L’ANDROLOGO S.I.A. INCONTRA IL MEDICO DI MEDICINA GENERALE

Presentazione sul tema: "L’ANDROLOGO S.I.A. INCONTRA IL MEDICO DI MEDICINA GENERALE"— Transcript della presentazione:

1 L’ANDROLOGO S.I.A. INCONTRA IL MEDICO DI MEDICINA GENERALE
Androgeni, insulino-resistenza e patologia vascolare negli uomini sottotitolo “ ipogonadismo maschile acquisito dell’età adulta e sindrome metabolica : necessità di una rivisitazione critica ” Dr. S. La Vignera Dipartimento di Scienze Biomediche Sez. di Endocrinologia, Andrologia e Medicina Interna Ospedale Garibaldi – Università di Catania REGALBUTO 19 APRILE 2008 L’ANDROLOGO S.I.A. INCONTRA IL MEDICO DI MEDICINA GENERALE

2 Premesse essenziali Circonferenza addominale >94 cm nell’uomo, >80 cm nella donna Trigliceridi 150 mg/dl (o Tx per ipertrigliceridemia) HDL-C <40 mg/dl nell’uomo, <50 mg/dl nella donna (o Tx per HDL-C) Pressione arteriosa 130/85 mmHg (o Tx per ipertensione ) Glicemia 100 mg/dl (o Tx per iperglicemia) 3/5 = diagnosi di Sindrome Metabolica Le concentrazioni plasmatiche di Testosterone di un soggetto adulto sano di sesso maschile variano fisiologicamente tra 300 – 1000 ng/dl; c.s. < 231 ng/dl identificano una condizione laboratoristica di accertato ipogonadismo

3 Makhsida N, Shah J, Grace Y, Yan G, Fisch H, Shabsigh R
Makhsida N, Shah J, Grace Y, Yan G, Fisch H, Shabsigh R. Hypogonadism and metabolic syndrome : implications for testosterone therapy. J Urol 2005; 174: Una recente metanalisi condotta su oltre 60 studi clinici pubblicati ha avanzato la proposta di includere il LOH (Late Onset Hypogonadism) tra le condizioni comprese nella definizione di Sindrome Metabolica

4 Makhsida N, Shah J, Grace Y, Yan G, Fisch H, Shabsigh R
Makhsida N, Shah J, Grace Y, Yan G, Fisch H, Shabsigh R. Hypogonadism and metabolic syndrome : implications for testosterone therapy. J Urol 2005; 174: Tale proposta trae il suo razionale dalle intime correlazioni individuate fra livelli androgenici e diverse variabili metaboliche e cliniche proprie della SM

5 Rolf C, von Eckardstein S, Koken U, Nieschlag E
Rolf C, von Eckardstein S, Koken U, Nieschlag E. Testosterone substitution of hypogonadal men prevents the age-dependent increases in body mass index, body fat and leptin seen in healty ageing men : results of a cross-sectional study. Eur J Endocrinol 2002; 146: L’obesità viscerale, che costituisce un importante fattore di rischio cardiovascolare, risulta significativamente incrementata nei pazienti con LOH, in virtù di una precisa attività biologica del T sull’adipocita

6 Rolf C, von Eckardstein S, Koken U, Nieschlag E
Rolf C, von Eckardstein S, Koken U, Nieschlag E. Testosterone substitution of hypogonadal men prevents the age-dependent increases in body mass index, body fat and leptin seen in healty ageing men : results of a cross-sectional study. Eur J Endocrinol 2002; 146: Un aumentato uptake di trigliceridi, associato a una riduzione dei fenomeni di lipolisi, caratterizza l’attività adipocitaria in presenza di bassi livelli androgenici, e giustifica il dato clinico di un incremento della massa grassa del 20-35% nei soggetti ipogonadici

7 Cohen PG. The hypogonadal-obesity cicle
Cohen PG. The hypogonadal-obesity cicle. Medical Hypotheses 1999; 52: 49-51 L’obesità è d’altra parte responsabile di una incrementata attività aromatasica, che riducendo ulteriormente i livelli circolanti di T, realizza quello che PG Cohen definisce “the hypogonadal-obesity cicle”

8 Isidori AM, Caprio M, Strollo F, Moretti C, Frajese G, Isidori A
Isidori AM, Caprio M, Strollo F, Moretti C, Frajese G, Isidori A. Leptin and androgens in male obesity: evidence for leptin contribution to reduced androgenm levels. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84: Anche la Leptina, i cui livelli circolanti aumentano con il crescere della massa grassa, è in grado di inibire l’increzione di T indirettamente alterando la pulsatilità del rilascio di LH

9 Isidori AM, Caprio M, Strollo F, Moretti C, Frajese G, Isidori A
Isidori AM, Caprio M, Strollo F, Moretti C, Frajese G, Isidori A. Leptin and androgens in male obesity: evidence for leptin contribution to reduced androgenm levels. J Clin Endocrinol Metab 1999; 84: E’ d’altra parte dimostrato come la terapia sostitutiva androgenica nell’ipogonadico riduca l’obesità viscerale, e come il calo ponderale possa condurre a un proporzionale aumento dei livelli di T

10 Kapoor D, Malkin CJ, Channer KS, Jones TH
Kapoor D, Malkin CJ, Channer KS, Jones TH. Androgens, Insulin resistance and vascular disease in men. Clin Endocrinol 2005; 63 : Anche il profilo biologico di sensibilità all’azione insulinica sembra rispondere positivamente, nei soggetti ipogonadici, alla supplementazione androgenica, a conferma dell’evidenza sperimentale di una condizione di insulinoresistenza indotta da orchiectomia nell’animale da esperimento

11 Aversa e coll. Role of testosterone in the regulation of erectile and cardiovascular function. Italian Journal of Sexual and Reproductive Medicine 2005; 12: Un’attività biologica diretta del T sul sistema circolatorio trova numerose conferme cliniche e sperimentali. Il T è in grado di produrre una vasodilatazione nelle arterie coronarie, aorta e brachiale con meccanismo endotelio-dipendente (NO-cGMP), endotelio indipendente (azione diretta sulla concentrazione intracellulare di Ca++ della cellula muscolare liscia) ed estrogeno-mediato.

12 Rosano GM. Androgens and coronary artery disease
Rosano GM. Androgens and coronary artery disease. A sex specific effect of sex hormones ? Eur Heart J 2000; 21 : Tale attività biologica supporta una serie di rilievi clinici relativi alle manifestazioni cardiocircolatorie del LOH. Decisivo nel dimostrare una correlazione tra LOH e rischio cardiovascolare è il riscontro di livelli circolanti di T costantemente più bassi nei soggetti con malattia cardiovascolare rispetto a controlli sani.

13 Rosano GM. Androgens and coronary artery disease
Rosano GM. Androgens and coronary artery disease. A sex specific effect of sex hormones ? Eur Heart J 2000; 21 : La terapia androgenica sostitutiva nei soggetti con LOH si associa a riduzione del rischio di eventi cardiovascolari e a inibizione del processo di aterosclerosi, mentre in soggetti ipogonadici con angina cronica instabile riduce significativemente la severità ed il tempo di ischemia.

14 Quali sono i meccanismi alla base della variazione della sensibilità tissutale all’azione androgenica ?

15 Meccanismi ipotizzati
Entità di espressione di AR nei vari tessuti (Luts LB, Mol Endocrinol 2003) Polimorfismo funzionale di AR Effetti non genomici Distribuzione tissutale co-regolatori di AR

16 Polimorfismo funzionale di AR
Un polimorfismo funzionale di AR potrebbe influenzare l’intensità del segnale genomico trasdotto. Un esempio di tale meccanismo è rappresentato dalla tripletta CAG nell’esone 1 (poliglutamina) dove la lunghezza della ripetizione è inversamente correlata alla sensibilità androgenica. Ripetizioni più corte associate a rischio più elevato di sviluppare neoplasie prostatiche (Krithivas, J Clin Endocrinol Metabn 1999) Estensioni patologiche (>40) di tale ripetizione causano una malattia del motoneurone (Sindrome di Kennedy : atrofia muscolo-bulbo-spinale) (Patrizio P, J Androl 2001)

17 EFFETTI NON GENOMICI Negli ultimi anni sono emerse considerevoli evidenze sugli effetti non genomici degli steroidi, androgeni inclusi (Cho JJ, Med Sci Monit 2003). Tali effetti si distinguono dai classici effetti genoma-mediati per Rapidità di inizio (da secondi a minuti) Indipendenza dalla inibizione della sintesi di RNA e proteine Indipendenza dell’interazione con il nucleo cellulare

18 Gli effetti androgenici non genomici sono legati alla rapida induzione di un secondo messagero ed alla relativa cascata di traduzione del segnale che porta all’incremento dei livelli di Calcio citoplasmatico, all’attivazione di PKA, PKC, MAPK; con vari effetti sulla funzione cellulare tra cui : rilasciamento del tessuto muscolare liscio, trasmissione dei segnali neuromuscolari e giunzionali e plasticità neuronale (Heinlein CA, Mol Endocrinol 2002). Tali effetti sono legati ad un recettore di membrana e probabili siti di legame sono stati descritti per tutte le classi di steroidi, androgeni inclusi (Herve JC, Mini Rev Med Chem 2002) .

19 Attualmente un AR di membrana non è stato ancora identificato, ma studi preliminari sembrano dimostrare l’esistenza di un sito di legame a bassa affinità per gli androgeni alchilati sulla membrana microsomiale (Chirino R, J Steroid Biochem 1989). Sito di legame per deidroepiandrosterone sulla membrana di cellule endoteliali (Williams MR, J Clin Endocrinol Metab 2002) Recettore per SHBG sulla membrana cellulare con trasduzione intracellulare del segnale via AMP-ciclico (Rosner W, J Steroid Biochem Mol Biol 1999)

20 L’azione genomica di AR è modulata da un’ampia varietà di fattori di regolazione, rappresentati da proteine che agiscono in senso positivo (co-attivatori) e negativo (co-repressori) e che sono poi responsabili della fine modulazione di questo processo di espressione genica (Heinlein CA, Endocr Rev 2002)

21 Testosterone e regolazione del tono vascolare
AR è stato localizzato ubiquitariamente nell’endotelio vascolare e nelle cellule muscolari liscie. Il sistema vascolare può essere direttamente influenzato dall’azione del T che probabilmente agisce sui vasi con due meccanismi distinti ed indipendenti Orshal JM, Am J Physiol Regul 2004; Thompson J, Clin Exp Pharmacol 2003; Wynne FL, J Endocrinol Invest 2003

22 L’AR vascolare può mediare gli effetti del T sulla parete arteriosa ed è stato dimostrato che il T è in grado di produrre una vasodilatazione dell’arteria coronaria, aortica e brachiale attraverso l’attivazione sia di meccanismi endotelio-dipendenti che endotelio-indipendenti (Chou TM, Circulation 1999); Gli effetti endotelio-dipendenti del T vengono spiegati, sebbene in parte, attraverso la produzione di NO, mentre i meccanismi degli effetti endotelio-indipendenti sembrano coinvolgere diversi tipi di canali ionici della cellula muscolare liscia (Littleton-Kearney M, Biol Res Nurs 2004); Azione antagonista sui VOCC “Voltage-operated calcium channels” (Crews JK, Arterioscler Tromb Vasc Biol 1999) Azione antagonista sui SOCC “Store -operated calcium channels” (Jones RD, J Endocrinol 2003) L’interazione del T con i suoi specifici recettori nucleari può innescare non soltanto un effetto genomico a lungo termine, ma anche una risposta vasodilatatoria acuta non genomica (Wynne FL, J Endocrinol Invest 2003)

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24 CORRELAZIONE LOH-SM Correlazione con Fisiopatologia
Evidenze a supporto Obesità viscerale Aumento uptake trigliceridi Riduzione lipolisi Aumentata aromatizzazione con ulteriore riduzione di T Inibizione Leptina-mediata sulla increzione di T Rolf C e coll, Cohen PG e coll, Isidori AM e coll Insulinoresistenza Evidenza sperimentale su animale da esperimento dopo orchiectomia Kapoor D. e coll Assetto lipidico In pz con malattia coronarica i livelli circolanti di T plasmatici, e colesterolo HDL sono più bassi rispetto i controlli Livelli Lp(a) aumentati Weidemann W e coll Omeostasi pressoria Vasodilatazione mediata da meccanismo endotelio dipendente (NO-cGMP) ed endotelio indipendente (azione diretta sulla concentrazione degli ioni calcio della cellula muscolare liscia) Orshall JM e coll, Thompson J e coll, Wynne FL, Aversa A e coll

25 Studio della funzione endoteliale
Ultrasonografia dinamica ELISA Citofluorimetria

26 Studio della funzione endoteliale
Nell’uomo l’approccio sperimentale più utilizzato è quello di valutare la reattività vascolare ad agonisti ed antagonisti endotelio-dipendenti in un distretto funzionalmente isolato. In particolari distretti vascolari è possibile attivare le cellule endoteliali con agonisti specifici (acetilcolina, metacolina, bradichinina, serotonina, sostanza P) o bloccare la produzione di NO con antagonisti per l’enzima NO sintetasi come ad esempio la NG-monometil-L-Arginina (L-NMMA). In genere si utilizzano come modello sperimentale i distretti vascolari dell’avambraccio e del circolo coronarico in quanto, tramite l’arteria brachiale o l’arteria coronarica discendente anteriore, è possibile infondere agonisti ed antagonisti endoteliali a dosi che non producano modificazioni dell’emodinamica sistemica. In questo modo non si modifica la pressione di perfusione del distretto esplorato e pertanto gli eventuali incrementi o decrementi di flusso arterioso che osserviamo a questo livello, misurati con pletismografia venosa a “strain-gauge” nell’avambraccio e con tecnica Doppler nel microcircolo coronarico sono indice di vasodilatazione o vasocostrizione locale.

27 Studio della funzione endoteliale
Negli ultimi anni si è diffusa una metodica non invasiva per lo studio della funzione endoteliale che si basa sulle variazioni di diametro di una arteria perifericain seguito a stimoli in grado di attivare un rilascio di NO da parte dell’endotelio vasale. Come stimolo endotelio-dipendente può essere utilizzata l’infusione locale di agonisti che possono attivare l’endotelio attraverso l’aumento del flusso plasmatico e quindi dello “shear stress”, una metodologia conosciuta con il nome di studio della “flow-mediated dilation” (FMD, dilatazione indotta da flusso). Questa tecnica viene in genere applicata a livello dei distretti periferici per lo studio della funzione endoteliale a livello dell’arteria brachiale , più frequentemente, o dell’arteria radiale, più raramente. Dal punto di vista metodologico la tecnica prevede di visualizzare l’arteria brachiale, mediante studio ecografico, in proiezione longitudinale, è importante che il segmento visualizzato sia sempre lo stesso, perché all’interno del vaso si possono avere in punti diversi risposte vasodilatatorie differenti. Per mantenere il trasduttore nella stessa posizione nel corso dello studiopuò essere adoperato un reggisonda meccanico.

28 Studio della funzione endoteliale
Per ottenere un incremento di flusso sanguigno e quindi dello shear stress (iperemia reattiva), viene posto intorno all’arto in esame un manicotto per la pressione e gonfiato ad una pressione di 50 mmH superiore alla pressione sistolica, in modo da indurre una breve ischemia (in genere 5 min) a livello dell’avambraccio per poi misurare con la metodica ecografica le variazioni di calibro dell’arteria brachiale indotte dall’aumento di flusso causato dalla vasodilatazione post-ischemica distale. Una occlusione inferiore a 4,5-5 minuti non è in grado di determinare una vasodilatazione massimale, mentre un’occlusione superiore a 5 minuti non apporta alcun vantaggio intermini di vasodilatazione. Il flusso sanguigno nell’arteria brachiale viene registrato per 10 secondi prima e 15 secondi dopo lo gonfiaggio del manicotto mediante l’uso del Doppler pulsato.

29 Studio della funzione endoteliale
Poiché il tempo necessario ad ottenere una vasodilatazione massimale è variabile, il diametro dell’arteria deve essere registrato in continuo per almeno 2 minuti dopo gonfiaggio del manicotto per valutare adeguatamente la reattività brachiale. Questa metodica ha il vantaggio di essere non invasiva, ma purtroppo presenta una bassissima riproducibilità e pertanto richiede un’accuratezza metodologica molto elevata, e in particolare un braccio meccanico a regolazione micrometrica per evitare spostamenti della sonda vascolare e un software specifico per misurare secondo per secondo le variazioni di calibro dell’arteria. Quando si studia il ruolo dell’endotelio nel controllo del tono vascolare valutando la risposta vasodilatante indotta o da sostanze ad azione agonista endoteliale o dalloshear stress, l’entità della vasodilatazione è una misura della funzione endoteliale nel senso che tanto maggiore è la vasodilatazione indotta dall’agonista, tanto maggiore è la funzionalità endoteliale. Utilizzando questa tecnica, è necessario confrontare la risposta degli agonisti endotelio-dipendenti (aceticolina, bradichinina, serotonina, sostanza P, etc. o laFMD) con sostanze che inducono vasodilatazione endotelio-indipendente (essenzialmente nitroderivati quali nitroprussiato di sodio o la nitroglicerina) così da escludere che eventuali differenze di risposta contrattile delle cellule muscolari lisce.

30 Dosaggio plasmatico di :
SE-Selectina ; IL6 ; Vascular endothelial factor (VEGF) ; Basic fibroblast growth factor (bFGF); Metodica ELISA (enzyme-lynked immunsorbent assay)

31 Epc (Progenitici endoteliali circolanti di origine midollare)
L’endotelio danneggiato viene normalmente riparato da cellule progenitrici endotelali circolanti di origine midollare (EPCs). Queste cellule in seguito a danno endoteliale vengono mobilizzate in circolo dal m. o. dove si differenziano in cellule endoteliali mature in grado di riparare l’endotelio danneggiato e di partecipare alla neovascolarizzazione. La mobilizzazione di queste cellule richiede un complesso meccanismo non ancora completamente chiarito in cui sembra giocare un ruolo fondamentale la secrezione, da parte delle cellule stromali ed emopoietiche midollari, della metalloproteinasi-9 la quale attiverebbe il sitema kit Un recente studio eseguito sul topo ha suggerito un’ influenza della eNOS, che produce NO da L-Arginina, sulla funzionalità delle cellule progenitrici empopoietiche e sulle EPCs. Questo studio ha dimostrato che NO agendo agendo per via paracrina determini un aumento delle EPCs circolanti e che la mancata attività di eNOS correli con la ridotta mobilizzazione delle EPCs. Asahara T et al. Isolation of putative progenitor endothelial cells for angiogenesis. Science 1997; 275 : Dimmeler S et al. Vascular repair by circulating endothelial progenitors cells : the missing link in atherosclerosis ? J Mol Med 2004; 82 : Werner N et al. Circulating endothelial progenitor cells and cardiovascular outcomes. N Engl J Med 2005; 353 : Aicher A et al. Essential role of endothelial nitric oxide synthase for mobilization of stem and progenitor cells. Nat Med 2003; 9 :

32 Determinazione delle CEP mediante analisi citofluorimetrica
100 μL di sangue periferico in Eparina sodica incubati con 10 μL di un pannello di anticorpi monoclonali (anti-CD45, -CD34, -CD133) marcati con fluorescina isotiocianato (FITC), R-phicoeritrina (PE) o peridinin chlorophyll protein (PerCP), per 20 min a temperatura ambiente (RT). I globuli rossi lisati mediante incubazione in una soluzione lisante per 10 min a RT Il pellet di globuli bianchi poi lavato due volte con una soluzione di FACS flow Appropriate finestre di analisi per contare il numero totale di CEP Le CEP definite come CD45 negative, CD 34+ e CD 133+ La lettura al citofluorimetro FACS con 15-mW argon laser (excitation a 488 mm) seguita a tre colori/cinque parametri. La sensibilità dei determinanti di fluorescenza settata e monitorata usando Calibrite Beats secondo le indicazioni della ditta produttrice. Cellule colorate con IgG1 isotipic controls marcate con FITC o PE sono usate come controllo negativo. Acquisite almeno cellule per campione: le analisi considerate informative quando un adeguato numero di eventi (>100) è stato acquisito nelle finestre di valutazione delle CEP.

33 Ruolo del T nella ri-endotelizzazione del paziente diabetico
SM LOH LOH-evoluzione clinica della SM LOH-profilo di risposta a farmaco-terapia convenzionale (insulino-sensibilizzanti, antiipertensivi, statine) Ruolo di LOH vs altre componenti della SM sull’evoluzione clinica della stessa TOS-evoluzione clinica della SM TOS-profilo di risposta a farmaco-terapia convenzionale (insulino-sensibilizzanti, antiipertensivi, statine)