Fokozott kortizol anyagcsere terhességgel összefüggő magas vérnyomásban szenvedő nőknél

Absztrakt

Célja

A 11β-hidroxi-szteroid-dehidrogenáz 2 (11β-HSD2) csökkent funkcióját a preeklamptusos terhességekből származó placentában találták. Itt megvizsgáljuk az anya teljes glükokortikoid egyensúlyát a terhességgel összefüggő magas vérnyomásban. Arra a kérdésre kívánunk választ adni, hogy a kortizol-anyagcserében részt vevő elsődleges enzimek funkciói: a 11β-HSD1 és a 11β-HSD2, valamint az 5-reduktázok (mind az 5α, mind az 5β) megváltoznak-e a hipertóniás terhesség során.

Mód

A terhesség harmadik trimeszterében 181 lengyel nőtől kapott mintákban szabad és konjugált formában meghatároztuk a plazma és a vizelet kortizolt és a kortizont, valamint ezek vizeletbeli tetrahidro- és allo-tetrahidrometabolitjait. Összehasonlítottuk a szteroidprofilokat preeclampsiaban (PE), terhességi hipertóniában (GH), krónikus hipertóniában (CH) és normotenzívekben (kontrollok) szenvedő nőknél.

Eredmények

Jelentős különbségeket találtunk a glükokortikoid egyensúlyban a terhességgel összefüggő magas vérnyomásban. A plazma kortizol-kortizon szintje szignifikánsan alacsonyabb volt a PE-ben, mint a kontrollokban (3,00 vs. 4,79; o

Bevezetés

A preeclampsia (PE) patogenezise nincs teljesen megmagyarázva. Úgy gondolják, hogy a placenta ischaemia indítja el. A PE-ben a trofoblaszt inváziója rendellenes; a spirális artériák átalakulása károsodott. Ezért szűkültek és ellenállók. A placenta hipoperfúziója oxidatív, valamint endoplazmatikus retikulum stresszt és antiangiogén tényezők felszabadulását keringésbe hozza (oldható fms-szerű tirozin-kináz - sFlt-1 és oldható endoglin - sEng) [1, 2]. A pro és az antiangiogén tényezők közötti egyensúlyhiány endothel diszfunkcióhoz vezet [1, 3]. Az oxidatív stressz proinflammatorikus citokinek és kemokinek felszabadulását is előidézi [2]. A PE-ben előforduló szisztémás endothel diszfunkció glomeruláris endotheliosisban és proteinuriában, magas vérnyomásban, valamint koagulációs rendellenességekben nyilvánul meg [3].

Az egészséges terhesség a HPA tengely hiperaktivitásának és a hypercortisolismusnak az állapota [4, 5]. Az emelkedett kortizol (F) szintek részben a kortikoszteroid-kötő globulin (CBG) ösztrogénnel stimulált növekedésének tulajdoníthatók. Normális terhességben a CBG szint a terhesség előrehaladtával emelkedik, az F plazma teljes plazmájának megfelelő növekedésével, 36 héttől kezdődően csökkenéssel; ez a csökkenés a szabad F növekedését eredményezi az anyai plazmában [5]. Másrészt a placenta fontos CRH-forrás, amely tovább stimulálja az anyai ACTH felszabadulását. Az F-szint emelkedéséhez vezet a terhesség során [4, 5]. F negatív visszacsatolási ciklusban befolyásolja a hipotalamusz CRH-ját, míg a placenta CRH-t az F erősen stimulálja a pozitív visszacsatolási hurok mechanizmusában [5]. Normális vajúdás során az anyai CRH, ACTH és F szintek nőnek az anya plazmájában, majd a szülés után 4 nappal csökkennek [4].

Az utóbbi időben egyre többet vitatnak a glükokortikoidok (GC) nem megfelelő metabolizmusáról káros kimenetelű terhességekben [6, 7]. Az F-et elsősorban a 11β-hidroxi-szteroid dehidrogenáz (11β-HSD) metabolizálja, amelyek közül két izoformát (1. és 2. típus) írtak le. A 11β-HSD2 inaktiválja az F-t kortizonná (E), és főleg a vesékben és a placentában lokalizálódik, míg a 11β-HSD1 E-től F-ig regenerálja a májban és a zsírszövetben. Az F-et és az E-t ezután a májban az 5α- és az 5β-reduktáz katabolizálja, majd tetrahidro- és allo-tetrahidrometabolitokká alakítja [8, 9]. A placenta 11β-HSD2 zavart aktivitását a PE során az elmúlt években hangsúlyozták. [6]. Azt még nem fedezték fel, hogy a 11β-HSD2 rendellenes működése a PE-ben csak lokálisan (a placentában) jelentkezik-e, vagy a várandós beteg egész testét érinti-e. A legtöbb kutatócsoport kizárólag a placenta 11β-HSD2-re koncentrál, mint a szövetben lokalizált enzimre, amely közvetlenül befolyásolja a magzat megfelelő fejlődését [7]. Kevés rendelkezésre álló tanulmány a nem placentás 11β-HSD2 működéséről GH-ban és PE-ben még mindig nem meggyőző [10,11,12].

Korlátozott adatok szerint az F és E metabolitok szintjei terhes nőknél jelentettek [13,14,15], amelyek némelyike csak a foltos vizeletre vonatkozik [14]. Mások között a terhesség első heteiben a nők szerepelnek [15], vagy - az 1980-as tanulmányhoz hasonlóan - csak az F és E tetrahidrometabolitjaira vonatkoznak, amelyeket 6 beteg mintájában értékeltek [16]. Legjobb tudomásunk szerint a 11β-HSD1 GH-ban és PE-ben való működésének egyetlen elemzését több mint 20 évvel ezelőtt tették közzé, és kis vizsgálati populációt tartalmazott [10]. A legfrissebb adatok azonban azt mutatták, hogy egyes polimorfizmusok a HSD11B1 a 11β-HSD1-et kódoló gének a PE kialakulásának magasabb kockázatához kapcsolódnak [17]. Sőt, néhány szerző feltárta a 11β-HSD1 megnövekedett szintjét a PE nők decidua-jában [18]. Ezek a tények azt mutatják, hogy további kutatásokra van szükség a terhességben a 11β-HSD funkció területén.

Ennek a vizsgálatnak az volt a célja, hogy értékelje az anyai GC egyensúlyt a terhességgel összefüggő magas vérnyomásban (mind GH, mind PE), és ellenőrizze, hogy az F metabolizmusban részt vevő elsődleges enzimek funkciói: 11β-HSD1, 11β-HSD2, 5α és 5β- a reduktáz hipertóniás terhesség alatt megváltozik. Meghatároztuk a plazmát és a vizeletet tartalmazó F és E, valamint metabolizmusukat a vizeletben, és ezek szolgáltak alapul az enzimfunkciók további közvetett értékeléséhez. A kutatási kérdés az volt, hogy az F konverzió károsodott-e a GH-ban és/vagy PE-ben szenvedő nők testében.

Anyagok és metódusok

A vizsgálat résztvevői

A vizsgálatba 181 lengyel nő vett részt a terhesség harmadik trimeszterében (legalább 27. terhességi hét, WG), 2013 és 2016 között a nőgyógyászati és szülészeti klinikai kórház fekvőbetegeitől, valamint egészséges önkéntesektől vettek részt Poznanban antenatalis osztályokon.

A terhes nőket négy csoportra osztották (1. táblázat). A hipertóniás populáció krónikus magas vérnyomásban (CH) és terhességgel összefüggő magas vérnyomásban szenvedő betegekből állt, GH-ra és PE-re osztva. A CH-betegeket külön csoportként vették fel annak ellenőrzésére, hogy a megfigyelt változások a terhességre specifikusak-e, és nem önmagában a magas vérnyomás miatt. A normotenzív (0,3 g/24 óra) [20]. A hipertóniás betegeket vérnyomáscsökkentő gyógyszerekkel kezelték, amelyeket terhesség alatt ajánlott használni. A hypothyreos betegeket levotiroxinnal kezelték; két asztmás nő szedett inhalációs GC-ket (budezonid).

A terhesség előtti BMI az anyák önjelentésén alapult a beiratkozáskor. A koraszülöttséget akkor ismerték fel, amikor a szülés 37 WG előtt történt. A Wielkopolska régió adatai szerint a terhességi életkor (SGA) szerint csecsemőként azt határoztuk meg, hogy születési súlya a terhességi életkor (GA) és a nem esetében a 10. percentilis alatt volt [21]. Az SGA gyermek megszületése a kontrollok kizárási kritériuma volt. A teljes vizsgálati populációra vonatkozó kizárási kritériumok a következők voltak: többszörös terhesség, terhesség előtti cukorbetegség, a hypothyreosis endokrin betegségek kivételével, mentális és májbetegségek (ideértve a placenta 11β-HSD2 csökkent expressziójával társult kolesztázist [22]), fertőző betegségek és halvaszületés.

A vizsgálati protokoll összhangban volt a Helsinki Nyilatkozattal, és minden résztvevőtől írásos beleegyező nyilatkozatot kaptak. A Poznani Orvostudományi Egyetem etikai bizottsága jóváhagyta a protokollt.

A szteroidok meghatározása a plazmában és a vizeletben

Minden nőnek meg kellett adnia egy vizeletmintát a 24 órás vizeletgyűjtésből és egy reggeli vérmintát az előzőekben részletesen leírtak szerint [12]. Végül plazmamintákat nyertünk 170-ből, míg vizeletmintákat 177 résztvevőből.

Az összes plazma F és E értékét validált HPLC-FLD módszerrel határoztuk meg [12]. A vizeletben szabad és az összes szteroid mennyiségét validált HPLC-MS/MS módszer alkalmazásával értékeltük [23]. Hat vizeletbeli GC-t határoztak meg: F, E és metabolitjaik (tetrahidrokortizol, THF; tetrahidrokortizon, THE; allo-tetrahidrokortizon, alloTHF; allo-tetrahidrokortizon, alloTHE). A vizeletből szabad F-t és E-t UFF-nak és UFE-nek, míg az F és E szabad metabolitjait THF-mentesnek, THE-mentesnek, alloTHF-mentesnek, alloTHE-mentesnek nevezik. A Helix pomatia-val végzett hidrolízis után nyert összes vizelet-szteroidot „tot” alcímmel jelöltük: Ftot, Etot, THFtot, THEtot, alloTHFtot, alloTHEtot. A napi kiválasztott szteroidok mennyiségét a 24 órás vizeletmennyiség alapján értékeltük, és µg szteroidvegyületként fejeztük ki vizelet kreatinin mmol (Cr) értékére. Minden alkalommal, amikor a THF és az alloTHF összegét használták a számításokhoz, ezeket „THF-ekként” írták le, következésképpen a THE és az alloTHE összege - mint „THE”.

A GC mérleget tükröző paraméterek

A 11β-HSD, az 5a és az 5β-reduktáz funkcióit alaposan megbecsültük az ismert paraméterek felhasználásával [8, 9, 24,25,26,27,28]. Ellentétben más szerzőkkel, akik nem veszik figyelembe az alloTHE-t, a THF-hez és az alloTHF-hez hasonlóan a TH és az alloTHE-t is használtuk a pontos számításokhoz. Mivel a publikált szakirodalomban nincs következetesség, hogy a legtöbb arányban mely vegyületformákat (szabad [8, 27] vagy teljes [9, 28] kell használni), kétszer számoltuk az arányokat (konjugálatlan és konjugált szteroidok alkalmazásával), hogy összehasonlítsuk eredmények.

A következő paramétereket határoztuk meg:

a 11β-HSD2 esetében - UFF/UFE, amelyet a 11β-HSD2 működésének legjobb előrejelzőjeként tartanak számon

a 11β-HSD1 esetében - az F és E metabolitok aránya: THFstot/THEstot és THFsfree/THEsfree, a globális 11β-HSD aktivitás indexét szolgáltatva; az arányok megemelkedett értékei (normál UFF/UFE értékekkel) a 11β-HSD1 rendellenes működésére utalnak

az 5a/β-reduktáz esetében - az alloTHFtot/Ftot és a THFtot/Ftot, amelyek az 5a és 5β-reduktáz aktivitását tükrözik; alloTHFtot/THFtot, értékelve az 5α és az 5β-reduktáz közötti általános egyensúlyt, és jelezve, hogy az F metabolizmus mely útja dominál: az alloTHF vagy a THF redukciója

a test nettó glükokortikoid egyensúlyára: plazma F/E; vizelet Ftot/Etot; THFstot/UFF, amely megmutatja az F visszafordíthatatlan átalakulását metabolitjaivá. (THFstot + THEstot)/UFF az F metabolikus clearance-jének nem invazív mértéke. (THFstot + THEstot)/(UFF + UFE) az összes 11β-HSD aktivitás komplexebb indexét képviseli. Négy fő vizeletbeli GC metabolit (THFstot + THEstot, normalizálva a vizelet Cr-re) összege jelzi a GC szekrécióját.

Ezenkívül értékeltük a glükuronsavval és a kénsavval való konjugáció szintjét a vizelet F, E, THF és THE esetében. Ezeket a szinteket minden szteroidra kiszámoltuk, a 24 órán át kiválasztott szabad és teljes vegyület arányaként, és százalékban (%) fejeztük ki.

Statisztikai analízis

A vizsgálatot eset-kontroll struktúrában végezték. A statisztikai elemzést a Statistica 12.0 szoftverrel (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA) végeztük. Minden elemzésben a o-értéke

Eredmények

Plazma és vizelet szteroidok

A vizsgálati csoportokban megfigyelt plazma és vizelet GC szintek (Mann - Whitney U teszt) az 1. kiegészítő táblázat tartalmazza.

Az eredmények a kvantifikáció alsó határa (LLOQ) vagy a kimutatási határ (LOD) alatt

Az elemzések során néhány (főleg PE csoportból származó) beteg a minták 97% -ában szabad szteroidokat mutatott be. Ezért nyilvánvaló, hogy az alloTHFfree és alloTHEfree eredményeit nem mutatták be az 1. kiegészítő táblázatban, és kizártuk a további elemzésekből. A THFsfree és a THsfree tehát egyenlő volt a THFfree-rel, illetve a THEfree-rel.

Kimutathatatlan szteroidok esetében (az ULOQ eredmények (5000 ng/ml a mátrixban). E betegek esetében a vizeletmintát hígították és újraértékelték (a hígítás integritását a módszer validálása során becsülték meg [23]).

A GC mérleget tükröző paraméterek

A GC-szekréciót jelző és a 11β-HSD2, 11β-HSD1, 5α és 5β-reduktáz működését értékelő paraméterek értékét, valamint az ezen enzimek közötti általános egyensúlyt a 2. táblázat mutatja be. eredmények Mann - Whitney-től U teszt.

Többszörös regressziós analízist alkalmaztunk a Mann - Whitney megkülönböztetésére U teszt. A PE csoportot szignifikánsan korábbi GA jellemezte a mintavétel során, összehasonlítva a kontrollokkal. Ezért a mintavétel során a GA-t nem szándékolt zavarónak tekintették, és felépítették az egyes paramétereket (mint függő változót), a PE-t és a GA-t mintavételkor (mint független változók) tartalmazó modelleket. Az eredmények (2. kiegészítő táblázat) megerősítették, hogy a Mann - Whitney-ben megfigyelt függőségek U teszt a betegség következménye, és nem a korábbi mintavételi idő.

Ezenkívül a lépésenkénti többszörös regressziót végeztük (szelekció F = 1, elimináció F = 0). Az ilyen modellekben a függő változók az endogén GC szintekből számított paraméterek voltak. Az összes modellben szereplő független változók a következők voltak: a terhesség hipertóniás rendellenessége (illetve PE, GH vagy CH), valamint a GC egyensúlyát befolyásoló tényezők (anyai életkor, hypothyreosis, cukorbetegség, baba neme, nulliparitás, GA mintavételkor és pre-pre terhességi BMI). A paraméterek és az egyes betegségek (PE, GH vagy CH) közötti összefüggésekről beszámoló, lépésenkénti többszörös regressziós elemzés legfontosabb eredményeit a 3. táblázat mutatja be. A részletek a 3. kiegészítő táblázatban találhatók. ) és egy p-értéket jegyeztek fel.

A fokozatos többszörös regresszióból kiderült, hogy a PE szignifikánsan befolyásolta az elemzett paraméterek nagy részét. A legtöbb esetben a PE volt a válaszváltozók egyetlen szignifikáns előrejelzője. Az elemzés azt mutatta, hogy a GH volt az egyetlen szignifikáns előrejelző néhány válaszváltozó esetében. A CH volt az alloTHFtot/THFtot egyetlen szignifikáns prediktora - a tendencia Mann - Whitney esetében U tesztet megerősítették.

Az egyes szteroidok konjugációs szintje

Bizonyos szteroidok glükuronsavval és kénsavval való konjugációjának mértékét a 2. táblázat mutatja be. A Spearman-tesztek azt mutatták, hogy normotenzív terhes nőknél az F és E konjugációs foka GA-val növekszik (R = 0,485; o

Vita

A megzavart GC-egyensúlyról számos betegségben beszámoltak, többek között a policisztás petefészek szindrómáról [32, 33], metabolikus szindrómáról, inzulinrezisztenciáról [25], kolesztázisról [34] és mentális rendellenességekről [27]. Általában a 11β-HSD, az 5a és/vagy az 5β-reduktáz abnormális aktivitásával társulnak. Itt bemutatjuk, hogy az F zavart anyagcseréje a terhességgel összefüggő magas vérnyomásban szenvedő nőknél is megnyilvánul, beleértve a PE-t és a GH-t is.

A csökkent HPA válaszra vonatkozó ilyen következtetés nem vezethető le a GH csoportra vonatkozó eredményekből. Az F plazma a GH betegeknél hasonló volt a normotenzív nőknél kapott értékekhez (1. kiegészítő táblázat), annak ellenére, hogy nyilvánvalóan fokozott az F metabolizmus. Az intenzív F metabolizmus jelentősen alacsonyabb UFF/UFE értékekben (megnövekedett 11β-HSD2 funkció), magasabb THFtot/Ftot (megnövekedett 5β-reduktáz funkció) és majdnem kétszer magasabb (THFstot + THEstot)/UFF (erősen fokozott F clearance) ). Ezenkívül a GC szekréciója jelentősen megnő. Mindezek a tények arra a következtetésre vezetnek, hogy az FH fokozott metabolizmusát GH-ban szenvedő betegeknél a HPA-aktivitás miatti magasabb F-szekréció kompenzálja (2. táblázat). Megfigyeléseink nem támasztják alá Walker et al. [10], akik nem mutattak különbséget a 11β-HSD működésében a PE, a GH és a normotenzív terhes nők között. Ilyen eltérések az idézett tanulmányban szereplő viszonylag kis vizsgálati populációból származhatnak (13 kontroll, 7 nő GH-val és 8 PE-vel). Sőt, érdemes megjegyezni, hogy az F és E metabolitok arányát nem csak a THF és THE, hanem az allo-tetrahidrometabolitok figyelembevételével is kiszámítottuk.

A CH-ben szenvedő betegeknél kapott eredmények nagyon hasonlóak a normotenzív nőknél kapott eredményekhez. Érdemes azonban megjegyezni, hogy az 5α és az 5β-reduktázok funkcióinak egyensúlya az 5β-reduktáz irányába tolódik el (alacsonyabb alloTHFtot/THFtot értékek CH-ban, amint azt a 2. és 3. táblázat mutatja). Meglepő módon ez ellentmond a nem várandós hipertóniás populáció eredményeinek, amelyeknél az 5β-reduktáz aktivitása csökken [8].

Kutatásunk erőssége a relatíve nagy betegcsoport, összehasonlítva más publikált tanulmányokkal [10], és a terhes nők GC-egyensúlyának alapos elemzése. Felmértük az F metabolizmusban szerepet játszó primer enzimek működését: 11β-HSD1, 11β-HSD2, 5α és 5β-reduktáz és a köztük lévő teljes egyensúlyt. Ezenkívül a vizsgálati csoportba mind a PE, mind a GH betegek beletartoztak, ami új betekintést enged a terhességgel összefüggő magas vérnyomáshoz kapcsolódó jelenségekbe.

Főbb megállapításaink a következők: markánsan intenzív F metabolizmus, amely a vesesejtes 11β-HSD2, 5α és 5β-reduktáz fokozott működésében nyilvánul meg PE-ben, valamint a vesén belüli 11β-HSD2 és 5β-reduktáz fokozott funkciójában GH-ban. A PE-ben lévő GC-egyensúly egyértelműen az F-koncentráció csökkenése felé tolódik el, vagy az F fokozott E -vé történő átalakulása, vagy a tetrahidro- és allo-tetrahidrometabolitok fokozott termelése miatt. A megfigyelt változások hasonlóak, azonban kevésbé szignifikánsak a GH-ban. Fontos, hogy javasoljuk a HPA tengely tompa válaszát PE-ben, amit nem találtunk a terhesség egyéb hipertóniás rendellenességeiben. További vizsgálatokra volt szükség a nem terhes nőkről, akiknek kórtörténetében PE és GH volt, annak felmérésére, hogy a GC egyensúlyának megfigyelt változásai a terhességre korlátozódnak-e, vagy a terhesség után is az érintett nők testében maradnak-e. Ezenkívül az átfogó prospektív tanulmány, amely magában foglalja a magas PE és GH kockázatú nőket, meghozhatja a választ, ha a hipertóniás terhesség alatt a GC egyensúlyba való bármilyen beavatkozás indokolt lenne.

Hivatkozások

B. Jim, S.A. Karumanchi, Preeclampsia: patogenezis, megelőzés és hosszú távú szövődmények. Szemin. Nephrol. 37, 386–397 (2017)

T. Chaiworapongsa, P. Chaemsaithong, L. Yeo, R. Romero, Pre-eclampsia 1. rész: patofiziológiájának jelenlegi megértése. Nat. Fordulat. Nephrol. 10., 466 (2014)