Οι Μεταβολές των Επιπέδων Ενδοθηλίνης κατά τη ιενέργεια ιαδερµικών Επεµβάσεων στην Καρδιολογία

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ, ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΚΟΣ ΤΟΜΕΑΣ ΚΑΡ ΙΟΛΟΓΙΚΟ ΤΜΗΜΑ ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΝΤΩΝΗΣ Σ. ΜΑΝΩΛΗΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ Οι Μεταβολές των Επιπέδων Ενδοθηλίνης κατά τη ιενέργεια ιαδερµικών Επεµβάσεων στην Καρδιολογία ΠΕΡΙΚΛΗΣ Α. ΝΤΑΒΛΟΥΡΟΣ ΚΑΡ ΙΟΛΟΓΟΣ ΠΑΤΡΑ 2004

2 1 ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. Αντώνης Σ. Μανώλης, Καθηγητής και ιευθυντής Καρδιολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Επιβλέπων Καθηγητής 2. ηµήτριος Αλεξόπουλος, Καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος τριµελούς Συµβουλευτικής Επιτροπής 3. Ιωάννης Βλαχογιάννης, Καθηγητής Νεφρολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος τριµελούς Συµβουλευτικής Επιτροπής ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ 1. Αντώνης Σ. Μανώλης, Καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Επιβλέπων Καθηγητής 2. ηµήτριος Αλεξόπουλος, Καθηγητής Καρδιολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος τριµελούς Συµβουλευτικής Επιτροπής 3. Ιωάννης Βλαχογιάννης, Καθηγητής και ιευθυντής Νεφρολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος τριµελούς Συµβουλευτικής Επιτροπής 4. Χριστόδουλος Φλωρδέλλης, Καθηγητής Φαρµακολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος επταµελούς Εξεταστικής Επιτροπής 5. ιονύσιος ραΐνας, Καθηγητής Βιοχηµείας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος επταµελούς Εξεταστικής Επιτροπής 6. ηµήτριος Σιαµπλής, Αναπληρωτής Καθηγητής Ακτινολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος επταµελούς Εξεταστικής Επιτροπής 7. ηµήτριος Γούµενος, Επίκουρος Καθηγητής Νεφρολογίας Πανεπιστηµίου Πατρών, Μέλος επταµελούς Εξεταστικής Επιτροπής

3 Στην Αγγελική 2

4 3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστώ τον καθηγητή της Καρδιολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών και ιευθυντή του Καρδιολογικού Τµήµατος κ ο Αντώνη Σ. Μανώλη για την αµέριστη υποστήριξη και προσωπική βοήθεια στην ολοκλήρωση αυτής της διατριβής. Τον ευχαριστώ επίσης για όσα µας προσέφερε ως καθηγητής και διδάσκαλος κατά την εξειδίκευσή µας στην Καρδιολογία. Ευχαριστώ τον καθηγητή καρδιολογίας στο Πανεπιστήµιο Πατρών και υπεύθυνο του Αιµοδυναµικού Εργαστηρίου του Καρδιολογικού Τµήµατος κ ο ηµήτριο Αλεξόπουλο για τη συµπαράσταση, ενθάρρυνση και βοήθεια στη συγγραφή της διατριβής. Υπήρξε πολύτιµος διδάσκαλος από τα φοιτητικά µου χρόνια ως σήµερα. Ευχαριστώ επίσης τον καθηγητή της Νεφρολογίας στο Πανεπιστήµιο Πατρών κ ο Ιωάννη Βλαχογιάννη, ο οποίος διέθεσε το εργαστήριο του Τµήµατός του για τη διενέργεια των µετρήσεων αυτής της εργασίας. Τα σχόλια, οι υποδείξεις και βελτιώσεις της εργασίας ήταν πολύτιµα. Χωρίς την ακούραστη συµµετοχή της επιµελήτριας του Καρδιολογικού Τµήµατος κ ας Ευτυχίας Συµεωνίδου η εργασία αυτή δεν θα µπορούσε να υλοποιηθεί. Ο κος Σωτήρης Τσάκας, επιστηµονικός συνεργάτης του Νεφρολογικού Τµήµατος, εκτέλεσε τις µετρήσεις και βοήθησε ουσιαστικά µε αυτόν τον τρόπο στη συγκεκριµένη έρευνα. Τέλος, ευχαριστώ τους ασθενείς που δέχθηκαν να συµµετέχουν σε αυτή την εργασία, καθώς και το νοσηλευτικό προσωπικό του Αιµοδυναµικού Εργαστηρίου και της Μονάδας Στεφανιαίων του Πανεπιστηµιακού Νοσοκοµείου Πατρών για την ευγενική τους βοήθεια.

5 4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Ι. Εισαγωγή Σελ. 7 ΙΙ. Οι ενδοθηλίνες Σελ. 7 ΙΙ.α. Τα πεπτίδια Σελ. 7 ΙΙ.β. Βιοχηµεία και µοριακή βιολογία Σελ. 8 ΙΙ.γ. Οι υποδοχείς της ενδοθηλίνης Σελ. 13 ΙΙ.δ. Η φυσιολογία της ενδοθηλίνης-1 Σελ. 17 ΙΙΙ. Παθοφυσιολογικοί ρόλοι της ενδοθηλίνης. Καρδιαγγειακό: Στεφανιαία νόσος, αθηροσκλήρυνση και καρδιακή ανεπάρκεια Σελ. 20 IV. Η ενδοθηλίνη πλάσµατος κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων (PTCA) Σελ. 25 V. Πιθανός κλινικός ρόλος της αύξησης της ΕΤ-1 µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών Σελ. 29 VI. Η ενδοθηλίνη κατά τη διενέργεια διαγνωστικών καθετηριασµών Σελ. 30 VII. Ο πιθανός ρόλος της ενδοθηλίνης στην επαναστένωση µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών Σελ. 30 VIII. Η βλάβη του ενδοκαρδίου και µυοκαρδίου κατά τη διενέργεια κατάλυσης αρρυθµιών µε ρεύµα ραδιοσυχνότητας Σελ. 33

6 5 IX. Εντόπιση ενδοθηλίνης στα ενδοθηλιακά ενδοκαρδιακά και µυοκαρδιακά κύτταρα Σελ. 36 X. Πιθανή αρρυθµιογόνος δράση της ενδοθηλίνης Σελ. 36 XI. ιαδερµικές επεµβάσεις κατάλυσης αρρυθµιών και ενδοθηλίνη Σελ ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΧΙΙ. Υπόθεση Σελ. 40 ΧΙΙΙ. Σκοπός της µελέτης Σελ. 40 ΧΙV. Μέθοδοι Σελ. 41 ΧΙV.α. Ασθενείς Σελ. 41 ΧΙV.β.Μετρήσεις επιπέδων ΕΤ-1 Σελ. 42 ΧΙV.γ.Στατιστική Ανάλυση των Αποτελεσµάτων Σελ. 44 ΧV.Αποτελέσµατα Σελ. 45 XVI. Συζήτηση Σελ. 54 XVII. Συµπεράσµατα Σελ. 62 XVIII. Περίληψη Σελ. 63 XVIV. Summary Σελ. 65 XVV. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Σελ. 66

7 1. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 6

8 7 Ι. Εισαγωγή Την ανακάλυψη του εξαρτώµενου από το ενδοθήλιο παράγοντα χάλασης (EDRF) 1 που στη συνέχεια ταυτίστηκε µε το µονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) ακολούθησε η ανακάλυψη ενός αγγειοσυσπαστικού παράγοντα που παραγόταν από ενδοθηλιακά κύτταρα αορτής και πνευµονικών αγγείων βοός. 2,3 Πιο συγκεκριµένα το 1985 ανακαλύφθηκαν οι αγγειοκινητικές δράσεις υλικού που αποµονώθηκε από καλλιέργειες αορτικών ενδοθηλιακών κυττάρων βοός, πάνω σε αποµονωµένους δακτυλίους της αριστεράς στεφανιαίας αρτηρίας (πρόσθιος κατιών κλάδος) χοίρων. 2 Επρόκειτο για µια ισχυρή δοσοεξαρτώµενη αγγειοσυσπαστική αντίδραση των στεφανιαίων αρτηριών, η οποία ήταν ανεξάρτητη από την ύπαρξη ή όχι ακέραιου ενδοθηλίου. Ο αγγειόσπασµος απαιτούσε την ύπαρξη εξωκυττάριου ασβεστίου και δεν αναστελλόταν από αναστολείς της κυκλοξυγενάσης και λιποξυγενάσης, ή από ανταγωνιστές των α- και β- αδρενεργικών, σεροτονινεργικών, ισταµινεργικών, ή χολινεργικών υποδοχέων. 2 Πρωτεολυτική επεξεργασία αυτού του υλικού καταργούσε τη δράση του. Στη συνέχεια µια ολόκληρη οικογένεια από πεπτίδια που ονοµάστηκαν ενδοθηλίνες ανακαλύφθηκε και αποµονώθηκε. ΙΙ. Οι ενδοθηλίνες ΙΙα. Τα πεπτίδια Οι ενδοθηλίνες (ΕΤ) αποτελούν µια οικογένεια τεσσάρων πεπτιδίων, το καθένα αποτελούµενο από 21 αµινοξέα τα οποία παράγονται από µια πληθώρα κυττάρων. Πρώτα αναγνωρίστηκαν οι ενδοθηλίνες ΕΤ-1, ΕΤ-2, και ΕΤ-3 4 και τελευταία η ΕΤ-4 (αγγειοδραστικό εντερικό συσταλτικό πεπτίδιο). 5 Έχουν επίσης αναγνωριστεί πεπτίδια µε ανάλογη δοµή µε της ΕΤ που αποτελούνται από 31 αµινοξέα. 6 Παράγονται από διάφορους ιστούς, όπου και δρουν ως τροποποιητές του αγγειακού τόνου, του κυτταρικού πολλαπλασιασµού και της παραγωγής ορµονών. Ίσως όµως η πιο σηµαντική δράση από όλες είναι η ρύθµιση της αγγειακής φυσιολογίας και η συµµετοχή τους στην παθοφυσιολογία της αγγειακής νόσου. Το γονίδιο της ενδοθηλίνης αποµονώθηκε το Η κυρίαρχη ισοµορφή ΕΤ είναι η ΕΤ-1, η οποία έχει σηµαντική οµοιότητα µε το δηλητήριο φιδιών της οικογενείας Atractaspis 9,10 και διαθέτει εξαιρετικά ισχυρές αγγειοσυσπαστικές ιδιότητες. Η ενδοθηλίνη 1 (ΕΤ-1) είναι το

9 8 µόνο πεπτίδιο που παράγεται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Επίσης παράγεται από λεία µυϊκά κύτταρα των αγγείων 11, ενώ τελευταία έχει ανακαλυφθεί και σε άλλα κύτταρα (αστροκύτταρα του ΚΝΣ, µυοκαρδιακά κύτταρα 12, ενδοµήτριο, ηπατοκύτταρα, µεσαγγειακά κύτταρα νεφρού, επιθηλιακά κύτταρα µαστού, κύτταρα Sertoli, λευκοκύτταρα 13, µακροφάγα 14, κ.α.). 15,16 Η ΕΤ-1 των ενδοθηλιακών κυττάρων δεν είναι αποθηκευµένη σε εκκριτικά κυστίδια. 17 Ερεθίσµατα όπως η υποξία, ισχαιµία, διατµητική τάση ενδοθηλίου (shear stress), επάγουν τη µεταγραφή του αγγελιαφόρου RNA (mrna) της ενδοθηλίνης και τη σύνθεση και απέκκρισή της µέσα σε µερικά λεπτά. Ο χρόνος ηµίσειας ζωής του mrna είναι λεπτά περίπου 18 και ο χρόνος ηµίσειας ζωής της ΕΤ-1 στο πλάσµα είναι 4-7 λεπτά περίπου. Τα ενδοθηλιακά κύτταρα µε αυτόν τον τρόπο µπορούν να προσαρµόσουν την παραγωγή ΕΤ-1 ταχύτατα για τη ρύθµιση του αγγειακού τόνου. Η ΕΤ-1 του πλάσµατος καθαίρεται κυρίως (80-90%) από τους πνεύµονες κατά την πρώτη δίοδό της από αυτούς. 19 Το 75% της ΕΤ-1 που εκκρίνεται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα κατευθύνεται προς τα λεία µυϊκά κύτταρα 20,21 όπου και δεσµεύεται σε ειδικούς υποδοχείς και προκαλεί αγγειοσύσπαση. Φαίνεται πως αυτό το κλάσµα της ΕΤ-1 δεν συµµετέχει στη δεξαµενή της ΕΤ-1 στο πλάσµα. Για αυτό το λόγο η ΕΤ-1 θεωρείται παρακρινής και όχι ενδοκρινής ορµόνη. 11,12,22-25 Παρόλα αυτά πολλές ερευνητικές εργασίες µέχρι σήµερα έχουν καταδείξει ότι σε διάφορες παθοφυσιολογικές καταστάσεις όπως καρδιακή ανεπάρκεια, έµφραγµα µυοκαρδίου κ.α. η ΕΤ-1 πλάσµατος αυξάνεται. Σε κάποιες από αυτές τις καταστάσεις τα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσµατος συσχετίζονται µε τη βαρύτητα της νόσου και έχουν προγνωστική και διαγνωστική αξία. 26 Η ενδοθηλίνη-2 παράγεται κυρίως στο νεφρό και στο έντερο και πολύ λιγότερο στο µυοκάρδιο, πλακούντα και µήτρα. Παρόλα αυτά το ακριβές κύτταρο προέλευσης δεν είναι γνωστό. Η ενδοθηλίνη-3 επίσης ανευρίσκεται στο πλάσµα, αλλά η ακριβής προέλευσή της δεν είναι γνωστή. Ανευρίσκεται σε µεγάλες συγκεντρώσεις στον εγκέφαλο, και πιθανώς ενέχεται στη ρύθµιση σηµαντικών λειτουργιών όπως πολλαπλασιασµός και διαφοροποίηση νευρώνων και αστροκυττάρων. 27 Υπάρχει επίσης στο γαστρενετερικό σύστηµα, τον πνεύµονα και τους νεφρούς. ΙΙβ. Βιοχηµεία και µοριακή βιολογία Κάθε ενδοθηλίνη αποτελεί προϊόν ενός ξεχωριστού γονιδίου το οποίο κωδικοποιεί το mrna µιας µεγάλης πρωτεΐνης που ονοµάζεται προ-ενδοθηλίνη. Το γονίδιο της ανθρώπινης ΕΤ-1 ευρίσκεται στο χρωµόσωµα 6 και η αλληλουχία του

10 9 ώριµου πεπτιδίου είναι κωδικοποιηµένη στο δεύτερο εξώνιο. 20 Η προαγωγική περιοχή έχει τυπικές CAAT και TATA αλληλουχίες, ρυθµιστικές της µεταγραφής του mrna και πολλά επιπρόσθετα cis στοιχεία που αποτελούν σηµαντικές ρυθµιστικές περιοχές για διάφορα ερεθίσµατα (Εικόνα 1). Τέτοιες περιοχές είναι η θέση δέσµευσης της πρωτεΐνης GATA-2 28,29 που είναι σηµαντική για τη βασική παραγωγή ΕΤ-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα και η θέση AP-1 όπου δεσµεύονται οι ετεροδιµερείς πρωτεΐνες c- fos και c-jun. 18 Αυτές οι προαγωγικές περιοχές αποτελούν στόχους για διάφορους αυξητικούς παράγοντες και αγγειακές πρωτεΐνες, οι οποίες τροποποιούν τη µεταγραφή του γονιδίου της ΕΤ-1και τη µετάφραση του mrna της ΕΤ Από τις 4 ενεργείς ενδοθηλίνες (ΕΤ-1 ως 4), η ΕΤ-1 είναι η κυρίαρχη ισοµορφή στο καρδιαγγειακό σύστηµα. Η ενδοθηλίνη-1 (ET-1) είναι ένα πεπτίδιο αποτελούµενο από 21 αµινοξέα. Παράγεται πρωτεολυτικά από τη διάσπαση της προ-προ-ετ-1 (πρωτεΐνη αποτελούµενη από 203 αµινοξέα), η οποία διασπάται από µια φουρινο- µετατροπάση 31 σε µεγάλη ΕΤ-1 (πεπτίδιο 39 αµινοξέων) 32 και κατόπιν σε ΕΤ-1 µε τη δράση µετατρεπτικών της ενδοθηλίνης ενζύµων. 33,34 Η µεγάλη ΕΤ-1 έχει το ένα εκατοστό της δραστικότητας της ΕΤ-1. Παρόλα αυτά σε παθολογικές καταστάσεις όπως η καρδιακή ανεπάρκεια, η συγκέντρωσή της στο πλάσµα είναι τόσο µεγάλη, που η εξωκυττάρια µετατροπή της σε ΕΤ-1 µπορεί να αυξήσει σηµαντικά τα επίπεδα της τελευταίας. Το µετατρεπτικό ένζυµο της ΕΤ (ECE) είναι µια γλυκοπρωτεϊνη, η οποία αναστέλλεται µερικώς από τη φωσφοραµιδόνη. 35 Πιο συγκεκριµένα είναι µια µεταλλοπρωτεϊνάση 36 η οποία παρουσιάζει δοµική αναλογία µε την ουδέτερη ενδοπεπτιδάση εγκεφαλινάση. 37 ιασπά τη µεγάλη ενδοθηλίνη µεταξύ της θέσης 21 (τρυπτοφάνη) και 22 (βαλίνη) παράγοντας έτσι την ΕΤ Αυτή η ΕΤ-1 αποτελείται από 21 αµινοξέα και ονοµάζεται ΕΤ-1 (1-21). Υπάρχουν 4 ισοµορφές του ECE (a,b,c και d). 39,40 Η µεγάλη ΕΤ-1 όµως διασπάται και από τη χυµάση µεταξύ της θέσης 31 (τυροσίνη) και 32 (γλυκίνης) µε προϊόν ένα πεπτίδιο 31 αµινοξέων µε δράση ενδοθηλίνης-1, που ονοµάζεται ΕΤ-1 41,42 (1-31) (Εικόνα 2). Το ECE-3 µετατρέπει εκλεκτικά τη µεγάλη ΕΤ-1 σε ΕΤ Τα ECE εντοπίζονται στα ενδοθηλιακά και λεία µυϊκά κύτταρα 44-46, τα µυοκαρδιακά κύτταρα 47,48 και τα µακροφάγα κύτταρα. 45,48 Αυτά τα ένζυµα δεν είναι ειδικά για τη µεγάλη ΕΤ-1. Υδρολύουν και άλλα πεπτίδια όπως βραδυκινίνη, substance- P και ινσουλίνη. 49,50 Η έκφραση του ECE-1 ρυθµίζεται από τη πρωτεϊνική κινάση-c 51, τους Β υποδοχείς της ΕΤ 52, το µεταγραφικό παράγοντα ets-1 53, και τις κυττοκίνες 53. Σε µεταλλαγµένους επίµυες µε έλλειψη ECE-1 τα ιστικά επίπεδα ΕΤ-1 µειώνονται κατά το ένα τρίτο. 7 Αυτό σηµαίνει ότι υπάρχουν µεταβολικοί-ενζυµικοί δρόµοι ανεξάρτητοι των

11 10 ECE, µέσω των οποίων παράγεται ΕΤ-1. Πράγµατι, οι χυµάσες διασπούν τη µεγάλη ΕΤ-1 µε προϊόν την ΕΤ-1 (1-21). 41 Επίσης πρόσφατα έχουν κλωνοποιηθεί δυο νέα ένζυµα, µια µη σχετιζόµενη µε τα ECE µεταλλοπρωτεϊνάση και η χυµάση των λείων µυϊκών κυττάρων, τα οποία παράγουν ΕΤ-1 53 (1-21) (Εικόνες 1 και 2).

12 11 Εικόνα 1: Βιοσύνθεση της ΕΤ-1 (1-21) και ΕΤ-1 (1-31). Το mrna της προ-προ-ετ-1 µεταφράζεται σε προ-προ-ετ-1, ένα πεπτίδιο 203 αµινοξέων. Το τελευταίο διασπάται από τη φουρινο-µετατροπάση στη µεγάλη ΕΤ-1 η οποία αποτελείται από 39 αµινοξέα. Η µεγάλη ΕΤ-1 διασπάται από το µετατρεπτικό ένζυµο της ΕΤ (ECE), τις χυµάσες των µαστοκυττάρων και των λείων µυϊκών ινών και τις µη σχετιζόµενες µε το ECE µεταλλοπρωτεϊνάσες (αριστερά). Η οδός της χυµάσης των µαστοκυττάρων οδηγεί στην παραγωγή της ΕΤ-1 (1-31) (δεξιά). Από: Luscher TF, Barton M. Endothelins and endothelin receptor antagonists: therapeutic considerations for a novel class of cardiovascular drugs. Circulation. 2000;102:

13 12 Εικόνα 2: Μοριακοί µηχανισµοί του συστήµατος ενδοθηλινών. ΟΙ φουρινο- µετατροπάσες (furin convertases) διασπούν τα αρχικά πεπτίδια σε µεγάλη ΕΤ-1, µεγάλη ΕΤ-2 και µεγάλη ΕΤ-3. Τα τελευταία είναι πεπτίδια αποτελούµενα από 38 αµινοξέα. Τα µετατρεπτικά ένζυµα της ενδοθηλίνης (ECE), οι χυµάσες και οι µη σχετιζόµενες µε τα ECE µεταλλοπρωτεϊνάσες, διασπούν τις µεγάλες ενδοθηλίνες σε ενεργά πεπτίδια (ΕΤ- 1, ΕΤ-2, ΕΤ-3). Τα τελευταία εκδηλώνουν τις βιολογικές τους δράσεις µέσω υποδοχέων τύπου Α (ΕΤΑ) και Β (ΕΤΒ). VSMC: vascular smooth muscle cell (αγγειακό λείο µυϊκό κύτταρο) Από: Luscher TF, Barton M. Endothelins and endothelin receptor antagonists: therapeutic considerations for a novel class of cardiovascular drugs. Circulation. 2000;102:

14 13 ΙΙγ. Οι υποδοχείς της ενδοθηλίνης Η ΕΤ-1 ενεργοποιεί υποδοχείς οι οποίοι διαθέτουν 7 διαµεµβρανικές υποµονάδες και είναι συνδεδεµένοι µε µια G-πρωτείνη. 16,53 Πέντε τέτοιοι υποδοχείς έχουν κλωνοποιηθεί. Στα θηλαστικά υπάρχουν οι υποδοχείς Α (ΕΤΑ) 54,55 και Β (ΕΤΒ) 56,57. Στους επίµυες υπάρχει ένας διπλός υποδοχέας για αγγειοτενσίνη-ιι και ΕΤ Πρόκειται για µέλη της οικογενείας των υποδοχέων που συνδέονται µε τις πρωτεΐνες G (δεσµεύουσες γουανινο-νουκλεοτίδια). Το µοριακό τους βάρος κυµαίνεται µεταξύ και Η σύνθεσή τους σε αµινοξέα παρουσιάζει αλληλοεπικάλυψη κατά 50% περίπου. 34,53 Οι υποδοχείς Α έχουν 100 φορές πιο ισχυρή συγγένεια προς την ΕΤ-1 και ΕΤ-2 σε σχέση µε την ΕΤ Ανευρίσκονται σε αφθονία στα λεία µυϊκά κύτταρα των αγγείων και τα µυοκαρδιακά κύτταρα. 34,53 Η ενεργοποίηση της G-πρωτεΐνης διεγείρει την υδρόλυση της φωσφολιπάσης σε διακυλογλυκερόλη και τριφοσφωρική ινοσιτόλη. 34,53 Η τελευταία κινητοποιεί το ενδοκυττάριο ασβέστιο από τις θέσεις αποθήκευσής του. 59,60 Η διακυλογλυκερόλη και το ασβέστιο ενεργοποιούν την πρωτεϊνική κινάση C. Το τελικό αποτέλεσµα είναι αγγειόσπασµος 2,61-63 και κυτταρικός πολλαπλασιασµός 22,64 (Εικόνες 2, 3 και 4). Είναι ενδιαφέρον ότι ο αγγειόσπασµος παραµένει µετά την αποµάκρυνση της ΕΤ-1 από τον υποδοχέα 65 πιθανόν λόγω της αύξησης των επιπέδων του ενδοκυττάριου ασβεστίου. Το µονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) ελαττώνει την ενδοκυττάρια συγκέντρωση ασβεστίου και µε αυτόν τον τρόπο βραχύνει τη διάρκεια του αγγειόσπασµου. 66 Η διακυλογλυκερόλη και το ασβέστιο ενεργοποιούν την πρωτεϊνική κινάση C, µέσω της οποίας φαίνεται πως εκδηλώνεται η µιτογόνος δράση της ΕΤ Μετά από έµφραγµα µυοκαρδίου απελευθερώνονται κατεχολαµίνες οι οποίες µέσω µιας πρωτεϊνικής κινάσης-α ενεργοποιούν διαύλους χλωρίου στο τραυµατισµένο κοιλιακό µυοκάρδιο. Αυτή η δράση βραχύνει το δυναµικό ενεργείας και µπορεί να προκαλέσει αρρυθµίες. Η ΕΤ-1 µέσω των υποδοχέων Α αναστέλλει αυτήν την ενεργοποίηση και καταστέλλει την προαρρυθµική δράση των κατεχολαµινών. 68 Επίσης αναστέλλει την ενεργοποίηση των διαύλων ασβεστίου τύπου L και ενεργοποιεί διαύλους καλίου, ελαττώνοντας µε αυτόν τον τρόπο την ηλεκτρική διεγερσιµότητα της καρδιάς. Οι Β υποδοχείς της ΕΤ ανευρίσκονται κυρίως στα ενδοθηλιακά κύτταρα 56 και πολύ λιγότερο στα λεία µυϊκά κύτταρα των αγγείων και στα µακροφάγα. 69 Έχουν την ίδια περίπου συγγένεια για τις ΕΤ-1 και ΕΤ-3 70 (Εικόνες 2 και 3). Οι µεσολαβητές της δράσης των Β υποδοχέων είναι οι ίδιοι µε αυτούς των Α (φωσφολιπάση,

15 14 διακυλογλυκερόλη, κτλ.). Οι Β υποδοχείς όµως συνδέονται και µε ανασταλτικές G- πρωτεΐνες οι οποίες σε µερικά κύτταρα αναστέλλουν την παραγωγή camp και την ενεργοποίηση της αντλίας Na + -H +. 71,72 Η ΕΤ-3 µέσω του Β υποδοχέα προκαλεί παροδική αγγειοδιαστολή, πιθανώς µέσω αύξησης ΝΟ και προστακυκλίνης 19,73-75 και ενεργοποίησης διαύλων καλίου. Επίσης παρεµποδίζεται η απόπτωση 53, και αναστέλλεται η έκφραση του ECE-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα. 52 Η ΕΤ-3 µέσω του Β υποδοχέα παίζει σηµαντικό ρόλο στη διαφοροποίηση των κυττάρων της νευρικής ακρολοφίας. 76 Μια κληρονοµική µορφή νόσου Hirschsprung (αγαγγλιονικό µεγάκολο) σχετίζεται µε µετάλλαξη του Β υποδοχέα µε αποτέλεσµα την ελαττωµένη κινητοποίηση ασβεστίου. 77 Τέλος, ο ΕΤΒ υποδοχέας παίζει σηµαντικό ρόλο στην πνευµονική κάθαρση της ΕΤ-1 78 και την επαναπρόσληψή της από τα ενδοθηλιακά κύτταρα 79. Η ρύθµιση και παραγωγή των υποδοχέων της ενδοθηλίνης είναι παράλληλη µε αυτήν της ίδιας της ενδοθηλίνης. Για παράδειγµα η υποξία ή η κυκλοσπορίνη διεγείρει ταχύτατα την παραγωγή ΕΤ-1 και την έκφραση των ΕΤ-Α στα ενδοθηλιακά και τα λεία µυϊκά κύτταρα των αγγείων αντίστοιχα. 15 Όσον αφορά στην υποξία, ο τελεολογικός ρόλος αυτής της δράσης είναι η αύξηση της τοπικής αιµατικής άρδευσης των ιστών, αλλά όσον αφορά στην κυκλοσπορίνη, αυτή η δράση πιθανώς ενέχεται στη νεφροτοξικότητά της. 72 Η έκφραση των ΕΤ-Α αυξάνεται από τον EGF (epidermal growth factor), το camp, τον BFGF (basic fibroblast growth factor) και τα οιστρογόνα, ενώ η έκφραση των ΕΤ-Β από τα νατριουρητικά πεπτίδια, αγγειοτενσίνη-ιι, και ίσως τον BFGF. 34,53 Ο προερχόµενος από τα αιµοπετάλια αυξητικός παράγοντας (PDGF), οι ίδιες οι ενδοθηλίνες, η αγγειοτενσίνη-ιι και ο TGF (transforming growth factor) ελαττώνουν την έκφραση των ΕΤ-Α, ενώ το camp, και οι κατεχολαµίνες την έκφραση των ΕΤ-Β. 34,53 Οι διαφορετικές δράσεις των ενδοθηλινών οφείλονται στη διαφορετική κατανοµή των υποδοχέων στους διάφορους ιστούς, αλλά και στη διαφορετική κατανοµή τους στον ίδιο ιστό. Για παράδειγµα στο νεφρό οι ΕΤ-Α ανευρίσκονται στις τοξοειδείς αρτηρίες και τα ορθά αρτηρίδια, ενώ οι ΕΤ-Β στα αθροιστικά σωληνάρια. Πιθανώς έτσι παίζουν κάποιο ρόλο στη ρύθµιση της επαναρρόφησης άλατος και ύδατος. 15 Η ΕΤ-1 ελαττώνει τη νεφρική αιµατική ροή αυξάνοντας τις νεφρικές αγγειακές αντιστάσεις µέσω αγγειοσύσπασης του προσαγωγού και απαγωγού αρτηριδίου. 80

16 15 Εικόνα 3 : Ορµόνες και αγγειακοί παράγοντες τροποποιούν τη σύνθεση της προ-προ- ΕΤ-1 από το γονίδιό της. Το mrna µεταφράζεται σε προ-προ-ετ-1 η οποία αποτελείται από 203 αµινοξέα. Η τελευταία µετατρέπεται σε µια προ-ορµόνη 39 αµινοξέων τη µεγάλη ΕΤ-1. Το µετατρεπτικό ένζυµο της ΕΤ-1 (ECE-1) µετατρέπει τη µεγάλη ΕΤ-1 στην ενεργό ΕΤ-1 αποτελούµενη από 21 αµινοξέα. Η τελευταία µαζί µε µικρή ποσότητα µεγάλης ΕΤ-1 εκκρίνεται κυρίως προς την κατεύθυνση των λείων µυϊκών ινών του αγγείου και µικρότερες ποσότητες των πεπτιδίων προς τον αυλό του αγγείου. υο είδη υποδοχέων ΕΤ-1 υπάρχουν, ο Α (ΕΤ-Α) και ο Β (ΕΤ-Β) υποδοχέας. Από: Levin ER. Endothelins. N Engl J Med 1995;333:356-63

17 16 Εικόνα 4 : Η ΕΤ-1 δρα µέσω µιας G-πρωτεΐνης, η οποία διεγείρει την υδρόλυση της φωσφολιπάσης σε διακυλογλυκερόλη και τριφοσφωρική ινοσιτόλη. Η τελευταία κινητοποιεί το ενδοκυττάριο ασβέστιο από τις θέσεις αποθήκευσής του. Η διακυλογλυκερόλη και το ασβέστιο ενεργοποιούν την πρωτεϊνική κινάση C. Το τελικό αποτέλεσµα είναι αγγειόσπασµος και κυτταρικός πολλαπλασιασµός. Από: Levin ER. Endothelins. N Engl J Med 1995;333:356-63

18 17 ΙΙδ. Η φυσιολογία της ενδοθηλίνης-1 Η παραγωγή της ΕΤ-1 διεγείρεται από µια σειρά ουσιών και φυσικών παραγόντων (Εικόνα 3). Οι µηχανισµοί σύνθεσης, αποθήκευσης και απελευθέρωσης ΕΤ-1 σε φυσιολογικές και παθολογικές συνθήκες είναι πολυπαραγοντικοί. 34 Μελέτες in vitro έχουν καταδείξει ότι φυσικοί παράγοντες που επιδρούν στο αγγειακό ενδοθήλιο όπως η διατµητική τάση (shear stress) 81,82, η µηχανική διάταση (stretching) 83, η µηχανική πίεση 84,85 και το ph 86, αλλάζουν την έκφραση του γονιδίου της ΕΤ-1 και παράλληλα οδηγούν σε απελευθέρωση του πεπτιδίου από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Η υποξία είναι πολύ ισχυρό ερέθισµα παραγωγής ΕΤ-1 87 και ενδεχοµένως να παίζει ρόλο στην παραγωγή ΕΤ-1 στα πλαίσια ισχαιµίας. Η βιοσύνθεση της ΕΤ-1 διεγείρεται επίσης από ουσίες και καταστάσεις που αποτελούν γνωστούς παράγοντες καρδιαγγειακού κινδύνου, όπως αυξηµένα επίπεδα LDL χοληστερόλης 88 και γλυκόζης 89, ανεπάρκεια οιστρογόνων 90, παχυσαρκία 53, χρήση κοκαίνης 53, προκεχωρηµένη ηλικία 91, και παράγοντες πήξης όπως η θροµβίνη 92. Επίσης αγγειοσυσπαστικοί παράγοντες 23,93 αυξητικοί παράγοντες 11,94 κυττοκίνες 95,96 και µόρια προσκολλήσεως 53 διεγείρουν την παραγωγή ΕΤ-1 53 (Εικόνα 5). Αναστολείς της σύνθεσης της ΕΤ-1 περιλαµβάνουν το µονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) 92, την προστακυκλίνη 53, τα κολπικά νατριουρητικά πεπτίδια 12,97, και τα οιστρογόνα 53. Η ΕΤ-1 είναι ισχυρός αγγειοσυσπαστικός παράγοντας και µιτογόνο των λείων µυϊκών κυττάρων Προκαλεί 100 φορές ισχυρότερη αγγειοσύσπαση από τη νορεπινεφρίνη σε µοριακό επίπεδο. Αυτή η δράση όπως αναφέρθηκε µεσολαβείται από τους ΕΤ-Α των λείων µυϊκών κυττάρων 2,54, αλλά και η δράση της στους ΕΤ-Β των λείων µυϊκών κυττάρων των στεφανιαίων αρτηριών και άλλων αγγείων φαίνεται πως συνεισφέρει σηµαντικά στον αγγειόσπασµο. 102 Η ΕΤ-1 ενισχύει το σπασµό που προκαλείται από νορεπινεφρίνη 103, ενώ οι κατεχολαµίνες µε τη σειρά τους ενισχύουν τη δράση της ΕΤ-1. Οι αγγειοσυσπαστικές ιδιότητες της ΕΤ-1 παρουσιάζονται ενισχυµένες σε αθηροσκληρυντικά αγγεία λόγω της απουσίας της αντιθέτου δράσεως του ΝΟ του οποίου τα επίπεδα είναι µειωµένα σε αυτήν την περίπτωση. 104 Η ΕΤ-1 διεγείρει την παραγωγή κολπικού νατριουρητικού πεπτιδίου από την καρδία 105, πιθανόν σαν αντιστάθµιση προς την αγγειοσυσπαστική της δράση (Εικόνα 5). Εκτός από τις αγγειοσυσπαστικές και µιτογόνες ιδιότητές της 34,53, η ΕΤ διεγείρει την παραγωγή κυττοκινών 106,107 και αυξητικών παραγόντων, όπως ο αυξητικός παράγοντας του ενδοθηλίου 53, ο βασικός αυξητικός παράγοντας των ινοβλαστών-2 53

19 18 και η επιρεγκιουλίνη 53. Επίσης επάγει τη βιοσύνθεση πρωτεϊνών του εξωκυττάριου χώρου 108 και ινοσυνεκτίνης 53 και ενισχύει τη δράση του µετατρεπτικού αυξητικού παράγοντα-β (transforming growth factor-b) και του προερχόµενου από τα αιµοπετάλια αυξητικού παράγοντα (platelet-derived growth factor) 53 (Εικόνα 5). Ακόµα αλληλεπιδρά µε τα έµµορφα στοιχεία του αίµατος προάγοντας την προσκόλληση των ουδετερόφιλων και τη συσσώρευση των αιµοπεταλίων και είναι χηµειοτακτικός παράγοντας των µακροφάγων. 53 Τέλος, η ΕΤ- προάγει τη µίτωση διαφόρων κυττάρων µε αυτοκρινή µηχανισµό. 53 Η αγγειοτενσίνη-ιι (ΑΤ-ΙΙ) οδηγεί σε καρδιακή και αγγειακή υπερτροφία. 109 Είναι σηµαντική η αλληλεπίδραση µεταξύ του συστήµατος της ΕΤ-1 και της ΑΤ-ΙΙ. Αναστολή της παραγωγής ή έκκρισης ΕΤ-1 µέσω αναστολής ΑΤ-ΙΙ, ή άµεση αναστολή της δράσης της ΕΤ-1 παρεµποδίζει αυτή τη δράση της ΑΤ-ΙΙ. 110 Η ΕΤ-1 διεγείρει τη µετατροπή της ΑΤ-Ι σε ΑΤ-ΙΙ και την παραγωγή αλδοστερόνης. 111 Το cgmp που παράγεται από τη δράση του ΝΟ και της προστακυκλίνης, αναστέλλει την έκκριση της ΕΤ-1. 92,112 Το κολπικό νατριουρητικό πεπτίδιο αναστέλλει τη βασική παραγωγή ΕΤ-1 και αυτήν που διεγείρεται από τη θροµβίνη. 113 Όλοι αυτοί οι παράγοντες αναστέλλουν και τον αγγειόσπασµο ή τη µιτογένεση που προκαλεί η ΕΤ-1. Πιθανολογείται λοιπόν ότι η αγγειοδιασταλτική και αντιϋπερπλαστική δράση των ΝΟ, προστακυκλίνης και ANP στα αγγεία σχετίζεται µε την αναστολή παραγωγής και δράσης ΕΤ-1. Φαίνεται πως η ΕΤ-1 και ο υποδοχέας ΕΤΑ παίζουν κάποιο ρόλο στη συντήρηση του βασικού αγγειοκινητικού τόνου. Χορήγηση του εκλεκτικού ανταγωνιστή του ΕΤ-Α, BQ-123 στη βραχιόνιο αρτηρία εθελοντών προκαλεί προοδευτική αγγειοδιαστολή και 64% αύξηση της αιµατικής ροής του αντιβραχίου σε µια ώρα. 114 Η ΕΤ-1 έχει χαµηλό µοριακό βάρος (2,492 Dalton, 21 αµινοξέα) και σηµαντικά µικρό χρόνο ηµίσειας ζωής (περίπου 1 λεπτό) που οφείλεται στην ταχεία επαναπρόσληψη και καταστροφή της από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. 53

20 19 Εικόνα 5 : Αγγειακές δράσεις της ΕΤ-1. Το πεπτίδιο παράγεται στα ενδοθηλιακά και λεία µυϊκά κύτταρα όταν τα τελευταία διεγερθούν από µια πληθώρα ερεθισµάτων, όπως LDL, αγγειοτενσίνη-ιι (Αng II) κτλ. Σύνδεση µε το Β υποδοχέα (ΕΤΒ) οδηγεί σε αύξηση του µονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), ενώ σύνδεση µε τον Α υποδοχέα (ΕΤΑ) οδηγεί σε αγγειοσύσπαση, κυτταρική υπερπλασία και κυτταρική µετανάστευση. Η ΕΤ-1 διεγείρει την έκφραση της ιντερλευκίνης (IL) και του παράγοντα νέκρωσης των όγκων-a (TNF-a) από τα µονοκύτταρα, την προσκόλληση των λευκοκυττάρων, τη συσσώρευση των αιµοπεταλίων και την έκφραση µορίων προσκόλλησης πάνω στην κυτταρική µεµβράνη. Επίσης διεγείρει την παραγωγή αυξητικών παραγόντων, την πρωτεϊνοσύνθεση και την κυτταρική διαίρεση. ΟΝΟΟ - : peroxynitrite, NOS: nitric oxide synthase, MCP-1: monocyte chemoattractant protein-1, ICAM-1: intracellular adhesionmolecule-1, VCAM-1: vascular cell adhesionmolecule-1, oxldl: oxidized low density lipoprotein, O - 2 : superoxide anion, LOX: lectin-like oxidized LDL receptor, TGF b-1: transforming growth factor-b1, NADPHox: nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, PAI-1: plasminogen activator inhibitor-1, VEGF: vascular endothelial growth factor, bfgf-2: basic fibroblast growth factor-2, PDGF: platelet-derived growth factor, (+)=stimulation, (-)=inhibition Από: Luscher TF, Barton M. Endothelins and endothelin receptor antagonists: therapeutic considerations for a novel class of cardiovascular drugs. Circulation. 2000;102:

21 20 ΙΙΙ. Παθοφυσιολογικοί ρόλοι της ενδοθηλίνης Καρδιαγγειακό: Στεφανιαία νόσος, αθηροσκλήρυνση και καρδιακή ανεπάρκεια Τα ενδοθηλιακά κύτταρα των στεφανιαίων αγγείων απελευθερώνουν µια πλειάδα ουσιών στη στεφανιαία κυκλοφορία, οι οποίες τροποποιούν το σύστηµα σύσπασης των καρδιακών µυϊκών κυττάρων. 85 Τα τελευταία µε τη σειρά τους απελευθερώνουν ουσίες οι οποίες τροποποιούν την έκκριση καρδιορυθµιστικών παραγόντων από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Αυτός ο ρυθµιστικός κύκλος είναι ευαίσθητος και επηρεάζεται από την ταχύτητα ροής του αίµατος στα στεφανιαία αγγεία και τη µερική πίεση του οξυγόνου στους ιστούς. Η ΕΤ-1 που απελευθερώνεται από το ενδοθήλιο των στεφανιαίων αρτηριών, φαίνεται ότι παίζει σπουδαίο ρόλο στην αύξηση της συσπαστικότητας του µυοκαρδιακού κυττάρου. Η στεφανιαία ροή, ενδεχοµένως µέσω διατµητικών δυνάµεων (shear forces) ρυθµίζει την παραγωγή της ΕΤ-1 από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Η µερική τάση του οξυγόνου στους ιστούς από την άλλη µεριά, πιθανόν να τροποποιεί το ρυθµό έκκρισης της ΕΤ-1 µέσω παραγόντων που απελευθερώνονται από τα µυοκαρδιακά ή άλλα κύτταρα του καρδιακού ιστού. 85 Μια πληθώρα ουσιών επίσης όπως Ca ++, αδρεναλίνη, κυττοκίνες (IL-1, TNF) 115 οδηγούν σε απελευθέρωση ενδοθηλίνης από τα ενδοθηλιακά κύτταρα των στεφανιαίων αγγείων. Η ενδοθηλίνη είναι το πιο ισχυρό αγγειοσυσπαστικό πεπτίδιο που προκαλεί σηµαντική και παρατεταµένη αύξηση των στεφανιαίων αντιστάσεων in vivo. 116,117 Πιθανολογείται λοιπόν ότι η ενδοθηλίνη παίζει σηµαντικό ρόλο στο φαινόµενο του σπασµού των στεφανιαίων αρτηριών. 117 Το ανθρώπινο ενδοθήλιο απελευθερώνει κυρίως ΕΤ-1. Μελέτες in vitro έχουν δείξει ότι αυτή η απελευθέρωση µπορεί να προκληθεί από ενεργοποίηση του συµπαθητικού νευρικού συστήµατος, τη θροµβίνη, την ενδοτοξίνη, ή την ισχαιµία. 87,118 Έχει δειχθεί σε πειραµατόζωα, ότι εάν το πεπτίδιο χορηγηθεί ενδοστεφανιαία οδηγεί σε σηµαντική ελάττωση της στεφανιαίας αιµατικής ροής µε εµφάνιση ηλεκτροκαρδιογραφικών αλλοιώσεων ισχαιµίας, λόγω σηµαντικής επιβράδυνσης της ροής στους άπω κλάδους των υποεπικαρδιακών στεφανιαίων αρτηριών. 116,117 Αυτή η δράση εξασθενίζει µε τη χορήγηση ενδοστεφανιαίων νιτρωδών, ή µε προθεραπεία µε ανταγωνιστές ασβεστίου όπως η νιτρενδιπίνη. 117 Τα επίπεδα της ΕΤ-1 αυξάνονται στο πλάσµα µετά από έµφραγµα του µυοκαρδίου σε πειραµατόζωα και ανθρώπους Η ενδοφλέβια χορήγηση ΕΤ-1 µειώνει τη στεφανιαία αιµατική ροή περισσότερο από 90%. Σε επίµυες που µια εκ των στεφανιαίων αρτηριών απολινώθηκε,

22 21 τα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσµατος αυξήθηκαν σηµαντικά περιφερικά της απολίνωσης. Η ενδοστεφανιαία χορήγηση αντισώµατος κατά της ΕΤ-1 πριν την απολίνωση µείωσε την έκταση της µυοκαρδιακής βλάβης κατά 45% Όταν ο εκλεκτικός ΕΤ-Α αναστολέας BQ-123 χορηγηθεί σε πειραµατικό µοντέλο εµφράγµατος, µειώνει την έκταση της βλάβης κατά 40%. Σε επίµυες µε µυοκαρδιακή ισχαιµία, η επαναιµάτωση οδηγεί σε αύξηση της ΕΤ-1, υπονοώντας έτσι έναν πιθανό παθοφυσιολογικό ρόλο της τελευταίας στη βλάβη από επαναιµάτωση Στους ασθενείς µε επιπλοκές µετά από έµφραγµα τα επίπεδα του πεπτιδίου παραµένουν αυξηµένα για σηµαντικό χρονικό διάστηµα και συσχετίζονται µε τη δυσλειτουργία της αριστερής κοιλίας. 119,121 Η µεγίστη συγκέντρωση και δράση ενδοθηλίνης πιθανόν επιτυγχάνεται τοπικά στο σηµείο απελευθέρωσής της. Η ενδοθηλίνη θεωρείται ισχυρός διαµεσολαβητής της αθηροσκλήρυνσης των στεφανιαίων αρτηριών. 122 Αυξηµένα επίπεδα ΕΤ-1 στο περιφερικό πλάσµα, αλλά και στους ιστούς έχουν ανεβρεθεί σε πειραµατόζωα µε πρώιµη αθηροσκλήρυνση και δυσλειτουργία του ενδοθηλίου των στεφανιαίων αρτηριών, καθώς και σε ασθενείς µε διάχυτη αθηροσκλήρυνση. 123,124 Σε αθηροσκληρυντικές στεφανιαίες αρτηρίες φαίνεται πως υπάρχουν πολλαπλές εστίες αποθήκευσης της ΕΤ-1 εκτός από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. 122,123,125 Έχει δειχθεί ότι ασθενείς µε αθηροσκλήρυσνη έχουν αυξηµένα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσµατος και ότι αυτά τα επίπεδα σχετίζονται µε τη βαρύτητα της αθηροσκληρυντικής νόσου. 122 Η πειραµατικά επαγόµενη υπερχοληστερολαιµία σε πειραµατόζωα, οδηγεί σε αύξηση των επιπέδων ΕΤ-1 στο πλάσµα, αλλά και στους ιστούς. Η ανώµαλη και παθολογική αντίδραση των στεφανιαίων αγγείων στην ακετυλοχολίνη (σπασµός) συσχετίζεται µε περαιτέρω αύξηση των επιπέδων ΕΤ Τα επίπεδα ΕΤ-1 στη στεφανιαία κυκλοφορία και στο περιφερικό πλάσµα ασθενών που υποβάλλονται σε στεφανιογραφία είναι σηµαντικά υψηλότερα στους ασθενείς που ανταποκρίνονται µε σπασµό των στεφανιαίων µετά από ενδοστεφανιαία χορήγηση ακετυλοχολίνης, έναντι αυτών που έχουν φυσιολογική αντίδραση. 126 Η ενδοστεφανιαία χορήγηση ακετυλοχολίνης µάλιστα συνοδεύεται από µια περαιτέρω αύξηση των επιπέδων ΕΤ-1 στους ασθενείς µε παθολογική αντίδραση. Η έκταση του σπασµού σε αυτούς τους ασθενείς συσχετίζεται µε την αύξηση των επιπέδων ΕΤ-1. Αυτά τα δεδοµένα ενδεχοµένως σηµαίνουν ότι η ΕΤ-1 παίζει σηµαντικό ρόλο στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου σε υπερχοληστερολαιµικούς ασθενείς αλλά και στην παθογένεια της αθηροσκλήρυνσης. Σε µια µελέτη από τους Hasdai και συν 127, κατεδείχθη ότι η µεγάλη ΕΤ-1 υπάρχει στον αθηροσκληρυντικό ιστό, συνεπώς το πεπτίδιο παράγεται τοπικά. Σε ασθενείς µε

23 22 σταθερά στηθάγχη, η ΕΤ-1 εντοπίστηκε µε ανοσοιστοχηµικές µεθόδους µέσα σε πολλούς τύπους κυττάρων της αθηρωµατικής πλάκας, όπως µακροφάγα, λεία µυϊκά κύτταρα, µυοϊνοβλάστες, και ενδοθηλιακά κύτταρα. 127 Σε µικρότερο βαθµό ανεβρέθηκε η µεγάλη ΕΤ-1 µέσα σε αυτά τα κύτταρα. Η τελευταία όµως ανευρέθη µαζί µε ΕΤ-1 στον εξωκυτταρικό χώρο µη νεκρωτικών περιοχών. 127 Η προέλευσή της δεν είναι γνωστή. Πιθανόν να πρόκειται για ενδοθηλίνη που απελευθερώνεται από το αγγειακό ενδοθήλιο προς την πλευρά των λείων µυϊκών ινών ή να εκκρίνεται από τα φλεγµονώδη κύτταρα της αθηρωµατικής πλάκας. Αυτό θα σήµαινε ότι η εξωκυτταρική ΕΤ-1 έχει κάποιο παθοφυσιολογικό ρόλο και δεν είναι απλώς το αποτέλεσµα απελευθέρωσης από νεκρωµένα κύτταρα. Είναι γνωστό ότι η ΕΤ-1 αυξάνει τη σύνθεση κολλαγόνου από τους ινοβλάστες και ελαττώνει τη δράση της κολλαγονάσης. 128 Επίσης η ΕΤ-1 µαζί µε άλλους αυξητικούς παράγοντες που υπάρχουν στον εξωκυττάριο χώρο των αθηροσκληρυντικών βλαβών των στεφανιαίων αρτηριών (όπως ο βασικός αυξητικός παράγοντας των ινοβλαστών) µπορεί να οδηγεί σε συστολή του εξωκυττάριου στρώµατος και αναδιαµόρφωση της στεφανιαίας αρτηρίας. 127 Τα τοπικά επίπεδα ΕΤ-1 µπορεί να ρυθµίζονται σε µεγάλο βαθµό από εξωγενή κύτταρα που διηθούν το αγγειακό τοίχωµα (π.χ. µακροφάγα) και συµµετέχουν στη διαδικασία της αθηροσκλήρυνσης. 127 Επίσης η Ετ-1 θα µπορούσε να παίζει σηµαντικό ρόλο στο σπασµό των στεφανιαίων αρτηριών και τη γενικότερη παθοφυσιολογία της ασταθούς στηθάγχης. Πράγµατι η ΕΤ-1 έχει ανεβρεθεί µε ανοσοιστοχηµικές τεχνικές σε αθηροσκλυρηντικό υλικό που αποµονώθηκε µετά από κατευθυνόµενη αθηρεκτοµή. 125 Στην εργασία των Zeiher και συν 125, είναι σηµαντικό ότι αυτή η ΕΤ-1 εντοπίστηκε κυρίως σε περιοχές µε µεγάλη συγκέντρωση µακροφάγων κυττάρων και σε περιοχές της αθηρωµατικής πλάκας µε ενδείξεις πρότερης αιµορραγίας. Ακόµα πιο εντυπωσιακό είναι το γεγονός ότι µεγαλύτερες συγκεντρώσεις ΕΤ-1 εντοπίστηκαν στις ενεργείς σε σχέση µε µη ενεργείς αθηρωµατικές πλάκες (αθηρωµατικές πλάκες από ασθενείς µε ασταθή στηθάγχη έναντι αθηρωµατικών πλακών από ασθενείς µε σταθερά στηθάγχη). Φαίνεται λοιπόν ότι η ΕΤ- 1 στις αθηρωµατικές πλάκες εντοπίζεται κυρίως σε αυτά τα συστατικά των πλακών που χαρακτηρίζουν τη χρόνια φλεγµονώδη εξεργασία (µακροφάγα και λεία µυϊκά κύτταρα του έσω χιτώνα των στεφανιαίων αρτηριών) και πιθανόν να παίζει κάποιο ρόλο στην παθογένεια των ασταθών στεφανιαίων συνδρόµων. Η φυσική άσκηση αυξάνει την έκφραση της ΕΤ-1, πράγµα που εισηγείται ότι η ΕΤ-1 µπορεί να παίζει κάποιο ρόλο στη διατήρηση της καρδιακής λειτουργίας. 129 Σε ασθενείς µε µέτρια προς σοβαρή καρδιακή ανεπάρκεια τα επίπεδα ΕΤ-1 αυξάνονται και

24 23 συσχετίζονται στενά µε τη βαρύτητα του συνδρόµου, ανεξάρτητα από την ειδική αιτιολογία του. 34,53 Η πρόγνωση ασθενών µε έµφραγµα του µυοκαρδίου συσχετίζεται ισχυρά µε τα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσµατος τρεις µέρες µετά το έµφραγµα. 34,53 Χορήγηση ΕΤ-1 σε πειραµατόζωα, αυξάνει τις συστηµατικές αντιστάσεις και περιορίζει τον κατά λεπτό όγκο αίµατος υπονοώντας έναν παθοφυσιολογικό ρόλο της ΕΤ-1 στην καρδιακή ανεπάρκεια (Εικόνα 6). Η ΕΤ-1 επίσης προκαλεί καρδιακή υπερτροφία, ενώ µπορεί να προκαλέσει βρογχόσπασµο µέσω των ΕΤ-Α των λείων µυϊκών κυττάρων των βρόγχων και να διεγείρει την κατακράτηση άλατος και ύδατος µέσω αύξησης της παραγωγής αλδοστερόνης από τα επινεφρίδια 34,53 (Εικόνα 6).

25 24 Εικόνα 6 : Η υποξία, η διατµητική τάση (shear stress) και διάφορες ορµόνες συσχετίζονται µε την παραγωγή ΕΤ-1, αλλά και την εξέλιξη της καρδιακής ανεπάρκειας. Η ΕΤ-1 διεγείρει την έκκριση αλδοστερόνης και µειώνει την άρδευση και λειτουργία των νεφρών µε αποτέλεσµα κατακράτηση άλατος και υγρών. Η ΕΤ-1 επίσης προκαλεί υπερτροφία της καρδιάς, αγγειόσπασµο και διεγείρει το συµπαθητικό νευρικό σύστηµα. Οι αυξηµένες συστηµατικές αντιστάσεις, περιορίζουν τον κατά λεπτό όγκο αίµατος. Από: Levin ER. Endothelins. N Engl J Med 1995;333:356-63

26 25 IV. Η ενδοθηλίνη πλάσµατος κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων (PTCA) Αρκετοί ερευνητές έχουν δείξει ότι η ET-1 αυξάνεται µετά την αγγειοπλαστική των στεφανιαίων είτε τοπικά στην καρδιά (στεφανιαίος κόλπος) , και/ή στην περιφερική κυκλοφορία Η απελευθέρωση ενδοθηλίνης κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων αγγείων µπορεί να οφείλεται στην πίεση κατά τη διάταση του αγγείου και τον τραυµατισµό του ενδοθηλίου, τη διατµητική τάση (shear stress) ασκούµενη πάνω στο ενδοθήλιο, ή την υποξία, παρόλα αυτά δεν ήταν απόλυτα ξεκάθαρο στις αρχικές µελέτες ποιος από αυτούς τους µηχανισµούς είναι ο σηµαντικότερος. 87,118,119,130 Η στεφανιαία κυκλοφορία ευρίσκεται υπό τη συνεχή επίδραση µηχανικών δυνάµεων. Σαν αποτέλεσµα αλλαγής αιµοδυναµικών παραµέτρων, οι ανατοµικές και λειτουργικές ιδιότητες του αγγείακού τοιχώµατος µεταβάλλονται. Η απελευθέρωση ΕΤ-1 πιθανόν να σχετίζεται µε την επίδραση τέτοιων φυσικών δυνάµεων Κάποιοι ερευνητές υπέθεσαν αρχικά ότι η µυοκαρδιακή ισχαιµία ήταν υπεύθυνη για την αύξηση της ΕΤ-1 µετά από PTCA. 138,120 Οι Κυριακίδης και συνεργάτες 138 µελέτησαν 32 ασθενείς µε σταθερή στηθάγχη και νόσο ενός αγγείου που υποβλήθηκαν σε PTCA µε µπαλόνι (8 πλήρεις αποφράξεις και 24 στενώσεις). Μετρήθηκε η ΕΤ-1 και το cgmp στο πλάσµα από περιφερική φλέβα µετά την πρώτη έκπτυξη του µπαλονιού, µετά το πέρας της επέµβασης και 4 ώρες αργότερα. Στους ασθενείς µε στένωση η ΕΤ-1 αυξήθηκε κατά 45% και το cgmp κατά 41%. εν υπήρχε σηµαντική αύξηση των δύο αυτών παραγόντων στους ασθενείς µε ολική απόφραξη του αγγείου και έτσι οι συγγραφείς κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι η αύξηση της ΕΤ-1 σχετίζεται µε τη µυοκαρδιακή ισχαιµία και όχι µε τη µηχανική βλάβη του ενδοθηλίου. Οι περισσότερες εργασίες στο αντικείµενο όµως έδειξαν ότι το πιο σηµαντικό ερέθισµα για την έκκριση της ΕΤ-1 από το αγγειακό ενδοθήλιο κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων αρτηριών είναι το µηχανικό ερέθισµα-τραύµα κατά τη διαστολή του µπαλλονιού. 127,131,134,135,141,143,144. Το ίδιο µηχανικό ερέθισµα πιθανόν να οδηγεί σε µείωση των αγγειοδιασταλτικών παραγόντων του αγγειακού ενδοθηλίου όπως το µονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ), ή η προστακυκλίνη, ευνοώντας έτσι την αγγειοσυσπαστική δράση. 136,145 Μερικοί ερευνητές έχουν υποστηρίξει ότι ο σπασµός των στεφανιαίων αρτηριών κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής έχει άµεση σχέση µε την απελευθέρωση ενδοθηλίνης. 136,146

27 26 Η πίεση είναι µια δύναµη που ασκείται ακτινικά σε ορθή γωνία ως προς τον άξονα ροής του αίµατος στο αγγείο, οδηγώντας σε διάταση (stretching) του αγγειακού τοιχώµατος. 84 Άσκηση πίεσης σε καλλιέργειες ανθρώπινων ενδοθηλιακών κυττάρων από οµφαλική φλέβα οδηγεί σε σηµαντική αύξηση της απελευθέρωσης ΕΤ Ο αναστολέας των διαύλων ασβεστίου νιφεδιπίνη και ο αναστολέας των ενεργοποιούµενων από stretch διαύλων γαδολινίου, δεν επηρεάζουν αυτή την αύξηση. Αντιθέτως αναστολείς της φωσφολιπάσης-c και πρωτεϊνικής κινάσης-c αναστέλλουν σε σηµαντικό βαθµό αυτή την αύξηση. Παράλληλα η άσκηση πίεσης στα παραπάνω κύτταρα µειώνει την απελευθέρωση µονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ), ενώ προθεραπεία µε αναστολείς της συνθετάσης του ΝΟ δεν επηρεάζουν την απελευθέρωση ΕΤ Είναι πιθανόν η άσκηση πίεσης στο αγγειακό ενδοθήλιο να οδηγεί σε απελευθέρωση ΕΤ-1 µέσω ενεργοποίησης της φωσφολιπάσης-c και πρωτεϊνικής κινάσης-c. Οι µελέτες που διερεύνησαν το φαινόµενο αύξησης της ΕΤ-1 κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων αρτηριών συζητούνται µε λεπτοµέρεια στο Ειδικό Μέρος αυτής της διατριβής. Σε αυτό το σηµείο είναι σηµαντικό όµως να αναφερθεί ότι στις περισσότερες από αυτές δεν έχει αναλυθεί, ή δεν έχει δειχθεί κάποια σχέση µεταξύ των επιπέδων ΕΤ-1 µετά την επέµβαση και της έκτασης της µηχανικής βλάβης που προκαλείται στο ενδοθήλιο από τη διαστολή του µπαλονιού. Σε µια εργασία από τους Hasdai και συν 127, κατεδείχθη άµεσος διπλασιασµός των επιπέδων ΕΤ-1 µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών εντός του στεφανιαίου αγγείου και µόνο περιφερικά του σηµείου διαστολής (Εικόνα 7). Η έκταση του µηχανικού ερεθισµού εκτιµήθηκε από το γινόµενο µεγίστης πίεσης x διάρκεια διαστολής του µπαλονιού. Αυτό το γινόµενο συσχετιζόταν µε την αύξηση των επιπέδων ΕΤ-1 (Εικόνα 8).

28 27 Εικόνα 7: Επίπεδα ΕΤ-1 στο στεφανιαίο αγγείο εγγύς (στικτές στήλες) και περιφερικά (ριγέ στήλες) της βλάβης, πριν και µετά διαστολή µε µπαλόνι. Από: Hasdai D, Holmes DR, Jr., Garratt KN, Edwards WD, Lerman A. Mechanical pressure and stretch release endothelin-1 from human atherosclerotic coronary arteries in vivo. Circulation. 1997;95:357-62

29 28 Εικόνα 8: Συσχέτιση µεταξύ επιπέδων ΕΤ-1 και της µηχανικής καταπόνησης που εφαρµόζεται στο στεφανιαίο αγγείο (ολικός χρόνος διαστολής του µπαλονιού επί τη µεγίστη πίεση διαστολής) και της αύξησης της ΕΤ-1 στην περιφέρεια του στεφανιαίου αγγείου. Από: Hasdai D, Holmes DR, Jr., Garratt KN, Edwards WD, Lerman A. Mechanical pressure and stretch release endothelin-1 from human atherosclerotic coronary arteries in vivo. Circulation. 1997;95:357-62

30 29 V. Πιθανός κλινικός ρόλος της αύξησης της ΕΤ-1 µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών Η αγγειοπλαστική των στεφανιαίων συνοδεύεται από ανώµαλες αγγειοκινητικές διαταραχές που είναι εµφανείς µετά την πράξη, αλλά παραµένουν για ώρες ή ηµέρες µετά από την οξεία περέµβαση Αυτές οι αγγειοκινητικές διαταραχές έχει υποτεθεί ότι είναι το αποτέλεσµα της απελευθέρωσης αγγειοδραστικών παραγόντων και ενεργοποίησης του συµπαθητικού νευρικού συστήµατος. ΟΙ Fischell και συν 150 έδειξαν ότι ο σπασµός των άπω τµηµάτων των στεφανιαίων αγγείων µετά από αγγειοπλαστική πιθανώς προκύπτει από µηχανισµούς που σχετίζονται µε την εξάσκηση πίεσης στο στεφανιαίο αγγείο. Η ΕΤ-1 σε µικρές δόσεις προκαλεί σηµαντικό σπασµό των επικάρδιων κλάδων των στεφανιαίων αρτηριών µέσω δράσης στον Α υποδοχέα της, 98 αλλά και της στεφανιαίας µικροκυκλοφορίας 153 και προκαλεί µυοκαρδιακή ισχαιµία. Η αθηροσκλήρυνση ενισχύει την ευαισθησία των αρτηριών στην ενδοθηλίνη και οδηγεί σε ενίσχυση της αγγειοσυσπαστικής δράση της. 104 Συνεπώς κάποιες από τις αιµοδυναµικές διαταραχές που συνοδεύουν την αγγειοπλαστική µπορεί να σχετίζονται µε την έκκριση ΕΤ-1. Μακροπρόθεσµα αυτή η δράση της ΕΤ-1 θα µπορούσε να σχετίζεται µε υπερπλασία των λείων µυϊκών ινών του στεφανιαίου αγγείου και µε την εµφάνιση επαναστένωσης Οι αθηροσκληρυντικές βλάβες τείνουν να εµφανίζονται σε περιοχές µε χαµηλή διατµητική τάση (shear stress). Η στροβιλώδης ροή όµως που προκαλείται από τη στένωση λόγω της αθηρωµατικής πλάκας και η ισχυρή παλµική ροή λόγω σκλήρυνσης των αγγείων, είναι πιθανόν να ασκούν µηχανικό ερέθισµα πίεσης στο τοίχωµα του αγγείου. 154 Αυτή η δράση θα µπορούσε να οδηγήσει σε απελευθέρωση ΕΤ-1 από τα σηµεία αποθήκευσής της. Η ΕΤ-1 µε τη σειρά της θα µπορούσε να ασκήσει συστηµατική και τοπική δράση σαν αγγειοσυσπαστική ουσία 34,98, ή να επιταχύνει την αθηροσκλήρυνση σαν µιτογόνος και αυξητικός παράγοντας. 124 Αντιϋπερτασικά φάρµακα όπως β-αποκλειστές, αναστολείς ασβεστίου και αναστολείς του µετατρεπτικού ενζύµου, είναι πιθανόν να ασκούν την αντιϋπερτασική και αντι-αθηροσκληρυντική τους δράση µέσω ελάττωσης του ερεθίσµατος απελευθέρωσης της ΕΤ

31 30 VI. Η ενδοθηλίνη κατά τη διενέργεια διαγνωστικών καθετηριασµών. Η απουσία αύξησης της ΕΤ-1 σε οµάδες ελέγχου που υπεβλήθησαν σε διαγνωστικό καθετηριασµό χωρίς αγγειοπλαστική, εισηγείται ότι οι πιθανές ισχαιµικές, οσµωτικές ή νεφροτοξικές δράσεις των σκιαγραφικών φαρµάκων που χρησιµοποιούνται κατά τη διενέργεια αυτών των επεµβάσεων δεν παίζει ρόλο στην αύξηση της ΕΤ ,141,155 VII. Ο πιθανός ρόλος της ενδοθηλίνης στην επαναστένωση µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων αρτηριών Η επαναστένωση αποτελεί το σηµαντικότερο περιοριστικό παράγοντα της µακροχρόνιας αποτελεσµατικότητας της αγγειοπλαστικής. Οι προκεχωρηµένες αποφρακτικές αθηροσκλυρηντικές βλάβες που παρατηρούνται στους ανθρώπους, χαρακτηρίζονται από σηµαντική ινο-υπερπλαστική αντίδραση. Τα επίπεδα της ΕΤ-1, η οποία διαθέτει και ισχυρά µιτογόνο δράση, αυξάνονται κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων αρτηριών, τόσο τοπικά στο στεφανιαίο κόλπο, όσο και στο περιφερικό πλάσµα. Αυτό οδήγησε κάποιους ερευνητές στη διατύπωση της θεωρίας, ότι η ΕΤ-1 πιθανώς να ενέχεται στο µηχανισµό επαναστένωσης. 99,156 Οι ακριβείς µοριακοί µηχανισµοί της επαναστένωσης µετά από αγγειοπλαστική µε ή χωρίς ενδοστεφανιαία πρόθεση δεν είναι γνωστοί. 157 Υπάρχουν όµως πειραµατικές ενδείξεις ότι η ΕΤ-1 πιθανόν να ενέχεται σε αυτούς τους µηχανισµούς. Τα στεφανιαία αγγεία διαθέτουν υποδοχείς Α και Β της ΕΤ-1. Η µεγάλη πλειοψηφία των υποδοχέων στα λεία µυϊκά κύτταρα των αρτηριών είναι τύπου Α. 158 Σε αθηροσκληρυντικές αρτηρίες αυξάνεται η πυκνότητα των υποδοχέων, αλλά η σχετική κατανοµή τους δεν αλλάζει. 159 Σε λεία µυϊκά κύτταρα από ανθρώπινα αγγεία η ΕΤ-1 προκαλεί µιτογένεση ανάλογη της χορηγούµενης δόσης. Αυτή η δράση µεσολαβείται από τον Α υποδοχέα και είναι ανάλογη της πυκνότητάς του. 160 Αυτή η µιτογένεση ενισχύεται σηµαντικά από την προσθήκη αγγειοτενσίνης-ιι στις καλλιέργειες. 161 Η τελευταία δρα συνεργικά µε την ΕΤ-1 σαν µιτογόνο ερέθισµα και πιθανώς τα δύο πεπτίδια να έχουν κοινούς ενδοκυττάριους µοριακούς µηχανισµούς δράσης. 157 Η αγγειοτενσίνη-ιι διεγείρει ισχυρά τη σύνθεση εξωκυττάριας ουσίας σε κυτταρικές καλλιέργειες. 162 Η χρόνια χορήγηση αγγειοτενσίνης- ΙΙ αυξάνει την αρτηριακή πίεση και το πάχος του µέσου χιτώνα µικρών αρτηριών σε επίµυες, αλλά και την ιστική συγκέντρωση ΕΤ Οι Moreau και συν 163, κατέδειξαν ότι

32 31 ο εκλεκτικός ανταγωνιστής του υποδοχέα Α της ΕΤ-1 LU αναστέλλει πλήρως την αγγειακή υπερτροφία, αλλά µόνο µερικώς την αύξηση της αρτηριακής πίεσης. Αυτό πιθανώς σηµαίνει ότι µέρος της δράσης των δυο µιτογόνων (ΕΤ-1 και αγγειοτενσίνης-ιι) είναι ανεξάρτητο της υπερτασικής τους δράσης. Η ΕΤ-1 ασκεί τη µιτογόνο δράση της κυρίως µέσω της πρωτεϊνικής κινάσης-c. 164 Σε αποµονωµένα λεία µυϊκά κύτταρα χοίρων η ΕΤ-1 διεγείρει τη σύνθεση κολλαγόνου τύπου Ι µέσω του υποδοχέα Α. 162 Θεωρείται ότι η ΕΤ-1 στην επαναστένωση και σε άλλες µορφές αγγειακής νόσου (υπέρταση, αθηροσκλήρυνση) συσχετίζεται µε αρτηριακή υπερτροφία και ενεργεί σαν µιτογόνος ουσία σε συνδυασµό µε άλλους αυξητικούς παράγοντες. 165 Η θροµβίνη η οποία εκκρίνεται στο σηµείο της αγγειακής βλάβης και προάγει τη συσσώρευση των αιµοπεταλίων είναι παράλληλα και αυξητικός παράγοντας. 166 Η ίδια ουσία διεγείρει την έκκριση ΕΤ Ο αναστολέας της θροµβίνης ιρουδίνη, αναστέλλει την επαγόµενη από θροµβίνη έκκριση ΕΤ-1 94, και θεωρητικά µπορεί να παρεµποδίσει τις προαναφερόµενες υπερπλαστικές δράσεις της ΕΤ-1. Η χορήγηση ΕΤ-1 σε πειραµατόζωα µετά από µηχανικό τραυµατισµό της καρωτίδας µε µπαλόνι οδηγεί σε συστηµατική υπερτασική απάντηση και σε υπερπλασία του µέσου χιτώνα του αγγείου στις 2 εβδοµάδες. 156 Αυτή η δράση είναι πιο εξεσηµασµένη σε πειραµατόζωα στα οποία χορηγείται µεγαλύτερη δόση του πεπτιδίου. 156 εν είναι όµως γνωστό πόσο συνεισφέρει η άµεση µιτογόνος δράση της ΕΤ-1 στα λεία µυϊκά κύτταρα, ή η υπερτασική απάντηση, ή ακόµα η πιθανή αύξηση ενός άλλου µιτογόνου παράγοντα όπως η αγγειοτενσίνη-ιι που θεωρητικά θα µπορούσε να δρα σαν δεύτερο µήνυµα της ΕΤ Σε µια σειρά εργασιών οι Douglas και συν , επίσης κατέδειξαν ότι η ΕΤ-1 προκαλεί υπερπλασία του έσω χιτώνα της καρωτίδας µετά από αγγειοπλαστική. Εξωγενής χορήγηση ΕΤ-1 σε πειραµατόζωα που είχαν υποβληθεί σε αγγειοπλαστική της καρωτίδας, οδήγησαν σε σηµαντική υπερπλασία του έσω χιτώνα (κατά 65%). 100 Χορήγηση ΕΤ-1 in vitro σε λεία µυϊκά κύτταρα αορτής από επίµυες επάγει αύξηση κατά 9 φορές της χρήσης της 3 Η-θυµιδίνης. 99 Αυτό φαίνεται ότι συµβαίνει µέσω δράσης στον υποδοχέα Α της ΕΤ-1 αφού αναστέλλεται πλήρως από τον ειδικό αναστολέα SB Η οξεία ενδαρτηριακή χορήγηση ΕΤ-1 in vivo (5-500 pmol/kg για 30 λεπτά) µετά από αγγειοπλαστική αυξάνει σηµαντικά την υπερπλασία του µέσου χιτώνα από την πρώτη κιόλας εβδοµάδα. 99 Σε αυτήν την εργασία το φαινόµενο αυτό δεν σχετιζόταν µε τη συστηµατική υπερτασική δράση του πεπτιδίου. Ο ειδικός αναστολέας SB ελάττωσε την υπερπλασία κατά 50%. Ακόµα πιο σηµαντικό είναι το γεγονός ότι µετά από αγγειοπλαστική της καρωτίδας σε πειραµατόζωα, η

33 32 χρόνια χορήγηση ανταγωνιστή του Α υποδοχέα της ΕΤ παρεµποδίζει την υπερπλασία του έσω χιτώνα της αρτηρίας, ενώ αυτό δεν συµβαίνει µε τον ανταγωνιστή του Β υποδοχέα της ΕΤ. 101 Μια σειρά από αναστολείς των υποδοχέων Α και Β της ΕΤ έχουν ελεγχθεί πειραµατικά σχετικά µε την ικανότητά τους να αναστέλλουν την επαναστένωση. Το συχνότερα χρησιµοποιούµενο µοντέλο ήταν η αγγειοπλαστική σε καρωτίδα επίµυος. 99,101, Σε όλες αυτές τις πειραµατικές εργασίες χορηγούνταν στους επίµυες οι αναστολείς για 3 µέρες πριν ως 14-21µέρες µετά την αγγειοπλαστική είτε ενδοπεριτοναϊκά είτε από του στόµατος. Οι αναστολείς αυτοί γενικά ελαττώνουν την υπερπλαστική αντίδραση του έσω αρτηριακού χιτώνα. Σε µια µελέτη σε χοίρους, µετά από αγγειοπλαστική λαγονίων και καρωτίδων, ο εκλεκτικός αναστολέας του υποδοχέα A (7.5 mg/ kg την ηµέρα) παρεµπόδισε την υπερτροφία του έσω και µέσου χιτώνα των αρτηριών και την εναπόθεση κολλαγόνου, επιβεβαιώνοντας έτσι τη θεωρία που είχε αναπτυχθεί από τις in vitro µελέτες. 170 Ανάλογα αποτελέσµατα έχουν αναφερθεί µε τον εκλεκτικό αναστολέα του υποδοχέα Α σε χοίρους µετά από τοποθέτηση ενδοστεφανιαίων προθέσεων. 171 Μετά από 28 ηµέρες θεραπείας µειώθηκε η υπερπλασία του έσω χιτώνα κατά 30%. 171 Όλα αυτά τα πειραµατικά δεδοµένα σε επίµυες και χοίρους, συγκλίνουν στο ότι αποκλεισµός των υποδοχέων Α της ΕΤ-1 οδηγεί σε ελάττωση της επαναστένωσης µετά από αγγειοπλαστική. Εν τούτοις δεν υπάρχουν αρκετές κλινικές µελέτες σε ανθρώπους που να διερευνούν την πιθανή σχέση της ΕΤ-1 µε την επαναστένωση µετά από αγγειοπλαστική των στεφανιαίων ή τον πιθανό ευεργετικό ρόλο των αναστολέων της ΕΤ-1 στην επαναστένωση. Σε µια πρόσφατη εργασία οι Κυριακίδης και συν 172, κατέδειξαν ότι χορήγηση ανταγωνιστών του υποδοχέα Α της ΕΤ-1 κατά τη διενέργεια αγγειοπλαστικής των στεφανιαίων αρτηριών µε τη χρήση ενδοστεφανιαίων προθέσεων (stents) σε ασθενείς µε σταθερή στηθάγχη έχει σαν αποτέλεσµα µια τάση για ελάττωση της επαναστένωσης. Σε µια επίσης πρόσφατη εργασία οι Wainstein και συν 142, κατέδειξαν µια σηµαντική αύξηση της ΕΤ-1 µετά την τοποθέτηση ενδοστεφανιαίων προθέσεων σε ασθενείς µε σταθερή στηθάγχη. Παρά την αρχική αύξηση στα επίπεδα ΕΤ-1 πλάσµατος, δεν ανευρέθη σχέση µεταξύ της ΕΤ-1 και της επαναστένωσης εντός της ενδοστεφανιαίας πρόθεσης στους 6 µήνες. Αυτή η εργασία δηµιουργεί αµφιβολίες για το κατά πόσο ενδοστεφανιαίες προθέσεις καλυµµένες µε ανταγωνιστές της ΕΤ-1 ή η χορήγηση αναστολέων της ΕΤ-1 θα µπορούσαν να παρεµποδίσουν την επαναστένωση.

34 33 Συµπερασµατικά θα µπορούσαµε να πούµε ότι η ΕΤ-1 σε πειραµατικά µοντέλα φαίνεται να παίζει σηµαντικό ρόλο στην επαναστένωση µετά από τραυµατισµό του αρτηριακού ενδοθηλίου, µέσω της µιτογόνου δράσης της στα λεία µυϊκά κύτταρα και της αυξηµένης παραγωγής εξωκυττάριου υλικού στο σηµείο της αγγειακής βλάβης. 157 Ανάλογη δράση φαίνεται να έχει και η αγγειοτενσίνη-ιι (ΑΤ-ΙΙ) και είναι πιθανόν οι αναστολείς του µετατρεπτικού ενζύµου και της ΑΤ-ΙΙ να έχουν ευεργετική δράση. Κλινικές µελέτες µε αναστολείς των υποδοχέων της ΕΤ-1 σε ανθρώπους υπάρχουν ελάχιστες. 53 εν είναι γνωστή η δόση στην οποία πρέπει να χρησιµοποιηθεί ο αναστολέας του υποδοχέα της ΕΤ-1 κλινικά για να έχει ευνοϊκό αποτέλεσµα. εν υπάρχει επίσης κάποιος ισχυρός αναστολέας του µετατρεπτικού της ΕΤ-1 ενζύµου. Θα ήταν ενδιαφέρουσα µια σύγκριση της αναστολής της βιοσύνθεσης της ΕΤ-1 έναντι αναστολής των υποδοχέων της όσον αφορά στην επαναστένωση. VIII. Η βλάβη του ενδοκαρδίου και µυοκαρδίου κατά τη διενέργεια κατάλυσης αρρυθµιών µε ρεύµα ραδιοσυχνότητας Η µέθοδος της κατάλυσης αρρυθµιών µε ρεύµα ραδιοσυχνότητας (radiofrequency ablation) αποτελεί µια ιδιαίτερα αποτελεσµατική και ασφαλή επέµβαση για τη θεραπεία διαφόρων καρδιακών αρρυθµιών, τόσο κοιλιακών όσο και υπερκοιλιακών Ο µηχανισµός θεραπείας είναι καταστροφή ενδοκαρδιακού και µυοκαρδιακού ιστού µέσω της θερµότητας που επάγει το ρεύµα ραδιοσυχνότητας στο άκρο ενός ηλεκτροδίου που τοποθετείται στην περιοχή του ενδοκαρδίου η οποία σχετίζεται µε τη συγκεκριµένη αρρυθµία που επιχειρούµε να θεραπεύσουµε. Η θέρµανση του ηλεκτροδίου επιτυγχάνεται µε διοχέτευση υψίσυχνου εναλασσόµενου ρεύµατος ραδιοσυχνότητας υπό σχετικά χαµηλά ηλεκτρικά δυναµικά (40-70V). Η θερµοκρασία του άκρου του ηλεκτροδίου πρέπει να ξεπεράσει τους o C για να είναι επιτυχής η κατάλυση. Η θερµότητα καταστρέφει το ενδοκάρδιο και µυοκάρδιο που είναι σε επαφή µε το ηλεκτρόδιο, αλλά η πυκνότητα του ρεύµατος µειώνεται ταχύτατα σε συνάρτηση µε την απόσταση από το άκρο του ηλεκτροδίου. Έτσι τελικά µόνο ένα πολύ µικρό τµήµα µυοκαρδίου γειτονικό προς το ηλεκτρόδιο θερµαίνεται εξ επαφής. Η υπόλοιπη βλάβη προκαλείται από επαγωγή θερµότητας µακριά από το άκρο του ηλεκτροδίου προς τους περιβάλλοντες ιστούς. Η θερµική µυοκαρδιακή βλάβη που προκαλείται από το ρεύµα ραδιοσυχνότητας θεωρείται µικρή λόγω του µικρού µεγέθους των ηλεκτροδίων που χρησιµοποιούνται (άκρο ηλεκτροκαθετήρα συνήθως 4mm) και