβίως σε υγιείς εθελοντές σε διαφορετικές συγκεντρώσεις. Τα συμπεράσματα αυτής της έρευνας έδειξαν ότι η ADMA, σε σχετικά παθοφυσιολογικά επίπεδα, προκαλεί ελάττωση της συγκέντρωσης του cgmp του πλάσματος, ενώ σε πολύ υψηλά επίπεδα, ελαττώνει τη νεφρική ροή του αίματος και το ρυθμό της σπειραματικής διήθησης (GFR) [210]. Εικόνα 13.Παθολογικές καταστάσεις που συνδέονται με αύξηση των επιπέδων ADMA στον ορό Συσχέτιση της ADMA με κλινικές οντότητες Μολονότι το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας για τις παθοφυσιολογικές δράσεις της ADMA έχει εστιαστεί στα καρδιοαγγειακά νοσήματα, εντούτοις η ουσία αυτή έχει συσχετιστεί και με μη καρδιολογικές, νοσολογικές οντότητες, ενώ η συμβολή της στην παθοφυσιολογία ποικίλων νοσημάτων (γεροντική άνοια, δρεπανοκυτταρική νόσος) βρίσκεται ακόμα υπό μελέτη. 1. Αυξημένα επίπεδα ADMA έχουν βρεθεί σε οξεία και χρόνια ηπατική ανεπάρκεια, καθώς και σε ανεπάρκεια πολλαπλών οργάνων [208,212]. 2. Υψηλά επίπεδα ΑDMA βρέθηκαν σε υπερθυρεοειδικούς ασθενείς, σε σύγκριση με ευθυρεοειδικούς μάρτυρες [174]. 3. Συσχέτιση υψηλών επιπέδων ADMA με την αντίσταση στην ινσουλίνη και το μεταβολικό σύνδρομο έχει αναφερθεί σε ασθενείς με διαταραχή στην ανοχή της γλυκόζης [212], καθώς και σε ασθενείς με διαγνωσμένο 67

68 μεταβολικό σύνδρομο [213]. Η παρουσία της ADMA θεωρείται ότι επιτείνει τις καρδιαγγειακές επιπλοκές αυτών των καταστάσεων. 4. Σε ασθενείς με στυτική δυσλειτουργία, οφειλόμενη κυρίως σε συνοδό καρδιοαγγειακή νόσο ή την παρουσία παραγόντων καρδιαγγειακού κινδύνου, παρατηρήθηκαν υψηλά επίπεδα ADMA, τα οποία σχετίζονταν με την αναστολή της οδού L-αργινίνης/ΝΟ/cGMP. Αντίθετα, η μετατραυματική στυτική δυσλειτουργία δε συνοδεύεται από υψηλά επίπεδα ADMA, γεγονός που μπορεί να συμβάλλει στη διαφορική διάγνωση της παθογένεσης των δύο αυτών καταστάσεων [214]. (Εικόνα 13) Οιστρογόνα και ΑDMΑ Η προστατευτική για το ενδοθήλιο δράση των οιστρογόνων, όπως προαναφέρθηκε, εκδηλώνεται σε υποκυτταρικό επίπεδο με τη διέγερση της μεταγραφής του γονιδίου της enos [97,107,108], αλλά και με την ενεργοποίηση της ίδιας της enos, κατά τη σύνδεσή τους με τον υποδοχέα-α των οιστρογόνων (ERα), μέσω της οδού της κινάσης της φωσφατιδυλοϊνοσιτόλης (PI3-kinase/Akt/eNOs pathway) [193]. Τελικό αποτέλεσμα των οιστρογονικών δράσεων (γονιδιακής και μη γονιδιακής) είναι η διατήρηση του ΝΟ σε φυσιολογικά επίπεδα ή και η αύξησή του. Παράλληλα, τα οιστρογόνα αναστέλλουν τη συσσώρευση της ασυμμετρικής διμεθυλαργινίνης (ADMA) μέσω δύο βασικών μηχανισμών: I. Αύξηση της ενεργότητας (όχι όμως της έκφρασης) της διμεθυλαμινοϋδρολάσης της διμεθυλαργινίνης (DDAH), ενζύμου που υδρολύει την ADMA [193], καθώς και προστασία της DDAH από την υπερομοκυστεϊναιμία, που περιορίζει τη δραστικότητά της [195]. Προστατευτική επίδραση στην ευπαθή σε οξειδωτικό stress DDAH, μέσω της αντιοξειδωτικής τους δράσης, παραδείγματος χάριν, αύξηση της αντίστασης της LDL στην οξείδωση, μέσω της αύξησης των επιπέδων HDL [182,193]. Επιπρόσθετα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ότι η δράση των οιστρογόνων είναι ευεργετική per se, στο γενικότερο βιοχημικό προφίλ των 68

69 κλασικών παραγόντων καρδιαγγειακού κινδύνου (λιπίδια ορού, ομοκυστεΐνη, ελεύθερες ρίζες οξυγόνου), οι οποίοι επηρεάζουν τη συγκέντρωση ADMA. H επίδραση των οιστρογόνων στο μεταβολισμό της ADMA in vivo, συμπεραίνεται αρχικά από το γεγονός ότι τα επίπεδα ADMA είναι χαμηλότερα σε προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες από ότι στους άνδρες, ενώ αυξάνουν μετά την εμμηνόπαυση [216]. Ιn vitro, τα οιστρογόνα αναστέλλουν σημαντικά τη συσσώρευση ADMA σε κυτταροκαλλιέργειες ενδοθηλιακών κυττάρων [193,217] και in vivo σε ωοθηκεκτομηθέντα πειραματόζωα [218]. Ακόμη, σε 4 κλινικές μελέτες, η θεραπεία ορμονικής υποκατάστασης (HRT) με οιστρογόνα και προγεστερόνη, είχε ως αποτέλεσμα την ελάττωση των επιπέδων της ADMA στον ορό μετεμμηνοπαυσιακών γυναικών [193,195,219,220]. Το ποσοστό της ελάττωσης ADMA κυμαινόταν από 5-20% και διέφερε ανάλογα με το πρωτόκολλο χορήγησης, το είδος του οιστρογόνου, το συνδυασμό της θεραπείας ή όχι με προγεσταγόνο και τη διάρκεια της θεραπείας. Επίσης, σε γυναίκες με σύνδρομο πολυκυστικών ωοθηκών (PCOS), τα βασικά επίπεδα ADMA βρέθηκαν υψηλότερα σε σχέση με τα επίπεδα των φυσιολογικών μαρτύρων, ενώ η θεραπευτική χορήγηση οιστρογόνων σε συνδυασμό με αντιανδρογόνα, είχε ως αποτέλεσμα τη στατιστικά σημαντική ελάττωση των επιπέδων της ADMA (p<0,001), σε επίπεδα συγκρίσιμα με εκείνα των φυσιολογικών μαρτύρων [221]. Αναφέρεται ότι η συγκεκριμένη μελέτη είναι η πρώτη που αφορά τη μέτρηση των επιπέδων ADMA σε γυναίκες με PCOS και το συσχετισμό τους με τη θεραπευτική χορήγηση οιστρογόνων. Τέλος, η συγκέντρωση ADMA ελαττώνεται σημαντικά σε υπεροιστρογονικές καταστάσεις, όπως σε γυναίκες κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής κύησης [194], καθώς και σε γυναίκες οι οποίες υποβάλλονται σε πρόκληση πολλαπλής ωοθυλακιορρηξίας με γοναδοτροπίνες, πριν από εμβρυομεταφορά [217]. Αντίθετα, η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία που χαρακτηρίζει την προεκλαμψία, η οποία εμφανίζεται σε ποσοστό περίπου 3-5% των κυήσεων και έχει κακή πρόγνωση, αντικατοπτρίζεται και στην αύξηση των επιπέδων της ADMA στον ορό [194,222, ]. 69

70 7.8. Μεθοδολογικές εκτιμήσεις μέτρησης των επιπέδων ADMA στο πλάσμα Οι ερευνητές που ασχολήθηκαν στο παρελθόν με τη μέτρηση της ADMA αντιμετώπιζαν δυσκολίες ως προς την σύγκριση των τιμών μεταξύ διαφόρων αναλυτικών μεθόδων, οι οποίες βασίζονταν, κυρίως, στην τεχνολογία της υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Τα επίπεδα ADMA, μετρούμενα με διαφορετικές τεχνικές παραλλαγές της HPLC, εμφάνιζαν συχνά μεγάλες διακυμάνσεις, εύρημα που αποδόθηκε στο γεγονός ότι κατά την ανάλυση υπήρχε ένα προαιρετικό στάδιο κατακρήμνισης των πρωτεϊνών του ορού, το οποίο εφαρμόσθηκε στα περισσότερα εργαστήρια, αλλά όχι σε όλα. Η κατακρήμνιση πρωτεϊνών οδηγεί σε χαμηλότερα επίπεδα ADMA, προφανώς, διότι μετράται μόνο το μη-συνδεδεμένο με πρωτεΐνη κλάσμα της, ενώ απορρίπτεται το συνδεδεμένο. Γεγονός είναι ότι η ADMA συνδέεται σε υψηλό ποσοστό με τις πρωτεΐνες του πλάσματος [230]. Tο 2002 ξεκίνησε μία διεθνής προσπάθεια προτυποποίησης με σκοπό τη διευκόλυνση της σύγκρισης των δεδομένων των εργαστηρίων διαφόρων χωρών [231]. Η προτυποποίηση αυτή συμπεριέλαβε και τις νεότερες μεθόδους που αναπτύχθηκαν για τον ποσοτικό προσδιορισμό της ADMA, οι οποίες διαθέτουν, επιπλέον, υψηλότερη ακρίβεια και επαναληψιμότητα. Ανάμεσα σε αυτές τις μεθόδους βρίσκεται η φασματομετρία μάζας (mass spectrometry) και, ειδικότερα, παραλλαγές της, όπως ο συνδυασμός υγρής χρωματογραφίας και διαδοχικής φασματομετρίας μάζας (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS) ή αέριας χρωματογραφίας και φασματομετρίας μάζας (gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS). Οι μέθοδοι αυτές είναι δυνατόν να θεωρηθούν ως το «χρυσό πρότυπο» (gold standard), όταν χρησιμοποιείται εσωτερικός βαθμονομητής (standard), με σταθερή ραδιοϊσοτοπική σήμανση [208]. Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι όλες αυτές οι εργαστηριακές μέθοδοι δεν είναι διαθέσιμες σε πολλά εργαστήρια, διότι έχουν υψηλό κόστος εξοπλισμού, είναι χρονοβόρες και δύσχρηστες στην καθημερινή πρακτική. Το 2004, οι Böger και συνεργάτες ανέπτυξαν μία νέα, ανταγωνιστικού τύπου, ανοσοενζυμική τεχνική, ποσοτικού προσδιορισμού της ADMA στον ορό, στο πλάσμα αλλά και σε άλλα βιολογικά υγρά [233]. Η μέθοδος, κατά τη 70

71 σύγκρισή της με τη GC-MS, παρουσίασε πολύ καλή συσχέτιση (συντελεστής συσχέτισης r =0,991 και p<0,0001), όπως επίσης και κατά τη σύγκρισή της με την LC-MS/MS (r =0,984, p<0,0001). Ο σχεδιασμός αυτής της ανταγωνιστικού τύπου ELISA, η προσθήκη ενός σταδίου ακυλιώσεως της ADMA του ορού, καθώς και η επιλογή ειδικού αντιορού, προσέδωσε στη μεθοδολογία αυτή υψηλή ευαισθησία και ειδικότητα και αμελητέα διασταυρούμενη αντίδραση (<0,02%) με την L-αργινίνη και άλλα ενδογενή παράγωγά της. Η επαναληψιμότητα της εξέτασης έχει επαληθευθεί με τους χαμηλούς συντελεστές μεταβλητότητας (CV), (interassay CV= %, intraassay CV= ). Επιπλέον, έχει τη δυνατότητα να προσδιορίζει με ακρίβεια ένα ευρύ φάσμα τιμών, περιλαμβάνοντας πολλές φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις. Τέλος, η εξέταση αυτή έχει πολύ καλή αναληψιμότητα (94,6%) και γραμμικότητα. Βασικό μειονέκτημα της μεθόδου σε σχέση με τις τεχνικές HPLC και LC-MS/MS είναι ότι μετράει μόνο ADMA και όχι SDMA και L-αργινίνη ταυτόχρονα. Εντούτοις, η συγκεκριμένη ELISA θεωρείται σήμερα ότι είναι η πλέον κατάλληλη μέθοδος ρουτίνας στην καθημερινή πρακτική, αφού είναι ταχεία, απλή και εύκολη στη χρήση, δίνει αποτελέσματα συγκρίσιμα με τις άλλες μεθόδους και απαιτεί μόνο το στοιχειώδη εργαστηριακό εξοπλισμό. Η υψηλής διαγνωστικής αξίας τεχνική προσδιορισμού της ADMA και η πληθώρα των κλινικών παρατηρήσεων, που συσσωρεύονται συνεχώς, προοιωνίζουν ότι το μόριο αυτό θα αποτελεί έναν ακριβή και καθοριστικό δείκτη ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και καρδιαγγειακού κινδύνου στη διαγνωστική φαρέτρα. 8.Ανίχνευση εγκύων για υψηλό κίνδυνο υπερτασικής νόσου Ο ρόλος του ιατρικού ιστορικού και της αρτηριακής πίεσης στην προεκλαμψία είναι ένα σημαντικό κομμάτι για την πρόληψή της, χωρίς όμως να σημαίνει ότι μπορεί να αποτελέσει την καταλληλότερη μέθοδο. Ο έλεγχος αυτός μπορεί να γίνει στην 11+0 ως την 13+6 εβδομάδα της κύησης, καθώς η έγκυος επισκέπτεται για πρώτη φορά τον μαιευτήρα ιατρό και πραγματοποιούνται οι πρώτες εξετάσεις της, όπως έλεγχος αυχενικής διαφάνειας, εξετάσεις αίματος (βιοχημικός, ανοσολογικός, β-χοριακή γοναδοτροφίνη, PAPP-A, κ.α.) κ.α. Η πιθανότητα να αναπτυχθεί προεκλαμψία αυξάνεται ανάλογα με διάφορους 71

72 παράγοντες του ιατρικού ιστορικού, συμπεριλαμβανομένου της εθνικότητας, της ατοκίας, του μεγάλου δείκτη μάζας σώματος (BMI), καθώς και του προηγούμενου ή οικογενειακού ιστορικού προεκλαμψίας [9,10].Ο καλύτερος τρόπος για τη μέτρηση της αρτηριακής πίεσης γίνεται με τη χρήση σφυγμομανόμετρου, αν και υπάρχουν διαφωνίες τόσο για την ακρίβεια όσο και για την ασφάλεια της χρήσης του [9,10]. Η μέτρηση της αρτηριακής πίεσης ελέγχεται κατά την 11+0 ως 13+6 εβδομάδα της κύησης στη πρώτη επίσκεψη της γυναίκας στον μαιευτήραγυναικολόγο, ενώ γίνεται έλεγχος με μέτρηση του PAPP-A και της β-hcg, καθώς και υπερηχογραφικός έλεγχος [9,10]. Έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες δοκιμασίες προληπτικού ελέγχου στην προσπάθεια της έγκαιρης ανίχνευσης των εγκύων, που έχουν αυξημένη επικινδυνότητα να αναπτύξουν υπερτασική νόσο της κύησης. 8.1 Τυποποιημένα τεστ προληπτικού ελέγχου Μέτρηση πίεσης αίματος Ισομετρική άσκηση, roll over Βιοχημικά τεστ και δείκτες Ανθρώπινη χοριονική γοναδοτροπίνη (hcg), α- εμβρυοπρωτεϊ'νη (MSAFP) Ογκος πλάσματος, συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης, αιματοκρίτης, ουρικό οξύ Ελεγχος πηκτικού μηχανισμού και αιμοπεταλίων Υπερηχογραφία ροής( Doppler) Μέτρηση πίεσης αίματος Η αρτηριακή πίεση θα πρέπει να μετράται με αυτόματα σφυγμομανόμετρα (3BTO-A2, Microlife), τα οποία είναι ρυθμισμένα σωστά, ενώ η μέτρηση θα πρέπει να γίνεται από ειδικό ιατρό. Κατά την εξέταση, η γυναίκα θα πρέπει να είναι σε καθιστή θέση με τα χέρια στο ύψος της καρδιάς και θα πρέπει να ηρεμήσει για λίγο (5 min), πριν τη μέτρηση και στα 2 χέρια. Ως τελικό αποτέλεσμα χρησιμοποιείται η υψηλότερη μέση τιμή της αρτηριακής πίεσης [9,10]. Αυτή η μέση τιμή της αρτηριακής πίεσης φαίνεται να είναι η καλύτερη 72

73 μέτρηση για τη πρόληψη της προεκλαμψίας και όχι η χρήση της διαστολικής ή της συστολικής ή μίας αύξησης της μόνο [236]. 8.2 Βιοφυσικές δοκιμές -Ισομετρική άσκηση Σε παλαιότερες μελέτες διαπιστώθηκε ότι η απόκριση της διαστολικής πίεσης σε μια ισομετρική άσκηση λαβής, η οποία ως γνωστόν αυξάνει την συστηματική αρτηριακή πίεση, μπορεί να απεικονίσει την αγγειακή ικανότητα αμέσου αντιδράσεως στις έγκυες γυναίκες και θα μπορούσε έτσι να είναι χρήσιμος να ανιχνεύσει την αγγειακή υπερευαισθησία και να προβλέψει την υπερτασιακή διαταραχή. Η αρχική δοκιμή σε πρωτοτόκες γυναίκες μεταξύ 28 και 32 εβδομάδων κύησης παρουσίασε ευαισθησία στο 96% της πρόβλεψης PIH, ωστόσο επόμενες μελέτες δεν επαλήθευσαν αυτά τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα. Οι Baker και Johnson (1994) ανέφεραν ευαισθησία και ειδικότητα της δοκιμής, 53% και 94% αντίστοιχα, για την πρόβλεψη της υπέρτασης της κύησης, ενώ για την προεκλαμψία βρήκαν μια ευαισθησία 80% και ειδικότητα 92%. Οι Tomoda και λοιποί (1994)[255] έκαναν το τεστ σε 125 γυναίκες πριν τη 15 η εβδομάδα κυήσεως και προέβλεψαν PIH με ευαισθησία 82% και ειδικότητα 68%. Ένα μειονέκτημα είναι ότι το τεστ είναι χρονοβόρο. Τελικά, όλες οι μελέτες συνηγορούν υπέρ της σύνδεσης της αρτηριακής πίεσης με την ισομετρική άσκηση λαβής στο δεύτερο τρίμηνο και την ανάπτυξη εκ των υστέρων αύξησης της υπέρτασης. -Roll-over δοκιμή Κατά τη διάρκεια της μελέτης τους οι Gant et al [237] σημείωσαν ότι πολλές πρωτοτόκες γυναίκες, που είχαν κανονική πίεση, ήταν πιο ευαίσθητες στην αγγειακή πίεση και επέδειξαν αύξηση της διαστολικής πίεσης κατά 20mm Hg, ή περισσότερο, όταν γυρνούσαν από το αριστερό τους πλευρό σε ύπτια θέση. Έτσι, ξεκίνησε αυτή η δοκιμή που κέρδισε έδαφος λόγω της απλότητάς της. Η πρώτη μελέτη περιλάμβανε 38 υγιείς πρωτοτόκες γυναίκες, μεταξύ 28 και 32 εβδομάδων κύησης και έδειξε την ευαισθησία της σε ποσοστό 88% και ειδικότητα 98% για πρόληψη PΙΗ [237], ωστόσο αυτά τα αποτελέσματα δεν επαληθεύτηκαν με επόμενες μελέτες. Η όρθια στάση αντί της ύπτιας δε 73

74 βελτίωσε την απόδοση του τεστ [238,239] (Okonofua και λοιποί, 1990 Ekholm και λοιποί, 1994). 8.3 Βιοχημικοί δείκτες Η συγκέντρωση της αλβουμίνης των ούρων Για την πρόληψη της προεκλαμψίας χρησιμοποιήθηκαν και άλλες μέθοδοι σε αρκετές έρευνες, που έχουν σχέση με τα μητρικά χαρακτηριστικά, για παράδειγμα η συγκέντρωση της αλβουμίνης των ούρων και η αναλογία της αλβουμίνης/κρεατινίνης (ACR) στην 11+0 ως 13+6 εβδομάδα της κύησης. Από τη συγκεκριμένη έρευνα, που έγινε, βρέθηκε ότι η μέση τιμή της συγκέντρωσης της αλβουμίνης των ούρων και η μέση τιμή του ACR στις περιπτώσεις προεκλαμψίας ήταν υψηλότερη από τις άλλες περιπτώσεις. Παρόλα αυτά, αυτός ο τρόπος δε φαίνεται να είναι τόσο αποδοτικός, ώστε να χρησιμοποιηθεί ως εξέταση μαζικού προληπτικού ελέγχου [240]. Ακόμα, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί η μέτρηση ορισμένων παραγόντων της κύησης σε συνδυασμό με τη λειτουργία του μητρικού ενδοθηλίου. Έτσι, κατά την ανάπτυξη της προεκλαμψίας σε γυναίκες με ανώμαλο πλακούντα παρατηρούνται αλλαγές στις μητρικές συγκεντρώσεις του πλακουντιακού αυξητικού παράγοντα (PlGF) και της διαλυτής ενδογλίνης (seng) στον ορό του αίματος. Τελικά, όμως, ούτε αυτός ο τρόπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί, γιατί αυτές οι αλλαγές δε συνδυάζονται άμεσα με τη δυσλειτουργία του μητρικού ενδοθηλίου [22]. Παρόλα αυτά, έχουν γίνει έρευνες με τη μέτρηση του μητρικού πλακουντιακού αυξητικού παράγοντα (PIGF) στον ορό του αίματος στην 11+0 ως 13+6 εβδομάδες της κύησης για τη πρόγνωση της προεκλαμψίας. Η συμβολή του συνδυασμού των χαρακτηριστικών της μητέρας και το μαιευτικό ιστορικό, ο έλεγχος του PIGF και η ροή του αίματος στα μητριαία αγγεία συνδυαστικά (στο α τρίμηνο της κύησης) είναι σημαντική για την πρόγνωση της πρώιμης και όψιμης προεκλαμψίας [241]. Ένας από τους παράγοντες που χρησιμοποιήθηκαν για την πρόγνωση της προεκλαμψίας είναι και τα χαμηλά επίπεδα της πρωτεΐνης Α του ορού του πλάσματος (PAPP-A), κατά το πρώτο τρίμηνο της κύησης (11-13 εβδομάδα κύησης). Η PAPP-A και η β-hcg μετριούνται κατά τη 11η-13η εβδομάδα κύησης. Φαίνεται ότι η μέτρηση της PAPP-A μαζί με τη χρήση της Doppler 74

75 υπερηχογραφίας μπορεί να βελτιώσει περισσότερο την πρόγνωση και τελικά την αντιμετώπιση της προεκλαμψίας, κυρίως σε περιπτώσεις με φυσιολογικό καρυότυπο [242]. Χρησιμοποιήθηκαν σε κάποιες έρευνες οροί αναλυτών που χρησιμοποιούνται στον προληπτικό έλεγχο του συνδρόμου Down [243], καθώς και αρκετοί βιολογικοί δείκτες, για να εξακριβωθεί αν μπορούν να βοηθήσουν στην πρόγνωση της προεκλαμψίας Οι παράγοντες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η ινχιμπίνη Α, AFP, CRP, PGF, activin-a, P-selectin, leptin, TGFB1 και SERPINB2 [243,244]. Η προγνωστική τους αξία ήταν πολύ χαμηλή, όταν χρησιμοποιήθηκαν μόνοι τους. Ίσως να υπάρξει καλύτερο ποσοστό πρόληψης, αν χρησιμοποιηθούν και με άλλες μεθόδους [243]. Πάρα πολλές μέθοδοι πρόληψης της προεκλαμψίας χρησιμοποιήθηκαν τα τελευταία χρόνια από πολλούς ερευνητές, όπως το υπερηχογράφημα Doppler, αντικαρδιολιπινικά αντισώματα, καλικρεΐνη, μετρήσεις εμβρυϊκών και πλακουντιακών πεπτιδίων. Τα περισσότερα από αυτά είχαν χαμηλή προγνωστική αξία και δεν έχουν γίνει πολλές έρευνες ακόμα, ώστε να υπάρχουν οριστικά συμπεράσματα προς κάποια συγκεκριμένη μέθοδο πρόληψης της προεκλαμψίας [245]. Ευαισθησία αγγειοτενσίνης ΙΙ Σε μια μακροχρόνια μελέτη ο Gant et al [237] καθόρισε την αποκαλούμενη αποτελεσματική δόση πίεσης κατ εξακουλούθηση στη διάρκεια κύησης 192 γυναικών, που ήταν νέες, υγιείς και πρωτοτόκες, μετρώντας την ποσότητα της αγγειοτενσίνης ΙΙ ανά Kg βάρους σώματος, που χρειαζόταν, ώστε να αυξηθεί η διαστολική πίεση σε 20 mm Hg. Ο μέσος όρος της αποτελεσματικής δόσης των 8 ng/kg σε μη έγκυες και στα αρχικά στάδια κύησης (7-10 εβδομάδων) αυξήθηκε περίπου στο διπλάσιο σε 15 ng/kg στις 28 εβδομάδες και μειώθηκε σταδιακά σε ένα επίπεδο 10/12 ng/kg. Στις γυναίκες που εκδηλώθηκε PIH, η αντίσταση σταδιακά μειώθηκε στο δεύτερο τρίμηνο μεταξύ 28 και 32 εβδομάδων και η τιμή της δόσης είχε επιστρέψει σε επίπεδα προ κύησης. Με αυτά τα δεδομένα οι ερευνητές [237] υπολόγισαν τη δόση των 8ng/kg ανά λεπτό, μεταξύ 28 ης και 32 ης εβδομάδας κύησης, διέγνωσε την ύστερη ανάπτυξη ΡΙΗ με ευαισθησία 77% και ιδιομορφία 95%. Το τεστ εφαρμόστηκε για άλλες 7 μελέτες που αφορούσαν κυρίως σε πρωτοτόκες γυναίκες. Σε 75

76 μελέτη με 3354 γυναίκες [245] επιβεβαιώθηκαν τα συμπεράσματα της αρχικής μελέτης με ευαισθησία μεταξύ 75% και 89% και ειδικότητα μεταξύ 79% και 99%.Σε μεταγενέστερη μελέτη με 494 σε υγιείς γυναίκες, που κυοφορούσαν πρώτη φορά οι Kyle κ.α[247] (1996), βρήκαν μια απογοητευτική ευαισθησία 22% και ειδικότητα 85%. Λόγω της χρονοβόρας φύσης του τεστ, αυτό δεν μπορεί να εφαρμοστεί για κλινική διαλογή και τα απογοητευτικά αποτελέσματα των πρόσφατων μελετών αύξησαν τις αμφιβολίες για τη χρησιμότητά του ως ερευνητικό εργαλείο. Όγκος πλάσματος, συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης, αιματοκρίτης Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι ο όγκος πλάσματος μειώνεται στις γυναίκες με προεκλαμψία και ότι ο όγκος πλάσματος μπορεί να προηγείται της ανόδου πίεσης αίματος [248,177]. Οι μέθοδοι για να καθοριστεί ο όγκος πλάσματος, είναι επίσης πολύ περίπλοκοι, για να χρησιμοποιηθεί ως διαδικασία διαλογής, αλλά η αύξηση του όγκου πλάσματος μπορεί να φανεί από την άνοδο της συγκέντρωσης αιμοσφαιρίνης ή του αιματοκρίτη. Σε μια αναδρομική μελέτη εγκύων με μονήρη κύηση, [249] οι Murphy κ.α (1986) παρουσίασαν έναν ιδιαίτερα σημαντικό συσχετισμό μεταξύ των πρωτοτόκων και πολυτόκων, όσον αφορά τη συγκέντρωση αιμοσφαιρίνης. Ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης αιμοσφαιρίνης ή ο αιματοκρίτης είναι μια εύκολη και φθηνή διαδικασία. Θα ήταν χρήσιμη περαιτέρω έρευνα για τη σχέση μεταξύ των τιμών αιματοκρίτη του μέσου τριμήνου και της συνέχειας της κύησης. Ουρικό οξύ Οι υψηλές τιμές του ουρικού οξέος σχετίζονται με τις κλινικές υπερτασικές διαταραχές κατά την κύηση και τον τοκετό [179]. Αποτελέσματα άλλων μελετών απέδειξαν ότι αύξηση στο ουρικό οξύ στις 24 εβδομάδες κύησης είναι φτωχός προάγγελος και της παροδικής υπέρτασης και της προεκλαμψίας [180,181]. 76

77 Αναλογία καλλικρείνης-κρεατινίνης στα ούρα Η καλικρείνη εμφανίζεται στα ούρα με ενεργείς και ανενεργείς μορφές και το ποσό που εκκρίνεται μπορεί να απεικονίσει τη νεφρική παραγωγή. Σε μελέτες υπερτασικών εγκύων φάνηκε ότι μειώθηκε η ενεργός ουρική έκκριση καλικρείνης, συγκρινόμενη με τις κανονικές εγκύους. Ορισμένοι ερευνητές [182] καθόρισαν την αναλογία ανενεργής καλικρείνης/κρεατινίνης σε κυήσεις 16 και 20 εβδομάδων σε 307 νορμοτασικές έγκυες γυναίκες, εκ των οποίων 124 ήταν πρωτοτόκες. Η δοκιμή παρουσίασε ευαισθησία 70% και ειδικότητα 86% για την πρόβλεψη της ανάπτυξης υπέρτασης της κύησης και ευαισθησία 83% και ειδικότητα 99% για την πρόβλεψη πρωτεϊνουρικής προεκλαμψίας. Μεταγενέστεροι ερευνητές [247] πραγματοποίησαν τη δοκιμή σε 458 νορμοτασικές πρωτοτόκες 28 εβδομάδων. Βρήκαν δε μια ευαισθησία 67% και μια ειδικότητα 75%, όσον αφορά στην επίπτωση υπερτασικών διαταραχών, ενώ ευαισθησία 80% και ειδικότητα 71% για την ανάπτυξη προεκλαμψίας. Η δοκιμή είναι απλή και ανέξοδη, αλλά ο προσδιορισμός της ανενεργού καλικρείνης δεν εκτελείται συνήθως στα περισσότερα εργαστήρια. Έλεγχος των αιμοπεταλίων Η αλλαγή στους παράγοντες πήξης, η ενεργοποίηση και η κατανάλωση αιμοπεταλίων είναι γνωστό ότι συνδέεται με την υπέρταση κατά την κύηση, ειδικότερα με την προεκλαμψία. Μια αναδρομική ανάλυση του μέσου όγκου αιμοπεταλίων σε 268 έγκυες γυναίκες παρουσίασε αυξανόμενο κίνδυνο προεκλαμψίας στις γυναίκες με έναν υψηλό μέσο όγκο αιμοπεταλίων στο δεύτερο τρίμηνο της κύησης [245]. Υπήρξε μια ιδιαίτερη επικάλυψη μεταξύ του κινδύνου προεκλαμψίας και της ομάδας ελέγχου, η οποία κάνει τον προσδιορισμό του όγκου αιμοπεταλίων ατελέσφορο ως προγνωστικό δείκτη. Αυξανόμενος όγκος, σε ήρεμα αιμοπετάλια ή αμέσως μετά την διέγερση, είναι ένα μέτρο της πρόωρης ενεργοποίησης αιμοπεταλίων. Ο Kyle και συν. μέτρησαν το βασικό ενδοκυτταρικό ασβέστιο σε έγκυες με κανονική πίεση και γυναίκες που ανέπτυξαν προεκλαμψία χωρίς να βρουν διαφορά. Τα αναφερόμενα στοιχεία για την απόκριση ασβεστίου αιμοπεταλίων, βαζοπρεσσίνης στις γυναίκες που παρέμειναν κανονικές και σε εκείνες με επικείμενη προεκλαμψία είναι αντικρουόμενα [247]. Αυτή τη στιγμή, δεν 77

78 υπάρχει κανένα στοιχείο που να δείχνει ότι το ενδοκυτταρικό ασβέστιο σε βασικά ή διεγερμένα αιμοπετάλια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να προβλέψει την ανάπτυξη υπερτασικών διαταραχών. Κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης αιμοπεταλίων τα αντιγόνα εκτίθενται στην επιφάνειά των. Μελέτες καταδεικνύουν αυξανόμενη CD63 έκφραση στα αιμοπετάλια σε γυναίκες που πρόκειται να παρουσιάσουν προεκλαμψία σε σύγκριση με φυσιολογικές κυήσεις. Εντούτοις, στη μελέτη του Konijnenberg και λοιπών (1997) η αυξανόμενη έκφραση καταδείχθηκε στις 13 εβδομάδες κύησης, αλλά όχι στις 20 εβδομάδες, πράγμα που είναι δύσκολο να εξηγηθεί. 9. Δείκτες ενδοθηλακιακής ενεργοποίησης Ο ενδοθηλιακός τραυματισμός κυττάρων θεωρείται βασικό και έγκαιρο χαρακτηριστικό γνώρισμα στην ανάπτυξη προεκλαμψίας. Οι πρωτεΐνες πλάσματος που είναι γνωστό ότι παράγονται ή απελευθερώνονται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα, όπως η φιμπρονεκτίνη, ο παράγοντας Von Willebrand, ο ιστικός ενεργοποιητής του πλασμινογόνου, η θρομβομοντουλίνη, ενδοθηλίνη και λαμινίνη είναι υψηλές στο πλάσμα των γυναικών που εμφανίζουν προεκλαμψία. Σε πρόσφατες μελέτες ερευνήθηκε ο ρόλος της ασυμμετρικής διμεθυλαργινίνης, ενός δείκτη ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας, στην πρώιμη ανίχνευση κυήσεων υψηλού κινδύνου για προεκλαμψία. Τα αποτελέσματα ήταν φτωχά και αντικρουόμενα. [25,234,235] 10. Doppler υπερηχογραφία Ένα από τα έγκαιρα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της μητροπλακουντιακής δυσλειτουργίας στις γυναίκες με προεκλαμψία ή καθυστέρηση της εμβρυϊκής ανάπτυξης, ή και των δύο, είναι η πλήρης ή μερική αποτυχία εισβολής της τροφοβλάστης στο μυομητρικό τμήμα των σπειροειδών αρτηριών, διαδικασία που ολοκληρώνεται κανονικά πριν από τις 20 εβδομάδες κύησης. Έρευνες έχουν δείξει ότι ένας καλός τρόπος για την πρώιμη ανίχνευση και αντιμετώπιση της προεκλαμψίας σε πρώιμα στάδια, δηλαδή στο πρώτο ή/και στο δεύτερο τρίμηνο της κύησης είναι το Doppler των μητριαίων αγγείων. Η εξέταση μπορεί να γίνει την 11+0 ως την 13+6 εβδομάδα, καθώς και την

79 ως την 24+6 εβδομάδα της κύησης και μέσω αυτής εκτιμάται η ροή του αίματος στα μητριαία αγγεία και οποιαδήποτε αλλαγή παρατηρηθεί. Στις περιπτώσεις κυήσεων με αρχόμενη προεκλαμψία παρατηρείται λιγότερο απότομη μείωση στη ροή των μητριαίων αγγείων, σε σύγκριση με τις φυσιολογικές κυήσεις [17]. Οι συσκευές Doppler υπερηχογραφίας, που έχουν χρησιμοποιηθεί, είναι χαμηλής προγνωστικής αξίας στην προεκλαμψία και είναι περισσότερο ακριβείς στις μετρήσεις τους στο δεύτερο από ότι στο πρώτο τρίμηνο της κύησης. Η θετική προγνωστική αξία αυτής της μεθόδου είναι καλή γενικά και πολύ υψηλότερη σε ασθενείς υψηλού κινδύνου [18, 19]. Όταν σε μια περίπτωση προεκλαμψίας απαιτείται πρόωρα τερματισμός της κύησης, τότε οι πιθανότητες για τη γέννηση ενός μικρού για την ηλικία κύησης νεογνού (SGA) είναι μεγαλύτερες σε σύγκριση με περιπτώσεις ηπιότερης προεκλαμψίας, όπου ο τοκετός θα γίνει κανονικά. Το υπερηχογράφημα Doppler των μητριαίων αγγείων φαίνεται να είναι αποδοτικότερο στην αντιμετώπιση της προεκλαμψίας στην πρώτη περίπτωση [20]. Η καταλληλότερη μέθοδος για την προεκλαμψία είναι η εκτίμηση της ροής του αίματος στα μητριαία αγγεία σε συνδυασμό με άλλες εξετάσεις. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, ο ανώμαλος πλακούντας, λόγω του ανεπαρκούς κυκλοφορούντος όγκου αίματος, είναι χαρακτηριστικός της προεκλαμψίας. Αυτό δημιούργησε την ιδέα της νέας μεθόδου στην οποία γίνεται προσπάθεια να μετρηθεί η ταχύτητα της ροής του αίματος των μητριαίων αγγείων. Σε φυσιολογικές γυναίκες, χωρίς κύηση ή στο πρώτο τρίμηνο της κύησης, παρατηρείται χαμηλή τελοδιαστολική ταχύτητα κι ένα πρώιμο διαστολικό κύμα στη κυματομορφή της ροής αίματος των μητριαίων αγγείων. Επιμονή κάποιων διαστολικών κυμάτων (μετά την 24η εβδομάδα κύησης) ή ανώμαλη αναλογία ροής/ταχύτητας έχουν συνδεθεί με ανεπαρκή τροφοβλαστική διείσδυση [18]. Σε χαμηλού κινδύνου ασθενείς, η προεκλαμψία προβλέπεται μέσω της εύρεσης ενός αυξημένου κύματος ροής αίματος στο δεύτερο τρίμηνο της κύησης στο U/S Doppler μητριαίων αγγείων (Εικόνα 14). Στις ομάδες υψηλού κινδύνου, η προεκλαμψία είναι δυνατόν να ανιχνευθεί και στο πρώτο τρίμηνο της κύησης [18]. 79

80 Εικόνα 14: Υπερηχογράφημα Doppler. Βλέπετε τη ροή του αίματος των μητριαίων αγγείων και την κυματομορφή στις 24 εβδομάδες της κύησης, σε φυσιολογική (Α) και προεκλαμπτική (Β) έγκυο. Η μεθοδολογία του Doppler στο πρώτο τρίμηνο της κύησης για την έγκαιρη ανίχνευση και αντιμετώπιση της προεκλαμψίας παρουσιάζει πολλά θετικά χαρακτηριστικά, όπως το γεγονός ότι είναι μη-επεμβατική και καλά ανεκτή από τις γυναίκες. Είναι εξειδικευμένη μέθοδος, καθόσον απαιτείται ειδικός εξοπλισμός και ειδικά εκπαιδευμένο προσωπικό. Προληπτικά, μπορεί να χορηγηθεί ακετυλοσαλικυλικό οξύ, που είναι χαμηλού κόστους, εύκολα διαθέσιμο και χαμηλής προληπτικής επίδρασης στην απουσία άλλων επιπλοκών.[18]. 80