Mechanismy budování penisu a základ pro farmakologickou léčbu erektilní dysfunkce (2011)

1. Syntázy oxidu dusnatého v penisu.

Důležitá role NO při relaxaci CC hladkého svalstva a vaskulatury je široce přijímána (Andersson a Wagner, 1995; Andersson, 2001; Musicki a Burnett, 2006; Musicki a kol., 2009). Zdá se, že není pochyb o přítomnosti nNOS v kavernózních nervech a jejich koncových zakončeních v CC a ve větvích dorzálních penisních nervů a nervových plexů v adventicii hlubokých kavernózních tepen (Andersson, 2001). Nervy (nNOS) i endotel (eNOS) CC mohou být zdrojem NO. Relativní přínos různých forem NOS k erekci nebyl definitivně stanoven.

Varianta nNOS (penilní nNOS) byla identifikována jako dvě odlišné isoformy v penisu potkana a myši, sestřihová forma o plné délce a sestřižená forma, která postrádá N-koncovou postsynaptickou hustotu 95 / velký disk / zona okluzivní doména, důležitá pro interakce protein-protein. Důkazy naznačují, že a sestřihová varianta je aktivní při tvorbě NO na nervových terminálech, zatímco funkční role β varianty in vivo je nejasná a nemusí být podstatná (Magee a kol., 1996; Gonzalez-Cadavid a kol., 1999, 2000). Zjištění Hurt a kol. (2006) potvrdili, že alternativně sestřihané formy nNOS jsou hlavními mediátory erekce penisu. Myši postrádající eNOS i nNOS mají erekce, vykazují normální páření a reagují s erekcí na elektrickou stimulaci kavernózních nervů. Překvapilo nás, když jsme zjistili, že izolovaná tělesná tkáň zvířat divokého typu i zvířat s deletovaným NOS vykazovala podobné reakce na elektrickou stimulaci (Burnett a kol., 1996; Hurt a kol., 2006). Funkční studie podporují výskyt a význam eNOS v lidské kavernózní tkáni (Andersson a Wagner, 1995; Musicki a Burnett, 2006) a zdá se, že tomu tak je také u krysy (Cartledge a kol., 2000b) a myš (Mizusawa a kol., 2001) CC.

Ačkoli souhra mezi isoenzymy NOS je i nadále otázkou studia, existující důkazy ukazují na model (Obr. 4), ve kterém nNOS iniciuje erektilní reakci, která je pak udržována a zvyšována aktivitou eNOS (ta je aktivována smykovým stresem) (Hurt a kol., 2002, 2006; Musicki a Burnett, 2006; Bivalacqua a kol., 2007b; Musicki a kol., 2009). eNOS má nepostradatelnou roli v erektilní odezvě a jeho aktivita a endoteliální biologická dostupnost NO jsou regulovány četnými posttranslačními molekulárními mechanismy, jako je fosforylace eNOS, interakce eNOS s regulačními proteiny a kontraktilní dráhy a působení reaktivních druhů kyslíku (ROS). . Tyto mechanismy regulují reakce zprostředkované eNOS za fyziologických okolností a poskytují různé mechanismy, pomocí kterých může být dostupnost endoteliálního NO změněna ve stavech vaskulogenní erektilní dysfunkce (ED).

   

Zobrazit větší verzi:   

• Na této stránce
• V novém okně

Obr. 4.   

Spolupráce mezi nNOS a eNOS. Existující důkazy ukazují na model, ve kterém nNOS iniciuje erektilní odpověď, která je potom udržována a zvyšována aktivitou eNOS (ta je aktivována smykovým stresem). [Modifikovaný z Hurt KJ, Musicki B, Palese MA, Crone JK, Becker RE, Morience JL, Snyder SH a Burnett AL (2002) Akt-dependentní fosforylace endoteliální syntázy oxidu dusnatého zprostředkovává erekci penisu. Proc Natl Acad Sci USA 99:4061 – 4066. Copyright © 2002 Národní akademie věd, USA. Používáno se svolením.].

Vliv androgenů na erektilní funkci může být do značné míry zprostředkován cestou NO / cGMP (Andersson, 2001), i když byly prokázány cesty nezávislé na NO (Reilly a kol., 1997; Mills and Lewis, 1999; Mills a kol., 1999). Kastrace krys a ošetření antiandrogenním flutamidem snížily konstitutivní penisovou aktivitu NOS (Chamness a kol., 1995; Lugg a kol., 1996; Penson a kol., 1996).

Ve srovnání s mladými krysy se nervy obsahující NOS, exprese mRNA NOS a aktivita NOS u starých zvířat snížily (Garban a kol., 1995; Carrier a kol., 1997; Dahiya a kol., 1997). Bylo zjištěno, že ED spojená s diabetem je spojena se sníženým obsahem a aktivitou nNOS u CC potkanů ​​(Vernet a kol., 1995; Autieri et al., 1996; Rehman a kol., 1997). U lidí bylo zjištěno, že diabetická ED se vztahuje k účinkům pokročilých koncových produktů glykationu na tvorbu NO (Seftel a kol., 1997). Cartledge a kol. (2000a) u krys zjistil, že glykosylovaný lidský hemoglobin narušil relaxaci hladkého svalstva CC vytvořením superoxidových aniontů a extracelulární aktivací NO.

Angulo a kol. (2006), hodnotící vliv aktivity PKC na penilní hladký svalový tonus v tkáních diabetických a nediabetických mužů s ED, zjistili, že nadměrná aktivita PKC u diabetu je odpovědná za zesílení kontrakce a sníženou eNOS závislou relaxaci lidského hladkého svalstva CC.

2. Guanylyl Cyclases.

GC, které obsahují jak membránově vázané (částice, pGC), tak rozpustné izoformy (sGC), jsou exprimovány téměř ve všech typech buněk (Lucas a kol., 2000). GC jsou stimulovány NO, natriuretickými peptidy a dalšími endogenními ligandy (např. CO). CO, generované degradací buněčného hemu zprostředkovanou kyslíkovou hemázou, také stimuluje sGC, i když v menší míře než NO (Friebe a kol., 1996).

Kim et al. (1998) prokázali produkci cGMP pomocí pGC v CC membránách králíků a potkanů ​​stimulovaných natriuretickým peptidem typu 1 – 22 (CNP), atriálním natriuretickým peptidem 1 – 28 (ANP) a mozkovým natriuretickým peptidem 1 – 26 (BNP). Kromě toho CNP, ale nikoli ANP, uvolnily předem izolované izolované přípravky králičího CC. Aizawa a kol. (2008) zkoumali účinky ANP, BNP a CNP na intrakavernózní tlak a systémový krevní tlak u volně se pohybujících potkanů. Zjistili, že erektilní odezvy mohou být iniciovány ANP, BNP a méně efektivně CNP. ANP a BNP mají vysokou afinitu k GC-A, což naznačuje, že tento receptor je zapojen do odpovědí.

Küthe a kol. (2003) studoval expresi GC-B, receptoru CNP v lidském CC. Byly detekovány transkripty mRNA kódující GC-B a exprese byla ověřena na úrovni proteinu pomocí imunohistochemie, která prokázala GC-B v buňkách hladkého svalstva CC a helikálních tepen. CNP zvyšuje intracelulární cGMP. Ve studiích orgánových lázní s CC svalovými proužky způsobil CNP relaxaci hladkého svalstva. Byl učiněn závěr, že CNP a jeho receptor mohou hrát roli při vyvolání erekce penisu. Relaxační účinek ANP a uroguanylinu byl prokázán v proužcích lidského CC pomocí Sousa a kol. (2010). Zjistili, že uroguanylin uvolnil proužky pomocí GC a K_Ca- mechanismus závislý na kanálech a navrhl, že natriuretické peptidové receptory jsou potenciální cíle pro vývoj nových léků pro léčbu ED. Avšak v penisu je sGC pravděpodobně nejdůležitějším receptorem pro NO jako signalizační molekulu. Enzym, který katalyzuje přeměnu GTP na cGMP, sestává ze dvou různých podjednotek a obsahuje protetickou hemovou skupinu, která zprostředkuje až 400-násobnou aktivaci NO. Nimmegeers a kol. (2008) posoudil funkční význam sGCα₁β₁ isoforma v CC z mužského sGCa₁(- / -) a myši divokého typu. Relaxace na endogenní NO (z acetylcholinu, bradykininu a stimulace elektrického pole) byla téměř zrušena v sGCa₁(- / -) CC. V sGCα₁(- / -) myši, relaxační vliv exogenního NO (z nitroprusidu sodného a NO plynu), 3- (4-amino-5-cyklopropylpyrimidin-2-yl) -1- (2-fluorbenzyl) -1H-pyrazolo [3,4-b] pyridin (BAY 41-2272; NO-nezávislý sGC stimulátor) a methyl- (2- (4-aminofenyl) -1,2-dihydro-1-oxo-7- (2-pyridinylmethoxy) -4- (3,4,5-trimethoxyfenyl) ) Sulfátová sůl -3-isochinolinkarboxylové kyseliny (T-1032; inhibitor fosfodiesterázy typu 5) byla také významně snížena. Byl učiněn závěr, že sGCα₁β₁ isoforma se podílí na relaxaci hladkého svalstva CC v reakci na stimulanty sGC nezávislé na NO a NO.

Ukázalo se, že 3- (5'-hydroxymethyl-2'-furyl) -1-benzylindazol (YC-1) vyvolává přímou aktivaci sGC (Obr. 5) alosterickým zvýšením afinity k GTP a zvýšením maximální enzymatické aktivity, což vede ke zvýšeným hladinám cGMP v buňkách hladkého svalstva (Mülsch a kol., 1997; Friebe a Koesling, 1998). Kromě toho YC-1 způsobil velkou aktivaci v přítomnosti NO donoru nitroprusidu sodného, ​​což vedlo k pozoruhodné 2200-násobné stimulaci lidského rekombinantního sGC (Lee et al., 2000). YC-1 způsobil koncentrační závislé relaxační reakce u přípravků CC krysích CC se kontraktem NA a zvýšenou odpověď na stimulaci elektrického pole. YC-1 také zvýšil relaxační reakci indukovanou karbacholem. In vivo YC-1 nejen vyvolával erektilní odpovědi závislé na dávce při intrakavernózním podání, ale také zvýšil účinky na intrakavernální tlak vyvolaný stimulací kavernózního nervu (Mizusawa a kol., 2002a). YC-1 byl schopen významně zvýšit proerektilní účinky suboptimální dávky apomorfinu (Hsieh a kol., 2003).

   

Zobrazit větší verzi:   

• Na této stránce
• V novém okně

Obr. 5.   

Rozpustná guanylylcykláza existuje jako heterodimer a (82 kDa) a p (70 kDa) podjednotek a má katalytické místo a dvě alosterická místa. Jedno alosterické místo je definováno vazebným místem NO (heme; Fe) a druhé je představováno vazbou YC-1. Činidla, jako je YC-1, mohou aktivovat sGC po navázání na alosterické místo v enzymu, což vede ke zvýšení intracelulární koncentrace cGMP, relaxaci kavernózní tkáně a usnadnění erekce penisu in vivo.

Bylo také zjištěno, že derivát pyrazolopyridinu BAY41-2272 stimuluje sGC nezávisle na NO a způsobuje relaxaci lidského a králičího cavernosum závislou na koncentraci (Kalsi a kol., 2003), ale indukovalo pouze slabé erekce penisu u vědomých králíků po intravenózním a orálním podání v nepřítomnosti NO dárce. Účinnost BAY 41-2272 však byla zesílena současným podáním SNP (Bischoff a kol., 2003). Kromě toho byly studovány další aktivátory GC (Lasker a kol., 2010). Bylo zdůrazněno, že účinnost těchto sGC aktivátorů pro ED nebyla stanovena a že jsou nutné pilotní studie, aby bylo možné posoudit jejich užitečnost při léčbě tohoto onemocnění. Použití aktivátorů i stimulátorů sGC může být užitečné v podmínkách změněné konformace hemu i v podmínkách, ve kterých je narušena syntéza NO (Lasker a kol., 2010).

3. Signalizace cGMP.

Mechanismy zapojené do signalizace cGMP byly nedávno rozsáhle přezkoumány Francis a kol. (2010). Stimulace GC NO a natriuretickými peptidy a dalšími endogenními ligandy (např. CO), generuje cGMP, který má vliv na řadu typů vaskulárních buněk a reguluje vazomotorický tón, endoteliální permeabilitu, buněčný růst a diferenciaci, jakož i destičky a interakce krevních buněk. Existují důkazy pro vzájemnou regulaci cest NO-cGMP a natriuretických peptidů-cGMP a že jeden systém generující cGMP může kompenzovat dysfunkci druhého (Kemp-Harper a Schmidt, 2009; Francis a kol., 2010). cGMP signalizuje prostřednictvím tří hlavních receptorů v eukaryotických buňkách: iontové kanály, fosfodiesterázy a proteinové kinázy (Lucas a kol., 2000; Kemp-Harper a Schmidt, 2009; Francis a kol., 2010). Molekulární cíle, které jsou aktivovány cGMP a konečně produkují relaxaci penisu hladkého svalstva a erekci, jsou stále známy jen částečně.

U savců byly identifikovány tři různé proteinové kinázy závislé na cGMP (cGKIa, cGK1β a cGKII; také nazývané PKGIa, PKGIβ a PKGII). Inaktivace cGKI u myší zrušila jak NO / cGMP-dependentní relaxaci hladkého svalstva cév a střev a inhibici agregace destiček, což způsobuje hypertenzi, střevní dysmotilitu a abnormální hemostázu (Pfeifer a kol., 1998). CGKI-deficientní [cGKI (- / -)] myši vykazují velmi nízkou schopnost reprodukce. Ve tkáni CC těchto myší byla relaxační odpověď na neuronálně nebo endoteliálně uvolněné nebo exogenně podávané NO výrazně snížena (Hedlund a kol., 2000a). Exprese cGKI v penilní tkáni z cGKI (+ / +) myší, jak bylo odhaleno imunohistochemií, byla omezena na hladké svalstvo stěn centrálních a helicinových tepen a na hladké svalstvo trabekulární septy obklopující kavernózní prostory. To je v souladu s jeho předpokládanou úlohou při erektilních událostech. Celková inervace (proteinový genový produkt 9.5 imunoreaktivita) a distribuce nervových populací obsahujících vysílače nebo enzymy vytvářející vysílač se považují za důležité při regulaci tónu v CC tkáni (Andersson a Wagner, 1995) byly podobné u normálních a cGKI-null myší (Hedlund a kol., 2000).

Analýza relaxace vyvolané NO / cGMP jasně ukázala, že cGKI je hlavním mediátorem signální kaskády cGMP v tkáni CC. Jeho nepřítomnost nemůže být kompenzována cAMP signalizační kaskádou, která v podobné míře uvolňuje normální a cGKI nulovou penilní erektilní tkáň. Celkově tato zjištění naznačují, že aktivace cGKI je klíčovým krokem v signální kaskádě vedoucí k erekci penisu.

Exprese cGKI byla zkoumána ve vzorcích CC od pacientů s ED a bez ED (Klotz a kol., 2000). Ve všech vzorcích kavernózní tkáně byla pozorována zřetelná imunoreaktivita v různých částech a strukturách, s vysokou expresí v buňkách hladkého svalstva cév a ve fibromuskulární stróze. V endotelu nebyla nalezena žádná jasná imunoreaktivita proti cGKI. Mezi silnými a impotentními pacienty nebyl rozdíl v imunoreaktivitě a buněčné distribuci. To nevylučuje, že dysfunkce cGKI může být příčinou ED u lidí a že cGKI může být zajímavým cílem farmakologické intervence.

Bivalacqua a kol. (2007a) zkoumali expresi cGKIα (PKGIα) a cGKIβ (PKGIβ) v CC a hodnotili účinek přenosu cDNA z adenovirového genu do erektilní komory na EF u potkaního modelu diabetu. Zjistili, že aktivity cGKIα a cGKIβ byly sníženy v erektilní tkáni diabetické krysy. Podpora role cGK v erektilním procesu, genový přenos cGKIα do penisu obnovil aktivitu cGK a erektilní funkci in vivo.

4. Fosfodiesterázy.

PDE katalyzují hydrolýzu druhého mediátoru cAMP a cGMP, které jsou zapojeny do signálních drah nejdůležitějších pro relaxaci hladkého svalstva CC. Proteinová superrodina cyklických nukleotidových PDE může být rozdělena na alespoň 11 rodiny strukturně a funkčně příbuzných enzymů. Doposud bylo charakterizováno více než 50 izoforem, všechny se lišily svými primárními strukturami, specificitou pro cAMP a cGMP, požadavky na kofaktory, kinetickými vlastnostmi, mechanismy regulace a distribucí tkání (Francis a kol., 2010). Vzhledem k jejich ústřední roli v regulaci tónu hladkého svalstva a značné variabilitě izoenzymů PDE s ohledem na druh a tkáně se PDE staly atraktivním cílem pro vývoj léčiv. V lidské kavernózní tkáni byly identifikovány alespoň 13 izoenzymy, včetně PDE3 (cGMP-inhibovaný cAMP PDE), PDE4 (cAMP-specifický PDE) a PDE5 (cGMP-specifický PDE) (Küthe a kol., 1999, 2000, 2001). Funkčně se zdá, že PDE 3A a 5A jsou nejdůležitější (Küthe a kol., 1999, 2000, 2001; Francis a kol., 2010). Tři z rodin PDE (PDE 5, 6, 9) mají> stonásobnou preferenci substrátu pro cGMP před cAMP jako substrátem, a jsou proto považovány za „cGMP-specifické PDE“. PDE100 a PDE5 jsou jediné „PDG specifické pro cGMP“, které jsou exprimovány v periferních tkáních; PDE9 je vyjádřen v sítnici (Francis a kol., 2010).

PDE5, který je přítomen ve vysokých koncentracích v hladkém svalstvu CC, je terapeuticky nejdůležitější, protože je cílem pro v současnosti nejrozšířenější ED léky, inhibitory PDE5. PDE5 je homodimer obsahující dvě identické podjednotky s molekulovou hmotností přibližně 100,000 Da na podjednotku. Každá ze dvou podjednotek má katalytickou doménu a regulační doménu. Katalytická doména, která je cílem inhibitorů PDE5, obsahuje jediné vazebné místo pro cGMP (Francis a kol., 2010). Protože mají struktury podobné struktuře cGMP, sildenafil nebo jiné inhibitory PDE5 mohou také obsadit katalytické místo, a tím konkurenčně blokovat přístup k cGMP. Avšak sildenafil zaujímá místo přibližně 1000 krát více dychtivě než cGMP, s výsledkem, že se cGMP nemůže vázat, aby získal přístup k katalytickému stroji a akumuloval se v buňkách hladkého svalstva CC. To vede k relaxaci CC a erekci penisu (Francis a kol., 2010). Je pozoruhodné, že se zdá, že PDE5 reguluje sGC-odvozený, ale nikoli pGC-odvozený cGMP, protože vazodilatace zprostředkovaná ANP není in vitro ani in vivo zvýšena inhibitorem PDE5 sildenafil (Kemp-Harper a Schmidt, 2009).

Lin a kol. (2000, 2002, 2005) uvádí klonování tří izoforem PDE5 z lidských penisních tkání. Dvě z isoforem byly identické s PDE5A1, respektive PDE5A2, které byly dříve izolovány z nepenilní tkáně. Třetí izoforma byla nová a nazývala se PDE5A3; tato izoforma byla omezena na tkáně se složkou hladkého nebo srdečního svalu.

Identifikace různých skupin PDE byla paralelizována syntézou selektivních nebo částečně selektivních inhibitorů. Sildenafil, vardenafil a tadalafil jsou vysoce selektivní inhibitory PDE typu 5, ale bylo vyvinuto několik nových sloučenin, z nichž některé mají výrazně odlišné struktury (Boolell a kol., 1996a,b; Francis a Corbin, 2005; Francis a kol., 2010). Všichni zvyšují NO zprostředkovanou relaxaci CC z různých druhů in vitro a in vivo zvýšením intracelulárních koncentrací cGMP amplifikací endogenní dráhy NO-cGMP (Kouvelas a kol., 2009; Francis a kol., 2010). Příslušné molekulární mechanismy byly podrobně přezkoumány jinde (Francis a kol., 2010). Inhibitory PDE5 jsou v současné době léčbou ED v první linii (viz část VIII.C) a několik nových selektivních inhibitorů PDE5 je v různých stádiích vývoje nebo již bylo zavedeno klinicky (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Dorsey a kol., 2010; Eardley a kol., 2010).

Androgenní vlivy mohou ovlivnit funkci PDE5 v penisu (Morelli a kol., 2004; Traish a Kim, 2005; Zhang a kol., 2005), ale účinek může být nepřímo zprostředkován vlivem androgenů na funkci NOS. Tyto poznatky naznačují, že regulační faktory exprese a aktivity PDE5 v penisu kriticky určují biologickou roli enzymu.

5. Ostatní plynní mediátoři.

Oxid uhelnatý (CO) a sirovodík (H₂S) jsou společně s NO považovány za hlavní periferní proerektilní plynné vysílače, které mohou být uvolňovány hlavně cholinergními nervy a sinusovým endotelem, aby uvolnily hladké svaly CC cestou cGMP. Jak bylo uvedeno, CO je generováno prostřednictvím HO-zprostředkované degradace buněčného hemu a je schopné stimulovat sGC, ale v menší míře než NO (Friebe a kol., 1996).

V několika studiích byl zaznamenán významný pozitivní účinek systému HO / CO na erekci penisu a jeho potenciální úloha jako molekulárního cíle při léčbě ED byla přezkoumána Šamloul (2009). Žádná ze studií nezkoumala roli systému HO / CO u stárnoucích zvířat, přičemž stárnutí se považuje za nejdůležitější rizikový faktor ED. Byl učiněn závěr, že při erekci penisu může hrát roli systém HO / CO. K přesnému vymezení důležitosti systému HO / CO ve fyziologii a patofyziologii mužských funkcí a sexuální dysfunkce jsou však zapotřebí další studie.

l-Cystein působí jako přírodní substrát pro syntézu H₂S. Exogenní H.₂S [podávané jako sirovodík sodný (NaHS)] nebo l-Cys způsobil koncentraci závislou relaxaci proužků lidského CC. U potkanů ​​je intrakavernózní podávání buď NaHS nebo l- Vyvolání penilní erekce (d'Emmanuele di Villa Bianca et al., 2010). Tato pozorování byla navržena k označení, že funkční l-Cys / H₂Dráha S může být zapojena do zprostředkování erekce penisu u lidí a jiných savců.

1. Adrenomedullin, peptid související s genem kalcitoninu, nociceptin.

Adrenomedullin, peptid patřící do rodiny CGRP, byl poprvé izolován z lidského feochromocytomu a bylo navrženo, aby sloužil jako systémový arteriální tlak regulující cirkulující hormon (CGRP; Kitamura a kol., 1993). Peptid byl prokázán v endoteliálních buňkách lidské kavernózní tkáně (Marinoni a kol., 2005). Adrenomedullin inhibuje kontrakci několika typů buněk hladkého svalstva nejen zvýšením produkce cAMP, ale také stimuluje uvolňování NO (Miura a kol., 1995). Vstříknut intrakavernózně do koček, adrenomedullin způsobil zvýšení intrakavernózního tlaku a délky penisu, což je účinek také nalezený u CGRP (Champion a kol., 1997a,b,c). Protože erektilní reakce na adrenomedullin nebo CGRP nebyly ovlivněny NOS inhibicí s l-NAME nebo K_ATP kanálové inhibice s glibenklamidem, bylo navrženo, že NO nebo K_ATP kanály nebyly zapojeny do odpovědí. Antagonista CGRP CGRP (8 – 37) v dávkách, které nemají žádný účinek na adrenomedullinovou odpověď, snížil odpovědi na CGRP, což naznačuje, že peptidy působily na různých receptorech. V nejvyšších použitých dávkách adrenomedullin i CGRP snížily krevní tlak (Champion a kol., 1997a,b,c). Podobné účinky byly zjištěny, když byl adrenomedullin injikován intrakavernózně do potkanů ​​(Nishimatsu a kol., 2001). V izolovaných předem odebraných králičích CC proužcích adrenomedullin způsobil relaxační účinek související s koncentrací (Gokce a kol., 2004).

Bivalacqua a kol. (2001a) použili adenovirový genový přenos prepro-CGRP k obnovení erektilní funkce u stárnoucích krys a zjistili zlepšení erektilní funkce. CGRP bylo dříve navrhováno, že má potenciál pro léčbu ED (Stief a kol., 1990, 1991; Truss a kol., 1994), ale nezdá se pravděpodobné, že by adrenomedullin nebo CGRP byly klinicky užitečné při léčbě ED.

Nociceptin je peptid 17-aminokyselina, který sdílí strukturální homologii s dynorfinovou rodinou peptidů. Od ostatních opioidních peptidů se liší tím, že neobsahuje NH₂konečný zbytek, který je nezbytný pro aktivitu u μ, δ a k opioidních receptorů (Henderson a McKnight, 1997; Calo 'a kol., 2000). Peptid je endogenní ligand pro osiřelý opioidní receptor, který byl identifikován u několika druhů: lidský klon se nazývá ORL1. Zdá se, že se podílí na rozmanitosti funkcí (Chiou a kol., 2007) a bylo prokázáno, že narušuje (inhibuje) uvolňování dopaminu v mozku (Olianas a kol., 2008). Není známo, zda má tento účinek nějaké účinky na erektilní mechanismy nebo sexuální chování.

Champion a kol. (1997a) porovnávali erektilní odpovědi na intrakavernózní podávání nociceptinu s odpověďmi trojkombinace léčiv, VIP, adrenomedullinu a NO-dárce u koček. Nociceptin v dávkách 0.3 až 3 nM vyvolal v závislosti na dávce zvýšení intrakavernózního tlaku a délky penisu srovnatelné s délkou kombinace trojitých léčiv, ale trvání odpovědi bylo kratší. Nezdá se pravděpodobné, že nociceptin hraje důležitou roli v erektilních mechanismech nebo že ORL1 receptor je přiměřeným cílem pro léky zlepšující erektilní funkci.

2. Endokanabinoidy.

O periferním účinku kanabinoidů na tkáň CC je málo informací. Ghasemi a kol. (2006) zkoumali účinek endogenního kanabinoidního anandamidu na relaxační odpovědi NANC na stimulaci elektrického pole v izolovaném CC potkana. Ukázali, že anandamid má potenciální účinek na relaxaci zprostředkovanou NANC prostřednictvím receptorů CB1 i vanilloidů. Dále prokázali, že NO-zprostředkovaná složka relaxančních reakcí NANC na elektrickou stimulaci je zapojena do tohoto vylepšení. Stejná skupina studovala vliv biliární cirhózy na NANC-zprostředkovanou relaxaci CC potkanů ​​a možné role endokanabinoidních a NO systémů v tomto modelu (Ghasemi a kol., 2007). Relaxace zprostředkovaná NANC byla zvýšena v CC proužcích cirhózních zvířat. Anandamid zesílil relaxaci v obou skupinách. 1- (2,4-dichlorfenyl) -5- (4-jodfenyl) -4-methyl-N- (1-piperidyl) pyrazol-3-karboxamid (AM251; antagonista receptoru CB1) nebo kapsazepin (přechodný receptorový potenciální antagonista receptoru vanilloidu 1), ale ne 6-jod-2-methyl-1- [2- (4- (1-) ethyl] -XNUMXH-indol-3-yl- (4-methoxyfenyl) methanon (AM630; antagonista receptoru CB2) zabránil zvýšeným relaxacím cirhotických proužků. Oba neselektivní NOS inhibitory l-NAME a selektivní neuronální inhibitor NOS N^ω-propyl-l-arginin inhiboval relaxace v obou skupinách, ale cirhotické skupiny byly odolnější vůči inhibičním účinkům těchto látek. Relaxace v reakci na nitroprusid sodný (donor NO) byly ve tkáních ze dvou skupin podobné. Autoři došli k závěru, že cirhóza potencuje neurogenní relaxaci potkaního CC, pravděpodobně cestou NO a zahrnuje kanabinoidní CB1 a přechodné receptorové potenciální vanilloidní 1 receptory.

Westernový přenos CC tkání prokázal existenci CB1 receptorů v CC proužcích krysy a makaků rhesus (Gratzke a kol., 2010b). Na rozdíl od tělesné tkáně potkana nebyly relaxační reakce na elektrickou stimulaci změněny v přítomnosti anandamidu při 10 nM na 30 μM v proužcích CC proužků. K objasnění úlohy endokanabinoidního systému v erektilní tkáni jsou nutné další studie.

3. Faktor nádorové nekrózy-a.

Reaktivní druhy kyslíku jsou důležitými mediátory poškození endoteliálních buněk a dysfunkce, které jsou hlavními spouštěči patofyziologických procesů vedoucích k onemocnění CV. Kandidátským faktorem, který způsobuje produkci ROS v endoteliálních buňkách, je tumor nekrotizující faktor a (TNF-a). Ukázalo se, že TNF-a hraje důležitou roli při onemocnění CV, zejména kvůli jeho přímým účinkům na vaskulaturu (Chen a kol., 2008; Zhang a kol., 2009a) a může se také podílet na ED, protože u pacientů s ED byly prokázány vysoké hladiny TNF-a (Carneiro a kol., 2010). Bylo zjištěno, že myši TNF-a KO vykazují změny v kavernózní reaktivitě, které by usnadňovaly erektilní reakce. Zvířata tak vykazovala sníženou odpověď na stimulaci adrenergních nervů a zvýšenou relaxaci závislou na NANC a endotelu, která byla spojena se zvýšenou hladinou proteinu eNOS a nNOS v těle (Carneiro a kol., 2009). TNF-a zhoršila vazodilataci endotelu závislou na endotelu a NO v různých vaskulárních lůžkách (Chen a kol., 2008; Zhang a kol., 2009a) a byla navržena klíčová role TNF-a při zprostředkování endoteliální dysfunkce u ED (Carneiro a kol., 2009). Blokáda účinků TNF-a (což je klinicky možné) může teoreticky představovat alternativní terapeutický přístup k erektilní dysfunkci, zejména v patologických stavech spojených se zvýšenými hladinami tohoto cytokinu. Zjistí se, zda TNF-a může být v takových případech ED alternativou léčby.

Léčba antagonisty TNF-a však nemusí být bez problémů. Zkušenosti z léčby jiných poruch než ED ukázaly, že třetina pacientů nereaguje na léčbu z různých důvodů (Desroches a kol., 2010).

In Vivo.

Tkáň CC vyvolává elektrické vlny, které se zdají být diagnostickým významem při hodnocení ED. U pacientů však bylo obtížné diagnostikovat poškození kavernózního nervu. Elektrokavnosografie má potenciál fungovat jako vyšetřovací nástroj při diagnostice různých typů ED (Wagner a kol., 1989; Sasso a kol., 1996; Shafik a kol., 2004a,b). Pokroky v klinické elektrofyziologii nyní umožňují důsledné zaznamenávání intrapenilní elektrické aktivity. Jednou slibnou metodou je vyvolaná kavernózní aktivita, kterou lze zaznamenat po krátkém, překvapujícím podnětu (Yang a kol., 2008; Yilmaz a kol., 2009).

In Vitro.

V buňkách hladkého svalstva CC bylo identifikováno množství iontových kanálů, ale bylo provedeno jen málo elektrofyziologických zkoušek přípravků hladkých svalů celého těla (Andersson, 2001). V proximální části krysí spongiosum krys (penilní žárovka) Hashitani (2000) prokázaly spontánní akční potenciály ve vnitřní svalové vrstvě. Na druhé straně nebylo možné pomocí elektrofyziologického zkoumání kultivovaných lidských buněk hladkého svalstva CC detekovat žádný akční potenciál (Christ et al., 1993). Pokud to platí i pro buňky in vivo, vyžaduje alternativní mechanismus pro šíření impulzů. Takový mechanismus může poskytovat křižovatky.

Jak zdůraznil Kristus (2000), signální transdukce v hladkém svalstvu těla je spíše událost v síti než jednoduchá aktivace fyziologické kaskády nebo dráhy v jednotlivých myocytech. Mezery mohou přispívat k modulaci tónu hladkého svalstva těla, a tím i erektilní kapacita a mezibuněčná komunikace prostřednictvím mezerových spojení může poskytnout korpusu významný „bezpečnostní faktor“ nebo kapacitu pro plasticitu / přizpůsobivost erektilních odpovědí.

Koordinace aktivity mezi buňkami hladkého svalstva těla je důležitým předpokladem normální erektilní funkce. Autonomní nervový systém hraje v tomto procesu důležitou roli tím, že dodává penisu heterogenní nervový vstup. Například aktivita různých částí autonomního nervového systému se dramaticky liší během erekce, detescence a ochablosti (Becker a kol., 2000). Role autonomního nervového systému v normální penilní funkci musí být koordinována; rychlost vypalování autonomního nervového systému, excitabilita myocytů, procesy přenosu signálu a rozsah komunikace mezi buňkami mezi buňkami hladkého svalstva těla musí být pečlivě integrovány, aby byla zajištěna normální erektilní funkce.

1. BK_Ca Kanál.

BK_Ca kanál byl dobře charakterizován v hladkém svalstvu lidského i krysíhoWang a kol., 2000; Archer, 2002). BK_Ca kanály jsou tvořeny dvěma podjednotkami: a-podjednotka vytvářející póry a modulační transmembránová p-podjednotka. BK_Ca kanálová mRNA a protein byly detekovány jak v čerstvě izolovaných lidských tělesných tkáních, tak v bunkách kultivovaných buněk hladkého svalstva (Christ et al., 1999). V souladu s těmito pozorováními jsou jednokanálová vodivost (≈180 pS), vnější proudy celých buněk a napětí a citlivost K na K_Ca kanál jsou pozoruhodně podobné, když porovnáváme data shromážděná pomocí technik upnutí záplaty na čerstvě izolovaných tělesných hladkých svalech tělesných hladin versus podobné experimenty na buňkách hladkých svalů krátkodobě explantovaných kultivovaných (Fan et al., 1995; Lee et al., 1999a,b).

BK_Ca Zdá se, že kanál je důležitým konvergenčním bodem při modulaci stupně kontrakce hladkého svalstva těla. Aktivita tohoto kanálu je zvýšena po buněčné aktivaci buď cAMP dráhy pomocí 8-brom-cAMP nebo PGE₁ (Lee et al., 1999a) nebo cGMP cesta 8-brom-cGMP (Wang a kol., 2000). Zdá se jasné, že dvě nejvíce fyziologicky relevantní endogenní dráhy druhého posla fungují modulovat tón hladkého svalstva těla (tj. Vyvolávat relaxaci), alespoň částečně, prostřednictvím aktivace BK._Ca subtyp kanálu. Výsledná hyperpolarizace je zase spojena se sníženým transmembránovým tokem vápníku prostřednictvím VDCC typu L a nakonec k relaxaci hladkého svalstva.

Funkční roli BK kanálů v CC zkoumal Werner a kol. (2005), pomocí knock-out myši postrádající Slo genu (Slo(- / -)) zodpovědná za podjednotku pórů kanálu BK. Proužky CCSM z Slo(- / -) myši vykazovaly čtyřnásobné zvýšení fázových kontrakcí v přítomnosti fenylefrinu. Nervově vyvolané relaxace předem uzavřených proužků byly sníženy o 50%, oba v proužcích z Slo(- / -) myši a blokováním BK kanálů iberiotoxinem v EU Slo+ / + proužky. V souladu s výsledky in vitro vykazoval intrakavernózní tlak in vivo v oscilace výrazné oscilace Slo(- / -) myši, ale ne v Slo+ / + myši. Kromě toho zvýšení intrakavernózního tlaku na nervovou stimulaci in vivo bylo v roce 2006 sníženo o 22% Slo(- / -) myši. Tyto výsledky ukazují, že kanál BK má důležitou roli v erektilní funkci a ztráta kanálu BK vede k erektilní dysfunkci. Na podporu tohoto pohledu vedla intrakavernózní injekce cDNA kódující lidský BK kanál k obrácení erektilní dysfunkce u starých nebo diabetických potkanů ​​a aterosklerotických opic (Christ et al., 1998; Christ et al., 2004, 2009). Tyto studie podporují myšlenku, že zvýšení BK_Ca- Exprese kanálu může obnovit erektilní funkci po poklesu vyvolaném věkem nebo onemocněním. Otevření BK_Ca kanály by byly alternativním způsobem, jak obnovit nedostatečnou erektilní funkci (např. Boy et al., 2004). Kun a kol. (2009) zjistil, že NS11021 (1- (3,5-Bis trifluormethylfenyl) -3- [4-brom-2- (1)H-tetrazol-5-yl) -fenyl] -thiomočovina), nový otvírač BK_Ca kanály způsobily relaxaci intrakavernózních tepen a CC proužků především otevřením BK_Ca kanály. Rovněž byl účinný při usnadňování erektilní odpovědi u anestetizovaných potkanů. Tyto výsledky naznačují potenciál pro použití BK_Ca otvíráky v léčbě ED. Dosud však nebyly publikovány žádné úspěšné klinické výsledky.

2. K_ATP Kanál.

Western bloty na izolovaných tkáňových proužcích a imunocytochemii buněk kultivovaných buněk hladkého svalstva pomocí protilátek proti K_ATP kanál, zdokumentovali přítomnost K_ATP kanálového proteinu (Christ et al., 1999). K_ATP Předpokládá se, že kanály jsou složeny ze dvou proteinů: (1) dovnitř usměrňující podjednotka K + kanálu (Kir; slouží jako póry kanálu) a (2) sulfonylmočovinový receptor (SUR). V lidském tělesném hladkém svalu K_ATP kanál se skládá z heteromultimerů Kir6.1 a Kir6.2 (Insuk a kol., 2003). Pokusy na čerstvě izolovaných buňkách hladkého svalstva těla zdokumentovaly přítomnost dvou odlišných KP citlivých na ATP⁺ proudy v kultivovaných a čerstvě oddělených buňkách lidského tělesného hladkého svalstva (Lee et al., 1999a). V souladu s pozorováním na úrovni jediného kanálu studie celých buněčných záplatových svorek dokumentovaly významné zvýšení citlivosti glibenklamidu na celou buňku směrem ven K⁺ proudy za přítomnosti modulátoru K kanálu levcromakalim (viz Lee et al., 1999a). Tato data, od molekulární, přes celulární a celkovou tkáň, jasně dokumentují přítomnost a fyziologickou relevanci K_ATP kanálový podtyp k modulaci tónu hladkého svalstva lidského těla. Několik studií dokumentovalo, že modulátory K kanálu, domnělé aktivátory K_ATP kanál, vyvolává relaxaci izolovaného lidského tělesného hladkého svalstva závislou na koncentraci (Andersson, 1992, 2001). Přestože aktivace K_ATP kanál byl navrhován být zapojen do akce yohimbine (Freitas a kol., 2009), fentolamin (Silva a kol., 2005) a testosteronu (Yildiz a kol., 2009) u kavernózních tkání nebyla stanovena důležitost tohoto příspěvku k celkovým účinkům těchto látek na erektilní mechanismy.

3. Vápníkové kanály.

Rozdělení Ca²⁺ Ionty přes membránu buněk hladkého svalstva CC zajistí otevření Ca²⁺ kanály povedou k přílivu Ca²⁺ ionty do buňky hladkého svalstva CC dolů po jejich elektrochemickém gradientu. Pohyb kladného náboje do buňky hladkého svalstva má opačný účinek jako pohyb K⁺ z buňky, a proto povede k depolarizaci. Několik studií prokázalo důležitost kontinuálního transmembránového Ca²⁺ příliv přes napětí typu LVVCC typu L k trvalé kontrakci hladkého svalstva lidského CC (Andersson, 2001). Zdá se, že existuje pouze jedna publikovaná zpráva o vnitřním Ca²⁺ proudy v hladkém svalstvu CC pomocí metod přímé upínání záplaty (Noack a Noack, 1997). Většina z nejpřesvědčivějších mechanistických údajů týkajících se úlohy Ca²⁺ Kanály v modulaci lidského tónu hladkého svalstva CC byly vytvořeny pomocí digitální zobrazovací mikroskopie kultivovaných buněk hladkého svalstva CC zatížených Fura-2. Tyto studie poskytly silné důkazy o přítomnosti a fyziologické relevanci transmembránového Ca²⁺ tok tokem vápníku závislým na napětí typu L v reakci na buněčnou aktivaci např. ET-1 (ET_{A / B} receptorový podtyp) a fenylefrin (α₁- podtyp adrenergního receptoru) (Christ a kol., 1992b; Zhao a Kristus, 1995; Staerman a kol., 1997). Caif citlivý na nifedipin²⁺ z izolovaných králičích buněk hladkého svalstva CC byly zaznamenány proudy (Craven a kol., 2004), což naznačuje, že jednotlivé buňky mohou být schopné generovat akční potenciály otevřením Ca typu L²⁺ Kanálů.

Skutečnost, že inhibitory napěťově závislých vápníkových kanálů typu L inhibují spontánní kontrakce v izolovaných proužcích CC, je v souladu s myšlenkou, že Ca²⁺ příliv touto cestou je důležitý pro generování tónů. Schopnost člověka, králíka a potkana CC vyvinout fázové kontrakce a fázovou elektrickou aktivitu (např. Hashitani a kol., 2005), naznačuje, že intracelulární Ca²⁺ úrovně jsou oscilační. To potvrdila studie Sergeant et al. (2009) ve kterém spontánní Ca²⁺ Ukázalo se, že vlny byly generovány jak v individuálních buňkách hladkého CC svalu, tak napříč intaktními plátky tkáně CC, kde praskly Ca²⁺ signály byly viditelné pro spouštění jak fázových, tak tonických složek kontrakce. Tato aktivita „kardiostimulátoru“ bude mít pravděpodobně zásadní význam pro normální funkci CC, protože bylo prokázáno, že je spojena s tkáňovou kontrakcí a inhibována cestou NO / cGMP.

McCloskey a kol. (2009) studovali VDCC v králičích CC myocytech, které se enzymaticky dispergovaly pro záznam svorkového záznamu a konfokální Ca²⁺ zobrazování. Zjistili, že izolované myocyty vyvinuly robustní VDCC, které lze rozdělit na dvě složky, jednu Ca typu L²⁺proud a druhý předpokládaný proud typu T. L-proud usnadnil přeměnu lokálního Ca²⁺ události do globálního Ca²⁺ vlny, zatímco předpokládaný T-proud se zdálo, že v tomto procesu hraje malou roli. Tato zjištění potvrzují zjištění Zeng a kol. (2005) prokazující, že lidské CC buňky exprimují T-typ (a2G) Ca²⁺ kanály, které se podílejí na údržbě [Ca²⁺] homeostáza.

4. Chloridové kanály.

Příspěvek chloridových kanálů / proudů k modulaci tónu hladkého svalstva lidského těla je méně dobře pochopitelný než u ostatních iontových kanálů. Studie vápníku aktivovaného Cl^- (Cl_Ca) funkce v hladkém svalstvu CC ukázala, že tyto kanály se podílejí jak na udržování spontánního tónu, tak na kontraktilní reakci na noradrenalin a další agonisty (Fan et al., 1999; Karkanis a kol., 2003; Craven a kol., 2004; Williams a Sims., 2007; Chu a Adaikan, 2008; Chung a kol., 2009b). Karkanis et al. (2003) demonstroval excitační vápník Cl_Ca proud v lidských i krysích tělesných myocytech. Tento proud byl aktivován agonistou indukovaným Ca²⁺ uvolňování ze skladů a vyskytuje se také jako spontánní přechodné proudy, které jsou obvykle způsobeny Ca²⁺ jiskry. Cl_Ca blokátory kanálů zvýšily a prodloužily vzestup tlaku po stimulaci kavernózního nervu, což naznačuje, že Cl^- proud přispívá k regulaci intrakavernózního tlaku. Craven a kol. (2004) navrhl, aby Ca²⁺ aktivovaný Cl^- proudy jsou základem detumescentního tónu v CC a modulace tohoto mechanismu cestou NO-cGMP je důležitá během erekce penisu. Na podporu těchto pozorování Williams a Sims (2007) prokázal, že Ca²⁺ jiskry v CC vznikají z Ca²⁺ uvolňují se prostřednictvím receptorů ryanodinu a vedou ke vzniku Cl_Ca proud. Vykazovali také fyziologickou regulaci jiskrové frekvence s depolarizací v důsledku Ca-napětí závislého na napětí²⁺ vstup. Tyto výsledky byly potvrzeny Sergeant et al. et al. (2009), odhalující, že každý z Ca²⁺ vlny byly spojeny s dovnitř proudem typickým pro Ca^{2 + -}aktivovaný Cl^- proudy vyvíjené těmito buňkami. Vlny závisely na neporušeném sarkoplazmatickém retikulu Ca²⁺ obchod, protože byly blokovány kyselinou cyklopiazonovou a látkami, které interferují s ryanodinovými receptory a IP₃- zprostředkovaný Ca²⁺ uvolnění. Chu a Adaikan (2008) zdůraznil význam Cl^- proudy jako mechanismus při udržování CC tonu produkovaného adrenergními a různými endogenními omezovači v proužcích králičího CC. Navrhli, že modulace Cl^-1 proud by mohl být atraktivním a efektivním přístupem k regulaci erekce penisu. U potkanů Chung a kol. (2009b) provedli in vivo studii funkční role chloridových kanálů při regulaci erektilní aktivity a dospěli k závěru, že chloridové kanály mohou hrát důležitou roli v regulaci CC tónu.

1. Kontrakce.

Obecně je kontrakce hladkého svalstva řízena Ca²⁺ a Rho kinázové signální dráhy (Berridge, 2008). Změny sarkoplazmatického Ca²⁺ koncentrace a tudíž v kontraktilním stavu buňky hladkého svalstva se může objevit se změnami membránového potenciálu nebo bez nich (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Stief a kol., 1997; Berridge, 2008) (Obr. 6). Akční potenciály nebo dlouhodobé změny v klidové membráně depolarizují membránový potenciál, čímž se otevře napěťově uzemněný L-typ Ca²⁺ kanály (Kuriyama a kol., 1998). Takže Ca²⁺ vstupuje do sarkoplasmy řízené koncentračním gradientem a vyvolává kontrakci. Membránové kanály jiné než Ca²⁺ kanály mohou také indukovat změny v membránovém potenciálu. Otevření K⁺ kanály mohou produkovat hyperpolarizaci buněčné membrány. Tato hyperpolarizace inaktivuje vápníkové kanály typu L, což vede ke snížení Ca²⁺ příliv a následná relaxace hladkého svalstva.

   

Zobrazit větší verzi:   

• Na této stránce
• V novém okně

Obr. 6.   

Aktivační dráhy hladkého svalstva penisu. Podle Berridge (2008)například noradrenalin má dvě hlavní akce. Generuje IP₃, který aktivuje cytosolický Ca²⁺ oscilátor. Aktivuje také signální dráhu Rho / Rho kinázy ke zvýšení Ca²⁺ citlivost kontraktilního strojního zařízení. Kromě toho Ca²⁺ přechodné aktivují Ca²⁺- citlivé chloridové kanály, které vedou k depolarizaci membrány pro aktivaci napěťově ovládaných kanálů. To představuje Ca²⁺ modulovat oscilátor a také vytváří proud, který unáší oscilační aktivitu sousedních buněk, aby vysvětlil způsob, jakým se tyto buňky korpusových kaveróz stahují v těsné shodě. A, agonista; R, receptor; PLC, fosfolipáza C; DAG, diacylglycerol; CPI-17, protein-kinázový C-potencovaný inhibitor myosinové fosfatázy; SR, sarkoplazmatické retikulum; CIC, uvolňování vápníku indukované vápníkem; RyR, ryanodinový receptor.

Podle Berridge (2008), rytmické kontrakce hladkého svalstva CC závisí na endogenním kardiostimulátoru poháněném cytosolickým Ca²⁺ oscilátor, který je zodpovědný za periodické uvolňování Ca²⁺ ze sarkoplazmatického retikula (intracelulární kompartment pro Ca²⁺ úložný prostor). Periodické pulzy Ca²⁺ často způsobují depolarizaci membrány; to není součástí primárního aktivačního mechanismu, ale má sekundární roli pro synchronizaci a zesílení oscilačního mechanismu. Neurotransmitery a hormony působí modulací frekvence cytosolického oscilátoru.

Hlavní mechanismy, které se podílejí na kontrakcích hladkých svalů, které nejsou spojené se změnami membránového potenciálu, jsou uvolňování IP₃ a regulace Ca²⁺ citlivost. Oba mechanismy mohou být důležité pro aktivaci hladkého svalstva CC. Pokud jde o fyziologicky důležitou fosfatidylinositolovou kaskádu, mnoho agonistů (např. A₁-AR agonisté, ACh, angiotensiny, vasopresin) se vážou na specifické membránově vázané receptory, které jsou spojeny s fosfolinázou specifickou fosfolipázou C prostřednictvím proteinů vázajících GTP. Fosfolipáza C poté hydrolyzuje fosfatidylinositol 4,5-bifosfát na 1,2-diacylglycerol (aktivuje PKC) a IP₃. Ve vodě rozpustná IP₃ se váže na svůj specifický receptor na membráně sarkoplazmatického retikula, čímž otevírá tento Ca²⁺ kanál. Protože Ca²⁺koncentrace v sarkoplazmatickém retikulu je přibližně 1 mM, Ca²⁺ je tak vháněn do sarkoplazmy koncentračním gradientem, což vyvolává kontrakci hladkého svalstva. Toto zvýšení sarkoplazmatického Ca²⁺ koncentrace může aktivovat odlišný Ca²⁺ uvolňovací kanál sarkoplazmatického retikula (tj. kanál provozovaný receptorem ryanodinu), což vede k dalšímu zvýšení Ca²⁺koncentrace sarkoplazmy (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997).

Stejně jako u pruhovaných svalů je množství intracelulárního volného Ca²⁺ je klíčem k regulaci tónu hladkého svalstva. V klidovém stavu hladina sarkoplazmatického volného Ca²⁺ činí přibližně ≈100 nM, zatímco v extracelulární tekutině je hladina Ca²⁺ je v rozmezí 1.5 až 2 mM. Buněčná membrána Ca²⁺ čerpadlo a Na⁺/ Ca²⁺ výměník udržuje tento 10,000-násobný gradient. Neuronální nebo hormonální stimulace může otevřít Ca²⁺ kanály, což vede k Ca²⁺ vstup do sarkoplazmy po koncentračním gradientu. Poněkud mírné zvýšení hladiny volného sarkoplazmatického Ca²⁺ faktorem 3 až 5 až 550 až 700 nM pak spouští fosforylaci myosinu a následnou kontrakci hladkého svalstva.

V buňce hladkého svalstva Ca²⁺ se váže na kalmodulin, což je na rozdíl od pruhovaných svalů, kde je intracelulární Ca²⁺ váže se na protein troponin spojený s tenkými vlákny (Chacko a Longhurst, 1994; Karaki a kol., 1997). Ca²⁺-Kalmodulinový komplex aktivuje kinázu lehkého řetězce myosinu (MLCK) asociací s katalytickou podjednotkou enzymu. Aktivní MLCK katalyzuje fosforylaci regulačních podjednotek lehkého řetězce myosinu (MLC₂₀). Fosforylovaný MLC₂₀ aktivuje myosin ATPázu, čímž vyvolává cyklické myosinové hlavy (křížové můstky) podél aktinových vláken, což vede ke kontrakci hladkého svalu. Snížení intracelulární hladiny Ca²⁺ indukuje disociaci Ca²-kalmodulin MLCK komplex, což má za následek defosforylaci MLC₂₀ pomocí myosinové fosfatázy lehkého řetězce a při relaxaci hladkého svalstva (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997; Hirano, 2007).

U CC hladkých svalů, které na rozdíl od většiny hladkých svalů tráví většinu času ve stahovaném stavu, bylo nalezeno celkové složení izoformy myosinu, které bylo mezi hladkými svaly aorty a močového měchýře, které obecně vyjadřují tonické a fázově podobné vlastnosti, resp. (DiSanto a kol., 1998; Berridge, 2008). Myosin s hladkým svalem se skládá z páru těžkých řetězců myosinu a dvou párů lehkých řetězců myosinu (MLC17 a MLC20), které jsou důvěrně propleteny. Ukázalo se, že pre-mRNA těžkého řetězce myosinu se alternativně sestřihá za vzniku isoforem známých jako SM-A a SM-B. Izoforma SM-B se vyskytuje převážně v SM, které vykazují více fázovou kontraktilní povahu (např. Močový měchýř), zatímco izoforma SM-A se nachází ve více tonickém typu SM (např. Aorta). DiSanto a kol. (1998) prokázali, že hladký sval CC má kompozici izoformy myosinu poněkud přechodnou mezi SM močového měchýře a aorty. Zhang a kol. (2009b) zkoumali účinky blebbistatinu, malé permeabilní molekuly, původně uváděné jako selektivní inhibitor izoforem myosinu II. Blebbistatin zcela uvolnil lidské CC předem získané fenylefrinem v závislosti na dávce. Maximální ICP a ICP / průměrný arteriální tlak byly v závislosti na dávce zvýšeny intrakavernózními injekcemi blebbistatinu. Tyto výsledky Zhang a kol., (2009b) navrhl důležitou roli pro hladký kontraktilní aparát v molekulárním mechanismu erekce a navrhl možnost vazby blebbatatinu na myosin II jako terapeutickou léčbu ED zaměřením SM kontraktálních cest.

U hladkých svalů je síla / Ca²⁺ poměr je variabilní a částečně závisí na specifických aktivačních mechanismech. Například α-AR agonisté indukují vyšší sílu / Ca²⁺ poměr než u depolarizace vyvolaného zvýšení (tj. KCl) v intracelulárním Ca²⁺, navrhující „Ca²⁺- senzibilizující účinek agonistů. Dále se ukázalo, že při konstantním sarkoplazmatickém Ca²⁺ úroveň, pokles síly („Ca²⁺- desenzibilizace “). Obecně bylo přijato, že klíčovým hráčem v „senzibilizaci vápníku“ je MLC₂₀ mechanismus závislý na fosforylaci. Rovnováha mezi cestami vede ke zvýšení MLC₂₀ fosforylace a ty, které vedou ke snížení MLC₂₀ fosforylace určuje rozsah „citlivosti vápníku“ (Hirano, 2007).

2. Relaxace.

Stejně jako v jiných hladkých svalech je relaxace hladkých svalů CC zprostředkována prostřednictvím systému intracelulárních cyklických nukleotidových / proteinových kinázových messengerů. Přes specifické receptory agonisté aktivují membránově vázanou adenylylcyklázu, která generuje cAMP. cAMP poté aktivuje proteinovou kinázu A (cAK) a v menší míře cGK. ANF ​​působí prostřednictvím pGC (Lucas a kol., 2000), zatímco NO stimuluje sGC; oba generují cGMP, který aktivuje cGKI a v menší míře i cAK. Aktivovaný cGKI a cAK fosforylují fosfolamban, protein, který normálně inhibuje Ca²⁺ pumpy v membráně sarkoplazmatického retikulu. Ca²⁺ čerpadlo je aktivováno a následně hladina volných cytoplazmatických Ca²⁺ je snížena, což vede k relaxaci hladkého svalstva. Podobně proteinové kinázy aktivují buněčnou membránu Ca²⁺ pumpy, což vede k poklesu sarkoplazmatického Ca²⁺ koncentrace a následné uvolnění (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997; Berridge, 2008). Hashitani a kol. (2002) navrhl, že snížení citlivosti kontraktilních proteinů na Ca²⁺ může být klíčovým mechanismem relaxace indukované NO v hladkém svalstvu CC. V hladkém svalstvu CC z morčat zjistili, že v přípravcích NA, které byly předem získány, donor NO SIN-1 inhiboval 80% kontrakce a snížil se [Ca²⁺]_i o 20%. Naproti tomu antagonista vápníku nifedipin snížil [Ca²⁺]_i o 80%, zatímco úroveň kontrakce byla snížena pouze o 20%. U přípravků s vysokým obsahem draslíku předem SIN-1 inhiboval 80% kontrakce a snížil [Ca²⁺]_i o 20%.

1. Endoteliální dysfunkce.

Endoteliální dysfunkce může být hlavním základním faktorem ED spojeným s mnoha rizikovými faktory, jako je hypertenze, dyslipidémie, diabetes, deprese, obezita, kouření cigaret a metabolický syndrom. Protože systémová endoteliální dysfunkce se může funkčně projevit na počátku endotelu penisu, vzniká možnost, že ED může být časným ukazatelem onemocnění CV (Jackson a kol., 2010; Shin a kol., 2011).

2. Stárnutí.

Stárnutí je důležitým rizikovým faktorem ED a odhaduje se, že 55% mužů má ED ve věku 75 (Melman a Gingell, 1999; Johannes a kol., 2000). Ačkoli ED související s věkem je připisována převážně zvýšenému oxidačnímu stresu a endoteliální dysfunkci v penisu, molekulární mechanismy, na nichž je tento účinek založen, nejsou plně definovány. Stárnutí u lidí je také spojeno s několika změnami struktury a funkce tepen, z nichž část souvisí s poklesem cirkulujících hladin steroidů (tj. Testosteronu a estradiolu) (Buvat a kol., 2010). Tyto změny mohou být částečně odpovědné za nedostatečnou účinnost ED léčby. Existují důkazy o zapojení systému NO / cGMP. Tím pádem, Garban a kol. (1995) zjistili, že rozpustná aktivita NOS se významně snížila v penilní tkáni od senescentních krys. Exprese mRNA nižší NOS byla nalezena u starých potkanů ​​než u mladých potkanů ​​(Dahiya a kol., 1997). U jiného krysího modelu stárnutí se počet nervových vláken obsahujících NOS v penisu výrazně snížil a erektilní odezva na centrální i periferní stimulaci se snížila (Carrier a kol., 1997). U stárlého králíka byla oslabena relaxace CC závislá na endotelu; eNOS však byl up-regulován jak ve vaskulárním endotelu, tak v hladkém svalstvu těla (Haas a kol., 1998). Johnson a kol. (2011) vyhodnotili, zda je odpojení eNOS ve věku penisu potkana přispívajícím mechanismem. Jejich nálezy naznačují, že stárnutí indukuje rozpojení eNOS v penisu, což vede ke zvýšenému oxidačnímu stresu a ED.

3. Diabetes Mellitus.

Diabetes mellitus je významným rizikovým faktorem pro rozvoj ED (Saenz de Tejada a Goldstein, 1988; Melman a Gingell, 1999; Johannes a kol., 2000; Saigal a kol., 2006; Chitaley a kol., 2009). Podle Massachusettsovy studie stárnutí mužů mají muži s diabetem 28% prevalenci ED ve srovnání s 9.6% v běžné populaci (Feldman a kol., 1994). Muži s diabetem mají 75% celoživotní riziko rozvoje ED a mají dřívější nástup ED ve srovnání s niabiabetiky (Saigal a kol., 2006). K ED vyvolané cukrovkou může přispět mnoho faktorů. Systémové účinky hyperglykémie a hypogonadismu přispívají k rozvoji narušené vazodilatační signalizace, hypercontractility buněk hladkých svalů a venookluzivní poruchy (Hidalgo-Tamola a Chitaley, 2009; Malavige a Levy, 2009). U izolovaných CC pacientů s diabetem a ED byla narušena relaxace závislá na neurogenech a endotelu (Saenz de Tejada a kol., 1989); toto bylo také zjištěno u králíků, u kterých byl diabetes vyvolán alloxanem (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1992). Penilní NOS aktivita a obsah byly sníženy na krysích modelech diabetu typu I a II s ED (Vernet a kol., 1995). U potkanů ​​s diabetem indukovaným streptozotocinem se však vazba NOS zvýšila (Sullivan a kol., 1996) a aktivita NOS v penilní tkáni byla významně vyšší než u kontrolních potkanů, a to navzdory významné degradaci páření a indikací vadné erektilní potence (Elabbady a kol., 1995). U lidí bylo navrženo, že diabetická ED souvisí s účinky koncových produktů pokročilé glykace na tvorbu NO (Seftel a kol., 1997). Schopnost přeměny diabetické tkáně l-arginin na lBylo prokázáno, že -citrulin na NOS je snížen, a bylo navrženo, že zvýšená exprese arginázy II v diabetické CC tkáni může přispívat k ED spojené s tímto onemocněním (Bivalacqua a kol., 2001b). Na podporu tohoto pohledu bylo prokázáno, že delece izoformy arginázy II zlepšuje relaxaci CC u myší s diabetem typu I (Toque et al., 2011).

4. Ateroskleróza.

Ateroskleróza je významným rizikovým faktorem, který se podílí na vývoji vaskulogenní ED. Existují důkazy o silné vazbě mezi ED a aterosklerózou (Maas a kol., 2002; Grover a kol., 2006; Jackson a kol., 2006, 2010). ED a ateroskleróza sdílejí podobné rizikové faktory a oba stavy se vyznačují endoteliální dysfunkcí a zhoršenou biologickou dostupností NO. Nedávné údaje naznačují, že ED může sloužit jako sentinelový marker, který předchází klinické diagnóze aterosklerotického vaskulárního onemocnění (Montorsi a kol., 2003; Gazzaruso a kol., 2008). ED je nezávislý prediktor budoucích nepříznivých životopisů; mnoho mužů zažívá příznaky ED let před jejich první diagnózou CV onemocnění. V králičím modelu aterosklerotické ED (Azadzoi a Goldstein, 1992; Azadzoi a kol., 1996), bylo prokázáno, že chronická kavernózní ischemie narušuje nejen endotel, ale také neurogenní CC relaxaci a aktivitu NOS (Azadzoi a kol., 1998). V KC byl také zvýšen výstup eikosanoidů konstriktoru. l- Podávání argininu nezlepšilo relaxaci CC, o čemž se předpokládalo, že je způsobeno narušením aktivity NOS a snížením tvorby NO.

5. Hypercholesterolémie.

Hypercholesterolémie také zjistila, že narušuje endotelem zprostředkovanou relaxaci hladkého svalstva králičí CC (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1991; Azadzoi a kol., 1998). Hypercholesterolémie neovlivnila aktivitu NOS, ale zhoršila endothelium-dependentní, ale nikoli neurogenní relaxaci králičí CC tkáně. Protože relaxace závislá na endotelu byla po ošetření zlepšena l-arginin, bylo spekulováno, že došlo k nedostatečné tvorbě NO kvůli nedostatečné dostupnosti l-arginin u hypercholesterolemických zvířat (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1991; Azadzoi a kol., 1998).

6. Kouření.

Kouření je hlavním rizikovým faktorem rozvoje erektilní dysfunkce (Mannino a kol., 1994; Gades a kol., 2005; Shiri a kol., 2005; Tostes a kol., 2008). Klinické a základní vědecké studie poskytují silný nepřímý důkaz, že kouření může ovlivnit erekci penisu narušením endotelu závislé relaxace hladkého svalstva nebo konkrétněji ovlivněním produkce NO zvýšenou tvorbou ROS. Zda nikotin nebo jiné produkty cigaretového kouře zprostředkovávají všechny účinky spojené s poškozením cév, stále není známo (Tostes a kol., 2008).

7. Radikální prostatektomie.

I přes pokrok v chirurgické technice je ED po radikální prostatektomii, která zůstává standardní léčbou u mužů s klinicky lokalizovanou rakovinou prostaty, běžnou komplikací. To je způsobeno hlavně dočasným poškozením kavernózního nervu, které má za následek hypoxii penisu, apoptózu hladkého svalstva, fibrózu a venookluzivní dysfunkci (Magheli a Burnett, 2009).

1. Inhibitory fosfodiesterázy.

Současné pokyny pro léčbu ED doporučují inhibitory PDE5 jako léčbu první linie (Hatzimouratidis a kol., 2010). Všechny „hlavní“ inhibitory PDE5, sildenafil, tadalafil a vardenafil, byly hodnoceny jako účinné a bezpečné (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Eardley a kol., 2010). Celková míra účinnosti těchto léčiv je přibližně 60 až 70%, ale je výrazně nižší v některých populacích pacientů, jako jsou populace s těžkým neurologickým poškozením, ED po radikální prostatektomii, cukrovce nebo závažném vaskulárním onemocnění (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008). Volba inhibitoru PDE5 závisí na několika faktorech, včetně frekvence styku a osobních zkušeností pacienta s látkou (Mirone a kol., 2009).

Inhibitory PDE5 byly původně zavedeny jako léčba podle potřeby; tadalafil však byl také schválen pro nepřetržité každodenní použití v dávkách 2.5 a 5-mg. Účinky inhibitorů PDE5 jsou často popisovány z hlediska selektivity (PDE5 versus jiné PDE) a účinnosti (koncentrace potřebná k dosažení účinku). Selektivita inhibitoru PDE5 je klíčovým faktorem určujícím jeho profil nežádoucích účinků a může se lišit mezi agenty (Tabulka 1). Sildenafil a vardenafil mírně zkříženě reagují s PDE6. Protože PDE6 převládá v sítnici, může to vysvětlovat stížnost některých pacientů, že sildenafil nebo vardenafil mohou způsobovat poruchy zraku (<2% pacientů). Tadalafil do jisté míry zkříženě reaguje s PDE11 (nachází se například v srdci, varlatech a přední hypofýze), ale důsledky tohoto účinku nejsou známy.

Společné farmakokinetické vlastnosti inhibitorů PDE5 [např. Biologická dostupnost, maximální plazmatická koncentrace (C_max), čas (T_max) potřebné k dosažení C_maxa čas potřebný k eliminaci poloviny inhibitoru z plazmy (t_1/2)] všechny ovlivňují účinnost (Tabulka 2) (Gupta a kol., 2005). Sildenafil, vardenafil, udenafil a avanafil mají zhruba podobné T_max, což předpovídá podobný čas začátku působení. t_1/2 hodnoty tadalafilu a udenafilu jsou delší než hodnoty ostatních inhibitorů PDE5, což by mohlo být způsobeno pomalejší absorpcí střeva a / nebo pomalejší degradací těchto léčiv játrem nebo jinými faktory. Rozšířené t_1/2 tadalafil poskytuje delší terapeutický účinek, a to může být také případ udenafilu a SLx-2101. C_max vardenafilu je výrazně nižší než u sildenafilu a tadalafilu, pravděpodobně v závislosti na nižší biologické dostupnosti (Gupta a kol., 2005). Inhibitory PDE5 jsou v játrech degradovány a například interakce s ketokonazolem (inhibující CYP3A4) mohou prodloužit dobu trvání účinku. Trvání účinku inhibitoru PDE5 se ne vždy odráží v jeho eliminaci z plazmy. Byly navrženy molekulární mechanismy, které k tomu mohou přispět (Francis a kol., 2008). Po odstranění inhibitoru z buněk tedy může dojít k přetrvávání biochemických účinků (paměťový efekt). Navíc, protože se inhibitory pevně vážou na PDE5 např. Ve svalových buňkách, mohlo by to výrazně zpomalit jejich odchod z těchto buněk a prodloužit jejich účinky (Francis a kol., 2008).

Mezi časté nežádoucí účinky u inhibitorů PDE patří bolest hlavy (10 – 16%), návaly (5 – 12%), dyspepsie (4 – 12%), nosní kongesce (1 – 10%) a závratě (2 – 3%) (Hatzimouratidis a kol., 2010). Tadalafil může u 6% pacientů způsobit bolesti zad / myalgii. Nežádoucí účinky jsou obvykle mírné povahy a jsou nepřetržitě užívány samy o sobě a míra předčasného ukončení léčby v důsledku nežádoucích účinků je podobná jako u placeba. Klinické studie a postmarketingové údaje všech inhibitorů PDE5 prokázaly, že léčiva jsou bezpečná u pacientů s onemocněním CV. Nebylo tedy pozorováno žádné zvýšení míry infarktu myokardu (Vlachopoulos a kol., 2009). Žádný inhibitor PDE nepříznivě neovlivnil celkovou dobu cvičení nebo dobu do ischémie během testování zátěže u mužů se stabilní anginou pectoris. Ve skutečnosti mohou zlepšit zátěžové testy. Inhibitory PDE5 mohou být dokonce prospěšné při onemocnění CV (Takimoto a kol., 2005) a sildenafil byl schválen pro léčbu plicní arteriální hypertenze (Galiè a kol., 2005).

Dusičnany jsou zcela kontraindikovány se všemi inhibitory PDE v důsledku nepředvídatelné hypotenze. Doba interakce mezi organickými dusičnany a inhibitory PDE se liší podle inhibitoru PDE a dusičnanů. Pokud se u pacienta vyvine angina při použití inhibitoru PDE, lze místo nitroglycerinu nebo do uplynutí příslušného času použít jiná antianginotika (24 h pro sildenafil nebo vardenafil a 48 h pro tadalafil) (Vlachopoulos a kol., 2009).

2. Prostaglandin E₁.

Přestože inhibitor PDE5 zůstává nejčastější počáteční terapií u mužů s erektilní dysfunkcí, může být intrauretrální alprostadil rozumnou možností léčby u sildenafil neodpovídajících (Jaffe a kol., 2004), zejména u mužů, kteří podstoupili předchozí radikální retropubickou prostatektomii (McCullough, 2001; McCullough a kol., 2010). Vasoaktivní látky mohou být podávány lokálně na uretrální sliznici a mohou být zjevně absorbovány do corpus spongiosum a přeneseny do CC. Retrográdní výplň kavernózních těl hlubokou hřbetní žílou a její obvodové větve se jeví jako nejvýznamnější způsob přenosu léků po intrauretrální aplikaci prostaglandinu E₁ (Bschleipfer a kol., 2004).

PGE₁ (alprostadil) a PGE₁/ prazosinem byla prokázána erekce u většiny pacientů s chronickým organickým ED (Peterson a kol., 1998). V prospektivní, multicentrické, dvojitě zaslepené, placebem kontrolované studii u pacientů s 68 s dlouhodobou ED primárně organického původu (Hellstrom a kol., 1996), transuretrálně podaný alprostadil způsobil úplné zvětšení penisu u 75.4% a 63.6% pacientů hlásilo pohlavní styk. Nejčastějším vedlejším účinkem byla bolest penisu, kterou zažil 9.1 až 18.3% pacientů užívajících alprostadil. Nebyly žádné epizody priapizmu. V další dvojitě zaslepené, placebem kontrolované studii u mužů 1511 s chronickou ED z různých organických příčin mělo 64.9% pohlavní styk při užívání transuretrálního alprostadilu ve srovnání s 18.6% u placeba (Padma-Nathan a kol., 1997). Nejčastějším vedlejším účinkem byla opět mírná bolest v penisu (10.8%).

U mužů, kteří považují intrakavernózní injekce za problematické, je snadná možnost intruretrálního podání alprostadilu (Nehra a kol., 2002). Jak již bylo zmíněno, intrauretrální alprostadil může být také možností u mužů, kteří podstoupili předchozí radikální retropubickou prostatektomii (McCullough, 2001; McCullough a kol., 2010). U mnoha pacientů zůstává bolest penisu problémem.

3. Organické dusičnany.

Předpokládá se, že nitroglycerin a další organické nitráty způsobují uvolnění hladkého svalstva stimulací rozpustného GC enzymatickým uvolňováním NO (Feelisch, 1992); teoreticky se zdá, že se jedná o logický způsob, jak zlepšit erekci u pacientů s ED. Bylo zjištěno, že jak nitroglycerin, tak isosorbid nitrát uvolňují izolované proužky lidského CC (Heaton, 1989). Pozorování, že lokální aplikace nitroglycerinu na penis může vést k erekci přiměřené pohlavnímu styku (Talley a Crawley, 1985) stimulovalo několik výzkumů účinnosti tohoto potenciálního způsobu léčby ED. Přes účinnost u pacientů s ED byla prokázána v několika placebem kontrolovaných studiích (Andersson, 2001) je účinek transdermálního nitroglycerinu omezený a tato léčba se dnes nezdá být životaschopnou alternativou. Jak bylo zdůrazněno dříve, organické nitráty jsou kontraindikovány u mužů užívajících inhibitory PDE5.

4. K⁺- Otvírače kanálů.

Několik K⁺- ukázalo se, že otvíráky kanálů (pinacidil, cromakalim, lemakalim a nicorandil) jsou účinné při vyvolávání relaxace izolované kavernózní tkáně jak u zvířat, tak u člověka, a při erekci intrakavernózně injikovaným opicím a lidem ()Andersson, 2001). U lidí s těžkou hypertenzí se však jako orální léčba u lidí jeví pouze minoxidil, arteriolární vazodilatátor používaný jako antihypertenzivum. Klinické zkušenosti s léčivem jsou omezené (Andersson, 2001) a K⁺- otevření kanálu léčivem, i když u některých pacientů to může fungovat, nebylo v kontrolovaných klinických studiích prokázáno jako schůdná možnost u mužů s ED. Během posledního desetiletí nebyly hlášeny žádné nové události.

5. α-adrenoceptorové antagonisty.

6. Antagonisty opioidního receptoru.

Je dobře zdokumentováno, že dlouhodobá injekce opioidů může vést ke snížení libida a ED (Parr, 1976; Crowley a Simpson, 1978; Mirin a kol., 1980; Abs a kol., 2000; Hallinan a kol., 2008), pravděpodobně kvůli hypogonadotropnímu hypogonadismu (Mirin a kol., 1980; Abs a kol., 2000; Hallinan a kol., 2008; Vuong a kol., 2010). Za předpokladu, že endogenní opioidy mohou být zapojeny do sexuální dysfunkce, byly antagonisté opioidních receptorů považovány za účinné jako léčba (Fabbri a kol., 1989; Billington a kol., 1990). Existují některé pozitivní klinické zkušenosti s naltrexonem, které jsou spolu s aktivním metabolitem 6-β-naltrexolem kompetitivními antagonisty na μ- (a κ-opioidních) receptorech. To může ilustrovat důkaz o zásadě (Andersson, 2001) a nelze vyloučit, že zvýšená inhibice opioidními peptidy může být u některých pacientů faktorem přispívajícím k anorganickému erektilnímu selhání. U těchto pacientů může být terapie naltrexonem užitečným terapeutickým činidlem. Dobře kontrolované studie, které to potvrzují, však chybí a zdá se, že v posledním desetiletí nedošlo k žádnému novému vývoji.

7. Apomorfin.

Apomorfin, agonista dopaminového receptoru, který stimuluje dopamin D₁- a D.₂- jako receptory bylo prokázáno, že vyvolává erekci penisu u potkanů ​​(Mogilnicka a Klimek, 1977; Benassi-Benelli a kol., 1979) a také u zdravých mužů (Lal a kol., 1984) a u mužů s ED (Lal a kol., 1987, 1989). l-DOPA může také stimulovat erekci u pacientů s Parkinsonovou chorobou (viz např. Vogel a Schiffter, 1983). Bylo navrženo, že dopamin D₂ stimulace receptoru může vyvolat erekci penisu u potkanů, zatímco aktivace D₁ receptory mají opačný účinek (Zarrindast a kol., 1992). U opic rhesus, quineloranu, dopaminu D₂ agonista receptoru způsobil erekci penisu (Pomerantz, 1991), což upřednostňuje názor, že₂ stimulace receptoru je důležitá pro tuto reakci. Apomorfin má vyšší afinitu k D₂- než D.₁-like receptory (Rampin a kol., 2003). D₂ receptory v PVN jsou považovány za hlavní místo pro indukci erekce u potkanů ​​(Chen a kol., 1999). To může být také případ člověka (Brien a kol., 2002).

Heaton a kol. (1995) uvádí, že apomorfin, absorbovaný ústní sliznicí, bude působit jako erektogenní látka. Toto bylo do značné míry potvrzeno v RCT a existuje důkaz, že apomorfin je účinný při léčbě erektilní dysfunkce u široké populace ED v dávkách 2 a 3 mg užívaných sublinguálně způsobem na vyžádání (Dula a kol., 2000, 2001; Heaton a kol., 2002; Von Keitz a kol., 2002). Tolerance apomorfinu v dávce 2 a 3 mg byla dobře zkoumána (Fagan a kol., 2001; Adams a kol., 2002; Ralph a kol., 2002). Nejčastějšími vedlejšími účinky jsou nauzea, bolesti hlavy a závratě, u malého počtu pacientů se vyvinula synkopa. Tento vedlejší účinek byl zaznamenán zejména při dávkách vyšších, než jsou dávky povolené pro použití v Evropě. Celkově se zdá, že za předpokladu, že se lék používá v souladu s označováním, neexistuje důkaz o významné snášenlivosti bezpečnostních otázek (Eardley a kol., 2010).

Přestože léčivo prokázalo statisticky významný přínos oproti placebu v klinických studiích fáze II / III, zkoumání shromážděných údajů odhalilo nízký poměr čistého prospěchu (tj. Aktivní účinnost mínus účinnost placeba) s čísly mezi pouze 11 a 13% (Stief a kol., 2002). Tato omezená účinnost, zejména u pacientů s organickou ED, byla potvrzena v několika studiích (Perimenis a kol., 2004a,b; Strebel a kol., 2004; Gontero a kol., 2005), naznačuje, že tento lék by se nejlépe hodil pro muže s mírnou ED. Následné srovnání budoucí studie mezi apomorfinem SL a sildenafilem poskytl jasný důkaz, že sildenafil je účinnější než apomorfin, a vysoká míra preference byla ve prospěch sildenafilu (Porst et al., 2007; Afif-Abdo a kol., 2008; Giammusso a kol., 2008; Pavone a kol., 2008). Kvůli nadřazenosti sildenafilu apomorfin SL nikdy nedosáhl pozoruhodného přijetí.

8. Trazodon.

Trazodon je "atypické" antidepresivní činidlo, chemicky a farmakologicky odlišné od ostatních současně dostupných antidepresiv (Haria a kol., 1994). Lék selektivně inhibuje centrální absorpci 5-HT a zvyšuje přeměnu dopaminu v mozku, ale nezabraňuje perifernímu zpětnému vychytávání NA (Georgotas a kol., 1982). Bylo také prokázáno, že trazodon blokuje receptory pro 5-HT a dopamin, zatímco jeho hlavní metabolit, m-CCP, má agonistickou aktivitu v 5-HT_2C receptory (Monsma a kol., 1993). Tento metabolit indukuje erekci u potkanů ​​a selektivně zvyšuje rychlost spontánní palby kavernózních nervů (Steers a de Groat, 1989). Způsob působení trazodonu při depresi není zcela objasněn; má výrazný sedativní účinek. Trazodon má sérový poločas přibližně 6 ha je značně metabolizován (Haria a kol., 1994). Bylo prokázáno, že trazodon a jeho hlavní metabolit mají a-AR blokující účinek v izolované lidské duté tkáni (Blanco a Azadzoi, 1987; Saenz de Tejada a kol., 1991). Krege a kol. (2000) ukázal, že trazodon má vysokou až středně vysokou afinitu k lidskému α₁- a α₂-ARs, a že lék nerozlišuje mezi podtypy α₁- a α₂-ARs. Aktivní metabolit, m-CCP, zdálo se, že nemá žádné významné periferní účinky.

Orálně podávaný trazodon byl spojen s priapismem u silných mužů (Azadzoi a kol., 1990) a se zvýšenou noční erektilní aktivitou u zdravých dobrovolníků (Saenz de Tejada a kol., 1991). Byly hlášeny pozitivní klinické zkušenosti s tímto léčivem (Lance a kol., 1995). Ve dvojitě zaslepených placebem kontrolovaných studiích u pacientů s různou etiologií ED však nebyl prokázán žádný účinek trazodonu (150 – 200 mg / den) (Meinhardt a kol., 1997; Enzlin a kol., 2000).

I když informace z randomizovaných, kontrolovaných klinických hodnocení nepodporují názor, že trazodon je pro většinu mužů s ED účinná léčba, nelze vyloučit, že lék může být u některých úzkostných nebo depresivních mužů alternativou. V pilotní studii bylo pozorováno, že trazodon může být prospěšný při léčbě selektivní sexuální dysfunkce vyvolané inhibitorem zpětného vychytávání serotoninu (Stryjer a kol., 2009). U mužů s ED a stupněm psychogenní složky dostatečným ke snížení účinnosti lékařského managementu poskytla kombinace trazodonu se sildenafilem v pilotní studii slibné výsledky (Taneja, 2007).

9. Agonisté receptoru melanokortinu.

MT-II je syntetický cyklický heptapeptid, který byl původně navržen jako umělé opalovací činidlo (King et al., 2007). Je to cyklický neselektivní agonista melanokortinového receptoru, který při subkutánním injekčním podání zjistil, že je účinným iniciátorem erekce penisu u mužů s anorganickou ED (Wessells a kol., 1998, 2000). Avšak zívání / roztahování a v některých případech silná nevolnost a zvracení omezily jeho použití.

PT-141 (bremelanotid) je syntetický heptapeptid; je to deaminovaný derivát a pravděpodobně metabolit MT-II. Tato sloučenina se silně váže na MC receptory 1, 3 a 4, s vyšší afinitou k MC4 receptoru než MC3, kde působí jako agonista (Giuliano, 2004; King et al., 2007).

Řada klinických studií vyhodnotila účinek PT-141 (Molinoff a kol., 2003; Diamond a kol., 2004, 2005; Rosen a kol., 2004). PT-141 byl podáván intranazálně v dávkách od 4 do 20 mg až 32 zdravým jedincům v randomizované, dvojitě slepé, placebem kontrolované křížové studii (Diamond a kol., 2004). Tato studie byla také provedena bez vizuální sexuální stimulace. Ve srovnání s pacienty léčenými placebem PT-141 významně zvýšila erektilní aktivitu. Trvání erekcí s rigiditou (Rigi-Scan monitoring) větší než 60% báze bylo přibližně 140 min u subjektů léčených 20 mg PT-141 ve srovnání s 21 min ve skupině léčené placebem.

V placebem kontrolované zkřížené studii u mužů 24 s mírnou až střední ED (Diamond a kol., 2004) byl účinek PT-141 (20 mg) podáván společně s vizuální sexuální stimulací (erotické filmy). U jedinců, kterým byl podán PT-3, bylo ve srovnání s placebem pozorováno XEUMX-násobné zvýšení erektilní aktivity. Trvání erekce a rigidita penisu byly také významně zvýšeny po podání PT-141.

Randomizovaná, prospektivní, placebem kontrolovaná zkřížená studie srovnávala léčbu pacientů s 19 s ED se samotným sildenafilem (25 mg) oproti sildenafilu (25) s 7.5 mg intranazálního PT-141 (Diamond a kol., 2005). Současné podávání těchto dvou látek vedlo k významně prodloužené době zvýšené základní rigidity (> 60%) ve srovnání se samotným sildenafilem během 2.5hodinové monitorovací relace. Kombinace léků byla dobře snášena, bez signifikantně zvýšených vedlejších účinků oproti samotnému sildenafilu nebo PT-141. Po podání PT-141 nebyly hlášeny žádné závažné nežádoucí účinky ani u normálních subjektů, ani u pacientů s ED.

Je zřejmé, že agonisté MC receptoru mohou mít účinky u pacientů s ED, které mohou být klinicky užitečné. Vztah mezi účinností a nepříznivými účinky však musí být stanoven ve velkých RCT před regulačním schválením a možným klinickým zavedením.

1. Papaverine.

Intracavernosální injekce papaverinu byla první klinicky účinnou farmakologickou terapií ED (Virag, 1982). Lék je často klasifikován jako inhibitor fosfodiesterázy, má však velmi složitý způsob účinku a lze jej považovat za „léčivo působící na více úrovní“ (Andersson, 1994). Je obtížné určit, který z jeho několika možných mechanismů účinku převládá při vysokých koncentracích, které lze očekávat, když se léčivo injikuje intrakavernózně. In vitro bylo prokázáno, že papaverin uvolňuje penilní tepny, kavernózní dutiny a penilní žíly (Kirkeby a kol., 1990). U psů, Juenemann a kol. (1986) že papaverin měl dvojí hemodynamický účinek, snižuje odolnost proti arteriálním přítokům a zvyšuje odolnost proti venóznímu odtoku. Druhý účinek, který byl prokázán také u člověka (Delcour a kol., 1987), mohou souviset s aktivací venookluzivního mechanismu papaverinem. Papaverin je účinný, ale kvůli své vysoké míře fibrózy a priapizmu se už nepoužívá jako monoterapie.

2. α-adrenoceptorové antagonisty.

Protože NA je považován za jeden z hlavních faktorů udržujících CC hladký svalový tonus stimulací a-ARs, lze očekávat, že blokování těchto receptorů by způsobilo erektilní odpověď. Avšak zkušenosti s léčbou antagonisty a-adrenoceptorů jako monoterapie nebyly příliš úspěšné.

3. Prostaglandin E₁ (Alprostadil).

PGE₁, injikovaný intrakavernózně, samostatně nebo v kombinaci, je dnes léčba ED druhé linie (Alexandre a kol., 2007; Albersen a kol., 2011). Několik aspektů jeho účinků a klinického použití bylo již dříve přezkoumáno (Linet a Ogrinc, 1996; Porst, 1996; Andersson, 2001; Alexandre a kol., 2007). V klinických studiích 40 až 70% pacientů s ED reagovalo na intracavernosální injekci PGE₁. Důvod, proč mnoho pacientů neodpovídá, není znám. Angulo a kol. (2000) že kombinace PGE₁ s S-nitrosoglutathion trvale uvolňoval penilní hladký sval bez ohledu na to, zda dobře uvolnil PGE₁. Navrhli klinickou odpověď na PGE₁ může být u některých pacientů omezena specifickým nedostatkem odpovědi hladkého svalstva penisu na PGE₁ při zachování schopnosti uvolnit se v reakci na činidla, která aktivují alternativní relaxační dráhy. Kombinace PGE₁ a S-nitrosoglutathion měl synergickou interakci, aby uvolnil penilní trabekulární hladký sval, a bylo spekulováno, že taková kombinace může mít významné terapeutické výhody v léčbě mužské ED. Zdá se však, že nedošlo k žádnému novému vývoji této kombinace.

PGE₁ se metabolizuje v penisu do PHE₀ (Hatzinger a kol., 1995), který je biologicky aktivní a může přispět k účinku PGE₁. PGE₁ může působit částečně inhibicí uvolňování NA (Molderings a kol., 1992), ale hlavní činností společnosti PGE₁ a PGE₀ je pravděpodobně zvýšení intracelulární koncentrace cAMP v buňkách hladkého svalstva CC stimulací receptoru EP (Palmer a kol., 1994; Lin et al., 1995).

PGE₁ Je známo, že má různé farmakologické účinky. Například produkuje systémovou vazodilataci, zabraňuje agregaci destiček a stimuluje střevní aktivitu. Systémově podávaný lék byl klinicky používán v omezené míře. O jeho farmakokinetice je známo jen málo, má však krátké trvání účinku a je značně metabolizováno. Až 70% může být metabolizováno v jednom průchodu plícemi (Golub a kol., 1975), což může částečně vysvětlit, proč při intrakavernózním podání málokdy způsobuje vedlejší účinky na oběh.

4. Vasoaktivní intestinální polypeptid.

Jak již bylo uvedeno výše, roli VIP jako neurotransmiteru a / nebo neuromodulátoru v penisu postulovalo několik vyšetřovatelů, ale jeho fyziologický význam pro erekci penisu nebyl stanoven (Andersson, 2001). Neschopnost VIP vyvolat erekci při intrakavernózním podání silným mužům (Wagner a Gerstenberg, 1988) nebo muži s ED (Adaikan a kol., 1986; Kiely a kol., 1989; Roy a kol., 1990) uvedl, že nemůže být hlavním mediátorem NANC pro relaxaci erektilních tkání penisu.

Ukázalo se, že VIP má širokou škálu efektů. Je to silný vazodilatátor, inhibuje kontraktilní aktivitu u mnoha typů hladkého svalstva, stimuluje srdeční kontraktilitu a mnoho exokrinních sekrecí. Stimuluje adenylylcyklázu a tvorbu cAMP (Palmer a kol., 1994; Fahrenkrug, 2001). VIP podávaný intravenózně může způsobit hypotenzi, tachykardii a návaly horka (Frase a kol., 1987; Krejs, 1988). Plazmatický poločas peptidu je však krátký, což může přispět ke skutečnosti, že systémové nežádoucí účinky jsou vzácné, pokud je podáván intrakavernózně (McMahon, 1996; Dinsmore a kol., 1999; Sandhu a kol., 1999).

Jak bylo zmíněno, Wagner a Gerstenberg (1988) prokázali, že VIP ani při vysoké dávce (60 μg) nebyl schopen vyvolat erekci intrakavernózními injekcemi u silných mužů. Na druhou stranu, při použití ve spojení s vizuální nebo vibrační stimulací, intrakavernózní VIP usnadnila normální erekci. Kiely a kol. (1989) injekci VIP, papaverinu a kombinací těchto léků s fentolaminem intracorporálně u mužů 12 s ED různých příčin. Potvrdili, že VIP sám je špatný při vyvolávání erekcí lidských penisů. V kombinaci s papaverinem však VIP produkoval tuhost penisu podobnou tuhosti získané s papaverinem a fentolaminem. Gerstenberg a kol. (1992) podáván VIP společně s fentolaminem intrakavernózně pacientům 52 s erektilním selháním. Čtyřicet procent pacientů již dříve dostalo léčbu samotným papaverinem nebo papaverinem společně s fentolaminem. Po sexuální stimulaci získali všichni pacienti erekci dostatečnou pro penetraci. Tito pacienti, kteří byli dříve léčeni papaverinem nebo papaverinem / fentolaminem, uvedli, že účinek VIP kombinace byl spíše jako normální koitální cyklus. U žádného pacienta se nevyvinul priapismus, tělesná fibróza ani jiná závažná komplikace (Gerstenberg a kol., 1992). Tyto pozitivní výsledky potvrdily i další výzkumní pracovníci (McMahon, 1996; Dinsmore a Alderdice, 1998; Dinsmore a kol., 1999; Sandhu a kol., 1999; Dinsmore a Wyllie, 2008). Tím pádem, Sandhu a kol. (1999) v prospektivní, dvojitě slepé, placebem kontrolované studii u pacientů s 304 s psychogenní ED pomocí nového autoinjektoru zjistilo, že více než 81% pacientů a 76% partnerů uvedlo zlepšenou kvalitu života. Podobné výsledky byly získány Dinsmore a kol. (1999). Na základě těchto klinických studií byla potvrzena účinnost i bezpečnost kombinace a tato kombinace byla schválena pro léčbu mužů s ED ve Spojeném království, Dánsku a na Novém Zélandu. Nejčastěji pozorovanými nepříznivými účinky byly zarudnutí obličeje a bolesti hlavy.

5. Apomorfin.

V placebem kontrolované, dvojitě zaslepené studii na zdravých dobrovolnících bylo prokázáno, že apomorfin podaný subkutánně (0.25 – 0.75 mg) byl schopen vyvolat erekci (Lal a kol., 1984). To bylo potvrzeno Danjou a kol. (1988), což ukazuje, že apomorfin indukoval erekci a potencoval erekci indukovanou vizuální erotickou stimulací. Nebylo žádné zvýšení libida, což bylo v souladu s předchozími pozorováními (Julien a Over, 1984). U 28 pacientů s ED Lal a kol. (1989) že 17 reagoval s erekcí po podkožním apomorfinu (0.25-1.0 g); po placebu nedošlo k žádné erekci. Segraves a kol. (1991) také podával apomorfin subkutánně (0.25–1.0 g) 12 mužům s psychogenní ED ve dvojitě zaslepené a placebem kontrolované studii. Zjistili zvýšení maximální penisu v závislosti na dávce. Erekce s nárůstem maximálního obvodu penisu o> 1 cm byla dosažena u 11 z 12 pacientů.

Nelze vyloučit, že podskupina impotentních pacientů může mít poruchu centrálních dopaminergních funkcí a že princip stimulace dopaminového receptoru lze použít nejen diagnosticky, ale také terapeuticky. Terapeutický potenciál subkutánního apomorfinu se však zdá být omezený hlavně kvůli často se vyskytujícím vedlejším účinkům. Vysoké dávky (tj. Až do 5 – 6 mg u dospělých pacientů) mohou způsobit respirační depresi a v nízkém rozmezí dávek (0.25 – 0.75 mg), kde lze prokázat účinky na erekci penisu, zvracení, zívnutí, ospalost, přechodnou nevolnost, může dojít k slzení, návaly a závratě (Lal a kol., 1984; Segraves a kol., 1991). Lal a kol. (1987) zjistili, že u respondentů, kteří nereagovali, došlo k vedlejším účinkům. Zdá se však, že apomorfin podávaný subkutánně nemá přijatelný poměr účinek / vedlejší účinek a již se terapeuticky nepoužívá.

6. Chlorid linsidominu a další NO dárci.

Předpokládá se, že linsidomin, aktivní metabolit antianginálního léčiva molsidominu, působí neenzymatickým uvolňováním NO (Feelisch, 1992). Farmakologie linsidominu z něj učinila zajímavou alternativu pro intrakavernózní léčbu ED a předběžné studie se zdály slibné. Počáteční pozitivní výsledky však nebyly potvrzeny (Andersson, 2001) a léčivo se již nepoužívá terapeuticky.

Intracavernosální NO dárci, jako je SNP, se zdají efektivní při léčbě ED, ale byli kontroverzní kvůli hypotenzivním vedlejším účinkům (Martinez-Piñeiro a kol., 1995; Martínez-Piñeiro a kol., 1998; Shamloul a kol., 2005). Lasker a kol. (2010) u potkanů ​​ukázalo, že dusitan sodný (NaNO₂), podávaný intrakavernózně, zvýšil ICP, snížil systémový arteriální tlak a byl 1000krát méně účinný než NO SNP dárce NO. Navrhovali, že u krysy, NaNO₂ se přeměňuje na vazoaktivní NO v kavernózním těle a na systémovém vaskulárním loži různými mechanismy. Experimenty s NOS inhibitorem l-NAME a inhibitor xanthinoxidoreduktázy allopurinol naznačují, že bioaktivace dusitanů v těle byla zprostředkována prostřednictvím eNOS, zatímco bioaktivace dusitanů v systémových vaskulárních ložích byla způsobena převážně aktivitou xanthin oxidoreduktázy. Bylo také navrženo, že schopnost dusitanů zvyšovat erektilní aktivitu motivuje další zkoumání použití dusitanů jako terapeutického činidla pro ED.

7. Kombinovaná terapie.

Fentolamin, papaverin, PGE₁a VIP jsou vazoaktivní látky, které se nejčastěji používají v kombinované terapii k léčbě ED. Teoreticky může kombinovaná terapie nabízet lepší účinnost, protože u mnoha léčiv by se předpokládalo, že budou působit synergicky, ale lze očekávat také snížení výskytu vedlejších účinků a nákladů na dávku. Často používanou kombinací je trimix, směs papaverinu, fentolaminu a PGE₁. Bechara a kol. (1996) vykázaly lepší výsledky s kombinací než s PGE₁ sama. Nicméně, Seyam a kol. (2005) porovnali trimix s použitím dávky 1-mg fentolaminu a různých dávek papaverinu a PGE₁ s dávkou 20-μg PGE1 nezjistil žádné významné rozdíly v hemodynamických účincích, rigiditě, bolesti a spokojenosti mezi těmito dvěma léky. Avšak trimix vytvořil delší dobu erekce a více priapizmus než PGE₁. Tato a většina dalších kombinačních terapií zůstává nelicencovaná. Kombinace VIP a fentolaminu však byla schválena v několika zemích.