ΣΧΕΣΗ ΟΡΜΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΜΕ ΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΓΚΡΕΛΙΝΗΣ ΟΡΟΥ ΣΕ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΜΕ ΤΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΩΝ ΠΟΛΥΚΥΣΤΙΚΩΝ ΩΟΘΗΚΩΝ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΘΕΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣΧΟΛΗ ΤΟΜΕΑΣΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ Δ ΜΑΙΕΥΤΙΚΗ- ΓΥΝΑΙΚΟΛΟΓΙΚΗΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣΓ. ΜΑΚΕΔΟΣ ΠΑΝΕΠ. ΕΤΟΣ αριθμ.2551 ΣΧΕΣΗ ΟΡΜΟΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΜΕ ΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΓΚΡΕΛΙΝΗΣ ΟΡΟΥ ΣΕ ΓΥΝΑΙΚΕΣ ΜΕ ΤΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΩΝ ΠΟΛΥΚΥΣΤΙΚΩΝ ΩΟΘΗΚΩΝ ΧΡΥΣΟΣΤΟΜΟΥ Δ. ΑΣΤΕΡΙΑΔΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΙΑΤΡΟΥ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕΣΤΗΝΙΑΤΡΙΚΗΣΧΟΛΗ ΣΤΟΝΤΟΜΕΑΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΣ ΤΟΥΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥΘΕΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΑΛΟΝΙΚΗ, ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ2010 1

2 Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. Γ. ΜΑΚΕΔΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 2. Δ. ΠΑΝΙΔΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 3. Δ. ΡΟΥΣΣΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Η ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. Γ. ΜΑΚΕΔΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 2. Δ. ΠΑΝΙΔΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 3. Δ. ΡΟΥΣΣΟΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 4. Δ. ΠΑΠΑΔΗΜΑΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 5. Β. ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ 6. Β. ΖΟΥΡΝΑΤΖΗ-ΚΟΪΟΥ, ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ 7. Δ. ΓΟΥΛΗΣ, ΛΕΚΤΟΡΑΣ «Η έγκριση της διδακτορικής διατριβής από το Ιατρικό Τμήμα της Σχολής Επιστημών Υγείας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέα» (Νόμος 5343/32, αρθρ. 202 παρ. 2 και νόμος 1268/82, άρθρ. 50 παρ.8) 2

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΕΔΡΟΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΝΤΟΜΠΡΟΣ 3

4 4

5 Στον καθηγητή μου κ. Δ. Πανίδη Με σεβασμό 5

6 Στους γονείς μου Με αγάπη Στον Ανέστη 6

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 11 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 2. ΤΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΩΝ ΠΟΛΥΚΥΣΤΙΚΩΝ ΩΟΘΗΚΩΝ Εισαγωγή Παθοφυσιολογία της ωοθηκικής υπερανδρογοναιμίας στο PCOS: μοριακή προσέγγιση Γενικά Ωοθηκική υπερανδρογοναιμία Ενδοωθηκικοί παράγοντες Ενδογενής διαταραχή της στεροειδογένεσης των κυττάρων της έσω θήκης Δυσλειτουργία των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας Παράγοντες από το ωοκύτταρο Εξωωοθηκικοί παράγοντες Ινσουλίνη Προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες Διαταραχές του άξονα υποθάλαμοςυπόφυση Επινεφριδική υπερανδρογοναιμία Ερμηνεία της πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών στο PCOS Γενικά Παθοφυσιολογία της πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών Θεωρίες για την ερμηνεία της ανωοθυλακιορρηξίας στο PCOS Γενικά 33 7

8 Θεωρία της αυτοανασταλτικής επίδρασης στη δεξαμενή των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων, λόγω του υπερβολικού αριθμού τους Ενδοωθηκική υπερανδρογοναιμία: προαγωγή της πρώιμης ανάπτυξης των ωοθυλακίων Αύξηση του ρυθμού εισόδου των ωοθυλακίων στην ανάπτυξη Επιτάχυνση του ρυθμού ανάπτυξης των ωοθυλακίων Αναστολή της διαδικασίας της επιλογής (διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων) Απουσία της διακυκλικής ανόδου της FSH στο PCOS Διαταραχή των θετικών τοπικών επιλογέων στο PCOS Περίσσεια των αρνητικών τοπικών επιλογέων στο PCOS Θεωρία της πρώιμης επίδρασης της LH στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων Θεωρία της ωοθυλακικής αδράνειας, λόγω αντίστασης στην ινσουλίνη και αντισταθμιστικής υπερινσουλιναιμίας Ρύθμιση της κατεχολ-ο-μεθυλοτρανσφεράσης στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακίων Ανωμαλίες του ωοκυττάρου Απουσία σταθερότητας στη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων στο PCOS 49 8

9 3. Η ΓΚΡΕΛΙΝΗ Εισαγωγή Δομή και σύνθεση της γκρελίνης Ρύθμιση της έκκρισης της γκρελίνης Μοριακά χαρακτηριστικά και ιστική κατανομή της γκρελινης και των GHS υποδοχέων Βιολογικές δράσεις της γκρελίνης Γκρελίνη και άξονας υποθάλαμος-υπόφυση Δράση στην απελευθέρωση της αυξητικής ορμόνης (GH) Δράση στην απελευθέρωση της προλακτίνης (PRL) και της κορτικοτρόπου ορμόνης (ACTH) Επίδραση στην έκκριση των γοναδοτροπινών (FSH, LH) Κεντρικές δράσεις της γκρελίνης Δράση στην όρεξη Επίδραση στον ύπνο, στη μνήμη και στη συμπεριφορά Περιφερικές ενδοκρινικές και μεταβολικές δράσεις της γκρελίνης Η γκρελίνη, η ενδοκρινική μοίρα του παγκρέατος, ο λιπώδης ιστός και το ήπαρ Η γκρελίνη, οι γονάδες, τα επινεφρίδια και ο θυρεοειδής Περιφερικές μη ενδοκρινικές δράσεις της γκρελίνης Γαστρο-εντερο-παγκρεατικές (ΓΕΠ) δράσεις Καρδιαγγειακές δράσεις Ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού Κλινικές προοπτικές και συμπεράσματα 76 9

10 ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1. ΣΚΟΠΟΣ ΑΤΟΜΑ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Άτομα που μελετήθηκαν Πρωτόκολλο μελέτης Μέθοδοι προσδιορισμού των ορμονών ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Γενική περιγραφή μεθοδολογίας Υπολογισμός βασικών παραμέτρων Σύγκριση μέσων τιμών Συσχετίσεις ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΕΡΙΛΗΨΗ SUMMARY ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

11 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Tο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (Polycystic Ovary Syndrome: PCOS) αποτελεί, εδώ και πολλά χρόνια, την πλέον αντικρουόμενη οντότητα της γυναικολογικής ενδοκρινολογίας. Από την πρώτη ανακοίνωση του συνδρόμου μέχρι σήμερα, οι γνώσεις μας, σχετικά με τους ενδοκρινικούς μηχανισμούς που το προκαλούν, δεν είναι πλήρεις, είναι αποσπασματικές και, συχνά, συγκεχυμένες. Το PCOS είναι η κοινή έκφραση ομάδας ετερογενών ανωμαλιών και, κατά συνέπεια, δεν αποτελεί μια ειδική διάγνωση αλλά ένα σημείο, που εκδηλώνεται με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία και με υπερανδρογοναιμία. Η χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία οφείλεται στη διακοπή της ωρίμανσης των ωοθυλακίων. Η ωρίμανση του ωοθυλακίου και η ατρησία αποτελούν δύο τέλεια ισορροπημένα φυσικά γεγονότα, που ρυθμίζονται από διεγερτικούς και ανασταλτικούς παράγοντες, οι οποίοι εντοπίζονται μέσα στο ωοθυλάκιο και έξω από αυτό. Η κατάλληλη αλληλουχία και η δυναμική συνεργασία των ρυθμιστικών αυτών παραγόντων είναι απαραίτητες για τη φυσιολογική ωοθυλακιογένεση. Η παρεμβολή διαφόρων καταστάσεων στην απόλυτα ισορροπημένη ακολουθία των γεγονότων, τα οποία προκαλούν την ωρίμανση του ωοθυλακίου και την ωοθυλακιορρηξία, οδηγεί στην εμφάνιση του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών. Επειδή δεν υφίσταται κάποιος σταθερός κλινικός δείκτης ή φαινότυπος, που να παρατηρείται μόνο στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, ο οποίος να το διακρίνει από τις άλλες μορφές υπερανδρογοναιμίας, δεν υπάρχει ομοφωνία για τον κλινικό ορισμό του PCOS. Οι περισσότεροι ερευνητές για τον ορισμό του συνδρόμου χρησιμοποιούν τα κριτήρια που τέθηκαν από το National Institute of Child Health and Human Development (NICHD) το Σύμφωνα με τα κριτήρια αυτά, το PCOS χαρακτηρίζεται από χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία και βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό (κλινική υπερανδρογοναιμία), αφού αποκλεισθούν τα γνω- 11

12 στά αίτια ανωοθυλακιορρρηξίας και υπερανδρογοναιμίας. Στα γνωστά αίτια ανωοθυλακιορρρηξίας και υπερανδρογοναιμίας υπάγονται η μη κλασσική συγγενής υπερπλασία των επινεφριδίων, το σύνδρομο Cushing, η υπερπρολακτιναιμία, η θυρεοειδική δυσλειτουργία, η μεγαλακρία, οι αρρενοποιητικοί όγκοι των ωοθηκών και των επινεφριδίων και η χρήση διαφόρων φαρμάκων. Το 2003 (Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS Consensus Workshop Group), τα παραπάνω κριτήρια αναθεωρήθηκαν. Έτσι, μία γυναίκα θεωρείται ότι πάσχει από PCOS όταν εμφανίζει δύο από τα παρακάτω τρία κριτήρια: 1) ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία, 2) βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό και 3) πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών στο υπερηχογράφημα. Και στην ταξινόμηση αυτή πρέπει να αποκλεισθούν τα γνωστά αίτια ανωοθυλακιορρρηξίας και υπερανδρογοναιμίας. Συμπερασματικά, η πολυκυστική εμφάνιση των ωοθηκών δεν είναι απαραίτητη για τη διάγνωση του PCOS και, αντιστρόφως, η παρουσία μόνον πολυκυστικής εμφάνισης των ωοθηκών δεν οδηγεί στη διάγνωση του συνδρόμου. Η γκρελίνη είναι πεπτίδιο, που αποτελείται από 28 αμινοξέα και παράγεται, κυρίως, από το στομάχι. Σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα γκρελίνης ανιχνεύθηκαν στο έντερο, στο πάγκρεας, στους νεφρούς, στο ανοσοποιητικό σύστημα, στον πλακούντα, στους πνεύμονες, στους όρχεις, στην υπόφυση και στον υποθάλαμο. Η γκρελίνη παρουσιάζει ισχυρή εκλυτική δραστηριότητα για την αυξητική ορμόνη (GH), η οποία πραγματοποιείται με την ενεργοποίηση του αποκαλούμενου υποδοχέα τύπου 1a (GHS-R1a) των εκκριταγωγών της GH (GHS).Πριν από την ανακάλυψη της γκρελίνης, είχε αποδειχθεί ότι ο ορφανός αυτός υποδοχέας είναι ειδικός για μια οικογένεια συνθετικών, πεπτιδικών ή μη πεπτιδικών GHS. Οι υποδοχείς GHS (GHS- Rs) συγκεντρώνονται στην υποθαλαμο-υποφυσιακή μονάδα, αλλά κατανέμονται, επίσης, και σε άλλους κεντρικούς και περιφερικούς ιστούς. Έτσι, εκτός από τη διέγερση της έκκρισης της GH, η γκρελίνη 12

13 και πολλά συνθετικά GHS: 1) παρουσιάζουν υποθαλαμικές δραστηριότητες, που καταλήγουν στη διέγερση της έκκρισης της προλα-- κτίνης (PRL) και της φλοιοεπινεφριδιοτρόπου ορμόνης (ACTH), 2) έχουν αρνητική επίδραση στον άξονα υπόφυση-γονάδες, τόσο στο κεντρικό όσο και στο περιφερικό επίπεδο, 3) διεγείρουν την όρεξη και προκαλούν θετικό ενεργειακό ισοζύγιο, 4) επηρεάζουν τον ύπνο και τη συμπεριφορά, 5) ελέγχουν τη γαστρική κινητικότητα και την έκκριση οξέως, 6) τροποποιούν την παγκρεατική εξωκρινή και ενδοκρινή λειτουργία και επηρεάζουν τα επίπεδα της γλυκόζης και 7) επιδρούν στο καρδιαγγειακό και τροποποιούν τον πολλαπλασιασμό των νεοπλασματικών κυττάρων, καθώς και των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος. Λαμβάνοντας υπόψη το ευρύ φάσμα των βιολογικών δραστηριοτήτων, είναι εμφανές ότι η ανακάλυψη της γκρελίνης άνοιξε πολλές νέες προοπτικές στη νευροενδοκρινική και μεταβολική έρευνα, καθώς και σε πεδία της γενικής παθολογίας, όπως η γαστρεντερολογία, η ανοσολογία, η ογκολογία και η καρδιολογία. Κατά συνέπεια, είναι πιθανό ότι η γκρελίνη και τα GHS ανάλογα θα μπορούσαν να έχουν κλινικές επιδράσεις και θεραπευτικές δυνατότητες, δρώντας είτε ως αγωνιστές ή ως ανταγωνιστές σε διάφορες φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις. Έχει, λοιπόν, υποστηριχθεί η υπόθεση ότι η γκρελίνη εμπλέκεται στη ρύθμιση της στεροειδογένεσης, καθώς και στην ομοιοστασία της γλυκόζης και στο ισοζύγιο ενέργειας. Κατά την έναρξη της παρούσας μελέτης δεν υπήρχαν δεδομένα για τα επίπεδα της γκρελίνης σε γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, που παρουσιάζουν διαταραχές της στεροειδογένεσης των ωοθηκών και των επινεφριδίων και, πολύ συχνά, διαταραχές στην ομοιοστασία της γλυκόζης. Ο λόγος αυτός και η προτροπή του Καθηγητή κ. Δ. Πανίδη με ώθησαν στη διενέργεια αυτής της μελέτης με σκοπό: α) την εκτίμηση των επιπέδων της γκρελίνης σε λεπτόσωμες και παχύσαρκες γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών και σε μάρτυ- 13

14 ρες και β) την αναζήτηση ενδεχόμενης συσχέτισης ανάμεσα στα επίπεδα της γκρελίνης και στις ανθρωπομετρικές, ορμονικές και μεταβολικές διαταραχές του συνδρόμου. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκαν, συνολικά, 330 γυναίκες, ηλικίας ετών. Οι 259 γυναίκες εμφάνιζαν το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, όπως εκτιμήθηκαν με βάση τα κριτήρια του 2003 (Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS Consensus Workshop Group). Στις γυναίκες αυτές, εκτός από τον πλήρη έλεγχο για τη διάγνωση του PCOS, μετρήθηκαν τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης. Στη συνέχεια, σε 50 γυναίκες με PCOS και σε 10 μάρτυρες, εκτός από τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης, εκτιμήθηκε και το κλάσμα της δραστικής γκρελίνης (active greline). Οι γυναίκες αυτές προήλθαν από τα εξωτερικά ιατρεία του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών της Β Μαιευτικής και Γυναικολογικής Κλινικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Γενικό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης «Ιπποκράτειο»). Η μελέτη διαιρείται σε δύο μέρη, το Γενικό μέρος και το Ειδικό μέρος. Το Γενικό μέρος περιλαμβάνει τα κεφάλαια: 1) Το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών και 2) Γκρελίνη. Το Ειδικό, εξάλλου, 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. Παρουσίαση μέρους των αποτελεσμάτων της διατριβής έγινε σε δύο ελληνικά συνέδρια της Ελληνικής Ενδοκρινολογικής Εταιρείας κατά τα έτη 2006 και Επίσης, μέρος των αποτελεσμάτων της διατριβής έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Human Reproduction (Human Reproduction 2005; 20: ). Τη διατριβή αυτή μου ανέθεσε ο Καθηγητής κ. Δ. Πανίδης. Του εκφράζω τη βαθιά μου ευγνωμοσύνη για την ευκαιρία που μου προσέφερε να ασχοληθώ με το ιδιαίτερα ενδιαφέρον θέμα του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών και τον ευχαριστώ για την εμπιστο- 14

15 σύνη και την υπομονή που μου έδειξε, αλλά και για τη συνεχή συμπαράστασή του κατά τη διάρκεια της μελέτης. Ευχαριστώ, επίσης, τον Καθηγητή Μαιευτικής και Γυναικολογίας και Διευθυντή της Δ Μαιευτικής και Γυναικολογικής Κλινικής κ. Γ. Μακέδο για την ενθάρρυνση που μου παρείχε σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Θερμές ευχαριστίες οφείλω και στην Αναπληρώτρια Καθηγήτρια της Βιοπαθολογίας κα. Βασιλική Ζουρνατζή-Κόϊου, καθώς και την κυρία Αθανασία Πιούκα, γενετίστρια, MSC, που με βοήθησαν στους προσδιορισμούς των ορμονών. Καθοριστική ήταν η συμβολή της κ. Αικατερίνης Μπαλάσκα, χημικού Β Προπαιδευτικής Παθολογικής Κλινικής του Α.Π.Θ, στον προσδιορισμό των επιπέδων της γκρελίνης. Ευχαριστώ τον Μαιευτήρα-Γυναικολόγο κ. Ηλία Κατσίκη για τη βοήθειά του στη συλλογή των ασθενών. Ευχαριστώ, επίσης, τον ιατρό κ. Δημήτριο Φαρμακιώτη για τη σημαντική βοήθειά του στη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων και την ιατρό κα. Βασιλική Γκαρμίρη για τη βοήθειά της στη συγγραφή του διδακτορικού. Θα ήταν, τέλος, παράλειψη να μην ευχαριστήσω όλες τις γυναίκες, που έλαβαν μέρος στο πειραματικό τμήμα της μελέτης, για την προθυμία τους και την υπομονή τους. 15

16 16

17 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 17

18 18

19 2. ΤΟ ΣΥΝΔΡΟΜΟ ΤΩΝ ΠΟΛΥΚΥΣΤΙΚΩΝ ΩΟΘΗΚΩΝ 2.1. Εισαγωγή Το 1935 ο Stein και ο Leventhal δημοσίευσαν την πρώτη σαφή κλινική περιγραφή ενός συνδρόμου, που σήμερα αποκαλείται «το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (PCOS)», σε υπογόνιμες γυναίκες, οι οποίες ήταν, συνήθως, παχύσαρκες και εμφάνιζαν υπερτρίχωση, διαταραχές της εμμήνου ρύσεως και διογκωμένες ωοθήκες με περιφερικές κύστεις (1). Η εξαίρεση τμήματος της ωοθήκης, με κωνοειδή εκτομή, οδηγούσε σε αποκατάσταση της γονιμότητας στην πλειονότητα των γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. Η εικόνα του συνδρόμου έχει, πλέον, διευρυνθεί με την ανεύρεση αντίστασης στην ινσουλίνη σε σημαντικό αριθμό περιπτώσεων (2-5). Οι νέες ερευνητικές τεχνικές απέτυχαν, μέχρι σήμερα, να αναδείξουν την υποκείμενη αιτία του συνδρόμου, παρά την παρουσία χρόνιας ολιγοωοθυλακιορρηξίας ή ανοωθυλακιορρηξίας, βιοχημικής υπερανδρογοναιμίας ή υπερανδρογονισμού (κλινικές εκδηλώσεις υπερανδρογοναιμίας με φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων ορού) και χαρακτηριστικών υπερηχογραφικών ευρημάτων πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών στις περισσότερες ασθενείς (4). Η διατλαντική διαφωνία, όσον αφορά τα διαγνωστικά κριτήρια του PCOS, αντανακλάται από τη σημασία που δίνουν οι γιατροί στα κλινικά, ενδοκρινικά και υπερηχογραφικά ευρήματα. Σύμφωνα με τα κριτήρια που τέθηκαν το 1990 (National Institute of Health/National Institutes of Child Health and Human Development), η διάγνωση του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών πρέπει να τίθεται όταν συνυπάρχουν χρόνια ολιγοωοθυλακιορρηξία ή ανωοθυλακιορρηξία και βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμός, ύστερα από τον αποκλεισμό των άλλων γνωστών αιτίων, που προκαλούν αυτές τις διαταραχές (6-8). 19

20 Στα αίτια αυτά υπάγονται η συγγενής υπερπλασία των επινεφριδίων όψιμης έναρξης, το σύνδρομο Cushing, η πρώιμη ωοθηκική ανεπάρκεια, η παχυσαρκία, οι αρρενοποιητικοί όγκοι των ωοθηκών και των επινεφριδίων, η υπερπρολακτιναιμία, ο υποθυρεοειδισμός, η μεγαλακρία και διάφορα φάρμακα. Τα κριτήρια του 1990 αναθεωρήθηκαν το 2003 από το Rotterdam ESHRE/ASRM-Sponsored PCOS Consensus Workshop Group (7,8). Σύμφωνα με τα κριτήρια αυτά, η διάγνωση του PCOS τίθεται όταν η γυναίκα εμφανίζει δύο από τα τρία συμπτώματα ή ευρήματα, που είναι η χρόνια ολιγοωοθυλακιορρηξία ή η ανωοθυλακιορρηξία, η βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή ο υπερανδρογονισμός και η πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών (όγκος της μιας ή και των δύο ωοθηκών > 10 cm 3, αριθμός μικρών ωοθυλακίων διαμέτρου 2-8 mm 12 στη μία ή και στις δύο ωοθήκες) (9,10,12). Για τη διάγνωση του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών και με τα κριτήρια αυτά, πρέπει να αποκλεισθούν τα γνωστά αίτια που προκαλούν χρόνια ανωοθυλακιορρηξία και υπερανδρογοναιμία. Τα κριτήρια αυτά δεν έχουν παγκόσμια αποδοχή, ιδιαίτερα στις ΗΠΑ, όπου ο ρόλος των υπερηχογραφικών ευρημάτων αμφισβητείται (11) Παθοφυσιολογία της ωοθηκικής υπερανδρογοναιμίας στο PCOS: μοριακή προσέγγιση Γενικά Ως υπερανδρογοναιμία ορίζεται η ανεύρεση υψηλών επιπέδων ενός, τουλάχιστον, ανδρογόνου στον ορό του αίματος. Η υπερανδρογοναιμία παρατηρείται σε ποσοστό που κυμαίνεται από 60% έως 80% των γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. Εξάλλου, ως υπερανδρογονισμός ή κλινική υπερανδρογοναιμία χαρακτηρίζεται η εμφάνιση κλινικών εκδηλώσεων υπερανδρογοναιμίας, με φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων στον ορό του αίματος. Η κύρια κλινική εκδήλωση του υπερανδρογονισμού είναι η υπερτρίχωση. Η υπερτρίχωση παρατηρείται στο 60% των γυναικών με PCOS (12). 20

21 Η βιοσύνθεση των ανδρογόνων στην ανθρώπινη ωοθήκη γίνεται, κυρίως, στα κύτταρα της έσω θήκης, η λειτουργία των οποίων είναι εντονότερη στο PCOS. Η περίσσεια παραγωγής ανδρογόνων στο σύνδρομο μπορεί να ερμηνευθεί από τη δράση ενδοωοθηκικών και εξωωοθηκικών παραγόντων (13). Στους ενδοωοθηκικούς παράγοντες υπάγονται η ενδογενής διαταραχή της στεροειδογένεσης των κυττάρων της έσω θήκης, η δυσλειτουργία των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας και παράγοντες από το ωοκύτταρο. Εξάλλου, οι εξωωοθηκικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την υπερινσουλιναιμία, τις προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες και τις διαταραχές του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση (13) Ωοθηκική υπερανδρογοναιμία Ενδοωθηκικοί παράγοντες Ενδογενής διαταραχή της στεροειδογένεσης των κυττάρων της έσω θήκης Σε πρωτογενείς καλλιέργειες από κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS, που απομονώθηκαν πρόσφατα, βρέθηκε ότι τα κύτταρα αυτά παράγουν περισσότερη δεϋδροεπιανδροστερόνη, 17-υδροξυπρογεστερόνη και ανδροστενδιόνη από ό,τι τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων, που απομονώθηκαν από γυναίκες χωρίς το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (14). Με τη βοήθεια μιας μεθόδου διατήρησης ανθρώπινων κυττάρων της έσω θήκης σε μακροχρόνια καλλιέργεια, ο Nelson και οι συνεργάτες του το 1999 (15) έδειξαν ότι η αυξημένη παραγωγή των στεροειδών αυτών αποτελεί μόνιμο βιοχημικό φαινότυπο των κυττάρων της έσω θήκης ωοθυλακίων γυναικών με PCOS. Δεδομένου ότι οι παραπάνω καλλιέργειες των κυττάρων της έσω θήκης μπορούν να διατηρηθούν μέσω επαναλαμβανόμενων πολλαπλασιασμών του κυτταρικού πληθυσμού, η αυξημένη στεροειδογόνος δραστηριότητα των κυττάρων της θήκης από γυναίκες με PCOS, σε σύγκριση με τα κύτταρα της θήκης εκείνων χωρίς το σύνδρομο, είναι απίθανο να αντανακλά την 21

22 επίδραση της ορμονικής διέγερσης in vivo, όπως, για παράδειγμα, της αυξημένης LH ή των αυξημένων επιπέδων ινσουλίνης που παρατηρούνται στο PCOS. Κατά συνέπεια, οι παρατηρήσεις αυτές υποδηλώνουν ότι οι διαταραχές στη βιοσύνθεση των ανδρογόνων αποτελούν ενδογενή ιδιότητα των κυττάρων της έσω θήκης ωοθυλακίων γυναικών με PCOS (13). Διάφορες μελέτες έδειξαν ότι τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS παρουσιάζουν αυξημένη δραστηριότητα των ενζύμων 3β-υδροξυστεροειδική δεϋδρογενάση και κυττόχρωμα Ρ450c17α (16). Το κυττόχρωμα Ρ450c17α έχει διττή δράση: μετατρέπει την προγεστερόνη σε 17-υδροξυπρογεστερόνη με τη δράση του ενζύμου 17α-υδροξυλάση, και, στη συνέχεια, μετατρέπει τη 17-υδροξυπρογεστερόνη σε ανδροστενδιόνη με τη δράση του ενζύμου 17, 20 λυάση. Το κυττόχρωμα Ρ450c17α κωδικοποιείται από το γονίδιο CYP17. Έχει βρεθεί ότι το mrna των γονιδίων CYP17 και CYP11A (ένζυμο διαχωρισμού της πλάγιας αλύσου) βρίσκεται σε μεγαλύτερη αφθονία στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS, σε σύγκριση με τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών χωρίς το σύνδρομο. Έχει, ακόμη, βρεθεί ότι τα επίπεδα της στεροειδογόνου οξείας ρυθμιστικής πρωτεϊνης StAR είναι παρόμοια στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS και μαρτύρων (15). Έχει, τέλος, αναφερθεί ότι ο εκκινητής του CYP17 στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS είναι πιο ενεργός από ό,τι σε εκείνα γυναικών χωρίς το σύνδρομο, ενώ ο εκκινητής του StAR δεν έχει διαφορετική ρύθμιση (17-19). Τα δεδομένα αυτά υποδηλώνουν ότι η μεταγραφή των γονιδίων που κωδικοποιούν ειδικά ένζυμα της στεροειδογένεσης είναι ρυθμισμένη προς τα πάνω στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με το σύνδρομο, αλλά αυτό δεν συμβαίνει σε όλα τα στοιχεία του μηχανισμού της στεροειδογένεσης. Το γεγονός αυτό οδηγεί σε αυξημένη παραγωγή προγεσταγόνων και ανδρογόνων και 22

23 υποδηλώνει ότι η υπερανδρογοναιμία είναι γενετικά καθορισμένη, άποψη που συμφωνεί με τα αποτελέσματα μελετών σε οικογένειες, που έδειξαν ότι η υπερανδρογοναιμία εμφανίζεται σε πολλά άτομα ως επικρατούν γενετικό στίγμα (20). Είναι, όμως, απίθανο το ενδεχόμενο η υπερανδρογοναιμία του PCOS να καθορίζεται κυρίως από πολυμορφισμούς ή μεταλλάξεις των γονιδίων, που κωδικοποιούν κάποια συγκεκριμένη στεροειδογόνο ενζυμική δραστηριότητα, όπως του CYP17 (21) ή του CYP11A (22-24). Μελέτες, με νέες μοριακές τεχνικές, και γενετική ανάλυση οικογενειών με PCOS έδειξαν ότι στα κύτταρα της έσω θήκης ωοθυλακίων γυναικών με PCOS βρέθηκε αφθονία mrνa που αντιστοιχεί στα γονίδια της δεϋδρογενάσης-6 της αλδεΰδης και της δεϋδρογενάσης-2 της ρετινόλης. Το mrνa των δύο αυτών γονιδίων αυξάνει την έκφραση της 17α-υδροξυλάσης (25,26). Επιπλέον, η στεροειδική δραστικότητα των ενζύμων φαίνεται να μεταβάλλεται στα κύτταρα της έσω θήκης ωοθυλακίων γυναικών με PCOS. Ένας μηχανισμός είναι η αύξηση της φωσφορυλίωσης της σερίνης του ενζύμου κυττόχρωμα Ρ450c17α, το οποίο προάγει τη δραστικότητα της λυάσης (27,28). Παράλληλα, η ελάττωση της έκφρασης της πρωτεϊνικής φωσφατάσης 2Α, που παρατηρείται στο PCOS, διατηρεί για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα τη φωσφορυλίωση της σερίνης, συντελώντας, έτσι, στη μοριακή εικόνα της διαταραχής (29-31). Συμπερασματικά, θα μπορούσε να διατυπωθεί η άποψη ότι στα κληρονομικώς διαταραγμένα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS επιδρούν ορμονικοί παράγοντες ενδοωοθηκικής και εξωωοθηκικής προέλευσης, οι οποίοι επιδεινώνουν, ακόμη περισσότερο, την ωοθηκική υπερπαραγωγή ανδρογόνων Δυσλειτουργία των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας Μολονότι η διαταραχή της στεροειδογένεσης των κυττάρων της έσω θήκης φαίνεται ότι αποτελεί τον κύριο υπεύθυνο για την ενδοωοθηκική υπερανδρογοναιμία στο PCOS, διαταραχές των κυττάρων 23

24 της κοκκιώδους στιβάδας θα μπορούσαν, ενδεχομένως, να παίξουν κάποιο ρόλο, μέσω των εκκρίσεων των κυττάρων αυτών. Τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων παράγουν ινχιμπίνες, οι οποίες πιστεύεται ότι τροποποιούν άμεσα την ωοθυλακική στεροειδογένεση. Βρέθηκε, λοιπόν, ότι η ινχιμπίνη Α ενισχύει τόσο τη βασική όσο και την προκαλούμενη από την LH παραγωγή ανδρογόνων σε καλλιέργειες ανθρωπίνων κυττάρων της έσω θήκης ωοθυλακίων (32). Έτσι, οι ινχιμπίνες θα μπορούσαν να εμπλέκονται στην περίσσεια ωοθηκικών ανδρογόνων στο PCOS, μέσω παρακρινικής επίδρασης από τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας (33-35). Η χρήση ανοσολογικών μεθόδων, που ανιχνεύουν διμερείς ινχιμπίνες στον ορό, έδωσε τη δυνατότητα της αποκάλυψης μιας ιδιαίτερης δυσλειτουργίας του συστήματος των ινχιμπινών στο PCOS. Η δυσλειτουργία αυτή περιλαμβάνει την καθαρή αύξηση των επιπέδων των πρόδρομων πρωτεϊνών της α-ινχιμπίνης (pro-a C) στον ορό, που παρουσίαζε θετική συσχέτιση, στατιστικά σημαντική, με τα επίπεδα των ανδρογόνων (36). Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι τα βιβλιογραφικά δεδομένα, όσον αφορά στη συμβολή των ινχιμπινών στην υπερανδρογοναιμία του PCOS, είναι ανεπαρκή και αντικρουόμενα και, επομένως, δεν είναι δυνατή η εξαγωγή ασφαλών συμπερασμάτων (37,38). H AMH (Anti-Mϋllerian Hormone), η οποία παράγεται από τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας, θα μπορούσε να υπεισέρχεται στην υπερανδρογοναιμία του PCOS. Έχουν βρεθεί αυξημένα επίπεδα ΑΜΗ στο PCOS (39,40). Επιπλέον, βρέθηκε θετική συσχέτιση, στατιστικά σημαντική, μεταξύ των επιπέδων της ΑΜΗ και των τιμών της τεστοστερόνης και της ανδροστενδιόνης ορού στις ασθενείς με PCOS, όχι, όμως, στις μάρτυρες (40). Το εύρημα αυτό θα μπορούσε να υποδηλώνει θετική παρακρινική επίδραση της ΑΜΗ στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS. Η ανεύρεση υποδοχέων ΑΜΗ τύπου ΙΙ (AMHRII) στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων στο στάδιο της ωρίμανσης (41) θα μπορούσε να στηρί- 24

25 ζει την ύπαρξη της παρακρινικής επίδρασης της ΑΜΗ στα κύτταρα της έσω θήκης, όπως αναφέρεται για τα κύτταρα Leydig. Εντούτοις, απαιτούνται και άλλες πειραματικές μελέτες πριν να υποστηριχθεί η θέση για τις επιπτώσεις της ΑΜΗ στη δυσλειτουργία των κυττάρων της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS. Πρέπει, για παράδειγμα, να ερευνηθεί αν η ωοθηκική επίδραση της ΑΜΗ είναι αντίθετη από εκείνη που ασκεί στον όρχι. Έτσι, έχει βρεθεί ότι σε καλλιέργειες κυττάρων Leydig ποντικού η ΑΜΗ προκαλούσε αναστολή της έκφρασης του CYP17, που προκαλείται από την LH και το κυκλικό AMP (42) Παράγοντες από το ωοκύτταρο Έχει προταθεί η άποψη ότι το ωοκύτταρο μπορεί να διαδραματίζει κάποιο ρόλο στη ρύθμιση της δραστηριότητας των κυττάρων της έσω θήκης, αλλά τα διαθέσιμα στοιχεία είναι ακόμη αντιφατικά. Ο αυξητικός παράγοντας διαφοροποίησης-9 (GDF-9) διεγείρει τη βασική και την προκαλούμενη από την LH βιοσύνθεση ανδρογόνων από τα κύτταρα της έσω θήκης ωοθυλακίων αρουραίων (43). Αντίθετα, η προσθήκη GDF-9 in vitro σε ανθρώπινα κύτταρα της έσω θήκης αύξησε τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό, αλλά παρεμπόδισε τη σύνθεση προγεστερόνης και ανδρογόνων (44). Έχει αναφερθεί ότι τα επίπεδα έκφρασης του GDF-9 είναι μειωμένα στις πολυκυστικές ωοθήκες (45). Θα μπορούσε, λοιπόν, να υποτεθεί ότι τα χαμηλά επίπεδα GDF-9 αποτελούν μία από τις αιτίες της αυξημένης σύνθεσης ανδρογόνων στα ωοθυλάκια γυναικών με PCOS. Τα στοιχεία, όμως, είναι ανεπαρκή για να τεκμηριώσουν κάποιο ρόλο στο ωοκύτταρο, σχετικά με την παθοφυσιολογία της υπερανδρογοναιμίας στο PCOS Εξωωοθηκικοί παράγοντες Ινσουλίνη Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις που ενισχύουν την άποψη ότι η ινσουλίνη υπεισέρχεται στη μοριακή παθογένεια της υπερανδρογοναιμίας από τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών 25

26 με PCOS. Είναι γνωστό ότι υψηλό ποσοστό ασθενών με PCOS παρουσιάζει αντίσταση στην ινσουλίνη και αντισταθμιστική υπερινσουλιναιμία (46). Εντούτοις, η επίδραση της ινσουλίνης στην υπερπαραγωγή ανδρογόνων από τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων μπορεί να παρατηρηθεί και όταν δεν υπάρχει κλινικά εμφανής υπερινσουλιναιμία (47). Η άποψη αυτή ενισχύεται από το γεγονός ότι η χορήγηση διαζοξίδης σε γυναίκες με PCOS και κλινικά φυσιολογική ευαισθησία στην ινσουλίνη μείωσε τα επίπεδα της ελεύθερης τεστοστερόνης, ενώ η καταστολή της LH με GnRH-ανάλογα δεν προκάλεσε παρόμοια μεταβολή (48). Φαίνεται ότι η ινσουλίνη διεγείρει τη δραστικότητα του ενζύμου κυττόχρωμα Ρ450c17α, μέσω των υποδοχέων της στα κύτταρα της έσω θήκης. Η επίδραση αυτή της ινσουλίνης ασκείται είτε με διέγερση της δραστικότητας της 17α-υδροξυλάσης ή με διέγερση της έκφρασης του mrna του CYP17 (49) Προφλεγμονώδεις κυτταροκίνες Μολονότι έχει αναγνωρισθεί η ύπαρξη ήπιας χρόνιας φλεγμονής στο PCOS, τα υπάρχοντα βιβλιογραφικά δεδομένα δεν στηρίζουν τη θέση της εμπλοκής της στην υπερπαραγωγή ανδρογόνων. Εντούτοις, έχει αναφερθεί ότι το stress της φλεγμονής αυξάνει την πολλαπλασιαστική δράση της ινσουλίνης στα κύτταρα της θήκης του ωοθυλακίου (50,51). Επιπλέον, η αύξηση της έκφρασης του ΡΑΙ-1 (Plasminogen Activator Inhibitor-1) συνδυάζεται με υψηλά επίπεδα ανδρογόνων, εύρημα συμβατό με την άποψη ότι ο PAI-1 αποτελεί έναν από τους ρυθμιστές της ωοθηκικής υπερανδρογοναιμίας στο PCOS. Τα αυξημένα επίπεδα του PAI-1 στις γυναίκες με PCOS υποδηλώνουν ήπια χρόνια φλεγμονή και ενδέχεται να είναι αποτέλεσμα των ορμονικών, μεταβολικών και γενετικών διαταραχών του συνδρόμου (47,52). Η αυξημένη έκφραση του PAI-1 μέσα στα κύτταρα της θήκης και της κοκκιώδους στιβάδας του ωοθυλακίου σε δείγματα ωοθηκών από γυναίκες με PCOS, καθιστά σημαντική την άποψη ότι ο παράγοντας αυτός μπορεί να υπεισέρχεται στη λειτουργία των 26

27 κυττάρων της έσω θήκης και της κοκκιώδους στιβάδας στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών Διαταραχές του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση Είναι γνωστό ότι η GnRH εκκρίνεται κατά εκκριτικά επεισόδια. Τα εκκριτικά επεισόδια της GnRH στην πρώιμη παραγωγική φάση του κύκλου ωοθυλακιορρηκτικών γυναικών είναι στο εικοσιτετράωρο (ένα εκκριτικό επεισόδιο κάθε δύο ώρες). Στις γυναίκες με PCOS τα εκκριτικά επεισόδια της GnRH είναι 24, περίπου, το εικοσιτετράωρο (ένα εκκριτικό επεισόδιο κάθε μία ώρα). Έχει υποστηριχθεί η άποψη ότι η αύξηση της συχνότητας των εκκριτικών επεισοδίων της GnRH οφείλεται σε αρρενοποίηση του υποθαλάμου, που γίνεται κατά την ενδομήτρια ζωή. Η έκθεση του υποθαλάμου σε υψηλά επίπεδα οιστρογόνων, για μεγάλο χρονικό διάστημα, κατά την ενδομήτρια ζωή οδηγεί σε αρρενοποιητική ρύθμιση του υποθαλάμου, ενώ η έκθεση σε χαμηλά επίπεδα οιστρογόνων κατά την ενδομήτρια ζωή προκαλεί θηλεοποιητική ρύθμισή του (53). Οι όρχεις του άρρενα εμβρύου κατά τον τρίτο μήνα της ενδομήτριας ζωής παράγουν τεστοστερόνη σε επίπεδα παρόμοια με εκείνα του ενήλικα. Η τεστοστερόνη αυτή μετατρέπεται, με την βοήθεια της αρωματάσης, στον υποθάλαμο, σε οιστραδιόλη, με αποτέλεσμα την αρρενοποίηση του υποθαλάμου. Στο θήλυ έμβρυο, εφόσον υπάρχει κάποια ενδογενής παραγωγή ανδρογόνων (συγγενής υπερπλασία επινεφριδίων της μητέρας) ή η ενζυμική υποδομή του υποθαλάμου (αρωματάση) ή του λιπώδη ιστού (μακροσωμικά έμβρυα) είναι έντονη, ο υποθάλαμος αρρενοποιείται. Οι περισσότεροι, όμως, ερευνητές δέχονται ότι ο γοναδοστάτης (το κέντρο του υποθαλάμου που ρυθμίζει τα εκκριτικά επεισόδια της GnRH) των γυναικών με PCOS εμφανίζει μειωμένη ευαισθησία στην ανασταλτική δράση της συνδυασμένης επίδρασης οιστρογόνων και προγεστερόνης. Στις ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες, η συνδυασμένη δράση οιστρογόνων και προγεστερόνης, ύστερα από την ωοθυλακιορρηξία, οδηγεί σε αραίωση των εκκριτικών επεισοδίων της GnRH. Στο PCOS είτε δεν γίνεται ωοθυλακιορρηξία, τα επίπεδα 27

28 δηλαδή της προγεστερόνης είναι πολύ χαμηλά, ή και όταν γίνεται ωοθυλακιορρηξία ο ουδός του γοναδοστάτη στην ανασταλτική δράση της προγεστερόνης είναι αυξημένος (54-56). Έχει αναφερθεί ότι τα συχνά εκκριτικά επεισόδια της GnRH διεγείρουν την έκφραση του γονιδίου της β-υπομονάδας της LH, με αποτέλεσμα την αύξηση των επιπέδων της LH. Αντίθετα, τα αραιά εκκριτικά επεισόδια της GnRH, που παρατηρούνται στην όψιμη εκκριτική φάση των ωοθυλακιορρηκτικών γυναικών, διεγείρουν την έκφραση του γονιδίου της β-υπομονάδας της FSH, με αποτέλεσμα την αύξηση των επιπέδων της FSΗ και την επιλογή του κυρίαρχου ωοθυλακίου. Η αύξηση των επιπέδων της LH έχει ως αποτέλεσμα της υπερπαραγωγή ανδρογόνων από τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων (57-59). Έχει βρεθεί ότι ένας άλλος παράγοντας ωοθηκικής προέλευσης, ο παράγοντας που εξασθενεί το κύμα των γοναδοτροπινών (Gonadotrophin Surge-Attenuating Factor: GnSAF), ρυθμίζει και καταστέλλει την έκκριση της LH, μειώνοντας την ευαισθησία της υπόφυσης. Τα επίπεδα του παράγοντα αυτού είναι χαμηλά στις ασθενείς με PCOS (60,61). Τα χαμηλά επίπεδα του GnSAF εμπλέκονται ενδεχομένως στην ανεύρεση υψηλών τιμών LH, προάγοντας, έτσι, την υπερανδρογοναιμία στις γυναίκες με PCOS Επινεφριδική υπερανδρογοναιμία Η υποτιθέμενη διαταραχή της ρύθμισης της δραστηριότητας του ενζύμου κυττόχρωμα Ρ450c17α, που κωδικοποιείται από το CYP17, ευθύνεται για την υπερανδρογοναιμία όχι μόνο από τις ωοθήκες αλλά και από τα επινεφρίδια (61). Υπάρχουν ενδείξεις που υποδηλώνουν ότι η επινεφριδική υπερανδρογοναιμία αποτελεί γενετικά καθορισμένη διαταραχή στην έκφραση του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών (62,63). Η αλλαγή του μεταβολισμού της κορτιζόλης έχει προταθεί ως ένας άλλος υποκείμενος μηχανισμός της λειτουργικής επινεφριδικής υπερανδρογοναιμίας στο PCOS (64). O αυξημένος περιφερικός 28

29 μεταβολισμός της κορτιζόλης, που μπορεί να οφείλεται είτε στην αυξημένη αδρανοποίηση της κορτιζόλης από την 5α-αναγωγάση ή στην παρεμπόδιση της επανενεργοποίησης της κορτιζόλης από την κορτιζόνη από την 11β-υδροξυστεροειδική δεϋδρογενάση 1, οδηγεί σε μείωση της καταστολής της έκκρισης της ACTH. Σημειώνεται ότι η αντίσταση στην ινσουλίνη μπορεί εν μέρει να ευθύνεται για την αύξηση της δραστικότητας της 5α-αναγωγάσης της κορτιζόλης, χωρίς να επηρεάζει το ρυθμό παραγωγής της κορτιζόλης. Έτσι, ο άξονας υποθάλαμος-υπόφυση-επινεφρίδια ενδέχεται να διεγείρεται και ο ρυθμός παραγωγής τόσο της κορτιζόλης όσο και των επινεφριδικών ανδρογόνων μπορεί να είναι αυξημένος. Μολονότι τα επίπεδα της κορτιζόλης διατηρούνται στα φυσιολογικά όρια, λόγω αυξημένου μεταβολισμού της κορτιζόλης, οι τιμές των επινεφριδικών ανδρογόνων αυξάνονται. Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι οι εκτροπές της επινεφριδικής λειτουργίας θεωρούνται ότι έχουν περιορισμένη κλινική σημασία στην εκδήλωση της υπερανδρογοναιμίας, που παρατηρείται στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (61) Ερμηνεία της πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών στο PCOS Γενικά Το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, που παρατηρείται στο 5% έως 10% των γυναικών της αναπαραγωγικής ηλικίας, αποτελεί την συχνότερη αιτία ανωοθυλακιορρηκτικής υπογονιμότητας και υπερανδρογοναιμίας (12,65,66). Παρά τις σημαντικές προσπάθειες για τον προσδιορισμό των αιτίων που προκαλούν το PCOS, η παθοφυσιολογία του παραμένει αδιευκρίνιστη. Κατά συνέπεια, η αποκάλυψη των μηχανισμών που προκαλούν το σύνδρομο αποτελεί μείζονα στόχο της έρευνας στον τομέα της γυναικολογικής ενδοκρινολογίας και της αναπαραγωγικής ιατρικής. 29

30 Ο φαινότυπος του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών χαρακτηρίζεται από χρόνια ολιγοωοθυλακιορρηξία ή ανωοθυλακιορρηξία, υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών (7,8,12,67). Υπάρχουν ισχυρά βιβλιογραφικά δεδομένα που στηρίζουν την άποψη ότι οι ωοθήκες των γυναικών με PCOS περιέχουν διπλάσιο έως τριπλάσιο από το φυσιολογικό αριθμό ωοθυλακίων, από το στάδιο των πρωτογενών ωοθυλακίων μέχρι εκείνο που το μέγεθός τους φθάνει τα 2-5 mm (ωοθυλάκια με άντρο) (68,69). Ακόμη, υπάρχουν ισχυρά βιβλιογραφικά δεδομένα που ενισχύουν τη θέση ότι τα ωοθυλάκια στο PCOS σταματούν να αυξάνουν σε μέγεθος και να αναπτύσσονται όταν η διάμετρος τους φθάσει τα 4-7 mm. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα διατυπώθηκε η υπόθεση ότι το πρόβλημα των ωοθυλακίων στο PCOS είναι διπλό (13): πρώτον, η πρώιμη ωοθυλακική ανάπτυξη είναι εξεσημασμένη και δεύτερον, η επιλογή ενός κυρίαρχου ωοθυλακίου από την αυξημένη σε μέγεθος δεξαμενή και, στη συνέχεια, η ωρίμανσή του δεν συμβαίνει (διακοπή της ανάπτυξης των ωοθυλακίων - ωοθυλακική αδράνεια). Δεν έχει, μέχρι σήμερα, διευκρινισθεί αν η πρωτοπαθής διαταραχή (ή διαταραχές) εντοπίζεται (ή εντοπίζονται) στα κύτταρα της έσω θήκης, στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ή στο ωοκύτταρο Παθοφυσιολογία της πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών Η ωοθηκική υπερανδρογοναιμία, όπως αναφέρθηκε, αποδίδεται, κυρίως, σε κληρονομική διαταραχή της στεροειδογένεσης που παρατηρείται στα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. Άλλοι παράγοντες, ενδοωοθηκικής ή έξω-ωοθηκικής προέλευσης, ενδέχεται να εμπλέκονται στην ωοθηκική υπερανδρογοναιμία στο PCOS, μολονότι δεν φαίνεται να αποτελούν τους βασικούς υπεύθυνους (15,70,71). Ο ρόλος των στεροειδών του φύλου στην ανάπτυξη των ωοθυλακίων πριν από το σχηματισμό του άντρου παραμένει αδιευκρί- 30

31 νιστος. Εντούτοις, υπάρχουν πολλά βιβλιογραφικά δεδομένα που διαφωτίζουν την επίδραση των ανδρογόνων στην πρώιμη ανάπτυξη των ωοθυλακίων. Έτσι: α) η έκφραση του γονιδίου του υποδοχέα των ανδρογόνων είναι πολύ υψηλή στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων στο στάδιο πριν από το σχηματισμό του άντρου, καθώς και στα αρχικά στάδια του σχηματισμού του. Εμφανίζει θετική συσχέτιση με τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων, καθώς και με την ανάπτυξη του ωοθυλακίου, και αρνητική συσχέτιση με την απόπτωση των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας και με την ωοθυλακική ατρησία (72). Σε μοντέλο από πρωτεύοντα θηλαστικά, χωρίς την παρουσία ανδρογόνων (73) βρέθηκε ότι τα μέσα επίπεδα του υποδοχέα των ανδρογόνων στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ανώριμων ωοθυλακίων ήταν 4,2 φορές υψηλότερα από εκείνα των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας προ-ωοθυλακιορρηκτικών ωοθυλακίων. β) σε καλλιέργειες ωοθυλακίων ποντικών, πριν από το στάδιο σχηματισμού του άντρου, η προσθήκη ανδρογόνων διεγείρει την ανάπτυξη των ωοθυλακίων(74). γ) σε φυσιολογικούς θηλυκούς πιθήκους η δεκαήμερη θεραπεία με ανδρογόνα αυξάνει τον αριθμό των ωοθυλακίων, που βρίσκονται στο στάδιο πριν από το σχηματισμό του άντρου ή των μικρών ωοθυλακίων με άντρο διαμέτρου 1 mm, δρώντας μέσω ανδρογονικών υποδοχέων (72,73,75). Οι ωοθήκες των πιθήκων αυτών παρουσιάζουν εικόνα παρόμοια με εκείνη γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (75). δ) in vitro μελέτες σε πρωτεύοντα δείχνουν ότι τα ανδρογόνα προάγουν την απαντητικότητα στις γοναδοτροπίνες και τη στεροειδογένεση στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων (76). 31

32 ε) τα ανδρογόνα προάγουν τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων της έσω θήκης, αλλά και των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, και αναστέλλουν την απόπτωση των κυττάρων αυτών (75,77). στ) η τεστοστερόνη ενισχύει την έκφραση των υποδοχέων της FSH στο ωοθυλάκιο, εύρημα που υποδηλώνει ότι τα ανδρογόνα προάγουν έμμεσα την ανάπτυξη των ωοθυλακίων και τη βιοσύνθεση των οιστρογόνων, μεγεθύνοντας τη δράση της FSH(78). ζ) στις ωοθήκες των πρωτευόντων θηλαστικών, τα ανδρογόνα προάγουν την έκφραση των γονιδίων του παρόμοιου με την ινσουλίνη αυξητικού παράγοντα-1 (IGF-1) και του υποδοχέα του IGF-1, επίδραση που ενδεχομένως εμπλέκεται στην ευοδωτική δράση των ανδρογόνων στην ανάπτυξη των ωοθυλακίων (79). η) στη συγγενή υπερπλασία των επινεφριδίων, στους αρρενοποιητικούς όγκους και στη θεραπεία με εξωγενή ανδρογόνα (άτομα που επιχειρούν αλλαγή φύλου από γυναίκα σε άνδρα) παρατηρείται αυξημένος αριθμός μικρών ωοθυλακίων με άντρο, εικόνα παρόμοια με εκείνη γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (80,81). Πολλά από τα μικρά αυτά ωοθυλάκια εμφανίζουν υγιή χαρακτηριστικά, όσον αφορά τη στεροειδογόνο και την αναπτυξιακή δυνατότητα (77,82). θ) ο αριθμός των ωοθυλακίων στο υπερηχογράφημα με μέγεθος 2-5 mm εμφανίζει θετική συσχέτιση με τα επίπεδα της τεστοστερόνης και της ανδροστενδιόνης (83).Το εύρημα αυτό ενισχύει την άποψη ότι ο αυξημένος αριθμός των μικρών ωοθυλακίων οφείλεται στις τροφικές επιδράσεις των ανδρογόνων, που είναι αυξημένα είτε τοπικά στην ωοθήκη, όπως στο PCOS,ή συστηματικά, όπως στη συγγενή υπερπλασία των επινεφριδίων, στους αρρενοποιητικούς όγκους και στη θεραπεία με εξωγενή ανδρογόνα (83). Τα παραπάνω βιβλιογραφικά δεδομένα στηρίζουν τη θέση ότι τα ανδρογόνα δεν είναι στην πραγματικότητα ατρησιογόνα στις ωοθήκες των πρωτευόντων θηλαστικών και των ανθρώπων. Η θέση αυτή είναι αντίθετη με προηγούμενα δεδομένα από αρουραίους, που 32

33 έχουν, σε μεγάλο βαθμό, συμβάλλει στην προσέγγιση ότι τα ανδρογόνα είναι ατρησιογόνα (84,85), άποψη που αποτελούσε τον ακρογωνιαίο λίθο στην παθοφυσιολογία του PCOS, για μεγάλο χρονικό διάστημα. Εντούτοις, σε καλλιέργεια ωοθυλακίων ποντικών, η προσθήκη ανδρογόνων διήγειρε την ανάπτυξη των ωοθυλακίων, που βρίσκονταν στο στάδιο πριν από το σχηματισμό του άντρου (74).Τα αντίθετα αυτά ευρήματα θα μπορούσαν να ερμηνευτούν από τις σημαντικές διαφορές μεταξύ των ειδών σε ποικίλες πειραματικές συνθήκες, όπως η χρησιμοποίηση αρουραίων που είχαν υποβληθεί σε υποφυσιεκτομή, με αποτέλεσμα την έλλειψη της FSH (84,85) Θεωρίες για την ερμηνεία της ανωοθυλακιορρηξίας στο PCOS Γενικά Έχουν αναφερθεί πέντε θεωρίες για την ερμηνεία της ανωοθυλακιορρηξίας στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών: I. η θεωρία της αυτοανασταλτικής επίδρασης στη δεξαμενή των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων, λόγω του υπερβολικού αριθμού τους. II. η θεωρία της πρώιμης επίδρασης της LH στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων. III. η θεωρία της ωοθυλακικής αδράνειας, λόγω αντίστασης στην ινσουλίνη και αντισταθμιστικής υπερινσουλιναιμίας IV. η θεωρία της ρύθμισης της κατεχολ-ο-μεθυλοτρανσφεράσης στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακίων V. ανωμαλίες του ωοκυττάρου Θεωρία της αυτοανασταλτικής επίδρασης στη δεξαμενή των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων, λόγω του υπερβολικού αριθμού τους Οι ωοθήκες με πολυκυστική μορφολογία εμφανίζουν αυξημένη δεξαμενή αναπτυσσόμενων ωοθυλακίων, ο αριθμός των οποίων 33

34 είναι διπλάσιος έως τριπλάσιος εκείνου των φυσιολογικών ωοθηκών, στις κλάσεις 1 έως 5, εκτός από τη δεξαμενή των αρχέγονων ωοθυλακίων που είναι φυσιολογική (68). Πιο πρόσφατα, ο Webber και οι συνεργάτες του(69) μελέτησαν ξανά τα δεδομένα αυτά, εξετάζοντας βιοψίες από τον φλοιό των ωοθηκών από φυσιολογικές ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες, από ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS και από ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS. Οι ερευνητές αυτοί βρήκαν μεγαλύτερη (εξαπλάσια) αύξηση του αριθμού των αναπτυσσόμενων πρωτογενών ωοθυλακίων στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS, σε σύγκριση με εκείνων των μαρτύρων. Διατυπώθηκε, λοιπόν, η υπόθεση ότι το πρόβλημα των ωοθυλακίων στο PCOS είναι διπλό, με δύο ανωμαλίες που συνδέονται μεταξύ τους (13): πρώτον, η ενδο-ωοθηκική υπερανδρογοναιμία μπορεί να προάγει την πρώιμη ανάπτυξη των ωοθυλακίων, με αποτέλεσμα την περίσσεια ωοθυλακίων με διαστάσεις 2-5 mm. Δεύτερον, ο υπερβολικός αριθμός διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων θα μπορούσε να αναστέλλει τη διαδικασία της επιλογής, ενδεχομένως μέσω αλληλεπίδρασης μεταξύ των ωοθυλακίων, που ασκείται και μέσω ουσιών οι οποίες παράγονται από τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας, όπως η αντι-μουλλεριανική ορμόνη (AΜΗ). Οι ουσίες αυτές θα μπορούσαν να προκαλέσουν αναστρέψιμη αντίσταση των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας στη διαφοροποιητική επίδραση της FSH Ενδοωθηκική υπερανδρογοναιμία: προαγωγή της πρώιμης ανάπτυξης των ωοθυλακίων Η περίσσεια ωοθυλακίων στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS θα μπορούσε να οφείλεται είτε στην αύξηση του ρυθμού εισόδου στην ανάπτυξη (μετατροπή των αρχέγονων ωοθυλακίων σε πρωτογενή) ή στην επιτάχυνση του ρυθμού ανάπτυξης, στη συνέχεια. 34

35 Αύξηση του ρυθμού εισόδου των ωοθυλακίων στην ανάπτυξη Η πρώτη στράτευση των ωοθυλακίων πιστεύεται ότι αποτελεί μια συνεχή διεργασία. Αμέσως ύστερα από τον σχηματισμό των ωοθυλακίων, κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής, μερικά ωοθυλάκια εισέρχονται στη φάση της ανάπτυξης, αλλά η μεγάλη πλειοψηφία τους παραμένει σε φάση ηρεμίας. Οι παράγοντες που πυροδοτούν την αρχική στράτευση δεν έχουν πλήρως διευκρινισθεί, αλλά ο kitligand (86) και ο βασικός αυξητικός παράγοντας των ινοβλαστών (bfgf) (87) φαίνονται ως πιθανοί υποψήφιοι. Οι παράγοντες αυτοί διεγείρουν μερικά αρχέγονα ωοθυλάκια, που εισέρχονται στη φάση της ανάπτυξης, ενώ τα υπόλοιπα παραμένουν σε ηρεμία για μήνες ή για χρόνια. Στη συνέχεια, τα ωοθυλάκια εισέρχονται στη δεξαμενή των αναπτυσσόμενων μεγάλων πρωτογενών ωοθυλακίων, φτάνουν στο στάδιο πριν από το σχηματισμό του άντρου ύστερα από μερικούς μήνες και, τελικά, χρειάζονται, περίπου, 70 επιπλέον ημέρες για να φτάσουν σε μέγεθος τα 2 mm (στάδιο του άντρου-mid-antral stage). Η έναρξη της ανάπτυξης βρίσκεται, επίσης, κάτω από αρνητικό έλεγχο, που ασκείται από την ΑΜΗ. Πράγματι, οι ωοθήκες ποντικών που στερούνται του γονιδίου της AMH (AMHKO) χάνουν τα αρχέγονα ωοθυλάκιά τους νωρίτερα από τις ωοθήκες ποντικών της ομάδας των μαρτύρων (88). Η μεγάλη αυτή ελάττωση προκαλείται από τον αυξημένο ρυθμό στράτευσης των αρχέγονων ωοθυλακίων στα ΑΜΗΚΟ θηλυκά ποντίκια, καθώς στα ενήλικα και προ-εφηβικά ΑΜΗΚΟ ποντίκια ανευρίσκονται περισσότερα ωοθυλάκια στο στάδιο πριν από το σχηματισμό του άντρου και ωοθυλάκια στο στάδιο με μικρό άντρο. Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι η ΑΜΗ μπορεί να αναστέλλει την έναρξη της ανάπτυξης των ωοθυλακίων, τη μετατροπή, δηλαδή, των αρχέγονων σε πρωτογενή ωοθυλάκια. Ο Durlinger και οι συνεργάτες του (89) επιβεβαίωσαν, στη συνέχεια, τα ευρήματα αυτά, με μια μελέτη στην οποία ωοθηκικός ιστός νεογέννητων ποντι- 35

36 κών καλλιεργήθηκε in vitro με απουσία ή με παρουσία ΑΜΗ. Η ΑΜΗ προκάλεσε μείωση του αριθμού των αναπτυσσόμενων ωοθυλακίων κατά 40% έως 50% ύστερα από 2-4 ημέρες καλλιέργειας. Για το λόγο αυτό, η ΑΜΗ μπορεί να θεωρηθεί ως ανασταλτικός παράγοντας της έναρξης της ανάπτυξης. Εντούτοις, καθώς η ΑΜΗ δεν παράγεται από τα αρχέγονα ωοθυλάκια, αλλά από εκείνα που βρίσκονται σε κατάσταση πρώιμης ανάπτυξης, φαίνεται πιθανό ότι δρα στα ωοθυλάκια που βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας (αρχέγονα ωοθυλάκια), αλλά από εκείνα που βρίσκονται σε κατάσταση πρώιμης ανάπτυξης (πρωτογενή ωοθυλάκια) (90), είναι πιθανό ότι η ΑΜΗ δρα στα ωοθυλάκια που βρίσκονται σε κατάσταση ηρεμίας με παρακρινικό τρόπο, με προέλευση από τα γειτονικά αναπτυσσόμενα ωοθυλάκια. Τι συμβαίνει όμως στις ωοθήκες γυναικών με PCOS; Είναι αυξημένος ο ρυθμός εισόδου στην ανάπτυξη; Έχει αναφερθεί (68,69) ότι η δεξαμενή των αρχέγονων ωοθυλακίων είναι φυσιολογική στις ωοθήκες γυναικών με PCOS, παρόμοια με εκείνη της ομάδας των μαρτύρων. Θεωρητικά, εάν θα ήταν αυξημένος ο ρυθμός εισόδου των ωοθυλακίων στην ανάπτυξη, οι γυναίκες με PCOS θα παρουσίαζαν πρώιμη εξάντληση των ωοθυλακίων, πρώιμη, δηλαδή, εμμηνόπαυση, θέση που ισχύει στην περίπτωση των ποντικών ΑΜΗΚΟ, όχι όμως στην περίπτωση των γυναικών με PCOS (21). Επιπλέον, η ωοθηκική παραγωγή ΑΜΗ είναι αυξημένη στο PCOS. Παραμένει, λοιπόν, ασαφές αν η έναρξη της ωοθυλακιογένεσης είναι διαταραγμένη ή όχι στις γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών Επιτάχυνση του ρυθμού ανάπτυξης των ωοθυλακίων Ύστερα από την αρχική στράτευση (μετατροπή των αρχέγονων ωοθυλακίων σε πρωτογενή), τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των πρωτογενών ωοθυλακίων πολλαπλασιάζονται. Το ωοκύτταρο συνεχίζει να αναπτύσσεται, σχηματίζεται η διαφανής ζώνη, διαφοροποιούνται τα κύτταρα της έσω θήκης και αναπτύσσεται η αγγειακή παροχή. Σε σύγκριση με την αρχική διαδικασία της στράτευσης, είναι 36

37 γνωστά πολύ περισσότερα στοιχεία σχετικά με το φαινόμενο αυτό. Οι αλληλεπιδράσεις ωοκυττάρου - κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας - κυττάρων της έσω θήκης ενδέχεται να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των πρώιμων ωοθυλακίων, μέσω ουσιών που εκκρίνουν τα κύτταρα αυτά. Στο PCOS υπάρχει μια «πολυωοθυλακική κατάσταση» ύστερα από το στάδιο του αρχέγονου ωοθυλακίου, που φαίνεται ότι αποτελεί ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών (68,69). Η ενδοωοθηκική υπερανδρογοναιμία, που είναι το κύριο γνώρισμα του PCOS (91), θεωρείται ως ο κύριος ένοχος για την περίσσεια αυτή των ωοθυλακίων, εάν ληφθούν υπόψη οι σημαντικές επιδράσεις της στην ανάπτυξη των μικρών ωοθυλακίων, όπως αναφέρθηκε Αναστολή της διαδικασίας της επιλογής (διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων) Διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων σημαίνει ότι η επιλογή ενός κυρίαρχου ωοθυλακίου είναι διαταραγμένη στο PCOS, παρά τον αυξημένο αριθμό των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων. Η δεύτερη αυτή ανωμαλία στην ωοθυλακιογένεση ερμηνεύει την ανωοθυλακιορρηξία στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. Η διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων δεν έχει, μέχρι σήμερα, διευκρινισθεί απόλυτα. Επιπλέον, σε αντίθεση με την περίσσεια των μικρών ωοθυλακίων, δεν παρατηρείται πάντοτε στις γυναίκες με PCOS και μερικές από αυτές εμφανίζουν ωοθυλακιορρηξία ακόμη και κάθε μήνα (12,92,93). Τέλος, η διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων μπορεί να αντιστραφεί εύκολα στις περισσότερες περιπτώσεις με φαρμακολογικούς χειρισμούς, που στοχεύουν στην αύξηση της ποσότητας της FSH που θα φθάσει στις ωοθήκες. Επομένως, πολλά επιλέξιμα ωοθυλάκια θα μπορούσαν να διασωθούν, γεγονός που υποδηλώνει ότι άγνωστος παράγοντας ή παράγοντες τα προστατεύει ή τα προστατεύουν από την ατρησία, η οποία θα συνέβαινε φυσιολογικά λόγω της στασιμότητάς τους (25). Η κύρια κλινική συ- 37

38 νέπεια της πρόκλησης ωοθυλακιορρηξίας στο PCOS είναι ο γνωστός αυξημένος κίνδυνος για το σύνδρομο υπερδιέγερσης των ωοθηκών. Διάφοροι μηχανισμοί θα μπορούσαν να προταθούν για την ερμηνεία της διακοπής της εξέλιξης των ωοθυλακίων στο PCOS. Ο κάθε ένας από αυτούς αποκλείει τους άλλους, αλλά ο ένας ή ο άλλος μπορεί να επικρατούν σε διαφορετικές συνθήκες Απουσία της διακυκλικής ανόδου της FSH στο PCOS Μολονότι οι ανοωθυλακιορρηκτικές γυναίκες με φυσιολογικά επίπεδα γοναδοτροπινών εμφανίζουν βιοδραστικά και ανοσοδραστικά επίπεδα FSH στο εύρος εκείνων που παρατηρούνται σε φυσιολογικούς ωοθυλακιορρηκτικούς εμμηνορρυσιακούς κύκλους (94,95), οι γυναίκες αυτές δεν παρουσιάζουν τη διακυκλική αύξηση της FSH. Ο αυξημένος αριθμός των επιλέξιμων ωοθυλακίων θα μπορούσε να ερμηνεύσει το φαινόμενο αυτό, λόγω της υψηλής παραγωγής ινχιμπίνης Β, που οδηγεί στην καταστολή της απελευθέρωσης της FSH με αρνητική παλίνδρομη ρύθμιση. Εντούτοις, δεν υπάρχει καμιά ευδιάκριτη αύξηση των επιπέδων της ινχιμπίνης Β στον ορό των γυναικών με PCOS και τα επίπεδα της FSH και της ινχιμπίνης Β δεν εμφανίζουν αρνητική συσχέτιση (37,96). Επομένως, η απουσία της διακυκλικής αύξησης της FSH οφείλεται, πιθανότατα, στην απουσία ωοθυλακιορρηξίας και στην, κατά συνέπεια, απουσία ωχρού σωματίου και λύσης του κατά το πέρας του προηγούμενου κύκλου. Ως εκ τούτου, είναι μάλλον ένα δευτερογενές φαινόμενο, παρά μια πρωτοπαθής διαταραχή Διαταραχή των θετικών τοπικών επιλογέων στο PCOS Είναι γνωστό ότι το σύστημα των παρόμοιων με την ινσουλίνη αυξητικών παραγόντων (IGF-1 και IGF-2) εμπλέκεται, σε μεγάλο βαθμό, στην ανάπτυξη του κυρίαρχου ωοθυλακίου. Εντούτοις, δεν υπάρχουν, μέχρι σήμερα, πειστικά στοιχεία τα οποία να στηρίζουν την υπόθεση ότι κάποια διαταραχή στο σύστημα των IGFs αποτελεί κεντρική ανωμαλία, που προκαλεί τη διακοπή της εξέλιξης των 38

39 ωοθυλακίων στο PCOS. Το γεγονός ότι το σύστημα των IGFs δεν συμμετέχει στη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων είναι κατανοητό, δεδομένου ότι οι μηχανισμοί που ευθύνονται για τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων αφορούν τα επιλέξιμα και όχι τα επιλεγμένα ωοθυλάκια (97-99) Περίσσεια των αρνητικών τοπικών επιλογέων στο PCOS Πειραματικά και κλινικά δεδομένα ενισχύουν την άποψη ότι η διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων οφείλεται στην περίσσεια τοπικού ανασταλτικού παράγοντα (ή παραγόντων) της δραστηριότητας της FSH. Έτσι, για την πρόκληση ωοθυλακιορρηξίας με ανθρώπινες εμμηνοπαυσιακές γοναδοτροπίνες (hmg) ή καθαρής FSH στις γυναίκες με PCOS προτείνονται συγκεκριμένα πρωτόκολλα, από τα οποία αυτό που χρησιμοποιείται συχνότερα είναι το αποκαλούμενο «της χαμηλής και βαθμιαία αυξανόμενης δόσης» (100). Το πρωτόκολλο αυτό σχεδιάσθηκε αφού λήφθηκε υπόψη η γνωστή παροδική ωοθηκική ανθεκτικότητα στην FSH. Επιβεβαίωση των παραπάνω προσέφερε η μελέτη του Coffier και των συνεργατών του (101), οι οποίοι παρατήρησαν ότι η απάντηση της οιστραδιόλης στις αυξανόμενες δόσεις ανασυνδυασμένης FSH εμφανίσθηκε με υψηλότερες δόσεις της ορμόνης στις γυναίκες με PCOS από ό,τι στις γυναίκες της ομάδας ελέγχου. Σημειώνεται, επίσης, ότι τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακίων με άντρο παράγουν φυσιολογικά ή αυξημένα ποσά οιστραδιόλης in vitro (102). Το εύρημα αυτό υποδηλώνει ότι η in vivo λειτουργική ανωμαλία δεν οφείλεται σε εγγενή παράγοντα των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, αλλά το in vivo περιβάλλον των κυττάρων αυτών ασκεί ανασταλτική επίδραση. Ανάμεσα στους πιθανούς ανασταλτικούς παράγοντες, δεν έχει επιβεβαιωθεί είτε στον ορό ή στο ωοθυλακικό υγρό η ύπαρξη αυξημένων επιπέδων κάποιας ουσίας που θα μπορούσε να εμποδίζει την ενεργοποίηση των υποδοχέων της FSH (103). Η πρωτεΐνη-4, που συνδέει τον IGF (IGFBP-4) μπορεί να αποτελεί ενδιαφέροντα υποψή- 39

40 φιο. Έχει, λοιπόν, βρεθεί ότι η έκφραση της IGFBP-4 εξαρτάται από την έκφραση του υποδοχέα της LH, ο οποίος εμφανίζεται πρόωρα στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS (104). Αντίθετα, βρέθηκε ότι οι συγκεντρώσεις της IGFBP-4 στα ωοθυλάκια διαμέτρου 5-7 mm γυναικών με PCOS ήταν παρόμοιες με εκείνες ωοθυλακίων της ομάδας μαρτύρων, που είχαν δεχθεί την επίδραση ανδρογόνων (97). Επιπλέον, τα προ-ωοθυλακιορρηκτικά ωοθυλάκια γυναικών με PCOS παρουσίαζαν φυσιολογική έκφραση της IGFBP-4. Τέλος, έχει υποστηριχθεί από ορισμένους ερευνητές (98) ότι οι μεταβολές των IGFBPs μπορεί να συντηρούν την ανωοθυλακιορρηκτική κατάσταση στο PCOS, είναι, όμως, απίθανο να πυροδοτούν την ανάπτυξη του συνδρόμου. Ένας παράγοντας, που εκκρίνεται τοπικά από τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων και αναστέλλει τη δράση της FSH, θα μπορούσε να είναι η AMH. Έχει βρεθεί ότι οι γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών εμφανίζουν σημαντικά υψηλότερα επίπεδα ΑΜΗ στον ορό και στο ωοθυλακικό υγρό από τις φυσιολογικές ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες (39,40,105). Ακόμη, τα υψηλά επίπεδα της ΑΜΗ στον ορό παρουσιάζουν στενή θετική συσχέτιση με τον αριθμό των ωοθυλακίων, διαμέτρου 2-5 mm στο υπερηχογράφημα (106). Αντίθετα, υπήρχε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα της ΑΜΗ και στις τιμές της FSH ορού στις γυναίκες με PCOS, αλλά όχι στις γυναίκες της ομάδας ελέγχου. Επιπλέον, έχει αναφερθεί αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα της ΑΜΗ και στις συγκεντρώσεις της οιστραδιόλης ορού στις γυναίκες με PCOS (39). Κατά συνέπεια, μπορεί να διατυπωθεί η άποψη ότι η περίσσεια της ΑΜΗ εμπλέκεται στην έλλειψη της επαγόμενης από την FSH δραστηριότητας της αρωματάσης, που χαρακτηρίζει τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων στο PCOS (106). Το γεγονός ότι η αναλογία της ΑΜΗ προς τον αριθμό των ωοθυλακίων δεν βρέθηκε αυξημένη υποδηλώνει ότι κάθε ωοθυλάκιο παράγει φυσιολογική ποσότητα ΑΜΗ (40) (Εικόνα 1). 40

41 Εικόνα 1. Αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ενδοωοθηκικών ανδρογόνων, του αριθμού των επιλέξιμων ωοθυλακίων, της παραγωγής της αντιμουλλεριανικής ορμόνης (ΑΜΗ) και της επίδρασης της FSH στην αρωματάση και στην επιλογή του κυρίαρχου ωοθυλακίου στη φυσιολογική ωοθήκη (αριστερή στήλη-απεικόνιση της κορυφής της FSH στο μέσο του κύκλου) και στην ωοθήκη με πολυκυστική μορφολογία (δεξιά στήλη). Στο PCOS η ισορροπία μεταξύ FSH και AMH εκτρέπεται προς την ΑΜΗ, οδηγώντας σε in vivo έλλειμμα της δραστικότητας της αρωματάσης και ωοθηλακική αναστολή. Η περίσσεια της ΑΜΗ θεωρείται συνέπεια της περίσσειας των ωοθυλακικών άντρων. Η τελευταία θεωρείται πως είναι αποτέλεσμα του ενδοωοθηκικού υπερανδρογονισμού. Η αρνητική παλίνδρομη ρύθμιση που επάγει η ινχιμπίνη δε θα αποτελούσε κυρίαρχο αίτιο. Η φυσιολογική ισορροπία μεταξύ FSH και AMH μπορεί να αποκατασταθεί με προσεκτική αύξηση της FSH στο PCOS. Πράγματι, η ανασταλτική φυσιολογική επίδραση της FSH στην AMH παραμένει στις ασθενείς με PCOS (13). Η ανασταλτική, λοιπόν, επίδραση της ΑΜΗ δεν θα ήταν το αποτέλεσμα της ενδο-ωοθυλακικής περίσσειας της ορμόνης, αλλά, ενδεχο- 41

42 μένως, του υπερβολικού τόνου της ΑΜΗ στο μικροπεριβάλλον των επιλέξιμων ωοθυλακίων, δρώντας μέσω αλληλεπίδρασης ωοθυλακίου προς ωοθυλάκιο. Θα μπορούσε όμως να προταθεί και η άποψη της ενδοκρινικής δράσης της ΑΜΗ, καθώς τα επίπεδα της ορμόνης αυτής στην κυκλοφορία στις γυναίκες με PCOS είναι 2-3 φορές υψηλότερα εκείνων των φυσιολογικών γυναικών (40). Εντούτοις, η υψηλή, ανεξάρτητη, θετική συσχέτιση μεταξύ του αριθμού των ωοθυλακίων και των επιπέδων της ΑΜΗ στον ορό συνηγορεί υπέρ της υπόθεσης ότι η περίσσεια ωοθυλακίων με διάμετρο 2-5 mm είναι υπεύθυνη για την υπερβολική παραγωγή ΑΜΗ. Τα στοιχεία που αναφέρθηκαν, όσον αφορά στην ΑΜΗ, καθιστούν την ορμόνη αυτή κατάλληλο υποψήφιο για την ερμηνεία της αυτοανασταλτικής δράσης στα επιλέξιμα ωοθυλάκια, ειδικότερα στην αρωματάση, ελέγχοντας, έτσι, τη διαδικασία της επιλογής. Τα επίπεδα της FSH στο PCOS είναι στα κατώτερα φυσιολογικά όρια. Επομένως, τα επίπεδα αυτά δεν είναι ικανά να αναστείλουν τις συγκεντρώσεις της ΑΜΗ, έτσι ώστε να επιτραπεί η διαφυγή των ωοθυλακίων από τον τονικό έλεγχο της ΑΜΗ και να αρχίσει να εκφράζεται αρωματάση στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας. Η υπόθεση της ΑΜΗ ενισχύεται και από την αρνητική σχέση που βρέθηκε μεταξύ του αριθμού των μικρών (2-5 mm) και των μεγαλύτερων (6-9 mm) ωοθυλακίων με άντρο στο υπερηχογράφημα, τόσο στις φυσιολογικές γυναίκες όσο και στις γυναίκες με PCOS (107). Η αρνητική αυτή σχέση υποδηλώνει έναν ανασταλτικό μηχανισμό, που ασκείται από τα επιλέξιμα ωοθυλάκια στην περαιτέρω ωρίμανσή τους. Το παραπάνω φαινόμενο, που παρατηρείται και φυσιολογικά, εκφράζεται εντονότερα στο PCOS. Εκτός από την παρουσία ανασταλτικών παραγόντων της FSH, όπως η ΑΜΗ, που συμμετέχει, ενδεχομένως, στη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων, με μείωση των δράσεων της FSH στη διαφοροποίηση των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, άλλοι μηχανισμοί περιλαμβάνουν τα υψηλά επίπεδα της LH και τις υψηλές συγκεντρώσεις της ινσουλίνης. 42

43 Θεωρία της πρώιμης επίδρασης της LH στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων Στις φυσιολογικές ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων αναπτύσσουν υποδοχείς LH στο μέσον της όψιμης παραγωγικής φάσης (108). Στη συνέχεια, η LH αναλαμβάνει τον έλεγχο της τελικής ανάπτυξης του ωοθυλακίου και ενισχύει την παραγωγή οιστραδιόλης και προγεστερόνης από τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας, ενώ ταυτόχρονα αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό τους (109). Μολονότι τα αυξημένα επίπεδα της LH στον ορό δεν παρατηρούνται πάντα στις ασθενείς με PCOS και δεν φαίνεται να αποτελούν προϋπόθεση για την ανωοθυλακιορρηξία, η παρουσία πρόωρης δράσης της LH στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ενισχύεται από κάποια πειραματικά δεδομένα. Η θεωρία της πρόωρης δράσης της LH δίνει μια εναλλακτική ερμηνεία για τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων. Σε καλλιέργειες κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας από ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS, ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS και μάρτυρες με την προσθήκη LH, τα κύτταρα αυτά απάντησαν πολύ νωρίτερα στη δράση της LH με την έκκριση οιστραδιόλης (σε μέγεθος ωοθυλακίου 4 mm αντί για 10 mm) στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS από ότι εκείνα των δύο άλλων ομάδων γυναικών (110). Επιπλέον, η έκφραση του mrna του υποδοχέα της LH ήταν πολύ εντονότερη στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων με άντρο στις γυναίκες με πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών (5 mm) (111). Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν την πιο πρώιμη απόκτηση υποδοχέων της LH στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες. Διατυπώθηκε, λοιπόν, η υπόθεση ότι τα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ανωοθυλακιορρηκτικών γυναικών με PCOS βρίσκονται σε πρόωρα προχωρημένο στάδιο ανάπτυξης, που οδηγεί στη διακοπή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, στασιμότητα της αύξησης του ωοθυλακίου και ανωοθυλακιορρηξία (110,111). Πράγματι, 43

44 η πρόωρη έκθεση ανθρώπινων κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακιορρηκτικών γυναικών στην LH in vitro ανέστειλε τον πολλαπλασιασμό τους, σε βαθμό που η ανάπτυξη του κυρίαρχου ωοθυλακίου διακόπηκε (112,113). Η παρουσία σημαντικής θετικής συσχέτισης μεταξύ των επιπέδων της LH και των συγκεντρώσεων της ινχιμπίνης Β του ορού στις γυναίκες με PCOS, όχι, όμως, στις μάρτυρες (114), συμφωνεί με τα παραπάνω βιβλιογραφικά δεδομένα και υποδηλώνει ότι στις γυναίκες με PCOS η LH δρα νωρίτερα στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας από ό,τι στις μάρτυρες Θεωρία της ωοθυλακικής αδράνειας, λόγω αντίστασης στην ινσουλίνη και αντισταθμιστικής υπερινσουλιναιμίας Η υπερινσουλιναιμία, ως αποτέλεσμα της αντίστασης των ιστών στη δράση της ινσουλίνης, θεωρήθηκε υπεύθυνη στη διαδικασία της πρώιμης διαφοροποίησης των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας (92). Η ινσουλίνη in vitro αυξάνει την ικανότητα των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας να απαντούν στην LH, εύρημα το οποίο ενισχύει την άποψη ότι τα αυξημένα επίπεδα της ορμόνης αυτής στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS ενδέχεται να αποτελούν τον κύριο παράγοντα που προκαλεί τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων (115). Στην περίπτωση αυτή, η υπερινσουλιναιμία μπορεί να διαταράσσει τη στροφή από την FSH στην LH, που προάγει τη σωστή ωοθυλακική αύξηση μέχρι την ωοθυλακιορρηξία. Αντίθετα, άλλοι ερευνητές (116), ενοχοποίησαν την αντίσταση στην ινσουλίνη στο επίπεδο των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, παρά την υπερινσουλιναιμία. Οι ερευνητές αυτοί εξέτασαν την ανταπόκριση των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων γυναικών με PCOS στην ανασυνδυασμένη FSH πριν και κατά τη διάρκεια της έγχυσης ινσουλίνης, με τη χρήση υπερινσουλιναιμικής ευγλυκαιμικής αντλίας και διαπίστωσαν ότι η ανταπόκριση των κυττάρων αυτών ενισχύθηκε από την ινσουλίνη, ύστερα από τη βελτίωση της ευαισθησίας των ιστών στην ινσουλίνη με θεραπεία με πιογλιταζόνη.

45 Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι υποστηρίχθηκε και η άποψη ότι αντί να είναι η πρωτογενής αιτία της ανωοθυλακιορρηξίας στο PCOS, η υπερινσουλιναιμία ή αντίσταση στη δράση της ινσουλίνης μπορεί να θεωρηθεί ως δευτερεύων παράγοντας, ο οποίος με μη ειδικό τρόπο επιδεινώνει τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων (13) Ρύθμιση της κατεχολ-ο-μεθυλοτρανσφεράσης στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακίων Μολονότι το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών αποτελεί τη συχνότερη αιτία ανωοθυλακιορρηκτικής υπογονιμότητας, ο ακριβής μηχανισμός της αναστολής της ωοθυλακικής ανάπτυξης δεν έχει πλήρως διευκρινιστεί (65,117). Τα ανδρογόνα, η ινσουλίνη και το ολο-τρανσ-ρετινοϊκό οξύ (ATRA) είναι αυξημένα στο PCOS και φαίνεται ότι συμβάλλουν, ως βασικοί παράγοντες, στην παθογένεια του συνδρόμου (3,65,117,118). Έχουν προταθεί αρκετές υποθέσεις για τον τρόπο με τον οποίο τα ανδρογόνα προκαλούν ανωοθυλακιορρηξία. Πρόσφατα (119) προτάθηκε μια θεωρία σύμφωνα με την οποία τα αυξημένα επίπεδα ανδρογόνων ρυθμίζουν προς τα πάνω την έκφραση της κατεχολ-ομεθυλοτρανσφεράσης (COMT) στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων. Η COMT είναι ένζυμο που μετατρέπει τα 2-υδροξυοιστρογόνα (2-ΟΗ-Ε2) σε μεθοξυοιστρογόνα (2-ΜΕ2) (120). Η έκφραση της COMT ρυθμίζεται από τις στεροειδείς ορμόνες και τις φλεγμονώδεις κυττοκίνες, όπως ο παράγοντας νέκρωσης των όγκων α (TNFa). Το εύρημα αυτό διαπιστώθηκε σε κυτταρικές σειρές λειομυωμάτων ανθρώπων και αρουραίων (121) και σε κυτταρικές σειρές ανθρώπινων κυττάρων του μυομητρίου (122). Όπως αναφέρθηκε, η COMT μετατρέπει την 2-ΟΗ-Ε2 σε 2-ΜΕ2. Τα υψηλά επίπεδα της 2-ΜΕ2 στο μικροπεριβάλλον των ωοθυλακίων αναστέλλουν τη στεροειδογένεση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, και ελαττώνουν την αγγειογένεση (123,124,125). Ο ελαττωμένος αριθμός των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας οδηγεί σε περιορισμένη αρωματοποίηση των ανδρο- 45

46 γόνων και σε περίσσειά τους στο μικροπεριβάλλον του ωοθυλακίου (Εικόνα 2). Γενετικές καταβολές? Περιβαλλοντική επίδραση Ανδρογόνα Ινσουλίνη ATRA Υπερέκφραση της COMT Ατρησία κυττάρων κοκκιώδους στιβάδας (ελαττωμένη μετατροπή ανδρογόνων σε οιστρογόνα) 2-Μεθοξυ-οιστραδιόλη Ανωοθυλακιορρηξία Στεροειδογένεση Εικόνα 2. Προτεινόμενο μοντέλο, που απεικονίζει τον πιθανό ρόλο της κατεχολ-ο-μεθυλτρανσφεράσης (COMT) στην παθογένεια της ανωοθυλακιορρηξίας στο PCOS. Τα αυξημένα επίπεδα ανδρογόνων, ινσουλίνης και ολο-τρανσ-ρετινοϊκού οξέως (ATRA) έχουν ως αποτέλεσμα την προς τα πάνω ρύθμιση της COMT στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας, στην πρώϊμη παραγωγική φάση του εμμηνορρυσιακού κύκλου. Η υψηλότερη έκφραση της COMT αυξάνει τα κυτταρικά επίπεδα της 2-μεθοξυ-οιστραδιόλης, γνωστού παράγοντα που μειώνει τη στεροειδογένεση, προκαλεί κυτταρική απόπτωση και αναστέλλει την αγγειογένεση στην ωοθήκη. Η ελάττωση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας του ωοθυλακίου και η μειωμένη στεροειδογένεση οδηγούν σε επίταση της διαταραχής της αρωματοποίησης των ανδρογόνων σε οιστρογόνα. Η τελευταία, έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων των οιστρογόνων και την αύξηση των επιπέδων των ανδρογόνων στο μικροπεριβάλλον του ωοθυλακίου, δημιουργώντας φαύλο κύκλο, με τελική κατάληξη την ανωοθυλακιορρηξία (120). 46

47 Εκτός από την υπερανδρογοναιμία, η αντίσταση στην ινσουλίνη και η αντισταθμιστική υπερινσουλιναιμία αποτελούν βασικά χαρακτηριστικά του PCOS (126,127). Η ινσουλίνη επιδρά στη στεροειδογένεση μέσω των δικών της υποδοχέων (128). Οι δράσεις αυτές της ινσουλίνης φαίνεται ότι διατηρούνται σε καταστάσεις αντίστασης στην ινσουλίνη, εφόσον η ωοθήκη δεν φαίνεται να παρουσιάζει αντίσταση στην ινσουλίνη στις γυναίκες με PCOS (115). Η συσχέτιση ανάμεσα στην υπερινσουλιναιμία και στην πολυκυστική εμφάνιση της ωοθήκης είναι ασαφής. Έχει προταθεί ότι η δράση της ινσουλίνης είναι δευτεροπαθής, οφείλεται, δηλαδή, στην ικανότητα που έχει η ορμόνη αυτή να επάγει την παραγωγή των ανδρογόνων από τα κύτταρα της έσω θήκης των ωοθυλακίων (14,129). Η δράση αυτή μπορεί να οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων των ανδρογόνων εντός των ωοθυλακίων, τα οποία, με τη σειρά τους, επηρεάζουν την κατά τα άλλα ευεργετική επίδραση της ινσουλίνης στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας για παραγωγή οιστρογόνων (130). Η θεωρία αυτή προτείνει ένα πρότυπο που συνδέει την ινσουλίνη με τα αυξημένα επίπεδα ανδρογόνων και την παθογένεια της αναστολής της ωοθυλακικής ανάπτυξης στο PCOS. Η ινσουλίνη ρυθμίζει προς τα πάνω της έκφραση της COMT στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας των ωοθυλακίων, αυξάνοντας την παραγωγή των 2-ΜΕ2 από τα 2-OH- E2. Τα υψηλά επίπεδα των 2-ΜΕ2 στο μικροπεριβάλλον των ωοθυλακίων αναστέλλουν τη στεροειδογένεση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας (Εικόνα 2). Ο μηχανισμός με τον οποίο το ATRA συμβάλλει στην παθογένεια του PCOS δεν είναι γνωστός. Ο Woods και οι συνεργάτες του (19) έδειξαν ότι το ATRA αυξάνει τη σύνθεση της DHEA, η οποία σχετίζεται με αυξημένη έκφραση του mrna των γονιδίων CYP11A1 και CYP17. Η δράση, όμως, αυτή είναι παρόμοια στα κύτταρα της έσω θήκης τόσο των γυναικών με PCOS όσο και των μαρτύρων (131). Στο πρότυπο που προτείνει η παρούσα θεωρία, το ATRA μπορεί εν μέρει να επηρεάζει την ανάπτυξη του ωοθυλακίου και τον πολλα- 47

48 πλασιασμό των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας μέσω της προς τα πάνω ρύθμισης της COMT (Εικόνα 2). Το ATRA, αυξάνοντας την έκφραση της COMT, οδηγεί σε υπερπαραγωγή των 2-ΜΕ2, τα οποία, όπως αναφέρθηκε, ασκούν ανασταλτική δράση στην ανάπτυξη των ωοθυλακίων, στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας και στην ωοθηκική αγγειογένεση. Παρόλο που η οδός αυτή ενδέχεται να αποτελεί φυσιολογικό τμήμα της ομοιοστασίας της ωοθήκης, η υπερδραστηριότητά της μπορεί να ερμηνεύσει κάποιους φαινότυπους του PCOS (19). Στοιχεία που ενισχύουν τη θεωρία αυτή είναι: α) η ανεύρεση μεγαλύτερης ανοσοδραστικότητας της COMT σε διάφορα τμήματα της ωοθήκης γυναικών με PCOS σε σύγκριση με τις μάρτυρες (132), β) η ύπαρξη χαμηλότερων επιπέδων 2-ΟΗ-Ε2 στα ούρα γυναικών με PCOS έναντι εκείνων των φυσιολογικών γυναικών (132), γ) η επαγωγή του πολλαπλασιασμού των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας χοίρων, ύστερα από χορήγηση αναστολέων της COMT (133), και δ) η αναστολή της απόπτωσης των κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας ωοθυλακίων αρουραίων, ύστερα από χορήγηση αναστολέων της COMT (133) Ανωμαλίες του ωοκυττάρου Η άποψη της συμβολής του ωοκυττάρου στην ανωοθυλακιορρηξία των γυναικών με PCOS είναι η λιγότερο τεκμηριωμένη. Έχει αναφερθεί ότι η χορήγηση ανδρογόνων σε θηλυκούς πιθήκους κατά την ενδομήτρια ζωή και, στη συνέχεια, η πρόκληση πολλαπλής ωοθυλακιορρηξίας και εξωσωματικής γονιμοποίησης στους πιθήκους αυτούς οδήγησε σε διαταραχή της αναπτυξιακής επάρκειας των ωοκυττάρων, όπως αξιολογήθηκε από το μειωμένο ποσοστό ζυγωτών που εξελίχθηκαν σε βλαστοκύστεις. Μια εύλογη ερμηνεία για το εύρημα αυτό θα μπορούσε να ήταν η μειωμένη λήψη των πρωτεϊνών ή και των προϊόντων μεταγραφής που προέρχονται από τη μητέρα 48

49 (από το ωάριο), τα οποία είναι σημαντικά για την ενεργοποίηση των εμβρυϊκών γονιδίων (134). Κάποια πρωτογενής διαταραχή των ωοκυττάρων θα μπορούσε, επίσης, να περιλαμβάνεται στη διαταραγμένη ωοθυλακιογένεση των γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, καθώς τα επίπεδα του mrna του αυξητικού παράγοντα διαφοροποίησης-9 (GDF-9) φαίνεται ότι είναι μειωμένα στα πρωτογενή ωοκύτταρα των γυναικών αυτών κατά τη διάρκεια της φάσης της αύξησης και της διαφοροποίησης τους (45). Εντούτοις, δεν έχει, ακόμη, αποσαφηνισθεί αν τα ελαττωμένα επίπεδα του mrna του GDF-9 συμμετέχουν στη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων στο PCOS ή είναι απλά η συνέπεια μιας άλλης πρωτογενούς διαταραχής. Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι η πιθανότητα της παρουσίας ενδογενών διαταραχών του ωοκυττάρου ανοίγει νέους δρόμους και ο GDF-9, όπως και άλλοι παράγοντες του ωοκυττάρου (οστική μορφογενετική πρωτεΐνη-15: BMP-15) θα μπορούσαν να προστεθούν στον κατάλογο των υπόπτων Απουσία σταθερότητας στη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων στο PCOS Το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών αποτελεί, στην πραγματικότητα, αιτία ολιγο-ωοθυλακιορρηξίας παρά ανωοθυλακιορρηξίας. Κατά διαστήματα, για άγνωστους λόγους, ένα ωοθυλάκιο γίνεται κυρίαρχο και μπορεί να δραπετεύσει από την ανασταλτική ενδοωοθηκική επίδραση και να προχωρήσει προς την ωοθυλακιορρηξία και το σχηματισμό ωχρού σωματίου. Λόγω αυτών των τυχαίων ωοθυλακιορρηξιών, το ποσοστό γονιμότητας στις γυναίκες που δεν υποβάλλονται σε θεραπεία δεν είναι μηδενικό, μολονότι είναι μικρότερο από ότι στις φυσιολογικές ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες. Επιπλέον, μερικές γυναίκες με PCOS εμφανίζουν τακτική ωοθυλακιορρηξία (τύποι: 3A, 3B) και φυσιολογική γονιμότητα παρά την ύπαρξη βιοχημικής υπερανδρογοναιμίας ή υπερανδρογονισμού (67). 49

50 Οι προσπάθειες να διευκρινισθούν οι παράγοντες που ξεχωρίζουν τις ωοθυλακιορρηκτικές από τις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών μπορεί να δώσουν σημαντικές πληροφορίες. Δεδομένα, όμως, που να αναφέρονται σε αυτούς τους παράγοντες είναι σπάνια στη διεθνή βιβλιογραφία. Σε πειράματα in vitro, με καλλιέργειες κυττάρων της κοκκιώδους στιβάδας, παρατηρήθηκε ότι πρόωρη έκφραση υποδοχέων της LH στα κύτταρα αυτά υπήρχε μόνο στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS (110). Διατυπώθηκε, λοιπόν, η άποψη ότι το φαινόμενο αυτό είχε σχέση με την υπερινσουλιναιμία, η οποία, στην πράξη, δεν παρουσιάζεται σε όλες τις γυναίκες με PCOS. Από κλινικά στοιχεία είναι φανερό ότι η παχυσαρκία ή η υπερινσουλιναιμία ασκούν αρνητική επίδραση στη συχνότητα της ωοθυλακιορρηξίας (135). Εντούτοις, ακόμη και αν η χρήση των ευαισθητοποιητών στη δράση της ινσουλίνης βελτίωσε σημαντικά το ποσοστό ωοθυλακιορρηξίας, δεν γίνονται όλες οι γυναίκες με PCOS ωοθυλακιορρηκτικές με τέτοιες θεραπείες (136). Εξάλλου, κανένας δείκτης της υπερινσουλιναιμίας δεν θα μπορούσε να προβλέψει με ακρίβεια την έκβαση της θεραπείας (137). Επιπλέον, μερικές ωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS παρουσιάζουν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της υπερινσουλιναιμίας και της αντίστασης στη δράση της ινσουλίνης (138). Αντίθετα, λεπτόσωμες γυναίκες με PCOS και ολιγομηνόρροια μπορεί να μην παρουσιάζουν καμία ένδειξη υπερινσουλιναιμίας και αντίστασης στη δράση της ινσουλίνης, παρά τη χρήση πολύπλοκων μεθόδων (139). Κατά συνέπεια, αντί να είναι πρωτογενής αιτία της ανωοθυλακιορρηξίας στο PCOS, η υπερινσουλιναιμία ή και η αντίσταση στην ινσουλίνη θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως δευτερεύουσες αιτίες, οι οποίες με μη ειδικό τρόπο επιδεινώνουν τη διακοπή της εξέλιξης των ωοθυλακίων. Δεν έχει, ακόμη, διευκρινισθεί ποιος είναι αυτός ο μη ειδικός τρόπος. Είναι κατά τη διάρκεια της πρώιμης ανάπτυξης των ωοθυλακίων, μέσω της αύξησης του αριθμού τους, λόγω της προκαλούμενης από την ινσουλίνη υπερλειτουργίας των κυττάρων της έσω 50

51 θήκης, με αποτέλεσμα την υπερανδρογοναιμία, ή είναι μέσω των βλαπτικών επιδράσεων της υπερινσουλιναιμίας ή και της αντίστασης στη δράση της ινσουλίνης στα κύτταρα της κοκκιώδους στιβάδας; Έχει υποστηριχθεί και η υπόθεση ότι η ανωοθυλακιορρηξία στο PCOS οφείλεται στην αυτοανασταλτική επίδραση στη δεξαμενή των διαθέσιμων προς επιλογή ωοθυλακίων, λόγω του υπερβολικού α- ριθμού τους (13). Με βάση τη θεωρία αυτή, ο μεγάλος αριθμός ωοθυλακίων και τα υψηλά επίπεδα της AMH πρέπει να παρατηρούνται στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS. Τα σχετικώς πρόσφατα ιστομορφομετρικά στοιχεία (69) παρέχουν στήριξη στην παραπάνω άποψη, εφόσον βρέθηκε ότι μεγάλος αριθμός πρωτογενών ωοθυλακίων παρατηρήθηκε, κυρίως, στις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS. Ακόμη, έχει αναφερθεί ότι ο αριθμός των ωοθυλακίων διαμέτρου 2-5 mm ήταν μικρότερος στις γυναίκες με τακτική εμμηνορρυσία, από ό,τι στις περιπτώσεις με ακανόνιστους κύκλους ή αμηνόρροια (69). Επιπλέον, τα επίπεδα της AMH στον ορό ήταν χαμηλότερα στην πρώτη ομάδα γυναικών από ό,τι στη δεύτερη. Τέλος, στη μεγαλύτερη σειρά γυναικών, που κατατάχθηκαν στην ομάδα ΙΙ ολιγο-ή ανωοθυλακιορρηξίας, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας, βρέθηκε ότι οι συγκεντρώσεις της AMH στον ορό παρουσίαζαν υψηλή θετική συσχέτιση με το μεσοδιάστημα ανάμεσα στις εμμηνορρυσίες (106). Η ηλικία των γυναικών θα μπορούσε, επίσης, να διαφοροποιήσει τις ωοθυλακιορρηκτικές από τις ανωοθυλακιορρηκτικές γυναίκες με PCOS. Αναφέρθηκε, λοιπόν, ότι η μείωση της εφεδρείας των ωοθυλακίων, που οφείλεται στη γήρανση των ωοθηκών, ενδέχεται να ευθύνεται, σε μεγάλο βαθμό, για την υψηλότερη συχνότητα τακτικών εμμηνορρυσιακών κύκλων στις γυναίκες με PCOS και ηλικία άνω των 35 ετών (140). Έτσι, οι γυναίκες με PCOS και τακτικούς εμμηνορρυσιακούς κύκλους ήταν σημαντικά μεγαλύτερες σε ηλικία από εκείνες με ολιγο- ή αμηνόρροια (13). Επιπλέον, η ηλικία αποτελούσε αρνητικό καθοριστικό παράγοντα για τον αριθμό των ωοθυλακίων 51

52 διαμέτρου 2-5 mm σε γυναίκες με PCOS (107). Τέλος, βρέθηκε σημαντική αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στην ηλικία και στα επίπεδα της AMH στις γυναίκες με PCOS (106). Επομένως, η ωοθυλακιορρηξία στις γυναίκες με PCOS, είτε αυτόματη ή προκλητή, εξαρτάται ιδιαίτερα από τον αριθμό των μικρών ωοθυλακίων. Το εύρημα αυτό ενισχύει την υπόθεση ότι ο αριθμός των ωοθυλακίων είναι, κυρίως, υπεύθυνος για τη διακοπή της εξέλιξής τους και ότι η αρνητική επίδρασή του μπορεί να ασκείται μέσω της υπερβολικής παραγωγής ΑΜΗ. 52

53 3. Η ΓΚΡΕΛΙΝΗ 3.1. Εισαγωγή Η γκρελίνη είναι ακετυλιωμένο πεπτίδιο, που παράγεται, κυρίως, από τον στόμαχο και αποτελεί φυσικό συνδέτη του ορφανού εκκριταγωγού υποδοχέα της αυξητικής ορμόνης τύπου 1 (GHS-R1a) ( ). Όπως τα συνθετικά εκκριταγωγά της αυξητικής ορμόνης (GHS), η γκρελίνη ασκεί ισχυρή επίδραση στην απελευθέρωση της αυξητικής ορμόνης (GH), και στα ζώα και στον άνθρωπο (144,146). Οι υποδοχείς των GHS εκφράζονται στον υποθάλαμο και στην υπόφυση, αλλά και σε άλλες περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ), και σε διάφορους περιφερικούς ιστούς (141,147,148). Η κατανομή των GHS-R είναι σύμφωνη με την εκκριτική δράση της γκρελίνης στην GH καθώς επίσης και με τις ευρείες ενδοκρινικές και μη ενδοκρινικές δραστηριότητες. Η γκρελίνη μελετάται, τα τελευταία χρόνια, λόγω της διεγερτικής της δράσης στην πρόσληψη τροφής και της ρυθμιστικής της επίδρασης στο μεταβολισμό της ενέργειας. Εντούτοις, η γκρελίνη δεν είναι μόνο ένας απλός φυσικός εκκριταγωγός παράγοντας της αυξητικής ορμόνης ή ένας ορεξιογόνος παράγοντας Δομή και σύνθεση της γκρελίνης Η γκρελίνη είναι ακετυλο-πεπτίδιο, που αποτελείται από 28 αμινοξέα και έχει δομική ομοιότητα με τη μοτιλίνη κατά 36% ( ). Κάτω από την επίδραση μιας άγνωστης, ακόμη, ακετυλο-τρανσφεράσης, η υδροξυλική ομάδα της σερίνης στη θέση 3 του μορίου της γκρελίνης, εστεροποιείται με οκτανοϊκό οξύ. Η εστεροποίηση αυτή αυξάνει την υδροφοβία του μορίου της γκρελίνης και φαίνεται να είναι ουσιαστική για τις περισσότερες από τις βιολογικές της δραστηριότητες (142, ). Έχουν αναφερθεί μερικές φυσικές ενώσεις, παρόμοιες με τη γκρελίνη, που προκύπτουν από την ακετυλίωση της σερίνης στη θέση 3 του μορίου της γκρελίνης (δεκανοϋλική και δεκε- 53

54 νοϋλική γκρελίνη) ή είναι αποτέλεσμα μιας διαφορετικής αντιγραφής και συγκόλλησης του ίδιου γονιδίου, όπως η desgln14 γκρελίνη ( ). Οι ενώσεις αυτές είναι το ίδιο δραστικές με την γκρελίνη των 28 αμινοξέων, αλλά ανιχνεύονται σε πολύ μικρές, μόνο, ποσότητες στον ορό του αίματος. Μολονότι η πλέον ενεργός μορφή φαίνεται ότι είναι η οκτανοϋλιωμένη μορφή, η πλειονότητα της κυκλοφορούσας γκρελίνης (περίπου 80-90%) έχει βρεθεί ότι δεν είναι ακετυλιωμένη. Η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη φαίνεται ότι στερείται οποιασδήποτε επίδρασης στον ενδοκρινικό άξονα, όπως αναμενόταν άλλωστε, λόγω της αδυναμίας της να συνδεθεί και να ενεργοποιήσει τον GHS-R1a (142, 152,160,161), που είναι ο μοναδικός υποδοχέας της γκρελίνης, ο οποίος κλωνοποιήθηκε μέχρι σήμερα (162). Ο στόμαχος είναι η κύρια πηγή των κυκλοφορούντων επιπέδων γκρελίνης, γεγονός που αποδείχθηκε από τη μείωση των επιπέδων της ύστερα από γαστρεκτομή ή, ακόμη, και ύστερα από εγχείρηση γαστρικής παράκαμψης, όπου υπάρχει έλλειψη επαφής μεταξύ του γαστρικού πυθμένα και της προσλαμβανόμενης τροφής ( ). Η έκφραση της γκρελίνης εντοπίζεται στα κύτταρα Χ/Α του οξυντικού βλεννογόνου του στομάχου, τα οποία αναλογούν στο 20-25% όλων των ενδοκρινικών κυττάρων του (143,167,168). Εντούτοις, η γκρελίνη έχει ανιχνευθεί σε πολλά άλλα όργανα. Έτσι, έχει βρεθεί στο έντερο, στο πάγκρεας, στους νεφρούς, στον πλακούντα, στο λεμφικό ιστό, στις γονάδες, στο θυρεοειδή, στα επινεφρίδια, στους πνεύμονες, στην υπόφυση και στον υποθάλαμο (142,145,148, ). Επιπλέον, έχει βρεθεί και σε διάφορους ανθρώπινους νεοπλασματικούς ιστούς και σε καρκινικές σειρές κυττάρων, όπως τα γαστρικά και εντερικά καρκινοειδή, τα λεμφώματα και τα καρκινώματα του θυρεοειδούς, του μαστού, του ήπατος, του πνεύμονα και του προστάτη (171,177,179,186,188, ). Η έκφραση της γκρελίνης στους φυσιολογικούς και καρκινικούς αυτούς ιστούς είναι χαμηλότερη από εκείνη του στομάχου. Παρόλο, λοιπόν, που ο δυνητικός 54

55 φυσιολογικός ρόλος της γκρελίνης, ως αυτοκρινικού ή παρακρινικού παράγοντα σε αυτούς τους ιστούς, είναι ακόμη υπό διερεύνηση, φαίνεται απίθανος κάποιος ενδοκρινικός ρόλος της έξω από το γαστρεντερικό σύστημα. 3.3 Ρύθμιση της έκκρισης της γκρελίνης Στα ζώα, η έκκριση της γκρελίνης δεν εμφανίζει αυστηρή συσχέτιση με τα επίπεδα της GH. Αντίθετα, τα επίπεδα του ακετυλο-πεπτιδίου αυτού παρουσιάζουν ισχυρή σχέση με την πρόσληψη τροφής (200,201). Στους ανθρώπους, η έκκριση της γκρελίνης εμφανίζει έντονες διακυμάνσεις κατά τη διάρκεια της ημέρας, με τις υψηλότερες τιμές της να προηγούνται της πρόσληψης τροφής. Κατά συνέπεια, η πρόσληψη τροφής πυροδοτείται από την απελευθέρωση της γκρελίνης (164,202,203), άποψη που δεν επιβεβαιώθηκε από άλλους ερευνητές (204). Τα κυκλοφορούντα επίπεδα γκρελίνης παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με το δείκτη μάζας σώματος (ΒΜΙ). Η έκκριση της γκρελίνης αυξάνεται στην ανορεξία και στην καχεξία, ενώ μειώνεται στην παχυσαρκία και ομαλοποιείται κατά την αποκατάσταση ιδανικού σωματικού βάρους (163,164, ). Έτσι, οι μεταβολές στην απάντηση της γκρελίνης στις διάφορες διατροφικές καταστάσεις είναι αντίθετες από αυτές της λεπτίνης. Έχει, λοιπόν, προταθεί ότι οι δύο αυτές ορμόνες μπορούν να δρουν ως σήματα της μεταβολικής ισορροπίας στο κεντρικό νευρικό σύστημα (205, ). Η μόνη εξαίρεση στην αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στο BMI και στην έκκριση της γκρελίνης είναι το σύνδρομο Prader-Willi, όπου η παχυσαρκία συνοδεύεται με υπερέκκριση της γκρελίνης (214, ). Στους ανθρώπους, τα κυκλοφορούντα επίπεδα γκρελίνης αυξάνονται στη νηστεία και μειώνονται με την πρόσληψη τροφής. Η παρατήρηση αυτή δείχνει ότι η έκκριση της γκρελίνης ρυθμίζεται, κυρίως, από μεταβολικά σήματα (163,202,219,232, ). Η έκκριση της 55

56 γκρελίνης μειώνεται είτε με ενδοφλέβια ή με από του στόματος φόρτιση με γλυκόζη, καθώς και κατά τη διάρκεια υπερινσουλιναιμικής ευγλυκαιμικής αντλίας. Επίσης, μειώνεται σε υπογλυκαιμικές καταστάσεις που προκαλούνται κατά τη χορήγηση ινσουλίνης ( ). Η παρατήρηση της ανασταλτικής επίδρασης της χορήγησης ινσουλίνης στην έκκριση της γκρελίνης συμφωνεί με εκείνη της ισχυρής αρνητικής συσχέτισης ανάμεσα στα επίπεδα της γκρελίνης και στις τιμές της ινσουλίνης. Για τη συσχέτιση αυτή συνηγορητικό στοιχείο είναι η αρνητική συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων της γκρελίνης και του BMI (248). Ωστόσο, δεν έχει, ακόμη, διευκρινιστεί εάν η ινσουλίνη και η γλυκόζη παίζουν άμεσο ρόλο στην έκκριση της γκρελίνης (251,252). Η επίδραση των αμινοξέων και των λιπιδίων στην έκκριση της γκρελίνης αποτελεί, ακόμη, αντικείμενο συζητήσεων. Έχει αναφερθεί ότι η έκφραση του mrna της γαστρικής γκρελίνης στους αρουραίους αυξάνεται ύστερα από δίαιτα με υψηλά λιπαρά (253). Αντίθετα, η ενδοφλέβια, η ενδογαστρική και η από του στόματος χορήγηση λίπους έχει μειώνουν τα επίπεδα της κυκλοφορούσης γκρελίνης (225, 254). Ακόμη, η χορήγηση πρωτεϊνών από το στόμα αυξάνει τα επίπεδα γκρελίνης πλάσματος (225), άποψη που δεν γίνεται αποδεκτή από άλλους ερευνητές (254). Η συνεχής έγχυση λιπιδίων στους ανθρώπους δεν επηρεάζει τα επίπεδα γκρελίνης πλάσματος (246). Αντίθετα, η χορήγηση λιπαρών τροφών από το στόμα μειώνει τα επίπεδα της γκρελίνης. Η μείωση αυτή είναι μικρότερη από εκείνη που παρατηρείται ύστερα από χορήγηση γλυκόζης (232,255,256). Η χορήγηση λιπαρών τροφών από το στόμα μπορεί, ακόμη, να αυξάνει τα κυκλοφορούντα επίπεδα γκρελίνης (257). Όσον αφορά την πρόσληψη πρωτεϊνών, έχει αναφερθεί ότι αυξάνει (255,257) ή δεν επηρεάζει (258,259) τα επίπεδα κυκλοφορούσας γκρελίνης. Είναι αξιοσημείωτο ότι η έκκριση της γκρελίνης αναστέλλεται από την ενεργοποίηση των υποδοχέων της σωματοστατίνης. Η χορήγηση 56

57 φαρμακολογικών δόσεων συνθετικού αναλόγου της σωματοστατίνης (οκτρεοτίδη), οδήγησε σε σημαντική ελάττωση των κυκλοφορούντων επιπέδων γκρελίνης στους ανθρώπους. Η ελάττωση αυτή ήταν πολύ υψηλότερη από εκείνη που παρατηρήθηκε ύστερα από χορήγηση γλυκόζης και ινσουλίνης (204,260,261). Πρέπει, ακόμα, να σημειωθεί ότι η γκρελίνη αυξάνει τα κυκλοφορούντα επίπεδα σωματοστατίνης (262). Η τελευταία παρατήρηση ενισχύει την άποψη της ύπαρξης ενός μηχανισμού παλίνδρομης ρύθμισης ανάμεσα στα δύο αυτά πεπτίδια. Η έκκριση της γκρελίνης στους ανθρώπους βρίσκεται, επίσης, κάτω από χολινεργικό έλεγχο. Έτσι, τα επίπεδα της γκρελίνης διεγείρονται και αναστέλλονται από χολινεργικούς μουσκαρινικούς αγωνιστές και ανταγωνιστές, αντίστοιχα (263,411). Οι παρατηρήσεις αυτές συμφωνούν με το εύρημα της αύξησης των επιπέδων της γκρελίνης, που επάγεται από στέρηση τροφής και παρεμποδίζεται από την υποδιαφραγματική βαγοτομή ή μειώνεται δραστικά από την ατροπίνη στου αρουραίους (264). Άλλοι παράγοντες που ρυθμίζουν την έκφραση ή την έκκριση της γκρελίνης συμπεριλαμβάνουν τον ΡΥΥ 3-36, την οξυμοντουλίνη, την ουροκορτίνη, τις θυρεοειδικές ορμόνες και τα στεροειδή του φύλου, κυρίως την τεστοστερόνη ( ). Έχουν περιγραφεί διάφορες καταστάσεις μείωσης (γαστρεκτομή, γαστρική παράκαμψη, παχυσαρκία, υπερθυρεοειδισμός) και αύξησης της έκκρισης της γκρελίνης (ανορεξία, καχεξία, υποθρεψία, σακχαρώδης διαβήτης τύπου 1, σύνδρομο Prader-Willi και γκρελίνωμα) (163,164,195,208,212,236, ). Οι κλινικές επιπτώσεις της αύξησης ή της ελάττωσης της έκκρισης της γκρελίνης δεν έχουν, μέχρι σήμερα, διευκρινιστεί (Πίνακας 1). 57

58 Πίνακας 1. Παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν τα επίπεδα της γκρελίνης και της έκφρασης του GHS-R1a Παράγοντας Αυξημένα επίπεδα γκρελίνης Ελαττωμένα επίπεδα γκρελίνης Αυξημένα επίπεδα GHS-R1a Ελαττωμένα επίπεδα GHS-R1a Πείνα Σίτιση Γαστρική παράκαμψη Πείνα και χρόνια έλλειψη τροφής Νευρογενής ανορεξία Παχυσαρκία Η Pyloriγαστρίτιδα Κλινική κατάσταση Καρδιακή καχεξία Καρκινική καχεξία ΣΔ τύπος 2 ΣΔ τύπος 1 Υπερθυρεοειδισμός Υπογοναδισμός Ορμόνες, φάρμακα και διατροφή Σύνδρομο Prader-Willi Γκρελίνωμα Νευρογενής βουλιμία GHRH και αργινίνη Βουλιμικές διαταραχές Ολική γαστρεκτομή ΡΥΥ Λήψη πρωτεΐνης PCOS Σύνδρομο Cushing Λήψη γλυκόζης Οξυμοτιλίνη GH Λεπτίνη Τεστοστερόνη Ινσουλίνη Ουροκορτί-νη-1 IGF-1 Οιστραδιόλη Θυρεοειδικές ορμόνες Αγωνιστές ακετυλοχολίνης Σωματοστατίνη Γλυκοκορτικοειδή IGF-1 Κορτιστατίνη Γλυκοκορτικοειδή Στεροειδή του φύλου 58

59 Σύμφωνα με μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση, τα χαμηλά επίπεδα της γκρελίνης εμφανίζουν ανεξάρτητη συσχέτιση με το σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2, με την έκκριση ινσουλίνης, με την ευαισθησία των περιφερικών ιστών στη δράση της ινσουλίνης και με την αρτηριακή πίεση. Η παρατήρηση αυτή ενισχύει, ενδεχομένως, την άποψη ότι η γκρελίνη θα μπορούσε να παίζει κάποιο ρόλο στην αιτιολογία του σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 και στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης (273) Μοριακά χαρακτηριστικά και ιστική κατανομή της γκρελινης και των GHS υποδοχέων Η γκρελίνη ανακαλύφθηκε ως ένας φυσικός συνδέτης του ορφανού υποδοχέα GHS-R1a, ο οποίος με τη σειρά του αποδείχθηκε ότι είναι ειδικός για συνθετικά (εξαρελίνη) και μη συνθετικά πεπτίδια (ΜΚ-0677) (141,162,274). Ο GHS-R1a εκφράζεται από ένα μοναδικό γονίδιο, που βρίσκεται στη χρωμοσωμική τοποθεσία 3q26-2 και μοιράζεται κατά 52% ομολογία των αμινοξέων του με τον υποδοχέα της μοτιλίνης (GPR38). Έχουν ταυτοποιηθεί δύο τύποι συμπληρωματικού DNA (cdna) του υποδοχέα GHS, ως αποτέλεσμα μια διαφορετικής διαδικασίας αντιγραφής του προ m-rna και ορίσθηκαν ως τύπου 1α και τύπου 1b υποδοχείς. Ο GHS-R1a αποτελείται από 366 αμινοξέα με επτά διαμεμβρανικές περιοχές και με μοριακό βάρος που προσεγγίζει τα 41 KDa, ενώ αντίθετα, ο GHS-R1b αποτελείται από 289 αμινοξέα με μόνο πέντε διαμεμβρανικές περιοχές. Αντίθετα με τον GHS-R1a, ο GHS-R1b δεν ενεργοποιείται από τη γκρελίνη ή τα συνθετικά GHS και είναι ασαφές εάν είναι λειτουργικός υποδοχέας (141,162,274). Ωστόσο, μια πολύ πρόσφατη μελέτη ανέφερε ότι όταν ο GHS-R1b συνεκφράζεται με τον GHS-R1a στα κύτταρα HEK293, η ικανότητα της μετάδοσης του σήματος του GHS-R1a ενισχύεται, δίνοντας, έτσι, μια πιθανή εξήγηση για την ύπαρξη και τη βιολογική σημασία της μεταγραφής του GHS-R1b (275). 59

60 Η ακετυλιωμένη ομάδα της σερίνης 3 του μορίου της γκρελίνης είναι απαραίτητη για τη σύνδεσή της και την ενεργοποίηση του GHS- R1a (142,152,156,161). Μερικά ομοιάζοντα με τη γκρελίνη ως προς το καρβοξυτελικό άκρο τους, ανάλογα, [γκρελίνη-(1-5) και γκρελίνη (1-10)] βρέθηκαν, επίσης, ότι είναι ικανά να συνδέονται και να ε- νεργοποιούν τον GHS-R1a (160,276). Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι μόνο η ακετυλιωμένη ομάδα, αλλά και τα πρώτα επτά αμινοξέα της αλληλουχίας της γκρελίνης (τα οποία δείχνουν μια δομική ομοιότητα με μερικά πεπτιδικά GHS, όπως η GHRP6 και η εξαρελίνη) είναι απαραίτητα για την ενεργοποίηση του GHS-R1a (160,276). Πρόσφατα, το ενδιαφέρον επικεντρώθηκε στην αναγνώριση νέων φυσικών συνδετών του GHS-R1a, στους οποίους δόθηκε η ιδιότητα του αγωνιστή ή ανταγωνιστή, ανάλογα με τη δραστικότητά τους. Έχει αναφερθεί ότι η αδενοσίνη ενεργοποιεί κύτταρα HEK293, που εκφράζουν τον ανθρώπειο ή χοίρειο GHS-R1a, αλλά αυτή η σύνδεση δεν φαίνεται να εξασκεί βιολογική δράση, μένοντας ανίκανη να διεγείρει την έκκριση της GH και να ενισχύσει τις επιδράσεις της GHRH σε καλλιέργειες από φυσιολογικά κύτταρα της υπόφυσης (274,277). Η αδενοσίνη αποτελεί μερικό αγωνιστή του υποφυσιακού GHS- R1a και συνδέεται σε μια θέση υποδοχέων διαφορετικών από την ο- μάδα σύνδεσης που αναγνωρίστηκε από τους GHRP-6 και MK-0677 (274,277). Επιπλέον, ο GHS-R1a συνδέεται με ένα άλλο ενδογενές μόριο, την κορτικοστατίνη, νευροπεπτίδιο ομόλογο προς τη σωματοστατίνη, η οποία, με τη σειρά της, δεν αναγνωρίζει τον GHS-R1a (298,299).Τα ευρήματα ορισμένων μελετών στηρίζουν την υπόθεση ότι η κορτικοστατίνη δεν είναι απλά ανάλογο της φυσικής σωματοστατίνης και ότι άλλοι φυσικοί συνδέτες θα μπορούσαν να ρυθμίσουν τη δραστηριότητα του GHS-R (299). Τέλος, μια πρόσφατη δημοσίευση ανέφερε ότι η ουσία P, συνθετικός συνδέτης ικανός να συνδέεται με υψηλή συγγένεια στον GHS-R1a (161,280), επάγει και σηματοδοτεί επιδράσεις αντίθετες από αυτές της γκρελίνης (281). Το εύρημα 60

61 αυτό ενισχύει την υπόθεση ότι υπάρχει ένας, άγνωστος ακόμη, ενδογενής αντίστροφος αγωνιστής, ο οποίος θα μπορούσε να ρυθμίσει την πρωταρχική, ιδιοσυστατική δραστικότητα της γκρελίνης (282). Ο υποδοχέας GHS-R1a εκφράζεται σε υψηλά επίπεδα στον υποθάλαμο και τον υποφυσιακό αδένα, σύμφωνα με τις δράσεις της γκρελίνης στον πρόσθιο λοβό της υπόφυσης, καθώς και με την επίδρασή της στον έλεγχο της όρεξης, στην πρόσληψη ενέργειας και στην ενεργειακή ισορροπία (141,148, ). Ωστόσο, έχει ενδιαφέρον το γεγονός ότι η έκφραση του GHS-R1a έχει αναφερθεί και σε άλλες περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος, που επηρεάζουν τους βιολογικούς ρυθμούς, τη διάθεση, τη γνωστική μνήμη και τη μάθηση, όπως ο ιππόκαμπος, η κοιλιακή καλυπτήριος περιοχή, η ραχιαία και μέση πυρηνική ραφή και ο πυρήνας Edinger-Westphal, καθώς και τον απιοειδή πυρήνα (145,287). Επιπλέον, πολλά περιφερικά όργανα, όπως ο στόμαχος, το έντερο, το πάγκρεας, ο θυρεοειδής, οι γονάδες, τα επινεφρίδια, τα νεφρά, η καρδιά και τα αγγεία, καθώς και διάφοροι ενδοκρινείς αδένες και όγκοι από ενδοκρινικούς αδένες και κυτταρικές σειρές, έχουν βρεθεί ότι εκφράζουν τον GHS- R1a (147, 148, 170,177,181,188,192,193, 197,199,283, ). Τα δεδομένα αυτά είναι σε συμφωνία με προηγούμενες αναφορές που υποδεικνύουν ότι η γκρελίνη και τα συνθετικά GHS ασκούν ευρύτερες λειτουργίες, πέρα από τον έλεγχο της απελευθέρωσης της GH και της πρόσληψης τροφής. Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις που ενισχύουν την άποψη ότι ο κλωνοποιημένος GHS-R δεν είναι ο μοναδικός υποδοχέας, αλλά ένας από τους υποδοχείς για αυτήν την οικογένεια των ουσιών. Αυτή η υπόθεση στηρίζεται από την κλωνοποίηση της ισομορφής του GHS- R1a, από την οποία προκύπτουν ανάλογα, όπως η CPR38, η GPR39 και το FM3 (141,274) καθώς και από τις εμφανείς διαφορές στην δραστηριότητα μετά την σύνδεση των φυσικών (γκρελίνης) και συνθετικών πεπτιδίων (εξαρελίνη και ανάλογά της), αλλά και μη πεπτιδικών μορίων (MK-0677) (147,160, ). Εντός των καρδιαγ- 61

62 γειακών ιστών και των κυτταρικών σειρών, στο ανθρώπινο πάγκρεας, στα λιποκύτταρα και σε διάφορες ογκογόνες κυτταρικές σειρές, η σύνδεση της σημασμένης ακετυλιωμένης γκρελίνης εμποδίζεται από τη μη αλκυλιωμένη καθώς και από την ακετυλιωμένη γκρελίνη και η σύνδεση της μη- ακετυλιωμένης γκρελίνης σ αυτούς τους μη κλωνοποιημένους υποδοχείς εξασκούν βιολογικές δράσεις. Αυτά τα δεδομένα δείχνουν ότι η ακετυλίωση της γκρελίνης χρειάζεται μόνο για τις ενδοκρινικές της δραστηριότητες, αλλά, ακόμη, και η μη-ακετυλιωμένη γκρελίνη αποτελεί βιολογικά δραστικό πεπτίδιο. Στα καρδιακά και επιθηλιακά κύτταρα του αρουραίου και του ανθρώπου έχουν βρεθεί θέσεις σύνδεσης που είναι ειδικές για τα πεπτιδικά GHS μόνο. Στην πραγματικότητα, αυτές οι θέσεις σύνδεσης δεν είναι υποδοχείς γκρελίνης και είναι βασικά ανίκανοι να συνδέσουν γκρελίνη και το μη-πεπτιδικό GHS MK-0677 (298). Η άλληλουχία των αμινοξέων αυτού του υποδοχέα είναι αυτή του CD36, ενός πολυλειτουργικού τάξεως Β υποδοχέα «σκουπίδι», γνωστός επίσης ως γλυκοπρωτεΐνη IV, η οποία εμπλέκεται σε πολλαπλές φυσιολογικές λειτουργίες (για παράδειγμα, συγκόλληση κυττάρων, μεταφορά λιπαρών οξέων και λιπιδίων και δημιουργία αντιγόνων), καθώς και σε παθολογικές διαδικασίες σχετιζόμενες με το σχηματισμό των μακροφάγων αφρωδών κυττάρων και της παθογένειας της αθηροσκλήρωσης (298) Βιολογικές δράσεις της γκρελίνης Γκρελίνη και άξονας υποθάλαμος-υπόφυση Δράση στην απελευθέρωση της αυξητικής ορμόνης (GH) Η γκρελίνη, όπως και τα συνθετικά GHS, ασκεί ισχυρή και δοσοεξαρτώμενη επίδραση στην απελευθέρωση της GH (143, ). Η γκρελίνη και η GHRH έχουν συνεργική δράση, δείχνοντας ότι δρουν, τουλάχιστον μερικώς, μέσω διαφορετικών μηχανισμών (300,306, 307). Εντούτοις, τα εκκριταγωγά της GH χρειάζονται τη δράση της 62

63 GHRH για να απελευθερώσουν και να εκπτύξουν πλήρως την επίδραση τους στην απελευθέρωση της GH και να δράσουν, προφανώς, ενεργοποιώντας τους νευρώνες που εκκρίνουν την GHRH. Αυτό φαίνεται έμμεσα από την αναστολή της λειτουργίας αυτών των νευρώνων από κάποιον ανταγωνιστή της GHRH, καθώς και από τη δυσλειτουργία στη σύνδεση μεταξύ υποθαλάμου-υπόφυσης ( ). Η γκρελίνη δρα, ενδεχομένως, ως λειτουργικός ανταγωνιστής της σωματοστατίνης, και σε υποφυσιακό και σε υποθαλαμικό επίπεδο (311). Η απάντηση της GH στην γκρελίνη και στα GHS είναι, επίσης, μερικώς ανθιστάμενη σε άλλους παράγοντες, που επηρεάζουν την σωματοτροπική έκκριση, όπως η γλυκόζη, τα λιπίδια, η αργινίνη, οι χολινεργικοί αγωνιστές και ανταγωνιστές, ο παρόμοιος με την ινσουλίνη αυξητικός παράγοντας-1 (IGF-1) και η ίδια η GH (145,260,313). Η απελευθερωτική δράση της γκρελίνης και των GHS υπάγεται σε ομόλογη απευαισθητοποίηση κάτω από παρατεταμένη έκθεση σε αυτά τα μόρια και στα ζώα όσο και στους ανθρώπους ( ). Η απελευθερωτική δράση της γκρελίνης στην GH, όπως και των GHS, επηρεάζεται από φαρμακολογικές δόσεις των οιστρογόνων. Ωστόσο, η σωματοτροφική απάντηση στη χορήγηση γκρελίνης είναι ανεξάρτητη από το φύλο, καθώς υπάγεται σε αξιοσημείωτες ποικιλομορφίες που σχετίζονται με την ηλικία (145,305). Έχει αποδειχθεί ότι στον γηρασμένο ανθρώπινο εγκέφαλο υπάρχει μειωμένη έκφραση των υποθαλαμικών υποδοχέων των GHS. Η δυσλειτουργία του συστήματος της γκρελίνης θα μπορούσε, θεωρητικά, να παίζει ρόλο στη σχετιζόμενη με την ηλικία μείωση της έκκρισης της GH (145, 280). Είναι ενδιαφέρον ότι η απάντηση της GH στη δράση της γκρελίνης είναι μειωμένη, όχι μόνο στην παχυσαρκία αλλά και στη νευρογενή ανορεξία, κατάσταση στην οποία και η βασική και η διεγειρόμενη από τη GHRH έκκριση της GH είναι αυξημένες ( ). Τα ευρήματα αυτά στηρίζουν τη θέση ότι στην νευρογενή ανορεξία η 63

64 χρόνια αύξηση των επιπέδων της γκρελίνης θα μπορούσε να επάγει προκαλέσει απευαισθητοποίηση στις δράσεις της εξωγενούς γκρελίνης. Η γκρελίνη παίζει, ενδεχομένως, ρόλο στην απάντηση της GH σε κατάσταση νηστείας και σε κατάσταση ενεργειακού περιορισμού. Η υπερέκκριση και η μειωμένη έκκριση της GH, που υποδηλώνουν ανορεξία και παχυσαρκία, αντίστοιχα, θα μπορούσαν να αντανακλούν την υπερέκκριση και τη μειωμένη έκκριση της γκρελίνης, που έχει αποδειχθεί σε αυτές τις κλινικές καταστάσεις (163,208,248). Ωστόσο, μια ανατροφοδοτική σύνδεση μεταξύ της έκκρισης της GH και της γκρελίνης δεν έχει ποτέ αποδειχθεί και, επιπλέον, η γκρελίνη δεν παίζει κάποιο ρόλο ως προς τη μεσολάβηση της απάντησης της GH στην πλειοψηφία των φαρμακολογικών ερεθισμάτων της έκκρισης σωματοτροπινών, όπως στην επαγόμενη από την ινσουλίνη υπογλυκαιμία, στην αργινίνη, στο γλουκαγόνο και στους χολινεργικούς αγωνιστές (245,250,263) Δράση στην απελευθέρωση της προλακτίνης (PRL) και της κορτικοτρόπου ορμόνης (ACTH) Η διεγερτική επίδραση της γκρελίνης και των GHS στην έκκριση της PRL στους ανθρώπους είναι μικρή, ανεξάρτητη από το φύλο και την ηλικία και, πιθανώς, εμπεριέχει και άμεσες δράσεις στα κύτταρα της υπόφυσης που εκκρίνουν PRL και έμμεσες υποθαλαμικές δράσεις (144,300,305). Η οξεία διεγερτική επίδραση της γκρελίνης και των GHS στη δραστηριότητα του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση (HPA) των ανθρώπων είναι παρόμοια με εκείνη που παρατηρείται ύστερα από χορήγηση ναλοξόνης, αργινίνης-βαζοπρεσσίνης (AVP), καθώς, επίσης, και της υποθαλαμικής εκλυτικής ορμόνης της ACTH (CRH). Η παρατεταμένη, όμως, χορήγηση GHS, δεν οδηγεί σε υπερλειτουργία του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση (144,145). Σε φυσιολογικές καταστάσεις, η απελευθέρωση της ACTH από τα GHS εξαρτάται ολοκληρωτικά από μηχανισμούς που διαμεσολαβούνται μέσω του κεντρικού 64

65 νευρικού συστήματος και πιθανώς εμπλέκονται η CRH, η AVP, το νευροπεπτίδιο Y(NPY) και οι νευρώνες του γάμμα-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA) (144,145). Η απάντηση της ACTH στα GHS είναι ευαίσθητη στην αρνητική παλίνδρομη ρύθμιση από την κορτιζόλη (145). Ωστόσο, η διεγερτική επίδραση της γκρελίνης και των GHS στην έκκριση των κορτικοτροπινών ενισχύεται, κατά παράδοξο τρόπο, και είναι υψηλότερη από εκείνη της ανθρώπινης CRH σε ασθενείς με υποφυσιακή, εξαρτώμενη από την ACTH, νόσο του Cushing, πιθανώς αντανακλώντας μια δράση πάνω στα υποφυσιακά νεοπλασματικά κορτικοτρόπα κύτταρα, όπου εκφράζονται και η γκρελίνη και οι GHS-R (320). Η έκφραση της γκρελίνης και των GHS-R έχει, επίσης, αποδειχθεί σε ορισμένους έκτοπους όγκους, που εκκρίνουν ACTH και, κατά συνέπεια, ενισχυμένες απαντήσεις της ACTH και της κορτιζόλης στην γκρελίνη έχουν αναφερθεί σε μερικούς ασθενείς με έκτοπο σύνδρομο Cushing (144,171,320) Επίδραση στην έκκριση των γοναδοτροπινών (FSH, LH) Η ενδοεγκεφαλική κοιλιακή έγχυση γκρελίνης είναι ικανή να μειώνει τη συχνότητα των εκκριτικών επεισοδίων της LH, οδηγώντας, έτσι, σε μείωση των συγκεντρώσεων της LH (321,322). Τα ευρήματα αυτά αντανακλούν, ενδεχομένως, τροποποίηση της δράσης του γοναδοστάτη και δείχνουν ότι η γκρελίνη παίζει κάποιο ρόλο στον κεντρικό έλεγχο της γοναδοτροπικής λειτουργίας (321). Η νευροενδοκρινική αυτή δράση της γκρελίνης ταιριάζει με την υπόθεση ότι η γκρελίνη, σε συνδυασμό με την λεπτίνη, αναστέλλει το γεννητικό άξονα, κατά τη διάρκεια μακροχρόνιων διαστημάτων πείνας, ενώ, ταυτόχρονα, ενισχύεται ο άξονας υποθάλαμος-υπόφυση-επινεφρίδια. Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι η γκρελίνη θα μπορούσε να παίζει κάποιο ρόλο στον έλεγχο του γεννητικού άξονα σε περιφερικό επίπεδο. 65

66 3.6. Κεντρικές δράσεις της γκρελίνης Δράση στην όρεξη Σε συμφωνία με πρόσφατες μελέτες, που έδειξαν την ορεξιογόνο δράση των πεπτιδικών GHS μετά από ενδοεγκεφαλική κοιλιακή χορήγηση τους σε αρουραίους, η γκρελίνη είναι ικανή να επάγει την λιπογένεση στα τρωκτικά διεγείροντας την όρεξη και την πρόσληψη τροφής, και ρυθμίζοντας την ενεργειακή ισορροπία με μειωμένη χρησιμοποίηση λίπους (145,304, ). Η ορεξιογόνος δράση της γκρελίνης και των GHS είναι ανεξάρτητη από τη δράση τους στην απελευθέρωση της GH και διαμεσολαβείται από ένα ειδικό κεντρικό δίκτυο νευρώνων, το οποίο ρυθμίζεται επίσης και από τη λεπτίνη. Η γκρελίνη και η λεπτίνη μπορεί, στην πραγματικότητα, να είναι συμπληρωματικοί παράγοντες ενός ρυθμιστικού συστήματος, που αναπτύχθηκε για να πληροφορεί το κεντρικό νευρικό σύστημα αναφορικά με την κατάσταση της ενεργειακής ισορροπίας (200,205,223,224,226,227, 229, 231,233,325, ). Από το γαστρεντερικό σωλήνα, η γκρελίνη θα μπορούσε να ρυθμίσει την πρόσληψη τροφής και την ενεργειακή ομοιόσταση, επιδρώντας στους GHS-R υποδοχείς στον υποθάλαμο, μέσω της κυκλοφορίας του αίματος (153,205,326,339, ). Επιπλέον, η γκρελίνη εκφράζεται σε ομάδα νευρώνων, οι οποίοι δεν έχουν χαρακτηρισθεί έως σήμερα και οι οποίοι συνδέονται με την τρίτη κοιλία του εγκεφάλου μεταξύ του ραχιαίου, του κοιλιακού, του παρακοιλιακού και του τοξοειδούς υποθαλαμικών πυρήνων. Αυτοί οι νευρώνες στέλνουν απαγωγά μηνύματα σε υποθαλαμικά νευρωνικά κυκλώματα-κλειδιά, συμπεριλαμβανομένων αυτών που παράγουν το νευροπεπτίδιο Υ (NPY), την πρωτεϊνη που συνδέεται με την όρεξη (agouti-related protein:agrp), την προοπιομελανοκορτίνη (POMC) και την εκλυτική της ACTH υποθαλαμική ορμόνη (CRH), νευροπεπτίδια τα οποία διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της όρεξης και της ενεργειακής ισορροπίας (223,228,327,331,340,341, ). Στον 66

67 υποθάλαμο, η γκρελίνη συνδέεται κυρίως με τις προσυναπτικές απολήξεις των NPY νευρώνων και διεγείρει τη δράση των τοξοειδών NPY νευρώνων στον παρακοιλιακό πυρήνα του υποθαλάμου (PVH) (183,228,327,331,340,341,343,344, ,356, ). Έτσι, η γκρελίνη θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει ένα καινούριο ρυθμιστικό κύκλωμα, που ελέγχει την όρεξη και την ενεργειακή ομοιόσταση διεγείροντας την απελευθέρωση ορεξιογόνων πεπτιδίων και νευροδιαβιβαστών. Οι ανταγωνιστές του υποδοχέα του NPY-1, καθώς και οι αγωνιστές της μελανοκορτίνης, εμπλέκονται και συνδυάζονται με την ορεξιογόνο δράση της γκρελίνης (325,331,340, 347, 351,356). Υπάρχει, επίσης, απόδειξη ότι η ακετυλοχολίνη διαμεσολαβεί στην επίδραση της γκρελίνης στην όρεξη και στην ενεργειακή ισορροπία (363). Η διέγερση της όρεξης και της πρόσληψης τροφής, ύστερα από τη χορήγηση γκρελίνης, έχει αποδειχθεί ακόμη και στους ανθρώπους ( ). Επιπλέον, η ανορεξιογόνος δράση του PYY3-36 πεπτιδίου και της οξυμοντουλίνης σε παχύσαρκα άτομα συνδυάζεται με μείωση της έκκρισης της γκρελίνης (266,267). Η προοδευτική απώλεια βάρους, που ακολουθεί την εγχείρηση γαστρικής παράκαμψης στην παχυσαρκία, έχει, επίσης, προταθεί ότι αντανακλά μόνιμη αναστολή της έκκρισης της γκρελίνης (165). Η προγευματική αύξηση των κυκλοφορούντων επιπέδων γκρελίνης, έχει αποδειχθεί και στα ζώα και στους ανθρώπους, υποδηλώνοντας, έτσι, ότι η γκρελίνη αποτελεί σήμα της πείνας, που πυροδοτεί την έναρξη του γεύματος ( ) Επίδραση στον ύπνο, στη μνήμη και στη συμπεριφορά Έχουν αναφερθεί ορισμένες επιδράσεις των συνθετικών GHS στον ύπνο ( ). Η παρατεταμένη θεραπεία με MK-677 από το στομα, σε ηλικιωμένους ασθενείς, αυξάνει τον ύπνο REM, ενώ μειώνει την περίοδο λανθάνουσας κατάστασης REM (370). Πρόσφατα, έχει αποδειχθεί ότι η γκρελίνη προάγει τη φάση βραδέων κυμάτων του ύπνου στους ανθρώπους (371). Στα τρωκτικά, η γκρελίνη 67

68 προάγει τη φάση non-rem του ύπνου και, η ρυθμικότητα της έκκρισης της γκρελίνης, συνδέεται με το πρότυπο της κατάστασης ύπνου-ξυπνήματος και της διατροφικής συμπεριφοράς, περισσότερο από ό,τι με την έκκριση της GH (201). Επιπλέον, υπάρχουν ενδείξεις ότι η γκρελίνη θα μπορούσε να παίζει σημαντικό ρόλο στη συμπεριφορική απάντηση σε στρεσσογόνα ερεθίσματα. Στην πραγματικότητα, η γκρελίνη ασκεί αγχογόνο δράση στα τρωκτικά, η οποία καταργείται από τη CRH, που έχει ανταγωνιστική δράση στη γκρελίνη (399,372). Τέλος, εγχύσεις γκρελίνης στον ιππόκαμπο, στην αμυγδαλή και στη ραχιαία ραφή του πυρήνα, αυξάνουν τη διατήρηση της μνήμης στους αρουραίους, δράση που είναι δοσοεξαρτώμενη (372,373) Περιφερικές ενδοκρινικές και μεταβολικές δράσεις της γκρελίνης Η γκρελίνη, η ενδοκρινική μοίρα του παγκρέατος, ο λιπώδης ιστός και το ήπαρ Οι υποδοχείς GHS-R1a και 1b, εκφράζονται στην ενδοκρινική μοίρα του παγκρέατος και των ζώων και των ανθρώπων (148). Επιπλέον, ένας ειδικός και συγκεκριμένος υποδοχέας, που είναι ικανός να συνδέεται με την ακετυλιωμένη και με την μη ακετυλιωμένη μορφή της γκρελίνης, εντοπίζεται στο ανθρώπινο πάγκρεας. Ο υποδοχέας αυτός, είναι ένας μη GHS-R τύπου 1a υποδοχέας (154,374). Έτσι, η γκρελίνη εκφράζεται εντός του παγκρέατος, μολονότι βρίσκεται σε διάφορες συγκεντρώσεις στα βήτα, στα άλφα και στα μη-άλφα και μη-βήτα παγκρεατικά κύτταρα (174,177,180). Έχει αναφερθεί, ανάλογα με τις πειραματικές συνθήκες, ότι η γκρελίνη είναι ικανή και να αναστέλλει και να διεγείρει την έκκριση της ινσουλίνης στα ζώα. Ακόμη, η γκρελίνη μπορεί να διεγείρει την έκκριση ινσουλίνης από απομονωμένα παγκρεατικά νησίδια αρουραίων in vivo (174,375,376). 68

69 Ωστόσο, η έκκριση ινσουλίνης από απομονωμένο πάγκρεας αρουραίου το οποίο διατηρήθηκε in situ μετά από διέγερση με γλυκόζη, αργινίνη και καρβαχόλη, αμβλύνεται κατά την έκθεσή του στη γκρελίνη (377). Επιπλέον, σε ποντίκια in vivo (376), η γκρελίνη είναι ικανή να ασκεί δοσοεξαρτώμενη ανασταλτική δράση που διεγείρεται από τη γλυκόζη και την έκκριση ινσουλίνης. Σε συμφωνία με αυτά τα δεδομένα, η οξεία χορήγηση γκρελίνης στους ανθρώπους αναστέλλει την αυτόματη και τη διεγειρόμενη από την αργινίνη έκκριση της ινσουλίνης, χωρίς, όμως, να επηρεάζει την απάντηση της ινσουλίνης στη δοκιμασία ανοχής γλυκόζης από το στόμα (OGTT) (262,295, 428). Η οξεία χορήγηση γκρελίνης στους ανθρώπους, αυξάνει, επίσης, τα επίπεδα της γλυκόζης πλάσματος και ενισχύει την υπεργλυκαιμική δράση της αργινίνης (378). Η υπεργλυκαιμική επίδραση της γκρελίνης δεν αντανακλά και διέγερση της απελευθέρωσης γλουκαγόνου. Έτσι, η γκρελίνη θα μπορούσε να ενεργοποιήσει τη γλυκογονόλυση είτε άμεσα, λόγω διέγερσης της απελευθέρωσης κατεχολαμινών, ή έμμεσα, δρώντας στα ηπατοκύτταρα, στα οποία ρυθμίζει τη νεογλυκογένεση (305,376,379,380). Η χορήγηση γκρελίνης, ακόμη, αυξάνει τα επίπεδα της κυκλοφορούσας σωματοστατίνης και τις τιμές του παγκρεατικού πολυπεπτιδίου (PP) στους ανθρώπους. Η επαγόμενη από τη γκρελίνη αύξηση της σωματοστατίνης θα μπορούσε, θεωρητικά, να ερμηνεύσει τη μείωση των επιπέδων της ινσουλίνης (327). Καθώς και η ινσουλίνη και η γλυκόζη επιδρούν αρνητικά στην έκκριση της γκρελίνης, προτείνεται η ύπαρξη ενός λειτουργικού συνδέσμου ανάμεσα στη γκρελίνη, στην ενδοκρινή μοίρα του παγκρέατος και στο μεταβολισμό της γλυκόζης (285,381). Έχει τεκμηριωθεί η ύπαρξη αρνητικής συσχέτισης μεταξύ της έκκρισης της ινσουλίνης και της γκρελίνης (245,246,250, ). Η αρνητική αυτή συσχέτιση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη χρόνια θεραπεία με συνθετικά GHS σε φυσιολογικά ηλικιωμένα άτομα, 69

70 δεδομένου ότι οδηγεί σε υπεργλυκαιμία, σε μειωμένη ανοχή στη γλυκόζη και σε αντίσταση στην ινσουλίνη (381). Στο ανθρώπινο πάγκρεας, υπάρχουν θέσεις σύνδεσης και με την ακετυλιωμένη και με τη μη ακετυλιωμένη γκρελίνη, με παρόμοια συγγένεια. Η μη ακετυλιωμένη εμφανίζει συνεργιστική δράση με την ακετυλιωμένη γκρελίνη στην έκκριση ινσουλίνης στους ανθρώπους in vivo (385). Υπάρχουν δεδομένα που στηρίζουν την υπόθεση ότι η γκρελίνη, ανεξάρτητα από την ακετυλίωσή της, ρυθμίζει το μεταβολισμό της γλυκόζης στο ηπατικό επίπεδο (386). Η γκρελίνη, επιπλέον, διεγείρει τη λιπογένεση σε διαφοροποιημένα λιποκύτταρα in vivo (289). Έτσι, και η ακετυλιωμένη και η μηακετυλιωμένη γκρελίνη προάγουν τη λιπογένεση στο μυελό των οστών in vivo (387) και αναστέλλουν, εν μέρει, τη λιπολυτική δράση της ισοπροτερενόλης, ενός β-αδρενεργικού αγωνιστή, σε αδιαφοροποίητα λιποκύτταρα, που απομονώθηκαν από λίπος επιδιδυμίδας αρουραίου (294). Συμπερασματικά, μολονότι πολλά σημεία των μεταβολικών δράσεων της γκρελίνης μένει να διευκρινισθούν, υπάρχουν ενδείξεις που στηρίζουν τη θέση ότι όσα αναφέρθηκαν παραπάνω αντιπροσωπεύουν τις πλέον αξιοσημείωτες επιδράσεις του πεπτιδίου αυτού. Έτσι, τα χαμηλά επίπεδα γκρελίνης συνδέονται ανεξάρτητα με το σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2, με την έκκριση ινσουλίνης και με την ευαισθησία στην ορμόνη αυτή, καθώς και με την αρτηριακή πίεση (273). Πρέπει, πάντως, να λαμβάνεται υπόψη η περιορισμένη γνώση, όσον αφορά το διαχωρισμό μεταξύ ακετυλιωμένης και μη ακετυλιωμένης γκρελίνης. Εφόσον και οι δύο μορφές φαίνονται μεταβολικά ενεργείς, πρέπει να γίνει αποδεκτό ότι η σχέση μεταξύ γκρελίνης και περιφερικής μεταβολικής ισορροπίας θα διαλευκανθεί, όταν θα έχουμε αξιόπιστη γνώση των εκκριτικών εικόνων και των δύο μορφών της γκρελίνης. 70

71 Η γκρελίνη, οι γονάδες, τα επινεφρίδια και ο θυρεοειδής Μέσα στους όρχεις, τα κύτταρα Leydig εκφράζουν γκρελίνη (173,176). Επιπλέον, η γκρελίνη είναι ικανή να αναστέλλει τη διεγειρόμενη από την ανθρώπινη χοριονική γοναδοτροπίνη (hcg) και την κυκλική μονοφωσφορική αδενοσίνη (camp) έκκριση της τεστοστερόνης in vitro (176). Μέσα στις ωοθήκες, βρέθηκε ισχυρή ανοσοκαθήλωση της γκρελίνης στα ωοθηκικά διάμεσα κύτταρα, καθώς και στο ωχρό σωμάτιο, όχι, όμως, στα ωοθυλάκια (182,291). Ακόμη, βρέθηκε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στα επίπεδα της γκρελίνης και στις τιμές της τεστοστερόνης (268). Επιπλέον, ορισμένοι ερευνητές ανέφεραν υψηλότερη έκκριση της γκρελίνης στις γυναίκες από ό,τι στους άνδρες (204). Έτσι, είναι πιθανό ότι η γκρελίνη ρυθμίζει τον άξονα των γονάδων σε πολλά επίπεδα και η έκκρισή της βρίσκεται κάτω από την επίδραση των στεροειδών του φύλου. Τα επινεφρίδια είναι, ενδεχομένως, οι ενδοκρινείς αδένες με την υψηλότερη έκφραση των υποδοχέων των GHS (147,181,388,389). Ωστόσο, η έκφραση της γκρελίνης στα επινεφρίδια, έχει αποδειχθεί από ορισμένους, όχι, όμως, από όλους τους συγγραφείς (148,181, 184). Η γκρελίνη δεν φαίνεται να παίζει κάποιο ρόλο στην επινεφριδιακή στεροειδογέννεση, μολονότι έχει αναφερθεί ανασταλτική επίδραση των γλυκοκορτικοειδών στην έκκρισή της (181,184,388, 390). Έχει, πάντως, υποτεθεί ότι η γκρελίνη θα μπορούσε να ρυθμίζει τη βιωσιμότητα των επινεφριδιακών κυττάρων (181). Μέσα στο θυρεοειδή, έχουν βρεθεί ο GHS-R1a και άλλοι GHS-R υποδοχείς σε διάφορες παθοφυσιολογικές καταστάσεις (148,199). Επιπλέον, έχει βρεθεί και έκφραση γκρελίνης. Έχει αναφερθεί από ορισμένους ερευνητές ότι η έκφραση αυτή είναι περιορισμένη στα παραθυλακιώδη κύτταρα, άποψη που δεν γίνεται αποδεκτή από άλλους συγγραφείς (179,190,199). Η γκρελίνη συνυπάρχει με τη θυρεοσφαιρίνη στα θυρεοειδικά θυλακιώδη κύτταρα στο έμβρυο, καθώς και σε υψηλό ποσοστό θυρεοειδικών όγκων θυλακιώδους προέλευ- 71

72 σης (179,199). Τέλος, έχει αναφερθεί αντιπολλαπλασιαστική επίδραση της γκρελίνης σε θυρεοειδικά καρκινώματα, που προέρχονται από τα θυλακιώδη κύτταρα, ακόμη και στις περιπτώσεις στις οποίες το mrna του GHS-R1a δεν εκφράζεται (179,199). Η γκρελίνη, ωστόσο, δεν επηρεάζει την έκκριση και τη δράση των θυρεοειδικών ορμονών Περιφερικές μη ενδοκρινικές δράσεις της γκρελίνης Γαστρο-εντερο-παγκρεατικές (ΓΕΠ) δράσεις Εχεί αναφερθεί ότι η γκρελίνη ρυθμίζει τη γαστρική κινητικότητα και την έκκριση οξέως, διεγείρει τον περισταλτισμό του ειλεού και αναστέλλει την επαγόμενη από την χολοκυστοκινίνη (CCK) έκκριση των παγκρεατικών πεπτιδίων ( ). Πολλές από τις γαστροεντεροπαγκρεατικές δράσεις της γκρελίνης διαμεσολαβούνται από το χολινεργικό σύστημα, ενδεχομένως από κεντρικούς μηχανισμούς (391, 394,396,398,399). Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στην προκινητική δραστηριότητα της γκρελίνης και έχουν υποτεθεί πιθανές κλινικές εφαρμογές για τα συνθετικά της ανάλογα (395). Γαστρικά και εντερικά καρκινοειδή συνθέτουν συχνά γκρελίνη, η οποία θα μπορούσε να είναι προϊόν πολλών ακόμη μη ανιχνεύσιμων γαστρικών καρκινοειδών, που συνδέονται με την ατροφική γαστρίτιδα (191,195). Τα γκρελινώματα, όγκοι που σχετίζονται με υπερέκκριση γκρελίνης, μπορεί να αντιπροσωπεύουν το καλύτερο κλινικό μοντέλο για να τεκμηριωθεί η επίδραση της γκρελίνης και σε ενδοκρινικές και σε μη ενδοκρινικές λειτουργίες. Ωστόσο, καμία ορμονική και κλινική συνέπεια της υπερέκκρισης της γκρελίνης από το γκρελίνωμα δεν έχει, μέχρι σήμερα, αναφερθεί (195,199) Καρδιαγγειακές δράσεις Έχουν βρεθεί διαφορετικοί τύποι υποδοχέων για τη γκρελίνη και για τα συνθετικά GHS μέσα στο καρδιαγγειακό σύστημα (147,148, 294,298). Η ύπαρξη αυτών των υποδοχέων θα μπορούσε να ερμη- 72

73 νεύσει τις διαφορετικές καρδιαγγειακές δράσεις, που ασκούν αυτά τα μόρια (294,400). Τα συνθετικά πεπτιδικά εκκριταγωγά της GH ασκούν προστατευτική δράση στο καρδιαγγειακό σε γηρασμένους αρουραίους και σε αρουραίους στους οποίους λείπει η GH σε κοιλιακή δυσλειτουργία, λόγω ισχαιμίας (391,401). Η γκρελίνη είναι λιγότερο αποτελεσματική στην άσκηση προστασίας από την ισχαιμία. Η ύπαρξη ενός ειδικού υποδοχέα για τα πεπτιδικά GHS μόνον, γνωστού ως CD36 ή γλυκοπρωτεΐνη IV συμφωνεί με την υπόθεση αυτή. Έτσι, οι καρδιοαγγειακές δράσεις των πεπτιδικών GHS χάνονται στα ποντίκια που δεν έχουν τον CD36 (298, ). Τα συνθετικά εκκριταγωγά της GH, επίσης, βελτιώνουν την καρδιακή λειτουργία στους αρουραίους μετά από οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου, προστατεύουν ενάντια στη διαστολική δυσλειτουργία του ισχαιμικού μυοκαρδίου σε απομονωμένες και διηθημένες από GHS καρδιές λαγών και ενισχύουν τη συσταλτικότητα της αριστεράς κοιλίας στα γουρούνια με διατατική μυοκαρδιοπάθεια (400,401). Η οξεία χορήγηση πεπτιδικών GHS αυξάνει το κλάσμα εξώθησης της αριστεράς κοιλίας σε φυσιολογικούς εθελοντές, όπως και σε ασθενείς με ανεπάρκεια του προσθίου λοβού της υπόφυσης, με σοβαρή ανεπάρκεια της GH και με ισχαιμική διατατική μυοκαρδιοπάθεια (145). Η γκρελίνη συμμετέχει με την ίδια επίδραση, όπως αυτή των συνθετικών GHS, στην καρδιακή συσταλτικότητα, δράσης που επιτυγχάνεται, τουλάχιστον εν μέρει, από τον GHS-R1a. Η ακετυλιωμένη γκρελίνη βελτιώνει την καρδιακή λειτουργία σε φυσιολογικούς μάρτυρες και σε ασθενείς με διατατική μυοκαρδιοπάθεια (379,405,406). Σημαντική προς τα επάνω ρύθμιση της γκρελίνης και των υποδοχέων των GHS έχει βρεθεί σε αθηροσκληρυντικές στεφανιαίες αρτηρίες στο κοιλιακό μυοκάρδιο ασθενών με ισχαιμική και διατατική μυοκαρδιοπάθεια (288). Ωστόσο, η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη, πολύ περισσότερο από την ακετυλιωμένη μορφή, μειώνει την τάση στις χαμηλές συχνότητες των καρδιακών θηλωδών 73

74 μυών των γουρουνιών της Γουϊνέας, όπου βρέθηκαν υποδοχείς της γκρελίνης ικανοί να αναγνωρίζουν τη γκρελίνη ανεξάρτητα από την ακετυλίωσή της(407). Συμπερασματικά, η ακετυλιωμένη ή η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη, καθώς και τα συνθετικά GHS, δρουν ως αντιαποπτωτικοί παράγοντες στο καρδιαγγειακό επίπεδο. Τα μόρια αυτά, εμποδίζουν τον κυτταρικό θάνατο των μυοκαρδιακών και των ενδοθηλιακών κυττάρων σε καλλιέργειες (408). Πιστεύεται ότι οι παραπάνω δράσεις διαμεσολαβούνται από άλλου τύπου υποδοχέα και όχι από τον GHS-R1a υποδοχέα Ρύθμιση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού Διάφορα ενδοκρινικά και μη ενδοκρινικά νεοπλασματικά κύτταρα (υποφυσιακά αδενώματα, γαστροεντεροπαγκρεατικά και πνευμονικά καρκινοειδή, καρκίνοι του παχέος εντέρου, θυρεοειδικοί όγκοι, καρκινώματα του πνεύμονα, του μαστού, του προστάτη και του παγκρέατος), όπως επίσης και οι σχετιζόμενες με αυτά κυτταρικές σειρές, εκφράζουν τη γκρελίνη, γεγονός που τεκμηριώθηκε και ανοσοϊστοχημικά και με ανάλυση του mrna (171,177,179,186,189,190, , ,217). Πολλά από τα προαναφερόμενα νεοπλάσματα εκφράζουν τον υποδοχέα GHS-R1a ή και θέσεις σύνδεσης ικανές να αναγνωρίζουν τη γκρελίνη, ανεξάρτητα από την ακετυλίωση της, ή, τέλος, να αναγνωρίζουν μόνο συνθετικά πεπτιδικά GHS (197,199, 294). Η απόδειξη ότι η γκρελίνη και οι υποδοχείς της γκρελίνης και των GHS εκφράζονται, ταυτόχρονα, σε διάφορους όγκους και στις σχετιζόμενες με αυτούς κυτταρικές σειρές, ενισχύει την άποψη ότι το σύστημα της γκρελίνης είναι πιθανό να παίζει σημαντικό αυτοκρινικό και παρακρινικό ρόλο στις νεοπλασματικές καταστάσεις (197,199, 294). Είναι αξιοσημείωτο ότι οι υποδοχείς των GHS έχουν βρεθεί και σε νεοπλασματικούς ιστούς από άλλα όργανα, όπως ο μαστός, ο οποίος δεν εκφράζει αυτούς τους υποδοχείς σε φυσιολογικές καταστάσεις (188). 74

75 Πειράματα in vitro έδειξαν ότι η γκρελίνη, είτε η ακετυλιωμένη ή μη ακετυλιωμένη μορφή της, καθώς και μερικά συνθετικά της ανάλογα, είναι ικανά να ρυθμίζουν τον πολλαπλασιασμό των διαφόρων ανθρώπινων νεοπλασματικών κυτταρικών σειρών (409). Ανασταλτική δράση στον πολλαπλασιασμό των κυττάρων προκλήθηκε από τα συνθετικά GHS και στους οιστρογονοεξαρτώμενους (MCF7 και T47D) και στους μη οιστρογονοεξαρτώμενους (MDA- MB231) όγκους του μαστού, των οποίων οι κυτταρικές σειρές διέθεταν θέσεις σύνδεσης για τα GHS, δεν εξέφραζαν, όμως, τον GHS- R1a (409). Στην πραγματικότητα, και η ακετυλιωμένη και η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη, αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων του μαστού, δράση που επιτυγχάνεται μέσω ενός υπότυπου του υποδοχέα των GHS διαφορετικού από τον κλασσικό υποδοχέα GHS-R1a (409). Παραδόξως, η σύνθεση του DNA και ο πολλαπλασιασμός των καρκινικών κυττάρων του CALU-1 καρκίνου των πνευμόνων, τα οποία δεν εκφράζουν τον GHS-R1a, βρέθηκε ότι αναστέλλονται από πεπτιδικά GHS, αλλά όχι από μη-πεπτιδικά GHS και την γκρελίνη. Τα ευρήματα στηρίζουν τη θέση της ύπαρξης ποικίλλων υποδοχέων για τη γκρελίνη ή για διάφορους GHS-R σε διαφορετικά νεοπλάσματα (293). Πρόσφατα δεδομένα δείχνουν ότι ένας GHS-R, στον οποίο συνδέονται η γκρελίνη, η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη και συνθετικά GHS, υπάρχει στα ανθρώπινα προστατικά νεοπλάσματα και στις σχετιζόμενες με αυτά κυτταρικές σειρές. Όπως στους όγκους του μαστού, οι προστατικοί GHS-R φαίνεται ότι εμπλέκονται στον έλεγχο της επιβίωσης των νεοπλασματικών κυττάρων και στον πολλαπλασιασμό τους (189). Η επίδραση των GHS στον πολλαπλασιασμό των νεοπλασματικών κυττάρων δεν είναι, ωστόσο, απλά ανασταλτική. Στην πραγματικότητα, η γκρελίνη διεγείρει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό των κυττάρων του ανθρώπινου ηπατώματος (HepG2), τα οποία εκφρά- 75

76 ζουν τον GHS-R1a (193). Έχει, επίσης, παρατηρηθεί μιτογόνος επίδρασή τους στην κυτταρική σειρά PC3 του προστατικού καρκινώματος, η οποία εκφράζει την γκρελίνη και τους GHS-R1a και 1b (193), και στο παγκρεατικό καρκίνωμα (261). Η ερμηνεία για τη διπλή αυτή δράση της γκρελίνης και των GHS στη βιωσιμότητα των νεοπλασματικών κυττάρων, δεν έχει, ακόμη, διευκρινισθεί. Η διπλή αυτή δράση θα μπορούσε να εξηγηθεί, εν μέρει, από τη δοσολογία και την ποσότητα της γκρελίνης, όπως αποδείχθηκε από τη μαρτυρία ότι ο πολλαπλασιασμός των κυτταρικών σειρών του PC3, αλλά όχι του DU-145 ή του LNCAP προστατικού καρκίνου, μπορεί να διεγείρεται ή να αναστέλλεται από διαφορετικές δοσολογίες της γκρελίνης και της μη ακετυλιωμένης γκρελίνης (189) Κλινικές προοπτικές και συμπεράσματα Η ιστορία της γκρελίνης άρχισε με τα συνθετικά GHS, που αντιπροσώπευαν το όνειρο δραστικών, χορηγούμενων από το στόμα, μορίων, ικανών να αντικαταστήσουν την ανασυνδυασμένη ανθρώπινη αυξητική ορμόνη (rhgh) για τη θεραπεία ανεπάρκειας της έκκρισής της, ή ως αναβολική θεραπεία στην αντιγήρανση. Τα GHS αποδείχθηκαν αναποτελεσματικά όσο και στη θεραπεία της ανεπάρκειας της GH και η χρησιμότητα τους ως αναβολικών παραγόντων δεν έχει, ακόμη, διευκρινισθεί. Στην παρούσα φάση, η μόνη κλινική προοπτική για τη γκρελίνη και τα GHS στο νευροενδοκρινικό πεδίο είναι ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν ως μια αξιόπιστη δοκιμασία για τη διάγνωση της ανεπάρκειας της GH. Ύστερα από την ανακάλυψη της γκρελίνης και την απόδειξη της ορεξιογόνου δράσης της, νέα κλινική πρόκληση αποτελεί η πιθανότητα της χρήσης των αγωνιστών ή των ανταγωνιστών της στην αντιμετώπιση της καχεξίας, των διατροφικών διαταραχών και της παχυσαρκίας. Η γκρελίνη είναι ένα από τα πρώτα πεπτίδια, που ρυθμίζουν την όρεξη και την πρόσληψη τροφής στους ανθρώπους. Ωστόσο, τα ποντίκια που δεν εκφράζουν τη γκρελίνη, δεν είναι ανορε- 76

77 κτικά, ούτε έχουν κοντό ανάστημα. Η παρατήρηση αυτή δείχνει τη σημαντική διαφορά μεταξύ γκρελίνης και λεπτίνης. Τα ποντίκια που δεν εκφράζουν τη λεπτίνη εμφανίζουν παχυσαρκία. Εντούτοις, η παρατήρηση αυτή, δεν διευκρινίζει τη δυνητική σημασία της γκρελίνης και των αναλόγων της σε κλινικές προοπτικές. Στην πραγματικότητα, τα ποντίκια που δεν εκφράζουν τον GHS-R, δεν είναι ευαίσθητα στην εκκριταγωγό, για την GH, δράση της γκρελίνης, έχουν, όμως, μειωμένο βάρος σώματος, δεν είναι ικανά να διατηρήσουν, στα φυσιολογικά όρια, τη γλυκόζη αίματος σε καταστάσεις νηστείας και κατά τη διάρκεια θερμιδικού περιορισμού και, ακόμη, εμφανίζουν μειωμένη συστολική καρδιακή λειτουργία (410). Το ευρύ φάσμα των δράσεων της γκρελίνης απαιτεί συστηματική κατανόηση της φυσιολογίας της, πριν να εξαχθούν συμπεράσματα για τις δυνητικές θεραπευτικές προοπτικές της σε ασθένειες, στις οποίες ο ρόλος, αν υπάρχει, της γκρελίνης είναι ακόμη ασαφής. Υπάρχουν, ακόμη και στις μεθόδους μέτρησης της γκρελίνης προβλήματα, ιδιαίτερα στο διαχωρισμό ανάμεσα στην ακετυλιωμένη και στη μη ακετυλιωμένη μορφή. Δεδομένου ότι η μη ακετυλιωμένη γκρελίνη δεν αποτελεί πεπτίδιο χωρίς βιολογική δραστικότητα, η επίλυση αυτών των προβλημάτων είναι κριτικής σημασίας. Άλλα σημαντικά ερωτήματα που πρέπει να απαντηθούν είναι: πόσοι τύποι υποδοχέων γκρελίνης υπάρχουν; Είναι η γκρελίνη ο μοναδικός ή είναι απλά ένας συνδέτης του GHS-R; Υπάρχουν άλλοι φυσικοί συνδέτες για τον GHS-R; Είναι ενδεχόμενο τα παραπάνω ερωτήματα να απαντηθούν μέσα στα επόμενα λίγα χρόνια, οπότε θα διευκρινισθούν οι πιθανές κλινικές προοπτικές της γκρελίνης. Πρέπει, πάντως, να σημειωθεί ότι η ιστορία της γκρελίνης έχει οδηγήσει στην παραγωγή σημαντικής και εντυπωσιακής γνώσης, που συνέβαλλε στην κατάνόηση πολλών θεμάτων της νευροενδοκρινολογίας καθώς και της παθολογίας. 77

78 78

79 ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 79

80 80

81 1. ΣΚΟΠΟΣ Η γκρελίνη είναι πεπτίδιο, που αποτελείται από 28 αμινοξέα, το οποίο παράγεται, κυρίως, από το στόμαχο. Η ορμόνη αυτή βρέθηκε, επίσης, στο έντερο, στους νεφρούς, στους πνεύμονες, στο πάγκρεας, στους όρχεις, στον πλακούντα, στην ωοθήκη, στο θυρεοειδή, στην υπόφυση και στα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Η γκρελίνη είναι ισχυρό εκκριταγωγό της αυξητικής ορμόνης (GH), ασκώντας τη δράση της στο σύστημα υποθάλαμος υπόφυση μέσω του υποδοχέα GHSR-1a (Growth Hormone Secretagogue Receptor-1a). Υποδοχείς GHSR-1a έχουν, επίσης, ανιχνευθεί σε ποικιλία περιφερικών ιστών, γεγονός που δείχνει τις πλειοτροπικές δράσεις της γκρελίνης. Έτσι, εκτός από τις εκκριταγωγές, για τη GH, ιδιότητές της, η γκρελίνη: α) επάγει την υποθαλαμική έκκριση της προλακτίνης και των κορτικοειδών ορμονών των επινεφριδίων, β) ασκεί αρνητική επίδραση στον άξονα υποθάλαμος υπόφυση ωοθήκες, γ) διεγείρει την πρόσληψη τροφής και ενισχύει τη θετική ενεργειακή ισορροπία, και δ) αλληλεπιδρά με την ινσουλίνη, πιθανότατα μέσω αρνητικού συστήματος παλίνδρομης ρύθμισης, επηρεάζοντας την ομοιοστασία της γλυκόζης. Η μελέτη αυτή σχεδιάσθηκε με σκοπό: 1) τη σύγκριση των επιπέδων της ολικής γκρελίνης πλάσματος ανάμεσα σε γυναίκες με PCOS, σε γυναίκες με μόνη εκδήλωση τη βιοχημική υπερανδρογοναιμία και σε μάρτυρες, 2) τη διερεύνηση ενδεχόμενης συσχέτισης μεταξύ των επιπέδων της ολικής γκρελίνης και των ορμονικών και μεταβολικών παραμέτρων του συνδρόμου και 3) την εκτίμηση των επιπέδων της ολικής και ενεργού γκρελίνης σε λεπτόσωμες γυναίκες με PCOS και σε μάρτυρες. 81

82 2. ΑΤΟΜΑ ΠΟΥ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1. Άτομα που μελετήθηκαν Η μελέτη έγινε σε δύο μέρη: στο πρώτο μέρος, μελετήθηκαν 284 γυναίκες, ηλικίας ετών, οι οποίες προήλθαν από τα εξωτερικά ιατρεία του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών της Β Μαιευτικής και Γυναικολογικής Κλινικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Γενικό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης «Ιπποκράτειο»). Οι γυναίκες αυτές παρουσίαζαν ένα, τουλάχιστον, από τα ακόλουθα κλινικά σημεία: ολιγομηνόρροια, προβλήματα γονιμότητας, υπερτρίχωση, ακμή και αλωπεκία ανδρικού τύπου. Οι 284 γυναίκες κατατάχθηκαν σε δύο ομάδες: γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών (n=259) και γυναίκες με βιοχημική υπερανδρογοναιμία μόνο, αλλά χωρίς το σύνδρομο. Η διάγνωση του PCOS έγινε με τα κριτήρια που τέθηκαν στο Rotterdam (7,8), από την Ευρωπαϊκή Εταιρία Ανθρώπινης Αναπαραγωγής και Εμβρυολογίας και από την Αμερικανική Εταιρία Αναπαραγωγικής Ιατρικής (ESHRE/ASRM). Σύμφωνα με τα κριτήρια αυτά η διάγνωση του PCOS τίθεται όταν η γυναίκα παρουσιάζει δύο, τουλάχιστον, από τα εξής τρία χαρακτηριστικά: α) ολιγοωοθυλακιορρηξία ή ανωοθυλακιορρηξία, β) βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή και υπερανδρογονισμό (κλινικά σημεία υπερανδρογοναιμίας), και γ) πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών στο υπερηχογράφημα. Η διάγνωση του συνδρόμου των πολυκυστικών ωοθηκών τίθεται εξ αποκλεισμού, αφού, δηλαδή, αποκλεισθούν όλες οι άλλες γνωστές διαταραχές, που προκαλούν ανωοθυλακιορρηξία και υπερανδρογοναιμία, όπως το προλακτίνωμα, η συγγενής υπερπλασία των επινεφριδίων, το σύνδρομο Cushing και οι αρρενοποιητικοί όγκοι των ωοθηκών και των επινεφριδίων. Ως χρόνια ολιγοωοθυλακιορρηξία ή ανωοθυλακιορρηξία χαρακτηρίσθηκε η εμφάνιση λιγότερων από έξι αιμορραγικών επεισοδίων κατά τη διάρκεια ενός έτους. Εξάλλου, ως βιοχημική υπερανδρογο- 82

83 ναιμία ορίσθηκε η αύξηση των επιπέδων της τεστοστερόνης ορού πάνω από τα 60ng/dl. Η τιμή αυτή αντιπροσωπεύει τη μέση τιμή τεστοστερόνης φυσιολογικών γυναικών, χωρίς το σύνδρομο, κατά την πρώιμη παραγωγική φάση του κύκλου (τρίτη έως έβδομη ημέρα του κύκλου), προσαυξημένη κατά δύο σταθερές αποκλίσεις. Ακόμη, ως κλινική υπερανδρογοναιμία ή ως υπερανδρογονισμός ορίσθηκε η εμφάνιση δασυτριχισμού, που εκτιμήθηκε με την κλίμακα των Ferrimann Gallwey > 8. Τέλος, ως πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών θεωρήθηκε η ανεύρεση 11 ή περισσότερων μικρών ωοθυλακίων, διαμέτρου 2-9 mm ή ο αυξημένος όγκος (> 10 cm 3 ) στη μία, τουλάχιστον, ωοθήκη. Όλες οι γυναίκες με PCOS (n=259) παρουσίαζαν κλινική υπερανδρογοναιμία (δείκτης Ferrimann Gallwey > 8). Οι γυναίκες αυτές διαιρέθηκαν σε δύο ομάδες, σε αυτές με βιοχημική υπερανδρογοναιμία (n=226) και σε εκείνες με κλινική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό, αλλά με φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων ορού (n=33). Επιπλέον, οι γυναίκες με PCOS ταξινομήθηκαν σε τρεις ομάδες: η πρώτη ομάδα (n=112) περιλάμβανε γυναίκες με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία, βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών. Στη δεύτερη ομάδα (n=134) ανήκαν γυναίκες με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία, βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό, αλλά χωρίς πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών. Η τρίτη, τέλος, ομάδα (n=13) περιλάμβανε γυναίκες με βιοχημική υπερανδρογοναιμία και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών, αλλά με φυσιολογικούς ωοθυλακιορρηκτικούς κύκλους. Στο πρώτο μέρος της μελέτης έλαβαν μέρος και 46 εθελόντριες ηλικίας ετών. Οι γυναίκες αυτές παρουσίαζαν φυσιολογικούς ωοθυλακιορρηκτικούς κύκλους (28±2 ημέρες, επίπεδα προγεστερόνης ορού > 10 ng/ml σε δύο συνεχόμενους κύκλους) και δεν εμφάνιζαν βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό, ούτε πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών (μάρτυρες) (Πίνακες 2,3 και 4). 83

84 Πίνακας 2. Γυναίκες που μελετήθηκαν στο πρώτο μέρος της μελέτης. Σύνολο Γυναίκες Γυναίκες με γυναικών με PCOS υπερανδρογοναιμία Μάρτυρες Αριθμός (n) Ηλικία ,04±5,12 27,40±5,36 28,33±5,94 Πίνακας 3. Ταξινόμηση των γυναικών με PCOS, στο πρώτο μέρος της μελέτης, με βάση την υπερανδρογοναιμία ή τον υπερανδρογονισμό. Γυναίκες με βιοχημική υπερανδρογοναιμία Γυναίκες με κλινική υπερανδρογοναιμία ή υπερανδρογονισμό Αριθμός (n) Ηλικία (έτη) Πίνακας 4. Ταξινόμηση των γυναικών με PCOS με βάση την ανωοθυλακιορρηξία και την πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών στο υπερηχογράφημα. Ανωοθυλακιορρηξία + πολυκυστική Ανωοθυλακιορρηξία Πολυκυστική μορφολογία μορφολογία Αριθμός (n) Ηλικία Καμία από τις γυναίκες που μελετήθηκαν δεν παρουσίαζε γαλακτόρροια και συστηματικές ή άλλες παθήσεις που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λειτουργία του αναπαραγωγικού άξονα. Επιπλέον, καμιά γυναίκα δεν ανέφερε λήψη φαρμάκων, το τελευταίο εξάμηνο, που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λειτουργία του άξονα υποθάλαμος υπόφυση γονάδες. Από όλες τις γυναίκες λήφθηκε ενημερω- 84

85 τική συγκατάθεση, ενώ η μελέτη εγκρίθηκε από την Επιτροπή Βιοηθικής του Ιδρύματος. Στο δεύτερο μέρος μελετήθηκαν 50 λεπτόσωμες γυναίκες με PCOS, ηλικίας 23,70±4,99 ετών, οι οποίες ταξινομήθηκαν σε τέσσερις ομάδες: η πρώτη ομάδα περιλάμβανε 18 γυναίκες, ηλικίας 23,70 ± 5,00 ετών, με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία, βιοχημική υπερανδρογοναιμία και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών στο υπερηχογράφημα. Στη δεύτερη ομάδα ανήκαν 17 γυναίκες, ηλικίας 22,56 ± 4,33 ετών, με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία, βιοχημική υπερανδρογοναιμία, αλλά χωρίς πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών. Η τρίτη ομάδα περιλάμβανε 10 γυναίκες, ηλικίας 23,80 ± 4,66 ετών, με βιοχημική υπερανδρογοναιμία και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών, αλλά με φυσιολογικούς ωοθυλακιορρηκτικούς κύκλους. Στην τέταρτη ομάδα ανήκαν 5 γυναίκες, ηλικίας 26,80 ± 4,02 ετών, με χρόνια ολιγο- ή ανωοθυλακιορρηξία και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών, αλλά με φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων ορού. Τέλος, μελετήθηκαν 10 μάρτυρες, ηλικίας 30,50 ± 5,80 ετών (Πίνακες 5 και 6). Πίνακας 5. Γυναίκες που μελετήθηκαν στο δεύτερο μέρος της μελέτης. Σύνολο γυναικών Γυναίκες με PCOS Μάρτυρες Αριθμός (n) Ηλικία ,70±4,99 30,50±5,88 85

86 Πίνακας 6. Ταξινόμηση των γυναικών με PCOS και των μαρτύρων στο δεύτερο μέρος της μελέτης. Ομάδες Αριθμός Ηλικία Δείκτης Μάζας γυναικών (n) (έτη) Σώματος (BMI) Ομάδα I Ανωοθυλακιορρηξία+ Υπερανδρογοναιμία+ Πολυκυστική μορφολογία Ομάδα II Ανωοθυλακιορρηξία+ Υπερανδρογοναιμία Ομάδα III Υπερανδρογοναιμία+ Πολυκυστική μορφολογία Ομάδα IV Ανωοθυλακιορρηξία+ Πολυκυστική μορφολογία 18 22,56±4,33 23,92±4, ,94±5,96 22,49±2, ,80±4,66 23,22±2, ,80±4,02 24,28±1,99 Μάρτυρες 10 30,50±5,80 24,44±4, Πρωτόκολλο μελέτης Στο πρώτο μέρος της μελέτης έγινε αιμοληψία, σε όλες τις γυναίκες, για τον προσδιορισμό των βασικών επιπέδων της θυλακιοτρόπου ορμόνης (FSH), της ωχρινοτρόπου ορμόνης (LH), της προλακτίνης (PRL), της τεστοστερόνης (Τ), της Δ4-ανδροστενδιόνης (Δ4Α), της θειικής δεϋδροεπιανδροστερόνης (DHEA-S), της 17-υδροξυπρογεστερόνης (17-ΟΗP), της σφαιρίνης που δεσμεύει τις ορμόνες του φύλου (SHBG), της γλυκόζης και της ινσουλίνης. Επιπλέον, μετρήθηκαν τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης. Τέλος, εκτιμήθηκε ο 86

87 δείκτης ελεύθερων ανδρογόνων, με την εξίσωση τεστοστερόνη (nmol/l) x 100 / SHBG (nmol/l), ο δείκτης HoMA-IR, με την εξίσωση γλυκόζη (mmol/l) x ινσουλίνη (μiu/ml) / 22,5 και ο λόγος γλυκόζης / ινσουλίνη. Οι αιμοληψίες για τον προσδιορισμό των παραπάνω παραμέτρων έγιναν μεταξύ της τρίτης και της έβδομης ημέρας του εμμηνορρυσιακού κύκλου στην ομάδα των μαρτύρων, καθώς και μεταξύ της τρίτης και έβδομης ημέρας, ύστερα από ένα αυτόματο αιμορραγικό επεισόδιο στις γυναίκες με PCOS, στις 9 π.μ., ύστερα από ολονύκτια νηστεία. Την ίδια ημέρα έγινε υπερηχογραφικός έλεγχος των έσω γεννητικών οργάνων και εκτιμήθηκαν ο όγκος των ωοθηκών (d1 x d2 x d3 x 0,523) και ο αριθμός των μικρών ωοθυλακίων, διαμέτρου 2-9 mm. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης, σε όλες τις γυναίκες έγινε αιμοληψία για τον προσδιορισμό των βασικών επιπέδων της θυλακιοτρόπου ορμόνης (FSH), της ωχρινοτρόπου ορμόνης (LH), της προλακτίνης (PRL), της τεστοστερόνης (Τ), της Δ4-ανδροστενδιόνης (Δ4Α), της θειικής δεϋδροεπιανδροστερόνης (DHEA-S), της 17-υδροξυπρογεστερόνης (17-ΟΗP), της σφαιρίνης που δεσμεύει τις ορμόνες του φύλου (SHBG), της γλυκόζης και της ινσουλίνης. Επιπλέον, μετρήθηκαν τα επίπεδα της ολικής και της ενεργού γκρελίνης. Μετά την πρώτη αιμοληψία έγινε η δοκιμασία φόρτισης με γλυκόζη (OGTT). Χορηγήθηκαν 75gr γλυκόζης και οι αιμοληψίες επαναλήφθηκαν στα 30, 60, 90 και 120 λεπτά, για προσδιορισμό της γλυκόζης. Την ίδια ημέρα έγινε υπερηχογραφικός έλεγχος των έσω γεννητικών οργάνων και εκτιμήθηκαν ο όγκος των ωοθηκών (d1 x d2 x d3 x 0,523) και ο αριθμός των μικρών ωοθυλακίων, διαμέτρου 2-9 mm Μέθοδοι προσδιορισμού των ορμονών Οι ορμονικές μετρήσεις έγιναν στο εργαστήριο της Β Μαιευτικής και Γυναικολογικής Κλινικής του Ιπποκρατείου Νοσοκομείου Θεσσαλονίκης. 87

88 Η γλυκόζη του ορού προσδιορίστηκε με την ενζυμική μέθοδο (GOD/POD). Οι τιμές της FSH, της LH, της προλακτίνης, των ανδρογόνων, της 17-υδροξυπρογεστερόνης προσδιορίστηκαν με τη ραδιοανοσολογική μέθοδο, ενώ οι τιμές της SHBG με την ανοσοραδιομετρική μέθοδο, με τη βοήθεια έτοιμων αντιδραστηρίων, που φέρονται στο εμπόριο με τη μορφή kits (FSH: Radioisotopic Kit, Nichols Institute Diagnostics, San Juan Capistrano, California, 92675, USA. PRL: Radioisotopic Kit, Nichols Institute Diagnostics, San Juan Capistrano, California, 92675, USA. T: Radioisotopic Kit, Diagnostic Systems Laboratories, Webster, Texas, USA. Δ4Α: Radioisotopic Kit, Diagnostic Systems Laboratories, Webster, Texas, USA. DHEA- S: Radioisotopic Kit, Diagnostic Systems Laboratories, Webster, Texas, USA. 17α-ΟΗ προγεστερόνη: Radioisotopic Kit, Diagnostic Systems Laboratories, Webster, Texas, USA). Τα επίπεδα της ινσουλίνης προσδιορίστηκαν με ανοσοενζυμική μέθοδο (Insulin: ELISA Kit, Mercodia AB, Uppsala, Sweden). Στο πρώτο μέρος της μελέτης, τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης μετρήθηκαν με τη μέθοδο ELISA (Phoenix Pharmacenticals Inc., Belmond, CA, USA). Η ελάχιστη ανιχνεύσιμη συγκέντρωση της γκρελίνης, με τη μέθοδο αυτή, είναι 0,08 ng/ml, η διακύμανση των τιμών εντός του ίδιου προσδιορισμού είναι 5% και μεταξύ των διαφορετικών προσδιορισμών είναι 14%. Στο δεύτερο μέρος της μελέτης, τα επίπεδα της ολικής και της ενεργού γκρελίνης μετρήθηκαν με ραδιοανοσολογική μέθοδο[ria Κit( 125 Ι) (LINCO Research, Missouri, USA]. Το kit για το ραδιοανοσολογικό προσδιορισμό της ολικής γκρελίνης χρησιμοποιεί ένα αντίσωμα, το οποίο είναι συγκεκριμένο για την ολική γκρελίνη και δεν απαιτεί την παρουσία της οκτανοϋλωμένης ομάδας στην θέση 3 της σερίνης. Τα χαμηλότερα επίπεδα της γκρελίνης, που μπορούν να ανιχνευθούν με αυτή τη μέθοδο, είναι 27,3 pmol/l. Η διακύμανση των τιμών εντός του ιδίου προσδιορισμού είναι 3,3% και μεταξύ των διαφορετικών προσδιορισμών είναι 17,8%. Τα επίπεδα της ενεργού 88

89 γκρελίνης μετρήθηκαν με ραδιοανοσολογική μέθοδο [RIA Kit ( 125 Ι) (LINCO Research, Missouri, USA]. Το RIA Kit της ενεργού γκρελίνης χρησιμοποιεί ένα αντίσωμα, που είναι ειδικό για την βιολογικώς ενεργό μορφή της γκρελίνης με την οκτανοϋλωμένη ομάδα στη θέση 3 της σερίνης. Τα χαμηλότερα επίπεδα της γκρελίνης, που μπορούν να ανιχνευθούν με αυτή τη μέθοδο, είναι 2,3 pmol/l. Η διακύμανση των τιμών εντός του ιδίου προσδιορισμού είναι 7% και μεταξύ των διαφορετικών προσδιορισμών είναι 14,3%. Στις γυναίκες, που συμμετείχαν στο δεύτερο μέρος της μελέτης διενεργήθηκε η δοκιμασία φόρτισης με γλυκόζη (OGTT), με 75gr γλυκόζης και οι αιμοληψίες επαναλήφθηκαν στα 30, 60, 90 και 120 λεπτά. Προσδιορίστηκαν τα επίπεδα γλυκόζης, η σχέση γλυκόζης προς ινσουλίνη, οι δείκτες HOMA και QUICKI καθώς και η επιφάνεια της καμπύλης κάτω από τη γλυκόζη. Ο δείκτης HOMA-IR προήλθε από την εξίσωση: γλυκόζη (mmol/l) x ινσουλίνη (miu/ml) / 22,5, ενώ ο δείκτης QUICKI από την εξίσωση: 1 / log(ινσουλίνη νηστείας) + log(γλυκόζη νηστείας). 89

90 3. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 3.1. Γενική περιγραφή μεθοδολογίας Για τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων χρησιμοποιήθηκε η τελευταία έκδοση του στατιστικού πακέτου SPSS (Statistical Package for Social Sciences, v for Windows inc. Chicago, Illinois, USA). Η δοκιμασία Kolmogorov-Smirnov χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο της κανονικής κατανομής των τιμών. Τιμές που δεν ακολουθούσαν την κανονική κατανομή μετατράπηκαν λογαριθμικά. Το επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας ορισθηκε στο 5%. Η στατιστική μεθοδολογία αφορά: α) τον προσδιορισμό των βασικών τιμών, με τις οποίες εκτιμάται η κεντρική τάση και τη διασπορά των τιμών (τυπική απόκλιση, τυπικό σφάλμα). β) τη μελέτη της επίδρασης που έχουν οι τιμές των ορμονικών παραμέτρων στο σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. γ) τη διερεύνηση πιθανών συσχετίσεων ανάμεσα στα επίπεδα της ολικής και της ενεργού γκρελίνης και στις υπόλοιπες παραμέτρους Υπολογισμός βασικών παραμέτρων Ο υπολογισμός του αριθμητικού μέσου όρου έγινε με βάση την εξίσωση: Η εκτίμηση της διασποράς έγινε με τον υπολογισμό της τυπικής απόκλισης (Standard Deviation:S.D.) βάσει του τύπου: Στο κείμενο, στους πίνακες και στα σχήματα, τα αριθμητικά δεδομένα παρουσιάζονται με τη μορφή της μέσης τιμής ±S.D. 90

91 3.3. Σύγκριση μέσων τιμών Για τη σύγκριση των μέσων τιμών μεταξύ τους, ύστερα από την κατάταξη των γυναικών σε υποομάδες, οι πολλαπλές συγκρίσεις κατά ζεύγη κρίθηκαν ανεπαρκείς, λόγω της υψηλής πιθανότητας διάπραξης σφάλματος τύπου Ι (ψευδής απόρριψη της υπόθεσης 0, δηλαδή ψευδώς στατιστικά σημαντική διαφορά). Έτσι, η σύγκριση των μέσων τιμών έγινε με γραμμικά μοντέλα (General Linear Models) και ανάλυση της διακύμανσης προς δύο κατευθύνσεις (Twoway ANalysis of VAriance: ANOVA). Οι προσαρμογές των μέσων τιμών έγιναν με ανάλυση της συνδιακύμανσης (ANalysis of COV Ariance: ANCOVA). Η αναλυτική παρουσίαση των στοιχείων γραμμικής άλγεβρας, στα οποία στηρίζονται τα παραπάνω μοντέλα, κρίνεται ότι δεν μπορεί να συμπεριληφθεί στα όρια της παρούσας διατριβής. Οι όροι (commands) και οι αντίστοιχοι πίνακες περιέχονται στα παραρτήματα του στατιστικού πακέτου SPSS Συσχετίσεις Η εκτίμηση των συσχετίσεων έγινε με τον υπολογισμό του συντελεστή συσχέτισης Pearson. Έτσι, προκειμένου για δύο μεταβλητές Χ και Υ ο συντελεστής θα είναι: Η εκτίμηση της στατιστικής σημαντικότητας δίνεται από τον τύπο του κριτηρίου student s t, που στη συγκεκριμένη περίπτωση είναι: 91

92 Ο έλεγχος του ανεξάρτητου της συσχέτισης δύο μεταβλητών X και Υ ως προς μία τρίτη (Ζ) έγινε με τον προσδιορισμό του συντελεστή μερικής συσχέτισης (partial correlation coefficient) με βάση τους επιμέρους συντελεστές r: 92

93 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Τα ανθρωπομετρικά και τα βασικά ορμονικά χαρακτηριστικά, καθώς και τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης των τριών ομάδων των γυναικών, στο πρώτο μέρος της μελέτης, παρουσιάζονται στον Πίνακα 7. Επειδή παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στην ηλικία, όλες οι τιμές προσαρμόσθηκαν ως προς την ηλικία, πριν γίνουν οι συγκρίσεις μεταξύ των τριών ομάδων. Οι τιμές του ΒΜΙ ήταν σημαντικά υψηλότερες στις γυναίκες με PCOS, σε σύγκριση με τις μάρτυρες, και έτσι οι συγκρίσεις ανάμεσα στις γυναίκες με PCOS και στις μάρτυρες έγιναν ύστερα από προσαρμογή ως προς το BMI. Πίνακας 7. Ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά, βασικά ορμονικά επίπεδα κι τιμές ολικής γκρελίνης των γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, των ωοθυλακιορρηκτικών γυναικών με μόνο χαρακτηριστικό την υπερανδρογοναιμία και των μαρτύρων (μέση τιμή ±SD). Παράμετροι Γυναίκες με PCOS (n=259) Γυναίκες με μόνο χαρακτηριστικό την υπερανδρογοναιμία (n=25) Μάρτυρες (n=46) Ηλικία (έτη) 23,04±5,12 27,40±5,36 a 28,33±5,94 a Δείκτης Μάζας Σώματος (kg/m 2 ) Περιφέρεια μέσης/ περιφέρεια γοφών 25,84±6,88 26,07±5,68 23,70±4,24 a 0,78±0,07 0,80±0,12 0,77±0,05 FSH (miu/ml) 5,59±1,62 5,68±1,01 6,84±2,37 a LH (miu/ml) 8,02±6,21 5,69±2,81 5,98±2,68 a Προλακτίνη (ng/ml) 14,91±8,50 16,09±8,69 14,64±10,88 Τεστοστερόνη (ng/dl) 80,51±28,55 68,28±14,64 42,77±9,25 ab Δείκτης ελεύθερων ανδρογόνων 9,91±7,34 6,67±2,53 2,67±1,03 ab 93

94 Παράμετροι Δ 4 -ανδροστενδιόνη (ng/ml) Γυναίκες με μόνο Γυναίκες με χαρακτηριστικό την Μάρτυρες PCOS υπερανδρογοναιμία (n=46) (n=259) (n=25) 2,75±1,07 2,10±0,54 a 1,56±0,39 ab DHEA-S (μg/ml) 2,79±1,11 2,51±0,85 1,72±0,57 ab 17-OH-προγεστερόνη (ng/ml) 1,17±0,56 0,98±0,50 0,67±0,29 ab SHBG (nmol/l) 36,63±16,40 41,14±20,49 62,73±23,07 a Γλυκόζη (μg/dl) 93,77±13,26 96,64±13,41 91,44±12,97 Ινσουλίνη (μiu/ml) c 11,38±9,53 10,36±5,85 8,12±4,50 a Γλυκόζη/ινσουλίνη c 11,48±6,03 11,70±5,31 13,96±6,19 a HoMA-IR c 2,69±2,33 2,54±1,64 1,86±1,13 ab Γκρελίνη (pmol/l) 513,58±294,96 525,00±295,56 563,80±226,71 a Γυναίκες με PCOS έναντι των γυναικών με μόνο χαρακτηριστικό την υπερανδρογοναιμία ή των μαρτύρων, P<0,05. b Γυναίκες με μόνο χαρακτηριστικό την υπερανδρογοναιμία έναντι των μαρτύρων, P<0,05. c Η διαφορά ήταν εξαρτώμενη από το Δείκτη Μάζας Σώματος (ΒΜΙ). Ο HoMA- IR προήλθε από την εξίσωση: γλυκόζη (mmol/l) x ινσουλίνη (μiu/ml) / 22,5. DHEA-S: θειϊκή δεϋδροεπιανδροστερόνη, SHBG: σφαιρίνη που δεσμεύει τις ορμόνες του φύλου. Τα επίπεδα της LH, της τεστοστερόνης, της Δ4-ανδροστενδιόνης, της 17-υδροξυπρογεστερόνης και οι τιμές του δείκτη ελεύθερων ανδρογόνων (FAI) ήταν σημαντικά υψηλότερες, και οι συγκεντρώσεις της FSH σημαντικά χαμηλότερες στις γυναίκες με PCOS σε σύγκριση με εκείνα των μαρτύρων. Δεν βρέθηκε σημαντική διαφορά στις πα- 94

95 ραπάνω παραμέτρους μεταξύ των γυναικών με PCOS και εκείνων με μόνο χαρακτηριστικό την υπερανδρογοναιμία, εκτός από τα επίπεδα της Δ4-ανδροστενδιόνης, τα οποία ήταν σημαντικά υψηλότερα στις γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών. Τα επίπεδα της σφαιρίνης που δεσμεύει τις ορμόνες του φύλου (SHBG) ήταν σημαντικά χαμηλότερα στις γυναίκες με PCOS, συγκρινόμενα με εκείνα των μαρτύρων, ενώ δεν υπήρχε σημαντική διαφορά μεταξύ των γυναικών με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών και εκείνων με υπερανδρογοναιμία, αλλά χωρίς το σύνδρομο. Οι συγκεντρώσεις της ινσουλίνης νηστείας και οι τιμές του HoMA-IR ήταν σημαντικά υψηλότερες και οι τιμές του λόγου γλυκόζης/ινσουλίνη νηστείας σημαντικά χαμηλότερες στις γυναίκες με PCOS, συγκρινόμενες με τις αντίστοιχες τιμές της ομάδας ελέγχου. Εντούτοις, οι διαφορές στα επίπεδα ινσουλίνης νηστείας, στο HoMA-IR και στο λόγο γλυκόζης/ινσουλίνη αμβλύνθηκαν, ύστερα από προσαρμογή ως προς το δείκτη μάζας σώματος. Τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης πλάσματος ήταν χαμηλότερα στις γυναίκες με PCOS σε σύγκριση με τα αντίστοιχα επίπεδα των δύο άλλων ομάδων αλλά όχι σε σημαντικό βαθμό (Σχήμα 1). Τα επίπεδα της τεστοστερόνης, της Δ4-ανδροστενδιόνης, της θειϊκής δεϋδροεπιανδροστερόνης (DHEA-S), της 17-υδροξυπρογεστερόνης και οι τιμές του FAI και του HoMA-IR ήταν σημαντικά υψηλότερα στις γυναίκες με μόνο στοιχείο την υπερανδρογοναιμία, συγκρινόμενα με εκείνα των μαρτύρων. Επιπλέον, τα επίπεδα της ολικής γκρελίνης πλάσματος ήταν χαμηλότερα στις γυναίκες με υ- περανδρογοναιμία, χωρίς PCOS, συγκρινόμενα με εκείνα των μαρτύρων, αλλά η διαφορά δεν ήταν στατιστικά σημαντική (Σχήμα 1). 95

96 Σχήμα 1. Επίπεδα γκρελίνης πλάσματος στις γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, στις γυναίκες με μόνο στοιχείο την υπερανδρογοναιμία και στις μάρτυρες (μέση τιμή ±SEM). Εφόσον όλες οι γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών παρουσίαζαν κάποια μορφή αυξημένης δραστικότητας ανδρογόνων, ταξινομήθηκαν σε αυτές με φυσιολογικά και σε εκείνες με αυξημένα επίπεδα ανδρογόνων. Επιπλέον, οι γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών ταξινομήθηκαν, ανάλογα με την παρουσία ανωοθυλακιορρηξίας ή και πολυκυστικής μορφολογίας των ωοθηκών. Στην ANOVA διπλής κατεύθυνσης, καμια ταξινόμηση δεν παρουσίαζε σημαντική επίδραση στα επίπεδα της ολικής γκρελίνης. Εντούτοις, ύστερα από post hoc ανάλυση, τόσο οι μάρτυρες όσο και οι γυναίκες με PCOS και φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων παρουσίαζαν σημαντικά υψηλότερες συγκεντρώσεις ολικής γκρελίνης πλάσματος, σε σύγκριση με τις γυναίκες με PCOS και βιοχημική υπερανδρογοναιμία (post hoc P<0,05) (Σχήμα 2). 96

97 Σχήμα 2. Επίπεδα γκρελίνης πλάσματος στις γυναίκες με το σύνδρομο των πολυκυστικών ωοθηκών, που κατατάχθηκαν με βάση τη βιοχημική υπερανδρογοναιμία ή την κλινική υπερανδρογοναιμία (φυσιολογικά επίπεδα ανδρογόνων ορού), στις υπερανδρογοναιμικές γυναίκες χωρίς το σύνδρομο και στις μάρτυρες (μέση τιμή±sem). ΚΛΙΝ.: κλινική υπερανδρογοναιμία, ΒΙΟΧΗΜ.: βιοχημική υπερανδρογοναιμία, *p<0,05 έναντι των γυναικών με PCOS και υψηλά επίπεδα ανδρογόνων ορού. Σημαντική διαφορά, στα επίπεδα της ολικής γκρελίνης, παρατηρήθηκε ανάμεσα στις γυναίκες με χρόνια ολιγοωοθυλακιορρηξία ή ανωοθυλακιορρηξία και σε εκείνες της ομάδας των μαρτύρων (p=0,03). Σημειώνεται ότι οι γυναίκες με PCOS που παρουσίαζαν ανωοθυλακιορρηξία και πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών εμφάνιζαν υψηλότερες συγκεντρώσεις ολικής γκρελίνης πλάσματος, 97

98 σε σύγκριση με εκείνες που είχαν το σύνδρομο και ένα από τα δύο αυτά χαρακτηριστικά. Οι διαφορές, όμως, αυτές δεν ήταν στατιστικά σημαντικες (Σχήμα 3). Σχήμα 3. Επίπεδα γκρελίνης πλάσματος στις γυναίκες με PCOS (που κατατάχθηκαν με βάση την ανωοθυλακιορρηξία και την πολυκυστική μορφολογία), στις υπερανδρογοναιμικές γυναίκες χωρίς PCOS και στις μάρτυρες (μέση τιμή ± SEM). ANOV: ανωοθυλακιορρηξία, PCO: πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών στο υπερηχογράφημα, *p<0,05 έναντι των ανωοθυλακιορρηκτικών γυναικών με PCOS, αλλά χωρίς πολυκυστική μορφολογία των ωοθηκών. 98