ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙ ΙΑΤΡΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ Α.Π.Θ. ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ. ΒΑΡΛΑΜΗΣ. ΠΑΝΕΠ. ΕΤΟΣ 2006 2007 Αριθµ.

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΑΙ ΙΑΤΡΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ Α.Π.Θ. ΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Γ. ΒΑΡΛΑΜΗΣ ΠΑΝΕΠ. ΕΤΟΣ 2006 2007 Αριθµ. 1820 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙ ΡΑΣΗΣ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΤΟΥ ΡΟΛΟΥ ΤΗΣ ΕΝ ΟΘΗΛΙΝΗΣ 1 (ΕΤ-1) ΣΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΤΕΦΑΝΙΑΙΑΣ ΝΟΣΟΥ ΣΕ ΠΑΙ ΙΑ ΤΗΣ ΒΟΡΕΙΑΣ ΕΛΛΑ ΑΣ ΖΑΧΑΡΙΑΣ Θ. ΧΑΛΕΜΗΣ ΠΑΙ ΙΑΤΡΟΣ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2006

Η ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΒΑΡΛΑΜΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΜΙΧΑΗΛ ΚΑΡΑΜΟΥΖΗΣ, ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΠΑΡΧΑΡΙ ΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Η ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΒΑΡΛΑΜΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΜΙΧΑΗΛ ΚΑΡΑΜΟΥΖΗΣ, ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΠΑΡΧΑΡΙ ΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΦΑΝΗ ΑΘΑΝΑΣΙΑ ΟΥ, ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΜΑΡΙΑ ΕΜΠΟΡΙΑ ΟΥ, ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΦΩΤΙΟΣ ΠΑΠΑΧΡΗΣΤΟΥ, ΑΝΑΠΛ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΑΡ ΑΡΑΣ, ΕΠΙΚ. ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ «Η έγκρισις της ιδακτορικής ιατριβής υπό της Ιατρικής Σχολής του Αριστοτελείου Πανεπιστηµίου Θεσσαλονίκης, δεν υποδηλοί αποδοχήν των γνωµών του συγγραφέως». (Νόµος 5343/32, άρθρ. 202, παρ. 2 και ν. 1268/82, άρθρ. 50, παρ. 8)

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΙΑΤΡΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΕ ΡΟΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΠΟΝΤΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ

Στη µνήµη του πατέρα µου Θεοφάνη Ζ. Χαλέµη Στη σύζυγό µου Αναστασία για την υποµονή της Στη Χρύσα και στη Σµαρούλα

-7- ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΥΝΤΜΗΣΕΙΣ... 9 ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 13 Ευχαριστίες... 17 ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 21 1. Βασικές και νεώτερες θεωρίες για την αθηρωµάτωση... 21 2. Παθοφυσιολογία της αθηρογένεσης... 23 3. Στάδια εξέλιξης της αθηρωµάτωσης... 25 Β. ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΟΥ ΕΝ ΟΘΗΛΙΟΥ ΣΤΗΝ ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ... 28 1. Το ενδοθήλιο και οι λειτουργίες του... 28 2. Η ενδοθηλίνη 1... 30 3. Ενδοθήλιο και υπερλιπιδαιµία... 34 Γ. Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΤΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ... 35 1. Ο ρόλος των Μονοκυττάρων και των Λεµφοκυττάρων... 35 2. Ο ρόλος των αιµοπεταλίων... 35 3. Ο ρόλος των λείων µυϊκών ινών... 36. Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΟΚΙΝΩΝ... 37 Ε. ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΚΙΝ ΥΝΟΥ ΣΤΕΦΑΝΙΑΙΑΣ ΝΟΣΟΥ... 40 1. Κλασσικοί παράγοντες κινδύνου Σ.Ν... 40 2. Νεώτεροι παράγοντες κινδύνου Σ.Ν.... 41 3. Συσχέτιση παραγόντων κινδύνου µε αθηρωµάτωση... 42 3.1. Λιπίδια... 42 3.2. Αρτηριακή Υπέρταση... 49 3.3. Σακχαρώδης ιαβήτης... 51 ΣΤ. ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ ΚΑΙ ΜΟΡΙΑΚΗ ΓΕΝΕΤΙΚΗ... 53 Ζ. ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ ΚΑΙ ΠΑΙ ΙΚΗ ΗΛΙΚΙΑ... 54 1. Παράγοντες κινδύνου στην παιδική ηλικία... 54 2. Ιδιαιτερότητες των δυσλιπιδαιµιών στα παιδιά... 61

-8- Η. ΡΥΠΑΝΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ... 64 1. Εισαγωγή... 64 2. Είδη αιωρούµενων σωµατιδίων (ΑΣ)... 64 3. Είδη ατµοσφαιρικών ρύπων... 65 4. Επίδραση των ΑΣ στο Αναπνευστικό... 67 5. Επίδραση των ΑΣ στο Καρδιαγγειακό και το ΑΝΣ... 68 6. Επίδραση των ΑΣ στο Αίµα... 69 7. Ενδοθήλιο και αέρια ρύπανση... 70 8. Ρύπανση και παιδί... 71 ΕΙ ΙΚΟ ΜΕΡΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 75 ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ... 75 ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟ ΟΙ... 75 Κριτήρια επιλογής... 75 Πρωτόκολλο διερεύνησης... 76 Ποσοτικός προσδιορισµός βιοχηµικών παραµέτρων... 80 Ειδικά χαρακτηριστικά της µεθόδου προσδιορισµού της ΕΤ-1... 80 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ... 82 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 83 ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 101 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 109 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 111 SUMMARY... 115 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 119

-9- ΑΘΜ = Αθηρωµάτωση ΑΠ = Αρτηριακή Πίεση ΑΣ = Αιωρούµενα Σωµατίδια ΑΥ = Αρτηριακή Υπέρταση ΕΤ-1 = Ενδοθηλίνη 1 ΣΝ = Στεφανιαία Νόσος ΜΣ = είκτης Μάζας Σώµατος ΟΧ = Ολική Χοληστερόλη ΑΝΣ = Αυτόνοµο Νευρικό Σύστηµα ΚΝΣ = Κεντρικό Νευρικό σύστηµα ΝΟ = Μονοξείδιο του Αζώτου ΣΥΝΤΜΗΣΕΙΣ ΒΜΙ = Body Mass Index CRP = C-reactive protein HDL = High Density Lipoproteins LDL = Low Density Lipoproteins PM = Particulate Matter TC = Total Cholesterol TG = Triglycerides TNF = Tumor Necrosis Factor VCAM-1= Vascular Cell Adhesion Molecule-1 ICAM-1 = Intercellular Adhesion Molecule-1 VLDL = Very Low Density Lipoprotein PGI 2 = Prostacyclin EDRF = Endothelium-Derived Relaxing Factor PDGF = Platelet-Derived Growth Factor bfgf = basic Fibroblast Grouth Factor

-10-

-11- «οι άνθρωποι υπό της των ανθράκων ατµίδος καρηβαρούσι και φθείρονται πολλάκις» Αριστοτέλης. Περί αισθήσεως και αισθητών

-12-

-13- ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η µεγάλη συχνότητα της νοσηρότητας και της θνητότητας από αθηροσκληρωτικής αιτιολογίας καρδιαγγειακές παθήσεις, που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια στους λαούς του υτικού Κόσµου και στην Ελλάδα, ώθησε τους ερευνητές σε πληρέστερο έλεγχο των αιτίων που συνδέονται µε την ανάπτυξη των παθήσεων αυτών. Από την άλλη πλευρά, η παραδοχή ότι η αθηροσκλήρωση αρχίζει από την παιδική ηλικία και εξελίσσεται αθόρυβα και ύπουλα, όπως έδειξε η µελέτη Bogalusa, ώστε να εκδηλωθεί µετά την 4η 10ετία, συνήθως, της ζωής µε κάποια από τις µείζονες επιπλοκές της (ισχαιµική καρδιοπάθεια, αιφνίδιο θάνατο, αγγειακό εγκεφαλικό επεισόδιο ή περιφερική αγγειοπάθεια), κατέστησε επιτακτική την ανάγκη για την έγκαιρη αναγνώριση και εξάλειψη των προδιαθεσικών παραγόντων από πολύ νωρίς. Η ακριβής γνώση των παραπάνω παραγόντων, η διαπίστωση της ύπαρξής τους κατά άτοµο ή πληθυσµιακά και η συνολική προληπτική ιατρική παρέµβαση (υγιεινοδιαιτητική ή και φαρµακευτική, όπου χρειάζεται) από την παιδική ηλικία, θα µπορούσε να επιβραδύνει ή και να αποτρέψει την εκδήλωση κάποιας επιπλοκής σε µεγαλύτερη ηλικία. Η αθηρωµάτωση χαρακτηρίζεται από σειρά παθολογοανατοµικών διεργασιών µε βραδεία εξέλιξη, που συµβαίνουν στο τοίχωµα των µεγάλων αρτηριών (πάχυνση και υπέγερση του ενδοθηλίου, όπου εµφανίζονται λιπώδεις ραβδώσεις και ινώδεις πλάκες), µε κατάληξη τη στεφανιαία νόσο. Οι κλασικοί παράγοντες κινδύνου στεφανιαίας νόσου, όπως η αρτηριακή υπέρταση, η παχυσαρκία, η υπερλιπιδαιµία, το κάπνισµα, ο σακχαρώδης διαβήτης, το θετικό οικογενειακό ιστορικό, το φύλο, οι διατροφικές συνήθειες, η έλλειψη άσκησης κ.ά., δεν αρκούν πάντα να εξηγήσουν την εµφάνιση στεφανιαίας νόσου σε ορισµένους ασθενείς, γιατί αδυνατούν να εξηγήσουν τον ακριβή µηχανισµό έναρξης δηµιουργίας της αθηρωµάτωσης των στεφανιαίων αγγείων. Τα τελευταία χρόνια µε τις θεωρίες του Russel Ross, περί φλεγµονώδους φύσεως της αθηρωµάτωσης, δίδεται µια πειστική εξήγηση στο θέµα αυτό. Σήµερα η αθηρωµάτωση θεωρείται µια εξελικτική πολυπαραγοντική νόσος, η οποία δηµιουργείται από την αλληλεπίδραση όλων των κλασικών και των νεότερων παραγόντων κινδύνου, όπου συµµετέχουν γενετικοί, µοριακοί και επίκτητοι περιβαλλοντικοί παράγοντες. Ο τρόπος αλληλεπίδρασης των παραγόντων αυτών δεν είναι απολύτως κατανοητός µέχρι σήµερα. Η διαρκής αναζήτηση των παραγόντων κινδύνου στεφανιαίας νόσου οδήγησε τους ερευνητές στη µελέτη του ρόλου της ρύπανσης του περιβάλλοντος και τις επιπτώσεις της στο καρδιαγγειακό σύστηµα, ενώ ήταν ήδη γνωστές οι βλάβες του αναπνευστικού από την αέρια ρύπανση. Οι µηχανισµοί δράσης της ρύπανσης µελετήθηκαν διεξοδικά και αποδείχτηκε ο

-14- ρόλος των αιωρούµενων σωµατιδίων, τα οποία είτε φαγοκυττώνονται από τα µακροφάγα των κυψελίδων, που µε τη σειρά τους εκκρίνουν κυτοκίνες µε τοξικές δράσεις στο κυκλοφορικό σύστηµα, είτε απορροφώνται αυτούσια και διεισδύουν στα τριχοειδή των κυψελίδων και µε την κυκλοφορία του αίµατος κατευθύνονται σε διάφορα όργανα-στόχους. Η ενδοθηλίνη 1 (ΕΤ-1) είναι ισχυρή αγγειοσυσπαστική ουσία, που παράγεται από το ενδοθήλιο των αγγείων σε καταστάσεις stress (όπως σε ισχαιµία), ή και µετά την επίδραση παραγόντων όπως διάφορες κυτοκίνες. Αυτές ενεργοποιούν τους µηχανισµούς παραγωγής της ΕΤ-1, µε τελικό αποτέλεσµα την αγγειοσύσπαση και αυξηµένη αθηρογένεση των στεφανιαίων αρτηριών και της αορτής. Πρόσφατες µελέτες απέδειξαν την έντονη αγγειοσύσπαση σε υγιή άτοµα µετά από εισπνοή σωµατιδίων ΡΜ 2,5 και όζοντος (Ο 3), στην οποία ενοχοποιείται ο µηχανισµός παραγωγής ενδοθηλίνης, ανάλογος µε τον µηχανισµό παραγωγής της κατά το κάπνισµα, ο οποίος σχετίζεται µε την παραγωγή και δράση ελευθέρων ριζών οξυγόνου. Με βάση τα δεδοµένα αυτά ο σκοπός της παρούσας µελέτης ήταν αφενός η καταγραφή των παραγόντων κινδύνου για στεφανιαία νόσο σε παιδιά (µαθητές Γυµνασίου) τριών διαφορετικών περιοχών της Βόρειας Ελλάδας και η σύγκριση µεταξύ τους, αφετέρου ο προσδιορισµός της ΕΤ-1 στο πλάσµα των παιδιών αυτών, η συσχέτισή της µε την ρύπανση του αέρα, αλλά και µε τους άλλους παράγοντες κινδύνου. Παρόµοια µελέτη δεν έχει αναφερθεί στην Ελληνική και ξένη βιβλιογραφία. Επιλέχτηκαν τρεις διαφορετικές πόλεις: η Αρναία Χαλκιδικής, κτισµένη σε δασώδη περιοχή στους πρόποδες του όρους Χολοµών και µε µηδενική βιοµηχανική ή αστικού τύπου ρύπανση, περιοχή της Θεσσαλονίκης, µε αστικού τύπου ρύπανση και η Πτολεµαΐδα µε βιοµηχανικού τύπου ρύπανση. Οι µετρήσεις συγκρίθηκαν µεταξύ τους και τα αποτελέσµατα, µετά από στατιστική ανάλυση, περιγράφονται στην παρούσα µελέτη. Η µελέτη χωρίστηκε στα εξής µέρη: 1. Πρόλογος 2. Γενικό µέρος: Γίνεται ανασκόπηση των βασικών γνώσεων και των σύγχρονων δεδοµένων για: α) την παθοφυσιολογία της αθηρογένεσης β) τους παράγοντες κινδύνου για Στεφανιαία Νόσο (ΣΝ) γενικά αλλά και ειδικότερα κατά την παιδική ηλικία γ) τη ρύπανση του περιβάλλοντος και τη σχέση της µε το καρδιαγγειακό σύστηµα. 3. Ειδικό µέρος: Περιγράφονται: α) Ο σκοπός της µελέτης

-15- β) Το «υλικό» και η µέθοδος µελέτης, το πρωτόκολλο διερεύνησης και η στατιστική ανάλυση γ) Αποτελέσµατα: Αναφέρονται αναλυτικά τα ευρήµατα της µελέτης και παρατίθενται πίνακες και σχεδιαγράµµατα δ) Συζήτηση: Αναλύονται τα ευρήµατα και συσχετίζονται µε τα νεότερα βιβλιογραφικά δεδοµένα. ε) Συµπεράσµατα στ) Περίληψη στην Ελληνική και Αγγλική γλώσσα. 4. Βιβλιογραφία.

-16-

-17- Ευχαριστίες Η διδακτορική αυτή διατριβή πραγµατοποιήθηκε στην Παιδιατρική Κλινική του Α.Π.Θ. και στο εργαστήριο Βιοχηµείας της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ. Η πραγµατοποίηση της µελέτης αυτής έγινε δυνατή χάρη στη συµβολή και την συµπαράσταση ορισµένων ανθρώπων, τους οποίους αισθάνοµαι την ανάγκη να ευχαριστήσω και από τη θέση αυτή. Ιδιαίτερα οφείλω να ευχαριστήσω θερµά τον καθηγητή κ. Γεώργιο Βαρλάµη, Παιδοκαρδιολόγο, ιευθυντή της Παιδιατρικής Κλινικής του Α.Π.Θ. και πρώτο επιβλέποντα της τριµελούς επιτροπής, για την υπόδειξη του θέµατος, την παρακολούθηση της εξέλιξης της διατριβής µου και την πολύτιµη επιστηµονική καθοδήγησή του µέχρι την ολοκλήρωσή της. Τον καθηγητή Καρδιολογίας κ. Γεώργιο Παρχαρίδη ευχαριστώ θερµά. Τον κ. Μιχάλη Καραµούζη, Αναπληρωτή Καθηγητή Βιοχηµείας της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ. και τρίτο µέλος της τριµελούς επιτροπής, ευχαριστώ για την αµέριστη συµπαράστασή του και τις καθοριστικές υποδείξεις του για την ολοκλήρωση της µελέτης. Οφείλω χάριτες στον αείµνηστο Αναπληρωτή Καθηγητή και πρώην ιευθυντή της Παιδιατρικής Κλινικής του Α.Π.Θ. Στέργιο Καραµπέρη. Ευχαριστώ επίσης την κα Μαρία Εµποριάδου, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια της Β Παιδιατρικής Κλινικής του ΑΠΘ, Παιδοπνευµονολόγο, για την πολύτιµη βοήθειά της σε θέµατα της αρµοδιότητάς της, την κα Τσαχειρίδου Ειρήνη, Παιδίατρο, ιευθύντρια της Παιδιατρικής Κλινικής του Μποδοσάκειου Νοσοκοµείου Πτολεµαΐδας για τη βοήθεια και συνεργασία της, τον κο Κυφωνίδη ηµήτριο, Παιδίατρο, επιµελητή του Μποδοσάκειου Νοσοκοµείου Πτολεµαΐδας για την πολλαπλή βοήθεια και συνεργασία του, την κα Σαρατσέντο Μαρία, Μικροβιολόγο, επιµελήτρια του Μποδοσάκειου Νοσοκοµείου Πτολεµαΐδας, για τη βοήθεια και συνεργασία της, την κα Χούλιαζη Ευτέρπη, Μικροβιολόγο, επιµελήτρια του Κέντρου Υγείας Παλαιοχωρίου Χαλκιδικής, για τη βοήθεια και συνεργασία της στην επεξεργασία των δειγµάτων, τις τεχνολόγους Μαθιουδάκη Ζαµπία και Τζιότζιου Αναστασία του Κέντρου Υγείας Παλαιοχωρίου Χαλκιδικής, για τη βοήθεια και συνεργασία τους, την κα Βασιλική Χαλέβα για τη βοήθειά της στη στατιστική ανάλυση των δεδοµένων, το Παιδαγωγικό Ινστιτούτο για την έγκριση της έρευνάς µας,

-18- το Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευµάτων για την έγκριση διεξαγωγής της έρευνας και τη χορήγηση σχετικής αδείας.(αρ. Πρωτ. 13525/Γ2/8-2-02), τους Συλλόγους γονέων και κηδεµόνων των Γυµνασίων Αρναίας Χαλκιδικής, 13 ου Θεσσαλονίκης και 2 ου Πτολεµαΐδας για τη συµµετοχή τους στο πρόγραµµα ενηµερωτικών οµιλιών προς τους γονείς και τέλος τις ιευθύνσεις των ανωτέρω Γυµνασίων για τη συνεργασία τους στη διεξαγωγή της έρευνας.

-19- ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

-20-

-21- Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Α.1. ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΝΕΩΤΕΡΕΣ ΘΕΩΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ Οι πρώτες θεωρίες για την αθηρογένεση ενοχοποιούσαν την απλή συσσώρευση των λιπιδίων στο αγγειακό τοίχωµα. Προδιαθεσικοί παράγοντες για τη διαδικασία αυτή, σε συνδυασµό µε κατάλληλες συνθήκες, θεωρήθηκαν η υπερλιπιδαιµία, η αρτηριακή υπέρταση, η παχυσαρκία, το κάπνισµα κ. α. Η µοριακή βιολογία και η εξέλιξη των διαφόρων εργαστηριακών µεθόδων, έκανε δυνατή, τα τελευταία χρόνια, την καλύτερη µελέτη και κατανόηση των µηχανισµών ανάπτυξης της αθηροσκλήρυνσης (Ross 1999). Από µεγάλες πληθυσµιακές µελέτες που έχουν αρχίσει πρακτικά το 1951 και συνεχίζονται χωρίς διακοπή µέχρι σήµερα, (Framingham, Bogalusa), έχει αποδειχθεί ότι για να εγκατασταθεί και να συνεχιστεί η αθηρωµάτωση, συµβάλλουν ορισµένοι παράγοντες, που ονοµάστηκαν «πρωτεύοντες παράγοντες κινδύνου» και που διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: Α. Μη τροποποιήσιµους: Φυλή, φύλο, ηλικία, κληρονοµικότητα Β. Τροποποιήσιµους: Κάπνισµα, υπερχοληστερολαιµία, παχυσαρκία, σακχαρώδης διαβήτης, αρτηριακή υπέρταση, καθιστική ζωή, άγχος, κατάθλιψη Νεώτερες µελέτες και έρευνες απέδειξαν ότι «δευτερεύοντες παράγοντες κινδύνου» είναι η αύξηση του ουρικού οξέος, του ινωδογόνου, της οµοκυστεΐνης και της C- αντιδρώσας πρωτεΐνης (Ridker 2000). Πρόσφατα διαπιστώθηκε ότι στους παράγοντες κινδύνου πρέπει να προστεθούν η νόσηση σε παιδική ηλικία από νόσο του Kawasaki και η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου (Cheung και συν. 2004). Από τους παραπάνω παράγοντες οι λιποπρωτεΐνες φαίνεται ότι παίζουν τον πιο αποφασιστικό ρόλο στην εξέλιξη της αθηρωµατικής διαδικασίας. Η αύξηση των LDL συνεπάγεται αυξηµένο κίνδυνο στεφανιαίας νόσου (ΣΝ), ενώ, αντίθετα, η µείωσή τους ελαττώνει τις πιθανότητες µελλοντικής ΣΝ (Strong 1991). Μελέτες των τελευταίων ετών έχουν ενοχοποιήσει την αλληλεπίδραση των LDL µε τα ενδοθηλιακά κύτταρα, τις λείες µυϊκές ίνες και τα µακροφάγα του αρτηριακού τοιχώµατος ως τον κύριο µηχανισµό δηµιουργίας πρώιµων αθηρωµατικών βλαβών (Lusis 2000). Ένας άλλος ανεξάρτητος παράγοντας κινδύνου φαίνεται ότι είναι οι HDL λιποπρωτεΐνες και η απολιποπρωτεΐνη Α1, των οποίων τα χαµηλά επίπεδα συνεπάγονται αυξηµένο κίνδυνο ισχαιµικής νόσου του µυοκαρδίου, ενώ οι υψηλές συγκεντρώσεις θεωρούνται προστατευτικές (Gordon και συν. 1989, Uiterwaal και συν. 1996). Τα τριγλυκερίδια δεν φαίνεται να επηρεάζουν άµεσα τη διαδικασία της αθηρωµάτωσης, αλλά συνδέονται έµµεσα µ αυτήν σε συνδυασµό µε µειωµένες τιµές της HDL (Castelli 1992, Assmann και συν.1992). Επίσης

-22- έχουν παρατηρηθεί πολλές διαταραχές της πήξης σε άτοµα µε υπερτριγλυκεριδαιµία (Doggen και συν.2004). Οι αθηρωµατικές πλάκες προσβάλουν κυρίως το εγγύς τµήµα των στεφανιαίων αρτηριών και περιέχουν µεγάλες ποσότητες λιποπρωτεϊνών χαµηλής πυκνότητας (LDL). Η εναπόθεσή τους και εν συνεχεία η παρατηρούµενη ανάπτυξη µυϊκού, κολλαγόνου και ελαστικού ιστού σε συνδυασµό µε εκφύλιση αυτού και εναπόθεση αλάτων ασβεστίου πιθανότατα αρχίζει µετά από κάποιον τραυµατισµό του ενδοθηλίου. Σε περίπτωση δυσλειτουργίας ή βλάβης του ενδοθηλίου από µηχανικά (κάκωση) ή χηµικά αίτια (υπερλιπιδαιµία, υπέρταση, σακχαρώδης διαβήτης), διαταράσσεται η ενδοθηλιακή λειτουργία µε παραγωγή θροµβογόνων παραγόντων, συµµετέχοντας στην όλη αθηρωµατική διαδικασία (Gimbrone 1995). Η προσκόλληση των µονοκυττάρων και ακολούθως των αιµοπεταλίων στο αγγειακό ενδοθήλιο συµβαίνει κατά το πολύ πρώιµο στάδιο διεργασίας ανάπτυξης της αθηρωµάτωσης, µε µεσολαβητές στη διαδικασία αυτή τις σελεκτίνες Ρ και Ε. Αυτές σε σχέση και µε τις χαµηλές τιµές της HDL θεωρούνται οι σηµαντικότεροι παράγοντες για αθηρωµάτωση (Kavazarakis και συν. 2002). (Εικόνα 1) Μελέτες σε ειδικά εργαστήρια πάνω σε πειραµατόζωα αλλά και στις ίδιες τις αθηρωµατικές πλάκες, οδήγησαν στην τροποποίηση της αρχικής θεωρίας της «απάντησης στη βλάβη», που θεωρούσε την ενδοθηλιακή βλάβηαπογύµνωση ως αρχή της δηµιουργίας της αθηρωµατικής πλάκας. Όταν ο Russel Ross και οι συνεργάτες του δηµοσίευσαν το 1986 την τροποποιηµένη θεωρία της απάντησης στη βλάβη, τόνισαν για πρώτη φορά το ρόλο των µακροφάγων και των κυτταροκινών στα αρχικά στάδια της αθηρογένεσης. Στη νέα αυτή θεωρία αναγνωρίζεται για πρώτη φορά ο ρόλος του ενδοθηλίου των αγγείων, το οποίο θεωρείται όχι απλά ένας φραγµός, αλλά ζωντανός ιστός µε ιδιαίτερες δικές του λειτουργίες και δραστηριότητες. Με βάση τη θεωρία αυτή, στη θέση της ενδοθηλιακής βλάβης αρχικά προκαλείται δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και κάθε χαρακτηριστική βλάβη της αθηρωµάτωσης παριστά ένα διαφορετικό στάδιο µιας χρόνιας φλεγµονώδους διεργασίας στο αρτηριακό τοίχωµα, µε τελικό αποτέλεσµα το σχηµατισµό µόνιµης βλάβης στα αγγεία. Η φλεγµονή αναγνωρίζεται ως κύριος µηχανισµός ανάπτυξης της αθηροσκλήρυνσης στα διάφορα στάδια της νόσου, ενώ τα κύτταρα που λαµβάνουν µέρος είναι κυρίως τα µακροφάγα, προερχόµενα από τα µονοκύτταρα, και ειδικοί τύποι Τ-λεµφοκυττάρων (Hansson and Libby 1996, Ross 1999). (Εικόνα 1)

-23- Εικόνα 1: Είσοδος των µακροφάγων και µετασχηµατισµός τους σε αφρώδη κύτταρα µετά από την πρόσληψη τροποποιηµένων LDL (Libby 2001). Ο ρόλος των µακροφάγων στη διαδικασία της αθηροσκλήρυνσης αποδείχθηκε µε την ανακάλυψη από τους Brown και Goldstein το 1983 των υποδοχέων ρακοσυλλεκτών (scavenger receptors) στην επιφάνεια των µακροφάγων, οι οποίοι αναγνωρίζουν τις τροποποιηµένες LDL λιποπρωτεΐνες. Η πρόσληψη των λιποπρωτεϊνών αυτών µέσω των υποδοχέων ρακοσυλλεκτών οδηγεί στη δηµιουργία των αφρωδών κυττάρων. Η µελέτη των µακροφάγων κατέδειξε ότι δεν είναι απλά φαγοκύτταρα που προσλαµβάνουν την χοληστερόλη, αλλά παράγουν επίσης µια ποικιλία κυτταροκινών, αυξητικών παραγόντων και ενζύµων (Ross 1999). A.2. ΠΑΘΟΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΑΘΗΡΟΓΕΝΕΣΗΣ Η αθηρογένεση θεωρείται σήµερα φλεγµονώδης διεργασία του αγγειακού τοιχώµατος (Ross 1999). Στη πράξη είναι ένας πολύπλοκος µηχανισµός που περιλαµβάνει διάφορα στάδια. Αρχικά προκαλείται δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και αύξηση του αριθµού των µορίων προσκόλλησης στην κυτταρική επιφάνεια. Αργότερα συναθροίζονται τα µακροφάγα, τα µονοκύτταρα και τα λεµφοκύτταρα (Moreno1994). Στα σηµεία της ενδοθηλιακής βλάβης απελευθερώνονται κυτταροκίνες, ενώ σαν απάντηση στους αρχικούς µεσολαβητές παράγονται στο ήπαρ το διακυτταρικό µόριο προσκόλλησης 1 (ICAM-1), το αγγειακό µόριο προσκόλλησης 1 (VCAM-1), η Ε-σελεκτίνη και η C- αντιδρώσα πρωτείνη (CRP), το ινωδογόνο και το αµυλοειδές ορού (Bhatt και συν. 2003, Andre και συν. 2002, Shishehbor και συν 2003).

-24- Σήµερα επικρατεί η άποψη ότι οι διάφοροι παράγοντες κινδύνου ΣΝ αρχικά βλάπτουν τη λειτουργία του ενδοθηλίου µε αποτέλεσµα την αύξηση της διαπερατότητάς του στις LDL και στα άλλα στοιχεία του πλάσµατος. Η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου οδηγεί σε αυξηµένη σύνθεση ενδοθηλίνης και µειωµένη αγγειακή έκφραση του ΝΟ, µε αποτέλεσµα την αγγειοσύσπαση (Βυζαντιάδης 2003). Το VCAM-1 συνενώνεται µε τα µονοκύτταρα-µακροφάγα και τα Τ- λεµφοκύτταρα. Μόλις προσκολληθούν, τα µονοπύρηνα εισέρχονται στο αρτηριακό τοίχωµα σαν απάντηση στα χηµειοτακτικά ερεθίσµατα. Εκεί υφίστανται διαφοροποίηση σε µακροφάγα ειδικού τύπου, τα lipid-laden αφρώδη κύτταρα. Η είσοδος των LDL στον υπενδοθηλιακό χώρο οδηγεί σε οξείδωσή τους και σχηµατισµό οξειδωµένων µορφών λιπιδίων, που είναι σε θέση να προκαλέσουν φλεγµονή. Οι οξειδωµένες LDL είναι ιδιαίτερα τοξικές ουσίες, καθώς προκαλούν βλάβη στο ενδοθήλιο και µειώνουν την απελευθέρωση του ΝΟ. Προσλαµβάνονται από τα µακροφάγα µέσω των ειδικών υποδοχέων ρακοσυλλεκτών, τα οποία µετατρέπονται σε αφρώδη κύτταρα (Steinberg 1997, Navab και συν. 1996). Η προσκόλληση των λευκοκυττάρων, η χηµειοταξία και η ενεργοποίηση των κυττάρων που συµβαίνουν στο πρώιµο αθήρωµα, όπως περιγράφηκε, αντιπροσωπεύουν τα βήµατα µιας τυπικής φλεγµονώδους απάντησης. Το αφρώδες κύτταρο, πλούσιο σε λιποειδή, αποτελεί το πρώτο στάδιο δηµιουργίας της αθηρωµατικής πλάκας. (Εικόνα 2). Εικόνα 2: α) είσοδος LDL, οξείδωσή και φαγοκύττωσή τους από τα µακροφάγα, τα οποία µετασχηµατίζονται σε αφρώδη κύτταρα, β) µετασχηµατισµός των λείων µυϊκών ινών σε αφρώδη κύτταρα (hptt/www.netterimages.com/).

-25- Α.3. ΣΤΑ ΙΑ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΤΗΣ ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗΣ 1 ο στάδιο (αναστρέψιµο): Λιπώδεις γραµµώσεις (fatty steak) Οι λιπώδεις γραµµώσεις (ή ραβδώσεις) εµφανίζονται ήδη από τη βρεφική ηλικία (Ikari και συν. 1999). Νεώτερες µελέτες έχουν δείξει ότι ακόµη και τα έµβρυα εγκύων γυναικών µε υπερχοληστερολαιµία υπόκεινται σε αυξηµένο κίνδυνο ανάπτυξης αθηρωµάτωσης (Napoli και συν. 1999). Οι βλάβες αυτές είναι σαφώς φλεγµονώδεις και αποτελούνται από µακροφάγα και Τ-λεµφοκύτταρα. Τα µακροφάγα προέρχονται από τα µονοκύτταρα που µετανάστευσαν στον υπενδοθηλιακό χώρο και θα δώσουν τη γένεση των αφρωδών κυττάρων. Στα άτοµα µε υπερχοληστερολαιµία η συνάθροιση των κυττάρων αυτών στον έσω χιτώνα των αγγείων ακολουθείται από εναπόθεση λιπιδίων. 2 ο στάδιο (µη αναστρέψιµο): Σχηµατισµός αθηρωµατώδους πλάκας -(Εφηβική, ενήλικη ζωή) Όταν το φλεγµονώδες ερέθισµα επιµένει, οι λιπώδεις ραβδώσεις µπορούν να εξελιχθούν σε πιο επιπεπλεγµένες µορφές αθηροσκλήρυνσης, όπως είναι η ινώδης πλάκα. Η διεργασία αυτή επιτυγχάνεται µε την ενεργοποίηση και µετανάστευση των λείων µυϊκών κυττάρων της έσω στιβάδας στον έσω χιτώνα, µέσω του ελαστικού πετάλου, και την απελευθέρωση από αυτά µακροµοριακών εξωκυττάριων ουσιών, όπως κολλαγόνου, ελαστίνης και διαφόρων πρωτεογλυκανικών µορίων (Εικόνα 2). Τα µακροφάγα και τα Τ-λεµφοκύτταρα εκκρίνουν κυτταροκίνες, και παράγοντα νέκρωσης του όγκου (TNF). Τα λεία µυϊκά κύτταρα εκκρίνουν αυξητικούς παράγοντες, όπως ο PDGF και ο bfgf, προκαλώντας µε τον τρόπο αυτό τη διαφοροποίηση των λείων µυϊκών ινών αλλά και τη µετανάστευσή τους (Ross 1999). (Εικόνα 3,4) Μονοκύτταρα Αφρώδη κύτταρα Τ-λεµφοκύτταρα Λείες µυϊκές ίνες Εικόνα 3: Σχηµατική παράσταση της µετανάστευσης και µετασχηµατισµού των µονοκυττάρων και των λείων µυϊκών ινών σε αφρώδη κύτταρα (Hajjar D.P., Nicholson A.C. American Scientist 1995;83:460-467)

-26Παραγωγή κυτοκινών από µακροφάγα και Τ- κύτταρα Ινώδης πλάκα Λείες µυικές ίνες Εικόνα 4: Σχηµατική παράσταση των φλεγµονωδών διεργασιών που οδηγούν στη δηµιουργία της αθηρωµατικής πλάκας (Lusis AJ. Nature 2000;407:233-41) 3ο στάδιο: Ρήξη της αθηρωµατικής πλάκας (ενήλικη ζωή) Το τοίχωµα των αρτηριών, από ένα σηµείο και µετά, δεν µπορεί να συνεχίσει άλλο την αντιρροπιστική του αναδιαµόρφωση (remodeling) και έτσι η αθηρωµατώδης βλάβη προβάλλει µέσα στον αυλό µεταβάλλοντας τη ροή του αίµατος και προκαλώντας τις οξείες επιπλοκές της αθηροσκλήρυνσης, όπως την ασταθή στηθάγχη ή σε περίπτωση ρήξης της πλάκας, το οξύ έµφραγµα του µυοκαρδίου. (Εικόνα 5,6) Ρήξη του ενδοθηλίου, έξοδος της πλάκας και σχηµατισµός του θρόµβου Επασβέστωση της ινώδους πλάκας Εικόνα 5: α) Επασβέστωση της ινώδους πλάκας β) Ρήξη του ενδοθηλίου και προβολή του θρόµβου εντός του αυλού (Lusis AJ. Nature 2000;407:233-41)

-27- Εικόνα 6: Σχηµατική παράσταση των διαφόρων σταδίων της αθηρωµάτωσης (R.Ross, N Engl J Med 1999;340:115-126).

-28- Β. ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΟΥ ΕΝ ΟΘΗΛΙΟΥ ΣΤΗΝ ΑΘΗΡΩΜΑΤΩΣΗ Β.1. ΤΟ ΕΝ ΟΘΗΛΙΟ ΚΑΙ ΟΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΟΥ Το ενδοθήλιο είναι µονήρης χιτώνας κυττάρων που καλύπτει το εσωτερικό όλων των αιµοφόρων αγγείων. Η πιο γνωστή λειτουργία του είναι η δράση του ως διαπερατός φραγµός ανταλλαγής αλλά και ενεργητικής µεταφοράς ουσιών. Το ενδοθήλιο είναι όργανο που κατασκευάζει και εκκρίνει διάφορες ουσίες που δρουν τοπικά αλλά και αποµακρυσµένα, επηρεάζοντας το βαθµό του αγγειακού τόνου. Οι ουσίες αυτές είναι το οξείδιο του αζώτου (ΝΟ), η προστακυκλίνη και η αδενοσίνη, που είναι παράγοντες χάλασης. Επίσης παράγει και παράγοντες αγγειοσύσπασης, όπως η ενδοθηλίνη, οι λευκοτριένες και η αγγειοτανσίνη ΙΙ. (Εικόνα 7) Εικόνα 7: Παράγοντες που επηρεάζουν το ενδοθήλιο και ουσίες που εκκρίνονται από αυτό. (Ράµµος - Κούλιας 1997 σελ. 47). Τα ενδοθηλιακά κύτταρα είναι µεταβολικώς ενεργά, διότι προσλαµβάνουν και µετατρέπουν διάφορες ουσίες όπως τη νοραδρεναλίνη, τη σεροτονίνη και διάφορες προσταγλανδίνες. Οι πολύ σηµαντικές αυτές λειτουργίες του ενδοθηλίου είναι ευάλωτες σε τραύµα οφειλόµενο στην υποξία, στην έκθεση σε κυτοκίνες, ενδοτοξίνες, νικοτίνη και χοληστερίνη, όπως και σε κάθε είδους stress. Αντιδρώντας στο τραύµα αυτό τα ενδοθηλιακά κύτταρα ενεργοποιούνται µε τελικό αποτέλεσµα την

-29- αγγειοσύσπαση, τη θρόµβωση, τη συγκόλληση των λευκοκυττάρων και τον πολλαπλασιασµό των λείων µυϊκών κυττάρων. Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία έχει ως αποτέλεσµα την παραγωγή ουσιών µε τροποποιητική δράση στον τόνο του υποκείµενου µυϊκού χιτώνα, καθώς και την παραγωγή «νέων» ουσιών που ασκούν αναβολική δράση στα µυοκύτταρα των αγγείων, µε τελικό αποτέλεσµα την επαναδιαµόρφωση της αγγειακής δοµής (vascular remodeling). (Εικόνες 8 και 9) Εικόνα 8: Αγγειοδιασταλτικές ουσίες (PGI 2 = προστακυκλίνη, EDHF = ενδοθηλιακός παράγοντας υπερπόλωσης) µε προέλευση το ενδοθήλιο, που εκκρίνονται µε τη µεσολάβηση του ΝΟ, µετά από την επίδραση διαφόρων ουσιών, όπως βραδυκινίνη, σεροτονίνη, θροµβίνη, ακετυλοχολίνη, ενδοτοξίνη (Ράµµος - Κούλιας 1997). Τα ενδοθηλιακά κύτταρα παίρνουν ενεργό µέρος στην ανάπτυξη της φλεγµονής και της αθηροσκλήρυνσης και έχουν πολλαπλές δράσεις, όπως: α) Αντιπηκτική-αντιθροµβωτική δράση καθώς εµποδίζουν τη συνάθροιση των αιµοπεταλίων και το σχηµατισµό θρόµβου, συνθέτοντας και απελευθερώνοντας σειρά αντιπηκτικών και αντιθροµβωτικών ουσιών. β) Ρύθµιση βασικού αγγειακού τόνου, που προκαλείται µε τη σύνθεση αγγειοδραστικών ουσιών, όπως της προστακυκλίνης (PGI2) και παραγώγων λευκοτριενών (που δρουν είτε αγγειοδιασταλτικά είτε αγγειοσυσπαστικά), του ενδοθηλιακού παράγοντα χάλασης (EDRF) και της ενδοθηλίνης. γ) Μεταφορά µακροµοριακών ουσιών από το πλάσµα στο αρτηριακό τοίχωµα δ) Λειτουργία ως φραγµού διαπερατότητας

-30- ε) Σύνθεση µακροµοριακών ουσιών συνδετικού ιστού, όπως κολλαγόνου, πρωτεϊνών τύπου βασικής µεµβράνης και πρωτεογλυκανών. στ) Τροποποίηση ουσιών πλάσµατος, όπως των λιποπρωτεϊνών. ζ) Τροποποίηση των LDL τον πλάσµατος, οι οποίες οξειδώνονται κατά τη µεταφορά τους δια µέσου των ενδοθηλιακών κυττάρων στον έσω χιτώνα των αγγείων (Λευκός 2000). Εικόνα 9: Αγγειοσυσταλτικές ουσίες (ΕΤ-1 = ενδοθηλίνη 1, ΑΙ και ΑΙΙ = αγγειοτανσίνη Ι και ΙΙ) µε προέλευση το ενδοθήλιο, µετά την επίδραση διαφόρων ουσιών και παραγόντων. (Ράµµος - Κούλιας 1997) B.2. Η ΕΝ ΟΘΗΛΙΝΗ -1 Γενικά Μεταξύ των αγγειοσυσταλτικών ουσιών µε ενδοθηλιακή προέλευση είναι οι ενδοθηλίνες, µε κύριο εκπρόσωπο την ενδοθηλίνη 1 (ΕΤ-1). Η οικογένεια των ενδοθηλινών αποτελείται από τρία διαφορετικά ισοπεπτίδια (ΕΤ-1, ΕΤ-2, ΕΤ-3), αποτελούµενα από 21 αµινοξέα, που διαφέρουν στη δοµή τους µόνο σε 2-6 αµινοξέα. Κάθε µια κωδικοποιείται από διαφορετικό γονίδιο. Η ανακάλυψή τους έγινε µόλις το 1988 στην Ιαπωνία από την οµάδα του Masaki (Yanagisawa και συν. 1988). Προηγήθηκαν µερικές αναφορές για αγγειοσυσπαστικές ουσίες που εκκρίνονταν από το ενδοθήλιο (Vane και συν. 1984). Την ανακάλυψή τους ακολούθησε σειρά δηµοσιεύσεων µε διαρκώς αυξανόµενο ρυθµό (Kloog και συν. 1988, Inoue και συν. 1989).

-31- Για την ονοµασία των νεοανακαλυφθέντων ουσιών χρησιµοποιήθηκε η ελληνική λέξη «ενδοθηλίνη», επειδή οι πρώτοι ερευνητές συσχέτισαν την έκκριση τους µε το ενδοθήλιο των αγγείων. Σήµερα θεωρείται δεδοµένο ότι αυτές παράγονται και από άλλα κύτταρα π.χ. τα µυοκύτταρα. Η ΕΤ-1 παράγεται σε µεγαλύτερες ποσότητες σε σχέση µε τις άλλες και είναι η πιο δραστική στην ανθρώπινη καρδιά (Kramer και συν. 1992). Η δοµή και η δράση των ενδοθηλινών είναι παραπλήσια µε αυτή της σαφρατοξίνης, που είναι πεπτίδιο του δηλητηρίου των φιδιών (Kloog και συν. 1988). Το µοριακό βάρος τους είναι 2492 Dalton και το µόριό τους περιέχει 4 µόρια κυστεΐνης, τα οποία, ανά δύο, σχηµατίζουν δισουλφιδικούς δεσµούς. (Εικόνα 10) Εικόνα 10: Σχηµατική απεικόνιση της µοριακής δοµής της ανθρώπινης ενδοθηλίνης. Ράµµος Κούλιας 1997 Η βιοσύνθεση των ενδοθηλινών αρχίζει µε την προ-προενδοθηλίνη, ή «µεγάλη» ενδοθηλίνη (big endothelin), µε 38 αµινοξέα, η οποία µε τη δράση του µετατρεπτικού ενζύµου της ενδοθηλίνης µετατρέπεται σε ενδοθηλίνη-1 µε 21 αµινοξέα (Inoue και συν. 1989). Μετά τη σύνθεσή της η ΕΤ-1 εισέρχεται στη κυκλοφορία ή διαχέεται στις υποκείµενες λείες µυϊκές ίνες. Η σύνθεσή της πυροδοτείται από πολλούς παράγοντες, όπως ορµονικοί πυροδότες, τοπικοί διαµεσολαβητές, όπως κυτοκίνες και ιντερλευκίνη-1 (IL- 1), και από τη παρουσία φυσικοχηµικών παραγόντων, όπως η χαµηλή τάση οξυγόνου (Yanagisawa και συν. 1988). Η αποµάκρυνση από τον ενδοαγγειακό χώρο της ΕΤ-1 γίνεται από τους νεφρούς και τους πνεύµονες κυρίως, αλλά και από το ίδιο το αγγειακό ενδοθήλιο µε πρωτεολυτική διάσπαση (Wagner και συν. 1992 Weitzberg και συν. 1993).

-32- ράσεις της ενδοθηλίνης Η ΕΤ-1 συνδέεται µε ειδικούς υποδοχείς, µέσω των οποίων ασκεί την ενδοκυττάρια δράση της. Έχουν διαπιστωθεί δύο τύποι υποδοχέων της, οι ΕΤ Α και οι ΕΤ Β. Οι ΕΤ Α υποδοχείς βρίσκονται κυρίως στα λεία µυϊκά κύτταρα των αγγείων και στα µυοκαρδιακά κύτταρα και προκαλούν αγγειοσύσπαση και πολλαπλασιασµό των κυττάρων. Οι ΕΤ Β υποδοχείς παίζουν διαφορετικούς ρόλους υπό φυσιολογικές και παθολογικές καταστάσεις (αγγειοδιαστολή σε φυσιολογικές καταστάσεις, αγγειοσύσπαση στην πνευµονική αρτηριακή υπέρταση) και παίζουν ρόλο στον πολλαπλασιασµό των κυττάρων, την ίνωση και τη φλεγµονή (Clozel και συν. 1992, Seo και συν. 1994). (Εικόνα 11) ενδοθήλιο χάλαση σύσπαση Λείες µυϊκές ίνες Εικόνα 11: Σχηµατική παράσταση των δράσεων της ΕΤ-1 στις λείες µυϊκές ίνες των αγγείων (σύσπαση µέσω των υποδοχέων της και, σε χαµηλά επίπεδα, ήπια χάλαση µέσω του ΝΟ, προστακυκλινών, και του παράγοντα υπερπόλωσης). (Channick RN and Rubin LJ:Endothelin receptor antagonism. www.phassociation.org/ Medical/Advances_in_PH/spring 2002) Η ΕΤ-1 διαδραµατίζει σηµαντικό ρόλο στη διέγερση της νευροορµονικής έκκρισης, στη φλεγµονή, στην ίνωση και στην κυτταρική

-33- υπερτροφία/υπερπλασία. Η ΕΤ-1 είναι µια από τις πιο δραστικές και µακράς δράσης ενδογενείς αγγειοσυσπαστικές ουσίες, που εµφανίζει 100 φορές µεγαλύτερη δραστικότητα από τη νοραδρεναλίνη και 10 φορές από την αγγειοτασίνη ΙΙ. Έχει µακρά ηµιπερίοδο ζωής και η αγγειοσυσπαστική δράση της προκαλεί την αύξηση της µέσης αρτηριακής πίεσης, ενώ στα στεφανιαία αγγεία µείωση της αιµατικής ροής (Lerman και συν. 1995). Επάγει την υπερτροφία και προάγει τον πολλαπλασιασµό των µυοκαρδιακών και αγγειακών λείων µυϊκών ινών (Miyauchi και Masaki 1999). Στους νεφρούς αυξάνει τις αγγειακές αντιστάσεις και µειώνει τη νεφρική αιµατική ροή (Miller και συν. 1989). (Εικόνα 12) Στο κεντρικό νευρικό σύστηµα φαίνεται να δρα ως νευροδιαβιβαστής (Stojilkovic και συν. 1990). Στο αναπνευστικό, όπου παράγεται και επί τόπου από το αναπνευστικό επιθήλιο, η ΕΤ-1 προκαλεί βρογχόσπασµο και παίζει σηµαντικό ρόλο στο βρογχικό άσθµα (Barnes 1994). Στο έντερο έχει παρασυµπαθητικοµιµητική δράση, προκαλώντας αύξηση της περισταλτικότητας και της κινητικότητας του εντέρου (Lam και συν. 2004). Stress, υποξία κατεχολαµίνες επινεφρίδια αγγειοσύσπαση ραστηριοποίηση Συµπαθητικού Σ. υπερτροφία Ενδοθηλίνη-1 νεφρός Αύξηση αγγειακών αντιστάσεων καρδιά Κατακράτηση Να & Η2Ο ΚΛΟΑ Ενδαγγειακός όγκος Εικόνα 12: Η δράση της ΕΤ-1 στα διάφορα όργανα και συστήµατα. (medinfo.ufl.edu/) cv/cintron/slide54.html). Η προφλεγµονώδης δράση της ΕΤ-1 συνίσταται στο ότι προκαλεί αυξηµένη µικροαγγειακή διαπερατότητα, ενεργοποιεί τα ουδετερόφιλα και τα