Mechanizmy budovania penisu a základ pre farmakologické liečenie erektilnej dysfunkcie (2011)

Farmakologické recenzie decembra 2011 letový. 63 no. 4 811-859

K.-E. Andersson

Wake Forest Institute pre regeneratívnu medicínu, Wake Forest University School of Medicine, Winston Salem, Severná Karolína

Martin C. Michel, ASSOCIATE EDITOR + Autorské príslušnosti

Adresa korešpondencie na:K.-E. Andersson, Wake Forest Institute pre regeneratívnu medicínu, Wake Forest University School of Medicine, Medical Center Boulevard, Winston Salem, NC 27157. E-mail: [chránené e-mailom]

- Navigácia Tento článok

 

abstraktné

Erekcia je v podstate miechový reflex, ktorý môže byť iniciovaný náborom penisových aferentov, ako autonómnych, tak somatických, a supraspinálnych vplyvov z vizuálnych, čuchových a imaginárnych stimulov. Na erektilnej regulácii sa podieľa niekoľko centrálnych vysielačov. Dopamín, acetylcholín, oxid dusnatý (NO) a peptidy, ako je oxytocín a adrenokortikotropín / a-melanocytový hormón, majú uľahčujúcu úlohu, zatiaľ čo serotonín môže byť buď uľahčujúci alebo inhibičný, a enkefalíny sú inhibičné. Rovnováha medzi kontraktantnými a relaxantnými faktormi reguluje stupeň kontrakcie hladkého svalstva corpora cavernosa (CC) a určuje funkčný stav penisu. Noradrenalín sa viaže tak na CC, ako aj na cievy pomocou stimulácie α1adrenoceptorov. Neurogénne NO sa považuje za najdôležitejší faktor relaxácie ciev penisu a CC. Úloha iných mediátorov uvoľnených z nervov alebo endotelu nebola definitívne stanovená. Erektilná dysfunkcia (ED), definovaná ako „neschopnosť dosiahnuť alebo udržať erekciu zodpovedajúcu sexuálnej spokojnosti“, môže mať viacero príčin a môže byť klasifikovaná ako psychogénna, vaskulogénna alebo organická, neurologická a endokrinologická. Mnohí pacienti s ED dobre reagujú na farmakologickú liečbu, ktorá je v súčasnosti dostupná, ale stále existujú skupiny pacientov, u ktorých je odpoveď neuspokojivá. Použité liečivá sú schopné čiastočne alebo úplne nahradiť nefunkčné endogénne mechanizmy, ktoré riadia erekciu penisu. Väčšina liekov má priamy účinok na penilné tkanivo uľahčujúce relaxáciu hladkého svalstva penisu, vrátane perorálnych inhibítorov fosfodiesterázy a intrakavernóznych injekcií prostaglandínu E1, Bez ohľadu na príčinu, tieto lieky sú účinné vo väčšine prípadov. Drogy s centrálnym miestom konania doteraz neboli veľmi úspešné. Existuje potreba terapeutických alternatív. To si vyžaduje identifikáciu nových terapeutických cieľov a návrh nových prístupov. Výskum v tejto oblasti sa rozširuje a identifikovalo sa niekoľko sľubných nových cieľov pre budúce lieky.

I. Úvod

Erekcia penisu je konečný výsledok komplexného neurovaskulárneho procesu, do ktorého sú zapojené nervy, endotel sínusoidov a krvných ciev a bunky hladkého svalstva v cieľovom orgáne. Erekcia je v podstate sprostredkovaná spinálnym reflexom, ktorý v závislosti od kontextu, v ktorom sa vyskytuje, zahŕňa rôzne centrálne a periférne nervové a / alebo humorálne mechanizmy. V CNS,1 existuje spracovanie a integrácia hmatových, čuchových, sluchových a mentálnych podnetov (Obr. 1). Na procese sa zúčastňujú mnohé centrálne nervové a periférne vysielače a vysielacie systémy. Rôzne stupne neurotransmisie, šírenia impulzov a intracelulárnej transdukcie nervových signálov v hladkých svaloch penisu sú stále známe len čiastočne. Je však dobre známe, že rovnováha medzi kontraktantnými a relaxantnými faktormi reguluje stupeň tonusu vaskulatúry penisu a hladkého svalstva corpora cavernosa (CC) a určuje funkčný stav penisu: detumescencia a ochabnutosť, tumescencia a erekcie.

Obr. 1.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 1.   

Erekcia penisu je v podstate spinálny reflex, ktorý môže byť iniciovaný stimulmi z periférie az centrálneho nervového systému.

Viaceré farmakologické, fyziologické a klinické aspekty erektilnej funkcie a dysfunkcie boli preskúmané predtým (napr. Andersson a Wagner, 1995; Argiolas a Melis, 1995, 2004, 2005; Giuliano a Rampin, 2000, 2004; Andersson, 2001), ale pole sa priebežne rozširuje a bolo predmetom niekoľkých nedávnych recenzií (Baskerville a Douglas, 2008; Burnett a kol., 2010; Gratzke a kol., 2010a; Melis a Argiolas, 2011). Tento prehľad je pokusom o aktualizáciu rýchlo sa rozširujúcich informácií o niektorých vysielačoch / modulátoroch, o ktorých sa predpokladá, že sa podieľajú na riadení erektilných mechanizmov centrálne a periférne a ktoré sú základom pre v súčasnosti používané liečby erektilnej dysfunkcie (ED). Preskúmanie nie je v žiadnom prípade úplné; zachovanie niektorých perspektív z predchádzajúcich recenzií v danej oblasti (Andersson, 1993, 2001; Andersson a Wagner, 1995), pozornosť bola venovaná príspevkom z posledného desaťročia.

II. Ústredné nariadenie

Niektoré anatomické oblasti mozgu, ktoré súvisia so sexuálnou funkciou, boli definované. Dôkazy zo štúdií na zvieratách ukazujú, že centrálne supraspinálne systémy kontrolujúce sexuálne vzrušenie sú lokalizované prevažne v limbickom systéme (napr. Čuchové jadrá, mediálna preoptická oblasť, nucleus accumbens, amygdala a hippocampus) a hypotalamus (paraventrikulárne a ventromediálne jadrá). Najmä mediálna amygdala, mediálna preoptická oblasť (MPOA), paraventrikulárne jadro (PVN), periakveduktálne sivé a ventrálne tegmentum sú rozpoznané ako kľúčové štruktúry v centrálnej kontrole mužskej sexuálnej odpovede (Andersson a Wagner, 1995; Giuliano a Rampin, 2000a,b; Argiolas a Melis, 2005; Hull a Dominguez, 2007; Melis a Argiolas, 2011). U potkanov môže elektrická stimulácia MPOA, PVN alebo tvorba hipokampu vyvolať erektilnú odpoveď. Zdá sa, že ide o chrbticovú sieť pozostávajúcu z primárnych afenzít z genitálií, spinálnych interneurónov a sympatických, parasympatických a somatických jadier. Zdá sa, že táto sieť je schopná integrovať informácie z periférie a vyvolať reflexné erekcie a zdá sa, že je aj príjemcom supraspinálnych informácií (Giuliano a Rampin, 2000a,b). U ľudí bola fyziologická súvislosť medzi týmito oblasťami mozgu a mužským sexuálnym vzrušením spojeným so vzdialenou sexuálnou odpoveďou málo študovaná a zostáva otázkou diskusie. Štúdie využívajúce zobrazovanie funkčnej magnetickej rezonancie alebo pozitrónovej emisnej tomografie objasnili modely aktivácie mozgu korelované s rôznymi fázami sexuálnej odpovede. Aktivačné mapy zvýraznili komplexný nervový obvod, ktorý sa zúčastňuje sexuálneho vzrušenia. Z tohto okruhu bolo len niekoľko oblastí (predný cingulate, insula, amygdala, hypotalamus a sekundárne somatosenzorické kôry) špecificky korelované s erekciou penisu (Ferretti a spol., 2005; Miyagawa a kol., 2007). Potrebný je ďalší výskum v týchto oblastiach, ktorý môže byť prospešný.

III. Centrálni mediátori

Centrálna nervová regulácia erektilnej funkcie zahŕňa aj spinálne a supraspinálne dráhy a mechanizmy. Neočakávane, centrálna neurotransmisia erekcie penisu je komplexná a len čiastočne známa. Naďalej sa však dosahuje pokrok pri identifikácii efekto- rov zapojených do tejto funkcie a táto oblasť sa nedávno preskúmala (Melis a Argiolas, 2011). Veľa poznatkov získaných v tejto oblasti výskumu sa týka morfologických a farmakologických štúdií na experimentálnych zvieracích modeloch (napr. Hlodavce, králiky, primáty). V týchto modeloch sa môžu vykonávať neurochemické poruchy a reakcie sa môžu monitorovať primerane zmysluplným spôsobom. Výsledky takýchto vyšetrení sa musia interpretovať opatrne, pretože zahŕňajú širokú škálu typov a spôsobov vyvolania sexuálnej funkcie (Sachs, 2000). Musia sa tiež zvážiť rozdiely medzi druhmi, účinky závislé od liekov a miesta účinku viacerých liekov (McKenna, 1999; Giuliano a Rampin, 2000a,b; Steers, 2000).

Medzi centrálnymi neurotransmitermi a neuropeptidmi, ktoré kontrolujú erekciu penisu, sú najznámejšie serotonín, dopamín, oxytocín, excitačné aminokyseliny, NO, adrenocorticotropin / a-melanocytový stimulačný hormón (a-MSH) a opioidné peptidy. Môžu uľahčiť alebo inhibovať erekciu penisu pôsobením v niekoľkých oblastiach mozgu (tj MPOA, PVN, ventrálna tegmentálna oblasť, hipokampus, amygdala, jadro lôžka stria terminalis, nucleus accumbens, medulla oblongata a miecha) (Melis a Argiolas, 2011). Zdá sa, že PVN má hlavnú úlohu a NO a oxytocín sa zdajú byť hlavnými aktérmi pri sprostredkovaní účinku (Obr. 2). Androgény majú tiež dôležitú úlohu; napr. nedostatok testosterónu môže znížiť alebo zrušiť účinky mnohých erekčne sprostredkujúcich vysielačov.

Obr. 2.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 2.   

PVN hypotalamu, oxytocínu a neurónov obsahujúcich oxytocín hrajú dôležitú úlohu v centrálnej kontrole erekcie. Oxytocinergné neuróny pochádzajúce z projektu PVN do oblastí mozgovej extrahmothylamickej oblasti (napr. Ventrálna telatálna oblasť kalota, hipokampus, amygdala a miecha). Tieto neuróny sú aktivované samotným oxytocínom, dopamínom, excitačnými aminokyselinami, peptidmi odvodenými z VGF a peptidmi analógov hexarelínu a inhibované stimuláciou GABA, opioidov a kanabinoidov. Aktivácia oxytocinergných neurónov nasleduje po aktivácii NOS prítomnej v týchto neurónoch. Aktivácia oxytocinergných neurónov sprostredkovaná NO zjavne nesúvisí so stimuláciou guanylylcyklázy; spôsobuje uvoľňovanie oxytocínu v mieche a v oblastiach mozgu extrahypothalamic. Pri sprostredkovaní erekcie hrajú androgény dôležitú úlohu. [Modifikované z Melis MR a Argiolas A (2011) Centrálne riadenie erekcie penisu: opätovné zistenie úlohy oxytocínu a jeho interakcie s dopamínom a kyselinou glutámovou u samcov potkanov. Neurosci Biobehav Rev 35:939-955. Copyright © 2011 Elsevier. Používa sa so súhlasom.].

A. 5-Hydroxytryptamín

5-Hydroxytryptamín (5-HT; serotonín) sa podieľa na supraspinálnej aj spinálnej farmakológii erektilnej funkcie u zvierat aj u ľudí. Predpokladá sa, že 5-HT má všeobecný inhibičný účinok na mužské sexuálne správanie a zahŕňa tak sympatické, parasympatické a somatické odtokové mechanizmy (Bitran a Hull, 1987; Hull a kol., 2004). Nervové zakončenia pozitívne na 5-HT sú prítomné v celom centrálnom nervovom systéme a neuróny obsahujúce 5-HT sa nachádzajú v jadrách medulárneho raphe a ventrálnej medulárnej retikulárnej formácii, vrátane rostrálneho jadra paragigantocellularis, ako aj lumbosakrálnej miechy v asociácia s prevažne somatickými a autonómnymi projekciami odtoku do panvy (Andersson, 2001). Znížené množstvo 5-HT v týchto štruktúrach indukované experimentálne inhibíciou syntézy serotonínu (parachlorofenylalanín), deštrukciou axónov obsahujúcich 5-HT (5,7-dihydroxytryptamín) alebo elektrolytickou deštrukciou chrbtového jadra raphe zvyšuje sexuálnu aktivitu (McIntosh a Barfield, 1984; Kondo a kol., 1993). Naopak, sexuálna aktivita je oslabená po intracerebroventrikulárnom alebo intratekálnom podaní 5-HT a liekov, ktoré zvyšujú centrálne uvoľňovanie alebo syntézu amínu (Ahlenius a kol., 1981; Svensson a Hansen, 1984; Szele a kol., 1988).

Cesty 5-HT môžu byť inhibičné alebo uľahčujúce v závislosti od účinku amínu na rôznych subtypoch receptorov 5-HT umiestnených na rôznych miestach centrálneho nervového systému (de Groat a Booth, 1993). Účinky sa tiež zdajú byť druhovo špecifické (Paredes a kol., 2000). Intratekálna injekcia 5-HT u potkaních potkanov so spinalizovanou anestéziou blokovala vzhľad reflexu koitusu, čo naznačuje, že endogénny 5-HT môže pôsobiť v zostupnom vstupe do lumbálnej miechy, ktorá inhibuje sexuálne reflexy (Marson a McKenna, 1992). Podobný postup v iných experimentoch tiež inhiboval ejakuláciu, ako aj intriláciu penisu u potkanov, čo svedčí o alternatívnej úlohe 5-HT pri prenose zmyslových spätnoväzbových informácií potrebných pre sexuálne reakcie (Svensson a Hansen, 1984).

Bolo identifikovaných mnoho podtypov receptora 5-HT a receptory používajú rôzne efektorové systémy v rôznych bunkách, čo môže vysvetliť protichodné správy o účinkoch agonistov a antagonistov 5-HT na sexuálne funkcie. Agonisty môžu napríklad zosilňovať alebo znižovať sexuálnu funkciu. 5-HT1A, 5-HT1B, 5-HT2Aa 5-HT2C subtypy receptora na rôznych úrovniach miechy (Marlier a kol., 1991; Thor a kol., 1993; Ridet a kol., 1994). V súlade so selektívnym použitím agonistov a antagonistov receptora 5-HT sa zistilo, že zložky mužského kopulačného správania sa prejavujú variabilne. Napríklad 5-HT1A aktivácia receptora môže mať kontrastné účinky na sexuálnu funkciu v závislosti od dávky podania a umiestnenia receptora v mozgu (Ahlenius a Larsson, 1997; Rehman a kol., 1999). Bancila a kol. (1999)pomocou imunohistochémie navrhli na základe svojich zistení, že supraspinálna serotonergná kontrola erekcie na úrovni lumbosakrálnej liečby bola silne asociovaná s aktiváciou 5-HT2C receptory. 1- (3-chlórfenyl) -piperazín, metabolit trazodónu a N-trifluórmetylfenylpiperazín, sú považované za parciálne agonisty 5-HT2C a zvyčajne zobrazujú 5-HT2A receptorové antagonistické účinky (Barnes a Sharp, 1999). Obaja vyvolávajú erekciu u hlodavcov, ale tiež významne inhibujú ejakuláciu a sexuálne správanie (Andersson, 2001).

U potkanov je známe, že 5-HT, dopamín, oxytocín a melanokortínové dráhy sa podieľajú na indukcii erekcie penisu. Spojenie dopamín-oxytocín-5-HT sa považuje za dôležité, ale podtyp receptora 5-HT, ktorý sprostredkováva pôsobenie dopamín-oxytocín-5-HT, a vzťah medzi dopamín-oxytocín-5-HT a melanokortínovými dráhami majú neboli úplne objasnené. Kimura a kol. (2008) navrhol, aby 5-HT2C receptory v lumbosakrálnych miestach chrbtice sprostredkovávajú nielen pôsobenie dopamín-oxytocín-5-HT, ale aj účinky melanokortínu na erekciu penisu a že dráha 5-HT je umiestnená po prúde od melanokortínových a dopamín-oxytocínových ciest.

Lieky, ktoré pôsobia prostredníctvom mechanizmov 5-HT, môžu ovplyvniť sexuálne správanie. Melatonín, ktorý zvyšuje všetky aspekty sexuálnej aktivity u potkanov, má teda 5-HT2A-antagonistické vlastnosti (Drago a kol., 1999). Boli predložené dôkazy o uľahčujúcej úlohe melatonínu v sexuálnom správaní, čo naznačuje, že jeho mechanizmus účinku môže zahŕňať 5-HT2A receptor (Brotto a Gorzalka, 2000). Agomelatín, antidepresívum s agonistom melatonínu a 5-HT2CZistilo sa, že antagonistické účinky na antagonisty penisu vyvolané stimuláciou 5-HT2C receptory u potkanov Wistar (\ tChagraoui a kol., 2003).

Na podporu erekcie sa klinicky používa len málo liečiv s priamym účinkom na mechanizmy 5-HT (napr. Trazodón). Potenciál takýchto liekov na liečbu ED je však sľubný. Vzhľadom na negatívne účinky selektívnych inhibítorov spätného vychytávania serotonínu a inhibítorov spätného vychytávania serotonínu a NA na sexuálnu funkciu (Corona a kol., 2009) sú potrebné ďalšie štúdie o vplyve 5-HT na erektilné mechanizmy.

B. Dopamín

Dopamín je hlavným katecholamínom v CNS a je zapojený do rôznych fyziologických funkcií vrátane sexuálneho správania. Dopamín má priaznivé účinky na sexuálnu motiváciu, kopulačnú spôsobilosť a genitálne reflexy (Hull a kol., 2004). Dopaminergné neuróny zahŕňajú incertohypothalamický systém s projekciami MPOA a PVN (Björklund a kol., 1975). V MPOA, dopamín kontroluje genitálne reflexy, kopulačné vzory a konkrétne sexuálnu motiváciu (Hull a kol., 2004). Taktiež boli identifikované dopaminergné neuróny, ktoré putujú z kaudálneho hypotalamu v rámci diencefalospinálnej dopamínovej dráhy na inerváciu lumbosakrálnej miechy (Skagerberg a kol., 1982; Skagerberg a Lindvall, 1985). Očakáva sa teda, že dopamín sa bude podieľať na centrálnej regulácii autonómnych aj somatických zložiek reflexov penisu, čo sa potvrdilo účinkami apomorfínu. Dopamínové receptory v tkanivách cicavcov boli klasifikované ako D1- podobné (D1 a D5) a D2- podobné (D2, D3 a D4) na základe ich väzbových vlastností a ich schopnosti aktivovať alebo inhibovať aktivitu adenylyl cyklázy indukovanú forskolínom (Beaulieu a Gainetdinov, 2011). V CNS boli obe rodiny spojené s erektilnými funkciami.

Dôležitým zistením bol objav expresie všetkých dopamínových receptorov D2 receptorovej rodiny (D2, D3 a D4) v bunkových telách oxytocinergných neurónov v PVN, SON a MPOA (Baskerville a Douglas, 2008; Baskerville a kol., 2009), ktorý poskytuje silnú neuroanatomickú podporu hypotéze, že agonisti dopamínu a dopamínového receptora môžu aktivovať priamo oxytocinergné neuróny zapojené do erektilnej funkcie.

Účasť dopamínu na sexuálnych funkciách, vrátane erekcie, je ďalej podporovaná štúdiami, ktoré dokazujú, že niekoľko agonistov dopamínových receptorov, ako sú apomorfín, chinpirol, chinelorán a (-) - 3- (3-hydroxyfenyl) -nn-propylpiperidín, indukuje erekciu penisu po systémovom podaní cicavcom (\ tMelis a Argiolas, 1995). Je známe, že tieto liečivá indukujú nevoľnosť a zvracanie, ktoré obmedzuje ich klinickú užitočnosť. U potkanov a králikov proerekčný účinok apomorfínu vykazuje charakteristickú odozvu obráteného U.

Erekcia po stimulácii dopamínom zahŕňa oxytocinergnú neurotransmisiu (Baskerville a kol., 2009; Melis a Argiolas, 2011). Dopaminergné neuróny narážajú na telo oxytocinergných buniek v PVN (Buijs, 1978; Lindvall a kol., 1984) a apomorfínom indukovanej erekcii penisu sa zabráni dávkovo závislými antagonistami receptora oxytocínu alebo elektrolytickými léziami PVN, ktoré poškodzujú centrálny obsah oxytocínu. Naopak, injekcia oxytocínu do PVN indukovala erekcie, ktoré neboli oslabené blokádou dopamínových receptorov, čo naznačuje, že dopaminergné neuróny aktivujú oxytocinergné neuróny v PVN a že uvoľňovanie oxytocínu potom zodpovedá za erektilnú odpoveď (Baskerville a kol., 2009: Melis a Argiolas, 2011).

Bolo navrhnuté, že v PVN môže dopamínom indukovaná oxytocinergná aktivácia skôr zahŕňať skôr kalciovo závislú dráhu oxidu dusnatého (NO) než klasickú cAMP dráhu. Injekcia intra-PVN co-konotoxínu-GVIA, selektívneho antagonistu vápnikových kanálov typu N, teda inhibovala erekciu apomorfínu a oxytocínu indukovanú erekciu. Blokáda vápnikových kanálov typu N tiež zmiernila nárast koncentrácie dusitanov a dusičnanov (ukazovatele aktivity NO) počas erekcie penisu (Succu a kol., 1998). Neuronálna NOS sa hojne exprimuje v oxytocinergných neurónoch (Ferrini a kol., 2001; Xiao a kol., 2005) a centrálne podávané NOS inhibítory preukázali, že zabraňujú dopamínovému agonistovi a oxytocínom indukovanej erekcii penisu.

Testosterón zvyšuje NOS v MPOA. NO zase zvyšuje bazálne a samičie stimulované uvoľňovanie dopamínu, čo uľahčuje kopuláciu a reflexy genitálií. Erekcia indukovaná agonistami dopamínového receptora bola zrušená kastráciou u hlodavcov a obnovená erektilná funkcia obnovená náhradou testosterónu (Hull a kol., 2004).

Bolo publikované, že proerektívny účinok apomorfínu je sprostredkovaný prostredníctvom špecifického D2 subtyp receptora; štúdie so selektívnymi agonistami dopamínu však túto hypotézu nepotvrdili (Hsieh a kol., 2004). Dopamín D4 receptor je exprimovaný v oblastiach mozgu, ako je prefrontálny kortex, hipokampus, amygdala a hypotalamus, o ktorých je známe, že regulujú sexuálnu funkciu u cicavcov (Primus a kol., 1997). ABT-724 (2-[(4-pyridin-2-ylpiperazin-1-yl)methyl]-1H-benzimidazol) je selektívny dopamín D4 receptorového agonistu, ktorý aktivuje ľudský dopamín D4 receptory bez účinku na dopamín D1, D2, D3alebo D5 receptory (Brioni a kol., 2004). Liečivo v závislosti od dávky uľahčilo erekciu penisu, keď sa podala subkutánne potkanom pri vedomí, čo bol účinok blokovaný haloperidolom a klozapínom (pôsobiacim centrálne), ale nie domperidónom (pôsobiacim periférne). Po intracerebroventrikulárnom, ale nie intratekálnom podaní bol pozorovaný proerektívny účinok, čo svedčí o supraspinálnom mieste účinku. V prítomnosti sildenafilu sa u potkanov pri vedomí pozorovala potenciacia proerektilného účinku ABT-724. ABT-724 sa hodnotil na vedomých fretkách, predklinickom modeli na stanovenie emetického potenciálu liekov. ABT-724 nespôsobil zvracanie ani nauseogénne správanie, napriek jeho schopnosti aktivovať fretku D4 receptory. Schopnosť ABT-724u uľahčiť erekciu penisu spolu s priaznivým profilom vedľajších účinkov naznačili, že ABT-724 by mohol byť užitočný na liečbu erektilnej dysfunkcie (Brioni a kol., 2004). Z neznámych dôvodov sa nezdá, že by sa liek ďalej vyvíjal a neboli publikované žiadne skúsenosti s jeho používaním u ľudí.

C. Oxytocín

V PVN hypotalamických, farmakologických, imunocytochemických a elektrofyziologických štúdií boli identifikované skupiny oxytocinergných neurónov, ktoré premietajú do oblastí mozgového mozgu a miechy, ktoré ovplyvňujú erektilnú funkciu. Keď sa aktivujú napríklad dopamínom, excitačnými aminokyselinami, samotným oxytocínom a peptidmi analógu hexarelínu, tieto neuróny budú produkovať erekciu penisu (Argiolas a Melis, 2004; Baskerville a Douglas, 2008; Melis a Argiolas, 2011). Oxytocín uľahčuje erektilnú funkciu a mužské sexuálne správanie napríklad u myší, potkanov, králikov a opíc. Môže sa to vyskytnúť aj u ľudí, pretože plazmatický oxytocín sa zvyšuje sexuálnymi stimulmi, najmä pri ejakulácii (Carmichael a kol., 1987; Murphy a kol., 1987). Oxytocín indukuje erekciu penisu nielen pri vstreknutí do laterálnej mozgovej komory a PVN, ale aj v iných oblastiach mozgovej príhody, ako je ventrálna tegmentálna oblasť (Melis a kol., 2007, 2009; Succu a kol., 2008), ventrálne subikulum hipokampu a zadné jadro amygdaly (Melis a kol., 2009, 2010), ktoré sú dôležitými zložkami limbického systému a ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu v procese motivácie a odmeňovania. Erektilná odpoveď bola blokovaná antagonistami oxytocínu a elektrolytickou léziou PVN. Erekcia indukovaná oxytocínom bola tiež zrušená kastráciou a obnovená erektilná funkcia obnovená testosterónom (Argiolas a Melis, 2004; Baskerville a Douglas, 2008).

Zdá sa, že oxytocín má mechanizmus autoaktivácie zahŕňajúci stimuláciu oxytocinergných receptorov umiestnených na bunkových telách rovnakých oxytocinergných neurónov v PVN (Argiolas a Melis, 2004). Na podporu tohto názoru sa zistilo, že imunoreaktívne bunkové telieska oxytocinergných synapsií narážajú na bunkové telá oxytocinergných neurónov v hypotalamových supraoptických a PVN jadrách (Theodóza, 1985). Niekoľko centrálnych neurotransmiterov môže tiež konvergovať na oxytocinergný systém ako aktivátory (napr. Dopamín) alebo inhibítory (napr. Opioidné peptidy) jeho prenosu. Aktivácia týchto oxytocinergných neurónov regulujúcich erektilnú funkciu a sexuálne správanie je sprostredkovaná aktiváciou NOS.

Predpokladá sa, že stimulácia receptorov oxytocínu zvyšuje Ca2+ prítoku do tela buniek oxytocinergných neurónov. V súlade s touto hypotézou, Ca2+ blokátory redukujú oxytocínom indukovanú erekciu, najmä co-konotoxín GVIA, selektívny blokátor N-typu závislého od napätia2+ kanály. Zdá sa, že zvýšenie Ca2+ prítok spôsobuje aktiváciu neuronálnych NOS (nNOS), čo vedie k zvýšeniu produkcie NO v PVN. NO zase aktivuje oxytocinergné neuróny, aby uvoľňovali oxytocín v extrahypothalamických oblastiach mozgu a miechu na indukciu erekcie penisu.

PVN je bohatý na NOS prítomné v bunkových telách oxytocinergných neurónov, ktoré premietajú do oblastí mozgových príhod. Erekcia vyvolaná oxytocínom je redukovaná NOS inhibítormi podávanými do PVN s účinnosťou paralelnou s účinnosťou týchto zlúčenín pri inhibícii NOS (Melis a kol., 1994c; Melis a Argiolas, 1997). NO donory injektované do PVN indukujú epizódy erekcie penisu, ktoré sú redukované antagonistami oxytocínového receptora podávanými do laterálnych komôr. Štúdie mikrodialýzy ukázali, že zvýšenie produkcie NO sa vyskytuje v PVN súbežne s erekciou penisu u potkanov liečených oxytocínom (Melis a kol., 1997c), a toto zvýšenie je znížené NOS inhibítormi podávanými do PVN v dávkach, ktoré znižujú počet epizód erekcie penisu indukovaných peptidom. Mechanizmy, ktorými NO aktivuje PVN oxytocinergné neuróny kontrolujúce erektilnú funkciu, nie sú známe. Guanylylcykláza zjavne nie je zapojená na úrovni PVN (Melis a Argiolas, 2011).

Miecha obsahuje oxytocinergné vlákna a receptory (Freund-Mercier a kol., 1987; Uhl-Bronner a kol., 2005) a intratekálny oxytocín indukuje erekciu penisu (Tang a kol., 1998; Véronneau-Longueville a kol., 1999; Giuliano a Rampin, 2000a; Giuliano a kol., 2001). Tieto oxytocinergné vlákna pochádzajú z PVN a prispievajú k zostupným cestám, ktoré regulujú spinálne autonómne neuróny sprostredkujúce erekciu penisu. Uskutočňujú synaptické kontakty v dorzálnych rohových preganglionických sympatických a parasympatických bunkových stĺpcoch v torakolumbáriu a lumbosakrálnom trakte so spinálnymi neurónmi inervujúcimi CC (Marson a McKenna, 1996; Giuliano a Rampin, 2000a; Giuliano a kol., 2001). Teda oxytocín, uvoľnený počas fyziologickej aktivácie PVN, je účinným aktivátorom spinálnych proerectilných neurónov premietaných do CC.

Napriek svojej ústrednej úlohe erekcie u hlodavcov, stále nie je známe, či má oxytocín rovnaký význam u ľudí. Po systémovom podávaní oxytocín pravdepodobne nedosiahne koncentrácie v mozgu, ktoré môžu ovplyvniť erektilné mechanizmy. Analóg oxytocínu (nepeptid) schopný preniknúť cez hematoencefalickú bariéru by bol zaujímavý, ale zrejme zostáva na vývoji.

D. Noradrenalín

Malý počet jadier, vrátane locus ceruleus, posiela noradrenergné vlákna do predného mozgu a miechy, vrátane tých oblastí, ktoré kontrolujú erekciu penisu. Vo všeobecnosti je dôkaz noradrenergných mechanizmov zapojených do supraspinálneho sprostredkovania erekcie penisu zriedkavý. Noradrenergné neuróny z oblasti A5 az projektu locus ceruleus do jadier miechy zapojených do erekcie (Giuliano a Rampin, 2000b). Dostupné údaje naznačujú, že zvýšená centrálna noradrenergná aktivita stimuluje sexuálnu funkciu, zatiaľ čo znížená aktivita ju inhibuje (Bitran a Hull, 1987). Vhľady boli takmer výlučne odvodené z experimentálnej práce zahŕňajúcej podávanie činidiel, ktoré interagujú prostredníctvom a-adrenoceptorových (AR) ciest. Mužské sexuálne správanie bolo potkanom potláčané podaním α2-AR agonistu klonidínu priamou injekciou do MPOA (Clark, 1988). Supresia bola inhibovaná predbežným ošetrením selektívnym a2-AR antagonisty (Clark a kol., 1985), čo je v súlade so zavedenými uľahčujúcimi účinkami týchto látok na erektilné reakcie u potkanov (\ tClark a kol., 1985). Avšak, aj keď niekoľko α2Antagonisti -AR, najmä yohimbín, preukázali zvýšenie sexuálnych odpovedí u potkanov, relatívne nízka terapeutická účinnosť yohimbínu u mužov s ED (pozri časť VIII.C) spochybňuje význam centrálnych noradrenergných mechanizmov pri erektilnej funkcii.

E. Excitatívne aminokyseliny

Nmetyld- kyselina asparágová (NMDA), selektívny agonista podtypu NMDA receptora, ale nie kyselina amino-3-hydroxy-5-metyl-izoxazol-4-propiónová (AMPA), selektívny agonista podtypu AMPA receptora, alebo trans(1) -amino-1,3-cyklopentán dikarboxylová kyselina, selektívny agonista podtypu metabotropného receptora, bola schopná indukovať erekciu penisu, keď sa injikovala do PVN voľne sa pohybujúcich potkanov (Melis a kol., 1994b; Argiolas a Melis, 2005). Účinku NMDA zabránili antagonisti receptora NMDA, ako je dizocilpín maleát (MK-801) a intracerebroventrikulárne podávanie antagonistu oxytocínu (Melis a kol., 1994b). Glutamát sa uvoľňuje v MPOA samcov potkanov počas kopulácie (Dominguez, 2009), a mikroinjekcie l-glutamát do MPOA vyvolal zvýšenie intrakavernózneho tlaku (\ tGiuliano a kol., 1996). Predpokladá sa, že NOS signálna transdukčná dráha sprostredkováva účinok NMDA, pretože intracerebroventrikulárne podávanie NOS inhibítorov do PVN blokovalo NMDA účinok (Argiolas, 1994; Melis a kol., 1994a). Ďalšiu podporu poskytli zistenia, že NMDA vstrekované do PVN tiež vedie k zvýšenej koncentrácii metabolitov NO v tejto oblasti (Melis a kol., 1997b). Je pravdepodobné, že receptory NMDA sprostredkujúce erekciu penisu sú umiestnené na bunkových telách oxytocinergných neurónov, pretože nervové zakončenia obsahujúce excitačnú aminokyselinu narážajú na telá oxytocinergných buniek v PVN (van den Pol, 1991). Proerectilný účinok NMDA je teda sprostredkovaný aktiváciou oxytocinergnej neurotransmisie a zrušený selektívnym antagonistom oxytocínového receptora podávaného do laterálnych komôr, ale nie do PVN (Argiolas, 1999). Aktivácia NOS sprostredkovaná NMDA receptorom môže byť sekundárna k zvýšenému Ca2+ prítok do tela oxytocinergných buniek cez Ca2+-NMDA receptory spojené s kanálom. NO zase aktivuje oxytocinergný prenos. Avšak neúčinnosť ω-konotoxínu injektovaného do PVN pri blokovaní erekcií indukovaných NMDA, tiež injektovaných do tohto jadra, naznačuje, že ω-konotoxín-senzitívny N-typ vápnikových kanálov nie je zodpovedný za toto sprostredkovanie (Succu a kol., 1998). Pôvod glutamátergických projekcií, ktoré aktivujú paraventrikulárne oxytocinergné neuróny sprostredkujúce erekciu penisu, nie je známy.

Miecha potkana obsahuje receptory pre NMDA aj AMPA. U potkanov s anestéziou vyvolalo kombinované podávanie glutamátergických agonistov NMDA a AMPA receptorov zvýšenie intrakavernózneho tlaku v neprítomnosti stimulácie nervu dorzálneho penisu (Rampin et al., 2004). Predpokladalo sa, že glutamát, uvoľňovaný pri stimulácii genitálií a pôsobiaci na receptoroch AMPA a NMDA, je účinným aktivátorom spinálnej proerektilnej siete. Zostáva zistiť, či lieky ovplyvňujúce glutamínergné mechanizmy budú užitočné pre ED liečbu u ľudí.

F. GABA

Štúdie o úlohe GABA pri erekcii penisu naznačujú, že tento neurotransmiter môže fungovať ako inhibičný modulátor v autonómnych a somatických reflexných dráhach zapojených do erekcie penisu (de Groat a Booth, 1993). U samcov potkanov sa vysoké koncentrácie GABA merali v mediálnej preoptickej oblasti hypotalamu (Elekes a kol., 1986) a GABAergné vlákna a receptorové miesta boli lokalizované do jadra sakrálneho parasympatika a jadra bulbocavernosusového motora (Bowery a kol., 1987; Magoul a kol., 1987). Injekcia muscimolu (GABA)A agonistu receptora receptora) do PVN zníženým spôsobom závislým od dávky, erekciou penisu a zívaním indukovaným apomorfínom a NMDA. Redukcia erekcie penisu (a zívanie) bola paralelná so znížením sprievodného NO2+ a NO3+ zvýšiť. Na rozdiel od baklofénu (GABA)B receptorového agonistu) bol neúčinný (Melis a Argiolas, 2002). Injekcia GABAA agonistov receptora MPOA znížilo kopulačné správanie samcov potkanov (Fernández-Guasti a kol., 1986), zatiaľ čo injekcia GABAA antagonistov receptorov do tejto oblasti zvýšili takéto správanie (\ tFernández-Guasti a kol., 1985). Systémové podanie alebo intratekálna injekcia na úrovni lumbosakrálnej hladiny GABAB agonistu receptora baklofénu znížil frekvenciu erekcie u potkanov (\ tBitran a Hull, 1987). Aktivácia GABAA receptory v PVN znížili erekciu penisu vyvolanú apomorfínom, NMDA a oxytocínom a zívanie u samcov potkanov (Melis a Argiolas, 2002). Takáto aktivácia tiež znížila erekciu penisu indukovanú peptidmi analógu hexarelínu znížením zvýšenia aktivity NO, ktorá sa súčasne vyskytuje v tomto jadre hypotalamu (Succu a kol., 2003).

Stimulácia GABAA a GABAB Receptory môžu produkovať rôzne (napr. inhibičné alebo excitačné) účinky na zívanie a erekciu penisu v závislosti od oblasti mozgu, v ktorej pôsobia. GABAA receptory v PVN inhibujú zívanie a erekciu penisu v rôznych kontextoch a ukazujú, že táto inhibícia je sprostredkovaná znížením aktivácie NOS, ku ktorej dochádza počas týchto reakcií správania v tomto jadre hypotalamu. Napriek fyziologickému významu GABA na erekciu sa nezdá, že by boli vyvinuté žiadne liečivá interferujúce s mechanizmami GABA s cieľom liečiť ED.

G. Adrenokortikotropín a príbuzné peptidy

Melanokortíny majú širokú škálu účinkov v mozgu (Bertolini a kol., 2009). Proteolytické štiepenie prekurzorového pro-opiomelanokortínu vedie k vzniku niekoľkých peptidov, vrátane adrenokortikotropínu a a-MSH, z ktorých obidva boli spojené s erektilnou odpoveďou. Po intracerebroventrikulárnej alebo hypotalamickej periventrikulárnej injekcii na rôznych zvieracích modeloch indukujú erekciu penisu a ejakuláciu, starostlivosť, strečing a zívanie (Wessells a kol., 2005; King et al., 2007). Ukázalo sa, že tieto účinky sú závislé od androgénov, pretože boli zrušené kastráciou a mohli byť úplne obnovené liečbou kastrovaných zvierat testosterónom (Bertolini a kol., 1975). Je pozoruhodné, že adrenokortikotropín a peptidy podobné adrenokortikotropínu nezvyšovali sociálnu interakciu u potkanov, pretože sa nesnažili kopulovať s partnermi počas obdobia sexuálnej stimulácie (Bertolini a Gessa, 1981).

Teraz je jasné, že väčšina, ak nie všetky, účinky peptidov a-MSH / adrenokortikotropínu sú sprostredkované špecifickými subtypmi melanokortínových (MC) receptorov. Z piatich klonovaných subtypov melanokortínových receptorov, iba MC3 a MC4 receptory boli identifikované v oblastiach CNS spojených s aktiváciou erekcie penisu (Wikberg a kol., 2000), najmä PVN hypotalamu. Zdá sa, že peptidy a-MSH / adrenokortikotropínu pôsobia v hypotalamickej periventrikulárnej oblasti a zdá sa, že starostlivosť, strečing a zívanie, ale nie erekcia penisu, sú sprostredkované MC4 receptory (Vergoni a kol., 1998; Argiolas a kol., 2000). Je pozoruhodné, že MC3 receptor vykazoval vysokú hustotu v hypotalamoch a limbických systémoch (Wikberg, 1999), regióny, o ktorých je známe, že sú dôležité pre erektilné funkcie. Existujú však protichodné údaje o tom, ktorý receptor sprostredkováva erekciu. MC4 ako základný efektor MC-indukovanej erekcie (Martin a MacIntyre, 2004), ale úlohu MC3 je zle pochopený.

Zdá sa, že vápnikové kanály sprostredkovávajú účinky peptidov a-MSH / adrenokortikotropínu, pretože intracerebroventrikulárna injekcia blokátora kalciového kanála typu N co-conotoxin bráni účinku adrenokortikotropínu (Argiolas a kol., 1990). Intracerebroventrikulárna injekcia l-NAME signifikantne inhiboval erekciu indukovanú adrenokortikotropínom, ale nie natiahnutie a úpravu. Obe lézie PVN (Argiolas a kol., 1987) a injekcie ω-konotoxínu do tohto jadra (Argiolas a kol., 1990) nezmenila indukciu erekcie adrenokortikotropínom. Toto pozorovanie v kombinácii s dôkazom, že excitačné aminokyseliny neovplyvňujú účinky adrenokortikotropínu (Melis a kol., 1992a), naznačujú, že miesto hypotalamu alebo mechanizmus účinku, ktorý je zodpovedný za indukciu erekcie adrenokortikotropínom, je odlišný od toho, ktorý zahŕňa účinok dopamínu alebo oxytocínu v PVN. Zdá sa však, že NO sa podieľa na účinku adrenokortikotropínu (Poggioli a kol., 1995). Zistilo sa, že magnocelulárne oxytocínové neuróny sa podieľajú na centrálnej regulácii mužského sexuálneho správania a niektoré centrálne účinky a-MSH sú pravdepodobne sprostredkované magnocelulárnymi oxytocínovými neurónmi (Caquineau a kol., 2006).

Boli navrhnuté proerektilné funkcie miechokortínových receptorov miechy a spinálna MC4 bola preukázaná expresia mRNA receptora (Van der Ploeg a kol., 2002). Intratekálna injekcia agonistu MC receptora melanotan-II (MT-II) do bedrovej miechy v závislosti od dávky zvyšovala spontánne erekcie u samcov potkanov (Wessells a kol., 2003) Tento účinok bol zrušený intratekálnym podávaním antagonistu MC receptora Ac-Nle-cyklo (Asp-His-d-2-Nal-Arg-Trp-Lys), -NH2 (SHU-9119). Keď bol SHU-9119 podávaný intracerebroventrikulárne, neblokoval MT-II spinálne indukované erekcie. Tieto výsledky naznačujú, že agonisti MC receptora pôsobia na nezávislé ložné miesta na začatie erekcie.

H. Opioidné peptidy

Predpokladá sa, že endogénne opioidné peptidy sa už dlho podieľajú na regulácii mužských pohlavných odpovedí, pretože sexuálna dysfunkcia bola klinicky pozorovaná u mužov s dlhodobým užívaním opiátov (Cushman, 1972; Crowley a Simpson, 1978). Muži na udržiavacej liečbe metadónom alebo buprenorfínom mali vysokú prevalenciu ED súvisiacu s hypogonadizmom a depresiou (Hallinan a kol., 2008).

Kopulačné správanie u samcov potkanov je experimentálne deprimované so systémovým podávaním morfínu alebo iných opioidov (McIntosh a kol., 1980; Pfaus a Gorzalka, 1987). Injekcia p-endorfínu do mozgových komôr alebo MPOA potkaních samcov potláča kopulačné správanie (McIntosh a kol., 1980; Hughes a kol., 1987). Morfín, injektovaný systémovo alebo do PVN samcov potkanov, zabraňuje erekcii penisu indukovanej intracerebroventrikulárnym podávaním oxytocínu alebo subkutánneho dopamínu (Melis a kol., 1992b) a NMDA (\ tMelis a kol., 1997a) a antagonistov kanabinoidov (Succu a kol., 2006) vstreknuté do PVN. Podobná aplikácia selektívneho agonistu opioidného receptoraK však nemení apomorfín alebo oxytocínom indukované erektilné reakcie (Melis a kol., 1997d). Tento dôkaz a dôkaz, že opiátový antagonista naloxón podávaný systémovo ruší centrálny morfínový preventívny účinok na erekcie u potkanov, podporili presvedčenie, že receptory μ v PVN zodpovedajú za morfínový účinok (Melis a kol., 1997d; Succu a kol., 2006). Koncentrácie NO metabolitov, ktoré sú zvýšené v PVN po apomorfíne, oxytocíne alebo lokálnom podávaní NMDA, sa po podaní morfínu do PVN znížili, čo naznačuje, že morfínový účinok na tejto úrovni znižuje mechanizmus indukcie erekcie indukovaný NO (Melis a kol., 1997a,d; Succu a kol., 2006). Súčasné údaje podporujú hypotézu, že stimulácia opioidného μ receptora centrálne zabraňuje erekcii penisu inhibíciou mechanizmov, ktoré konvergujú pri centrálnej oxytocinergnej neurotransmisii.

I. Acetylcholín

Úloha acetylcholínu (ACh) na centrálnej úrovni pri regulácii erekcie penisu sa väčšinou odvodzuje z obmedzených neurofarmakologických štúdií zahŕňajúcich systémovo a / alebo intracerebrálne podávané muskarínové agonisty a antagonisty a štúdie poranení v mozgu (Hull a kol., 1988a,b; Maeda a kol., 1990, 1994,b). Tieto štúdie naznačujú, že cholinergné mechanizmy pôsobiace zdanlivo na hipokampu a MPOA môžu mať regulačnú úlohu pri erektilnej funkcii.

J. Hexarelínové analógové peptidy

Analógové peptidy hexarelínu pochádzajú z hexarelínu, peptidu spočiatku charakterizovaného jeho schopnosťou uvoľňovať rastový hormón u laboratórnych zvierat a u ľudí (Argiolas a Melis, 2005). Zistilo sa, že niekoľko z týchto peptidov je schopných indukovať erekciu penisu, keď sa injikuje do PVN a v menšom rozsahu, keď sa podáva systémovo (Melis a kol., 2001; Argiolas a Melis, 2005). Zistilo sa, že niektoré hexarelínové analógové peptidy injikované do PVN majú schopnosť indukovať erekciu penisu porovnateľnú na molárnom základe s účinkom dopamínových agonistov oxytocínu a NMDA (Melis a kol., 2000). Z dostupných experimentálnych dôkazov vyplýva, že analógy hexarelínu indukujú erekciu penisu aktiváciou paraventrikulárnych oxytocinergných neurónov premietaných do oblastí mozgových príhod. Ich proerektilný účinok je redukovaný antagonistom oxytocínu podávaným do laterálnych komôr, ale nie do PVN (Melis a kol., 2001). Štúdie vzťahu medzi štruktúrou a aktivitou naznačujú, že peptidy s proerektilnou aktivitou indukujú erekciu penisu stimuláciou špecifických receptorov, iných ako tých, ktoré boli predtým charakterizované tým, že sprostredkúvajú uvoľňovanie rastového hormónu a správanie sa kŕmenia (Melis a kol., 2000). Tieto receptory sa pravdepodobne nachádzajú na bunkových telách oxytocinergných neurónov sprostredkujúcich erekciu penisu (Melis a kol., 2001). Zdá sa, že aktivácia hexarelínových receptorov indukuje erekciu penisu zvýšením Ca2+ infúzie oxytocinergných neurónov do buniek, ktoré spôsobujú aktiváciu NOS, ako sa uvádza pri agonistoch dopamínu oxytocínu a NMDA. NO zase aktivuje oxytocinergné neuróny. V dôsledku toho erekcia penisu indukovaná analógom hexarelínu sa vyskytuje súčasne so zvýšenou produkciou NO v PVN a môže sa mu zabrániť inhibíciou paraventrikulárnej NOS a blokádou N-typu závislého od napätia.2+ kanálov konotoxínom (Melis a kol., 2000) a antagonistami oxytocínového receptora podávanými do laterálnych komôr, ale nie v PVN (\ tMelis a kol., 2001; Argiolas a Melis, 2005). Dôležitosť hexarelínového systému na erekciu u ľudí nie je známa a je potrebné stanoviť, či sa môžu vyvinúť hexarelínové analógové peptidy na lieky na liečbu ED.

K. Kanabinoidy

Ukázalo sa, že podávanie endogénnych a exogénnych kanabinoidov súvisí so zmenami erekcie erekcie a modulácie mužského sexuálneho správania (Shrenker a Bartke, 1985; Ferrari a kol., 2000). Antagonista kanabinoidného receptora CB1 N-(piperidin-1-yl)-5-(4-chlorophenyl)-1-(2,4-dichlorophenyl)-4-methyl-1H-pyrazol-3-karboximid hydrochlorid (SR 141716A) vyvolal erekciu, keď bol injekčne podaný PVN (Melis a kol., 2004a potencovali reakcie erekcie penisu na apomorfín u potkanov (\ tda Silva a kol., 2003). Pro-erekčný účinok SR 141716A sa znížil blokádou receptorov NMDA a inhibíciou NOS, ale nie blokádou receptorov dopamínu alebo oxytocínu v PVN. Ak sa antagonisty oxytocínového receptora podali do laterálnej komory, erekcia sa zablokovala (Melis a kol., 2004). Receptory kanabinoidov CB1 sa preukázali na PVN a môžu ovplyvniť erektilnú funkciu a sexuálnu aktivitu, pravdepodobne modulovaním paraventrikulárnych oxytocinergných neurónov sprostredkujúcich erektilnú funkciu (Melis a kol., 2004). Nie je možné vylúčiť, že SR 141716 indukoval erekciu penisu mechanizmom zahŕňajúcim excitačnú aminokyselinovú neurotransmisiu spôsobujúcu aktiváciu nNOS v paraventrikulárnych oxytocinergných neurónoch (Melis a kol., 2006).

L. Pro-VGF-odvodené peptidy

VGF kóduje VGF (nonacronymic), prekurzorový proteín 617-aminokyseliny s tkanivovo špecifickým vzorom expresie obmedzeným na neuróny v centrálnom a periférnom nervovom systéme a na špecifické populácie endokrinných buniek (Levi a kol., 2004). Imunocytochemické štúdie odhalili početné neurónové vlákna obsahujúce VGF a terminály v PVN, vrátane jeho parvocelulárnych zložiek, a mnoho neurónových terminálov s imunofarbenými VGF, ktoré narážali na parvocelulárne oxytocinergné neuróny (Succu a kol., 2004). Ukázalo sa, že niektoré peptidy odvodené od pro-VGF indukujú erekciu penisu, keď sa injikujú do PVN samcov potkanov. Tieto peptidy pochádzajú z proteolytického štiepenia VGF. Účinok piatich peptidov odvodených z C-koncovej časti potkanieho pro-VGF bol študovaný po injekcii do PVN (Argiolas a Melis, 2005). Erekcia penisu vyvolaná VGF588 – 617 bola znížená l-NAME a antagonista oxytocínového receptora, keď sa podáva do laterálnych komôr, ale nie pri vstrekovaní do PVN (Succu a kol., 2004). Predpokladalo sa, že peptidy odvodené od pro-VGF uľahčujú erektilnú funkciu zvýšením oxytocinergnej neurotransmisie.

Dostupné údaje naznačujú, že v rámci PVN môžu byť peptidy odvodené od pro-VGF uvoľnené za fyziologických okolností, aby ovplyvnili sexuálnu funkciu aktiváciou paraventrikulárnych oxytocinergných neurónov sprostredkujúcich erekciu penisu. Pro-erektilný účinok peptidov VGF sa vyskytuje súčasne so zvýšením tvorby paraventrikulárnych NO, čo je zvýšenie, ktoré je znížené inhibíciou NOS, ako sa zistilo u iných zlúčenín, ktoré indukujú erekciu penisu pri injekcii do PVN (Succu a kol., 2005). Je pozoruhodné, že neprítomnosť pro-VGF proteínu a jeho odvodených peptidov, ako sa vyskytuje u VGF-knockoutovaných myší, viedla k dramaticky zhoršenému sexuálnemu správaniu, sexuálnemu dozrievaniu a fertilite (Salton a kol., 2000).

Oxid dusnatý

Úloha NO v centrálnej neuromediácii erekcie penisu bola zistená po pozorovaní, že injekcia NOS inhibítorov intracerebroventrikulárne alebo do PVN zabránila erekčným reakciám penisu indukovaným u potkanov agonistami dopamínu oxytocínom a adrenokortikotropínom, pomocou 5-HT2Calebo NMDA (Andersson, 2001; Argiolas a Melis, 2005) Inhibičný účinok NOS inhibítorov nebol pozorovaný, keď boli tieto zlúčeniny podávané súbežne l-arginín, substrát pre NO. Toto bolo čoskoro potvrdené ďalšími štúdiami, ktoré ukazujú, že NO donory, ale aj vysoké dávky l-arginín, injikovaný do PVN, indukuje epizódy erekcie penisu nerozoznateľné od epizód pozorovaných po agonistoch dopamínu NMDA a oxytocíne (Argiolas, 1994; Melis a Argiolas, 1995; Melis a kol., 1997a,b,d). Mechanizmus, ktorým tieto zlúčeniny indukujú erekciu penisu, je zrejme sekundárny k uvoľňovaniu NO, čo zase spôsobuje aktiváciu oxytocinergných neurónov. Priame merania NO v MPOA ukázali uvoľňovanie NO spojené s kopulačným správaním. Lokálne podávanie NOS inhibítora znížilo uvoľňovanie NO a kopulačné správanie (Sato a kol., 1998, 1999). Produkcia NO sa zvýšila v PVN počas nekontaktnej erekcie a kopulácie (Melis a kol., 1998). PVN je jednou z mozgových oblastí obsahujúcich najvyššie hladiny NOS a enzým je prítomný v bunkových telách oxytocinergných neurónov. Protektilnému účinku donorov NO je zabránené injekciou antagonistov oxytocínu do laterálnych komôr. Mechanizmus, ktorým endogénne alebo exogénne NO aktivuje oxytocinergné neuróny na uvoľňovanie oxytocínu v oblastiach mozgu vzdialených od PVN, aby sa uľahčila erekcia penisu, ešte nie je známy. Pretože inhibítory guanylylcyklázy (napr. Metylénová modrá) injektované do PVN nedokážu zabrániť erekcii penisu vyvolanej liečivom a 8-bróm-cGMP vstreknutý do PVN nevyvoláva erekcie, navrhlo sa, aby mechanizmus NO akcia nie je spojená s aktiváciou GC (Melis a Argiolas, 1997). Ďalšie zistenie, že hemoglobín NO-lapač nebráni erekcii penisu napriek jeho schopnosti znižovať hladiny NO v PVN, naznačuje, že NO pôsobí skôr ako intracelulárny ako intercelulárny modulátor erektilných reakcií zahŕňajúcich PVN (Melis a Argiolas, 1997).

V mieche, distribúcia neurónov obsahujúcich NOS naznačuje, že NO hrá úlohu v neurotransmisii miechy, vrátane preganglionického sympatického a parasympatického, somatosenzorického, viscerálneho senzorického a prípadne motorických ciest (Valtschanoff a kol., 1992; Dun a kol., 1993; Saito a kol., 1994; Burnett a kol., 1995). Na úrovni miechy nie je známa funkčná úloha NO pre erekciu.

N. Prolactin

Hyperprolaktinémia môže znížiť sexuálne správanie a znížiť sexuálnu potenciu u mužov (Drago, 1984; Krüger a kol., 2005a potláčať reflexy genitálií u potkanov (Rehman a kol., 2000). Rehman a kol. (2000) preukázali centrálny neurologický účinok hyperprolaktinémie na erektilnú funkciu. Zdá sa, že hypogonadizmus neprispieva k zhoršeným reflexom penisu, ako to dokumentuje skutočnosť, že náhrada testosterónu neobnovila depresívne centrálne sprostredkované reflexy penisu.

Krátkodobá a dlhodobá centrálna liečba prolaktínom u samcov potkanov však môže mať stimulačný a inhibičný účinok na sexuálne správanie, resp.Cruz-Casallas a kol., 1999) Ukázalo sa, že striatálna dopaminergná aktivita je zvýšená a znížená krátkodobou a centrálnou liečbou prolaktínom (5-deň).Cruz-Casallas a kol., 1999), podporujúc názor, že účinky prolaktínu sú spojené so zmenami striatálneho dopaminergného účinku. Ukázalo sa, že prolaktín inhibuje dopaminergnú incertopotalamickú dráhu k MPOA (Lookingland a Moore, 1984). U ľudí je stále nejasné, či negatívne účinky hyperprolaktinémie na erektilnú funkciu sú sprostredkované centrálne prostredníctvom redukcie sexuálneho záujmu a sexuálnej túžby (Carani a kol., 1996) alebo priamym účinkom prolaktínu na kontraktilitu hladkého svalstva CC. U psov bol navrhnutý priamy účinok na CC (\ tRa a kol., 1996). V každom prípade sa javil účinok nezávislý od hladín testosterónu v obehu a funkcie gonádovej osi (Sato a kol., 1997).

O. Sexuálne hormóny

Ukázalo sa, že androgény, najmä testosterón, majú centrálne aj periférne účinky, ktoré môžu ovplyvniť erekciu penisu (Traish a kol., 2007; Buvat a kol., 2010). Sú nevyhnutné (aj keď nie dostatočné) na sexuálnu túžbu u mužov, sú nevyhnutné na udržanie libida a majú dôležitú úlohu pri regulácii erektilnej kapacity (Mills a kol., 1996; Gray a kol., 2005; Gooren a Saad, 2006; Traish a kol., 2007; Buvat a kol., 2010). U mužov s normálnou gonádovou funkciou však neexistuje žiadna korelácia medzi hladinami testosterónu v obehu a mierou sexuálneho záujmu, aktivity alebo erektilnej funkcie (Krause a Müller, 2000). Po kastrácii v mužských alebo iných príčinách, ktoré vedú k zníženiu hladín androgénov, dochádza vo všeobecnosti k poklesu libida a niekedy k erektilným a ejakulačným funkciám. Podávanie testosterónu obnovuje sexuálny záujem a súvisiacu sexuálnu aktivitu u dospelých mužov s hypogonadálnou alebo kastrovanou chorobou (Skakkebaek a kol., 1981; O'Carroll a kol., 1985; Traish a kol., 2007; Buvat a kol., 2010). Vzťah medzi dávkou a dávkou testosterónu pre sexuálnu funkciu a kognitívne poznanie sa líši u starších a mladých mužov; vyššie dávky testosterónu sú potrebné u starších ľudí na normálne sexuálne fungovanie (Gray a kol., 2005).

IV. Periférne nariadenie

Ako bolo uvedené, erekcia penisu je iniciovaná po centrálnom spracovaní a integrácii periférne a / alebo centrálne generovaných stimulov. Rôzne štruktúry penisu dostávajú sympatickú, parasympatickú, somatickú a zmyslovú inerváciu (Dail, 1993; Hedlund a kol., 1999) a nervy obsahujú rôzne vysielače. Nervové populácie boli klasifikované ako adrenergné, cholinergné a nenegenerantné, noncholinergné (NANC). Všetky typy nervov môžu obsahovať viac ako jeden typ vysielača. NANC nervy teda môžu obsahovať nielen neuropeptidy, ale aj vysielače a enzýmy generujúce vysielač / modulátor, ako sú NOS a hemoxygenázy (HO). NANC vysielače / modulátory možno nájsť aj v adrenergných aj cholinergných nervoch, čo by malo mať význam definovať nervové populácie na základe ich obsahu vysielača. Zdá sa teda, že jedna dôležitá populácia nervov v CC obsahuje nielen ACh, ale aj NOS, vazoaktívny intestinálny peptid (VIP) a neuropeptid Y (Hedlund a kol., 1999, 2000,b).

Nervy a endotélium sinusoidov a ciev v penise produkujú a uvoľňujú vysielače a modulátory, ktoré interagujú v ich riadení kontraktilného stavu hladkých svalov penisu (Obr. 3). Okrem toho môžu mať aj iné dôležité funkcie.

Obr. 3.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 3.   

V cievach penisu a hladkom svalstve corpora cavernosa rovnováha medzi kontraktantnými a relaxantnými faktormi reguluje stupeň tonusu vaskulárneho systému penisu a hladkého svalstva. To zase určuje funkčný stav penisu: detumescencia a ochabnutosť, tumescencia a erekcia.

V. Vysielače a mediátory

A. Noradrenalín

NA, uvoľnená z adrenergných nervov, stimuluje AR v cievach penisu a CC, čo spôsobuje kontrakciu, ktorá zahŕňa Ca2+ vstupom cez kanály typu L a 2-aminoetoxydifenyl borát-citlivé na receptory, ako aj Ca2+ senzitizačné mechanizmy sprostredkované proteínkinázou C (PKC), tyrozínkinázami a Rho kinázou. Všeobecne sa uznáva, že táto tonická aktivita udržuje penis v ochabnutom stave (Andersson a Wagner, 1995; Simonsen a kol., 2002; El-Gamal a kol., 2006; Villalba a kol., 2007, 2008; Prieto, 2008). Becker a kol. (2000) zistili, že u ľudí je erekcia penisu sprevádzaná výrazným znížením NA v kavernóznej krvi, zatiaľ čo koncentrácia adrenalínu bola zvýšená.

Obidva α1- a α2-AR boli preukázané v ľudskom tkanive CC (Prieto, 2008), ale dostupné informácie podporujú pohľad na funkčnú prevahu postjunkčného α1-ARs pre kontrakciu, zatiaľ čo NA cez prejunkčné a2-ARs môžu down-regulovať nielen svoje vlastné uvoľňovanie, ale aj uvoľňovanie NO (Prieto, 2008). MRNA všetkých subtypov a1-ARs s vysokou afinitou k prazosínu (a1Aa1Ba a1D) boli preukázané v ľudskom tkanive CC. Avšak, Goepel a kol. (1999) táto expresia a1Aa1Ba a2A prevažujú receptorové proteíny a a1D-AR je prítomný len na úrovni mRNA. Funkčný α1Proteíny -AR v ľudskom tkanive CC boli charakterizované Traish a kol. (1995,b) pomocou experimentov viazania receptora a izometrického napätia. Ich výsledky preukázali prítomnosť a1Aa1Ba a1D-ARs a navrhli, že dva alebo možno tri receptorové subtypy sprostredkovávajú NA-indukovanú kontrakciu v tomto tkanive. Ďalšie α1-AR subtyp s nízkou afinitou k prazosínu, a1L, čo pravdepodobne predstavuje konformačný stav a1APredpokladá sa, že -AR je dôležitý v ľudských erektilných tkanivách. Morton a kol. (2007) hodnotili reakciu artérií dorzálnych a kavernóznych penisov na a-AR-selektívne agonisty a antagonisty u králikov. Našli prevládajúci funkčný α1A-AR populácia s malým výskytom iných α1-AR subtypy v kavernóznych artériách; zdalo sa, že existujú dôkazy o prítomnosti α2-ARs v dorzálnych artériách, ktoré poskytujú nutričné ​​zásobovanie. Autori dospeli k záveru, že α1-AR antagonisty s afinitou pre obidva a1A-AR a α2-AR by mohli mať pro-erekčné vlastnosti, pričom kombinácia týchto látok by mohla byť najúčinnejšia. U potkanov a1B- a α1LPodtypy -AR sa zdali byť funkčne relevantné pre erektilnú funkciu (Sironi a kol., 2000). Avšak, Hussain a Marshall (1997) zistili, že α1D-AR prevláda v niekoľkých systémových cievach potkanov in vitro a Mizusawa a kol. (2002b) tiež našiel dôkaz pre funkčnú prevahu α1D-AR subtyp v erektilnom tkanive potkana. Sironi a kol. (2000) navrhli, aby antagonisti s selektivitou podtypu pre a1B- a / alebo α1L-ARs by mohli poskytnúť výhody pri liečbe ED. Avšak distribúcia a1Podtypy -AR v penise a systémové cievy nemusia byť rovnaké u králikov, potkanov a ľudí (Rudner a kol., 1999).

Expresia mRNA pre a2A-, a2B- a a2C-ARs v celom ľudskom CC tkanive. Väzba rádioligandu odhalila špecifické a2Väzbové miesta -AR a funkčné experimenty ukázali, že selektívny a2-AR agonista 5-brómN- (4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl) -6-chinoxalinamín (UK14,304) indukuje kontrakcie izolovaných pruhov ľudského hladkého svalstva závislé od koncentrácie (UKXNUMX) závislé od koncentrácie (Gupta a kol., 1998; Traish a kol., 1997, 1998). Či sú tieto α2-ARs sú dôležité pre kontraktilnú reguláciu tonusu v hladkom svalstve CC. Ako bolo uvedené, prejunkálny α2Ukázalo sa, že -AR inhibujú uvoľňovanie NA vyvolané stimuláciou z nervov v ľudskom CC. Stimulácia prejunkálneho α2Ukázalo sa tiež, že -ARs v artériách rezistencie penisu koní inhibujú uvoľňovanie sprostredkujúce uvoľňovanie NANC (Simonsen a kol., 1997a,b; Prieto, 2008). To môže byť mechanizmus, ktorým NA udržiava detumescenciu.

B. Endotelíny

Endotelíny (ET) boli preukázané v erektilných tkanivách penisu a môžu mať rôzne úlohy pri erektilnej funkcii, vrátane udržania tonusu hladkého svalstva v CC (Andersson a Wagner, 1995; Andersson, 2001; Ritchie a Sullivan, 2011). V endoteli ľudského tkaniva CC sa pozorovala intenzívna imunoreaktivita podobná ET; imunoreaktivita bola tiež pozorovaná v hladkom svalstve CC. Väzbové miesta pre ET-1 sa preukázali autorádiografiou v cievach a v tkanive CC. Oba ETA a ETB receptory hladín hladkého svalstva ľudského CC, a nemožno vylúčiť, že oba receptorové podtypy sú funkčné (Andersson, 2001).

ET-1 potentne (aspoň 2 na 3-log jednotky silnejšie ako α1-AR agonisti) indukujú pomaly sa vyvíjajúce, dlhotrvajúce kontrakcie v rôznych hladkých svaloch penisu: CC, kavernózna artéria, hlboká chrbtová žila a žilky penisu. Kontrakcie sa môžu vyvolať v ľudskom tkanive CC aj pomocou ET-2 a ET-3, hoci tieto peptidy sú menej účinné ako ET-1. Zdá sa, že kontrakcie vyvolané ET-1 sú závislé od niekoľkých mechanizmov: transmembránový tok vápnika (cez napäťovo závislé a / alebo receptorom riadené vápnikové kanály), mobilizácia inozitolu 1,4,5-trisfosfátu (IP3) - citlivé intracelulárne zásoby vápnika a senzibilizácia vápnika cestou Rho-Rho kinázy (Andersson a Wagner, 1995; Ritchie a Sullivan, 2011).

ET môžu tiež pôsobiť ako modulátory kontraktilného účinku iných činidiel (napr. NA). Mumtaz a kol. (2006) hodnotil účinok ET-1 a jeho možnú úlohu v α1-AR dráha počas erektilného procesu s použitím štúdií orgánových kúpeľov na hladkom svalstve králika CC. ETA Zistilo sa, že receptory receptora majú väčšiu úlohu ako ETB receptory v ET-1-indukovanej kontrakcii, ale a1-AR-závislá cesta nezahŕňala ETA alebo ETB receptory. To nevylučuje pozitívnu interakciu medzi dráhami (Andersson, 2003; Wingard a kol., 2003). Wingard a kol. (2003) u potkanov CC sa zistilo, že ET-1 (v nízkych koncentráciách) zvýšil účinky α1-AR stimulácia a spôsobila 4-násobné zvýšenie RhoA v CC membránovej frakcii.

Úloha ETB receptory v CC neboli objasnené. ETB Je známe, že aktivácia receptora indukuje zníženie NO sprostredkovaného znížením vaskulárneho tonusu penisu (Ari a kol., 1996; Parkkisenniemi a Klinge, 1996). Filippi a kol. (2003) študovali účinky hypoxie na citlivosť CC na ET-1 a zistili, že hypoxia spôsobila nadmernú expresiu ETB receptorov, ktoré boli spojené so zníženou kontraktilnou aktivitou ET-1 a zvýšeným ETB- sprostredkovaná relaxácia. Hypoxia tiež indukovala časovo závislú down-reguláciu expresie RhoA a Rho kinázy. Filippi a kol. (2003) dospeli k záveru, že tieto účinky boli protiregulačné mechanizmy, ktoré sú zapnuté na zníženie kontraktilného účinku ET-1 po viac ako fyziologickej hypoxii, čím chránia CC pred protrahovanou hypoxiou.

Becker a kol. (2001b) skúmali hladiny ET-1 v plazme u zdravých dospelých mužov 33 au pacientov s 25 s ED. U zdravých mužov sa nepozorovali žiadne zmeny v hladinách ET-1 / ET-2 v systémovej a kavernóznej krvi počas tumoru penisu, rigidity a detumescencie. U pacientov s ED sa však zistilo, že priemerné plazmatické hladiny ET-1 / ET-2 počas ochabnutia penisu a detumescencie boli vyššie v systémovej cirkulácii ako v krvi z kavernózy. Avšak, Becker a kol. (2001b) dospel k záveru, že ich údaje nepodporujú špekulácie týkajúce sa účasti ET-1 v patofyziológii ED. El Melegy a kol. (2005) zistili významne vyššie priemerné plazmatické hladiny ET-1 v žilovej krvi pacientov s ED ako u kontrolných jedincov. Zistili tiež, že pacienti s organickým ED mali signifikantne vyššie hladiny ET-1 v žilovej aj kavernóznej krvi ako pacienti s psychogénnou ED a navrhli, že ET-1 by mohol byť klinickým markerom difúzneho endotelového ochorenia prejaveného ED.

Niektoré dôkazy naznačujú, že ET hrajú patofyziologickú úlohu v rôznych chorobných stavoch (Ritchie a Sullivan, 2011). Napríklad u pacientov s diabetes mellitus a ED sa preukázalo zvýšenie plazmatických a CC hladín ET-1 (\ tFrancavilla a kol., 1997). Kendirci a kol. (2007)pri skúmaní účinkov dlhodobého podávania kokaínu na erektilnú funkciu na potkanom modeli zistili signifikantne zvýšené plazmatické hladiny big-ET-1 v skupine liečenej kokaínom v porovnaní s kontrolnými zvieratami. Podávanie kokaínu významne zvýšilo ETA expresia receptora v CC v porovnaní s kontrolami fyziologického roztoku, zatiaľ čo ETB expresia receptora nebola zmenená. Potkany liečené kokaínom tiež vykazovali významne zníženú expresiu endoteliálneho NOS (eNOS) a produkciu NO. Autori dospeli k záveru, že podávanie kokaínu významne znižuje erektilnú funkciu u potkanov a že patofyziologické mechanizmy pravdepodobne zahŕňali zvýšené plazmatické hladiny big-ET-1, zvýšené penilné ET.A expresia receptora a znížená expresia eNOS penisu.

Okrem pôsobenia ako dlhodobé regulátory tonusu hladkého svalstva CC, ET môžu modulovať bunkovú proliferáciu a fenotypovú expresiu (Andersson, 2001; Ritchie a Sullivan, 2011). Predpokladá sa, že ET-1 je priamo zapojený do poškodenia koncového orgánu pri hypertenzii citlivej na soľ. Na podporu tejto hypotézy Carneiro a kol. (2008b) zistili, že aktivácia ET-1 / ETA dráha prispela k ED s mineralokortikoidnou hypertenziou. ETA blokáda receptorov teda môže predstavovať alternatívny terapeutický prístup k ED spojený s hypertenziou citlivou na soľ a pri patologických stavoch, v ktorých sú prítomné zvýšené hladiny ET-1.

Aj keď mnohé dostupné in vitro informácie naznačujú, že ET môžu byť dôležité pre erektilnú fyziológiu a patofyziológiu, úloha peptidov v erektilnej fyziológii / patofyziológii je nejasná. Jediná publikovaná pilotná klinická štúdia so selektívnym ETA antagonisty receptorov pre receptory nedokázali zvýšenie erektilnej odozvy u mužov s miernou až strednou ED (\ tKim a kol., 2002). Takže aj keď ET môžu významne prispieť k udržaniu ochabnutého stavu, jeho primárnou úlohou v ľudskom CC nemusí byť kontraktilné činidlo. Špecifické úlohy ETA a ETB receptory v ľudskom CC potrebujú ďalšie objasnenie.

C. Renín-angiotenzínový systém

Existujú dôkazy o existencii lokálneho systému renín-angiotenzín (RAS) v rámci CC (Becker a kol., 2001c) a že na erektilných mechanizmoch môže byť zahrnutých niekoľko aktívnych peptidov, najmä angiotenzínu II (Ang II). Signalizácia Ang II v CC a jeho dôsledky v ED boli podrobne preskúmané Jin (2009), V ľudskom CC sa preukázala produkcia a sekrécia a fyziologicky významné množstvá Ang II Kifor a kol., (1997), Ang II sa zistil hlavne v endotelových bunkách, ktoré obkolesujú krvné cievy a svazky hladkých svalov v rámci CC (Kifor a kol., 1997). In vitro sa u angl.Becker a kol., 2001c) a psie (Comiter a kol., 1997) CC hladké svalstvo. V psom CC bol účinok zvýšený inhibíciou NOS (Comiter a kol., 1997). Intracerebroventrikulárna injekcia Ang II spôsobila kontrakciu a ukončenie spontánnych erekcií u anestetizovaných psov, zatiaľ čo podávanie losartanu, selektívne blokujúcich receptory Ang II (typ AT1), viedlo k relaxácii a erekcii hladkého svalstva (Kifor a kol., 1997). U králikov CC boli získané výsledky naznačujúce zapojenie systému RAS do regulácie tonusu hladkého svalstva CC a že receptory AT1 boli dôležité pre sprostredkovanie odpovede (Park a kol., 1997, 2005). U ľudí Becker a kol. (2001) preukázali, že počas detumescencie dochádza k zvýšeniu hladiny angiotenzínu II v kavernóznej krvi v porovnaní s hladinami v ochabnutom stave. U pacientov s organickým ED boli hladiny Ang II vyššie ako u pacientov s psychogénnym ED (\ tEl Melegy a kol., 2005). Existujú tiež dôkazy, že potkany s experimentálnym diabetom majú zvýšené hladiny Ang II v plazme aj v CC (Chen a kol., 2007).

Dostupné dôkazy teda naznačujú, že hlavnou funkciou systému RAS je kontrakcia sprostredkovaná Ang II, ktorá prispieva k udržaniu penisu v ochabnutom stave. Ang II však nie je jediným aktívnym peptidom RAS (Kifor a kol., 1997). Systém RAS obsahuje dve hlavné ramená: vazokonstrikčné / proliferatívne rameno, v ktorom je hlavným mediátorom Ang II pôsobiaci na receptory AT1 a vazodilatačné / antiproliferatívne rameno, v ktorom hlavným efektorom je Ang- (1 – 7) pôsobiaci prostredníctvom G proteínu -pripojený receptor Mas (Santos a kol., 2003). Os Ang-(1-7) -Mas môže hrať dôležitú úlohu pri erekcii penisu. da Costa Gonçalves a kol. (2007) dokumentovali prítomnosť Masu u potkanov CC a účinok jeho stimulácie Ang- (1 – 7). Zistili, že Ang- (1 – 7) pôsobí ako sprostredkovateľ erekcie penisu aktiváciou Mas a následným uvoľňovaním NO. V neprítomnosti Masu bola erektilná funkcia silne ohrozená, čo dokazuje značne znížená odpoveď na elektrickú stimuláciu hlavného panvového ganglia spojeného s fibrózou penisu. Okrem toho silne depresívna erektilná funkcia potkanov s hypertenziou deoxykortikosterón acetát-soľ bola v podstate normalizovaná podaním Ang- (1-7). Navrhli, aby ich údaje poskytli silný dôkaz o predtým netušenej kľúčovej úlohe Ang- (1 – 7) a jeho receptora Mas v erektilnej funkcii.

Dá sa očakávať, že lieky, ktoré znižujú tvorbu alebo pôsobenie Ang II, ako sú inhibítory angiotenzín konvertujúceho enzýmu (ACE) alebo blokátory angiotenzínového receptora (ARB), by mali zlepšiť erektilné reakcie. U spontánne hypertenzných potkanov enalapril indukoval štrukturálnu remodeláciu vaskulatúry penisu a zlepšil prítok krvi do CC (Hale a kol., 2001). Kaptopril zlepšil erektilnú funkciu spontánne potkaních samíc s hypertenziou a normotenzného veku potkanov (Dorrance a kol., 2002). Niekoľko klinických štúdií naznačilo, že liečba ARB alebo ACE inhibítormi môže zlepšiť erektilnú funkciu a sexuálny výkon u pacientov s hypertenziou a metabolickým syndrómom (Fogari a kol., 2001; Baumhäkel a kol., 2008). Veľká randomizovaná placebom kontrolovaná štúdia o tom, či ED predpovedá kardiovaskulárne príhody, však neodhalila žiadny významný účinok ARB (telmisartanu) alebo ACE inhibítora (ramiprilu) na ED (Böhm a kol., 2010).

Vzhľadom na to, že ACE inhibítory aj ARB zvyšujú hladiny Ang- (1 – 7) v plazme a tkanive (Iusuf a kol., 2008), da Costa Gonçalves a kol. (2007) naznačili, že priaznivé účinky blokády RAS na erektilnú funkciu by mohli byť sprostredkované hlavne Ang- (1 – 7). Je zrejmé, že úloha systému RAS v CC je zložitejšia, ako sa predtým verilo. Systém RAS môže mať dvojitú funkciu erektilnej funkcie: pro-detumescenciu sprostredkovanú osou AngII-AT1 a proerekciu sprostredkovanú osou Ang- (1 – 7) -as (da Costa Gonçalves a kol., 2007).

D. Acetylcholín

Význam parasympatických nervov na tvorbu erekcie penisu je dobre známy (Andersson a Wagner, 1995). Penilné tkanivá od ľudí a niekoľkých živočíšnych druhov sú bohaté na cholinergné nervy (Hedlund a kol., 1999, 2000b), z ktorých sa môže ACh experimentálne uvoľňovať stimuláciou transmurálnym elektrickým poľom. ACh uvoľnený z týchto nervov pôsobí na muskarínové receptory umiestnené na bunkách hladkého svalstva CC a na endoteli sinusoidov a ciev. Štyri subtypy muskarínových receptorov (M1-M4) sa preukázalo, že sú exprimované v ľudskom CC (Traish a kol., 1995c). Receptor na hladkom svalstve bol navrhnutý ako receptor M2 podtyp (Toselli a kol., 1994; Traish a kol., 1995c), zatiaľ čo endotel bol z M3 podtyp (Traish a kol., 1995). ACh spôsobuje relaxáciu CC, penilných artérií a cirkulárnych a dorzálnych žíl in vitro závislú od endotelu (in vitro)Andersson, 2001). V izolovaných CC bunkách karbachol konzistentne produkuje kontrakcie. To znamená, že relaxácia indukovaná ACh môže byť produkovaná buď inhibíciou uvoľňovania zmluvných faktorov (napr. NA) a / alebo uvoľnením faktorov vyvolávajúcich relaxáciu (napr. NO) (Ayajiki a kol., 2009).

Je dôležité zdôrazniť, že ACh pôsobí aj na nikotínové receptory (Bozkurt a kol., 2007; Ozturk Fincan a kol., 2010). Prítomnosť neuronálnych nikotínových receptorov ACh v králičom tkanive CC a možné mechanizmy, ktoré sú základom potenciovania relaxácie vyvolanej stimuláciou elektrického poľa nikotínom, boli skúmané Bozkurt a kol. (2007), Ukázali, že nikotín pôsobí na nikotínové ACh receptory umiestnené na nitrergných nervoch, čím evokuje uvoľňovanie NO z týchto nervových zakončení. Zahrnuté podjednotky ACh receptorov zahŕňali a3 – β4, α4 – β2 a α7 (Ozturk Fincan a kol., 2010). Pretože väčšina nitrergných nervov je cholinergná, je možné špekulovať, že ACh, uvoľnený parasympatickou stimuláciou spôsobujúci erekciu, pôsobí nielen prostredníctvom stimulácie endoteliálneho M3 receptorov uvoľňujúcich NO, ale aj na prejunkčných nikotínových receptoroch stimulujúcich jeho vlastné uvoľňovanie. ACh však môže tiež produkovať penisovú erekciu a erekciu inhibíciou uvoľňovania NA prostredníctvom stimulácie muskarínových receptorov na adrenergných nervových zakončeniach. Pretože sa zdá, že antimuskarínové lieky neovplyvňujú erekciu, aspoň u ľudí (Andersson a Wagner, 1995), NO-uvoľňujúci účinok stimulácie nikotínového receptora môže byť dôležitejší, ako sa predtým zistilo.

E. Dopamín

Význam dopamínových a dopamínových receptorov v CNS na erekciu penisu je dobre známy. Úloha receptorov dopamínu v cievach CC a penisu je však menej určitá.

Hyun a kol. (2002) nájdený dopamín D1 a D2 expresia génu receptora v potkaních CC. In situ hybridizačné signály pre dopamín D1 a D2 receptorové mRNA boli lokalizované do CC a dorzálnych ciev a Western blot analýzy ukázali periférny dopamín D1 a D2 receptorových proteínov. V imunohistochemických testoch je periférny dopamín D1 a D2 Receptorové proteíny receptora boli detegované v dorzálnych nervoch, dorzálnych cievach a hladkom svalstve potkanov tkanív potkana. d'Emmanuele di Villa Bianca (2005) tiež preukázali, že obidva D1- a D.2receptory boli exprimované v ľudskom CC. Dospeli k záveru, že apomorfín má priamy periférny relaxačný účinok, ako aj antiadrenergnú aktivitu a že ľudský CC má viac D1- podobné (D1 a D5) ako D2- podobné (D2, D3a D4) receptory. Obidva D1- a D.2receptory boli lokalizované hlavne na bunkách hladkého svalstva a relaxačná aktivita apomorfínu bola s najväčšou pravdepodobnosťou sprostredkovaná D1receptory, čiastočne prostredníctvom uvoľňovania NO z endotelu.

Apomorfín tak môže nielen zosilniť sexuálne a kopulačné správanie, ale aj doplnkovou úlohou amplifikovať neurogénne sprostredkované erekcie pôsobením na periférii (El-Din a kol., 2007). Matsumoto a kol. (2005), skúmajúc úlohu periférnych dopamínových receptorov na reguláciu erekcie penisu, zistili, že u potkanov izolované CC, pred a postjunkčné účinky apomorfínu zahrnovali nielen dopamín D1- a D.2receptory, ale aj a-AR. Zistili však tiež, že pri relevantných systémových dávkach apomorfínu nie je pravdepodobné, že periférne účinky zlúčeniny prispejú k jej proerekčným účinkom u potkanov.

F. Serotonín

Je známe, že dráhy 5-HT v mozgu sa podieľajú na indukcii erekcie penisu u potkanov (Andersson, 2001), A Kimura a kol. (2008) dôkaz, že 5-HT2C receptor v lumbosakrálnych miestach chrbtice sprostredkováva nielen pôsobenie dopamín-oxytocín-5-HT, ale aj pôsobenie melanokortínu na erekciu penisu. Význam periférnych receptorov 5-HT je však menej dobre zavedený. Finberg a Vardi (1990) preukázali in vivo inhibičný účinok sprostredkovaný 5-HT na erekciu penisu u potkanov v dôsledku vazokonstrikcie kavernóznych artérií. Navyše, Esen a kol. (1997) preukázali, že in vitro 5-HT-sprostredkovaná kontraktilná odpoveď v ľudských žilách penisu bola zvýšená u pacientov s venookluzívnym ochorením. Účasť 5-HT1A (Hayes a Adaikan, 2002; Furukawa a kol., 2003), 5-HT1B (Hayes a Adaikan, 2002) a 5-HT2A receptory (Furukawa a kol., 2003) pri kontrakcii CC hladkého svalstva bola preukázaná v štúdiách na zvieratách. Ďalej 5-HT1A, 5-HT2Aa 5-HT4 receptory boli zapojené do erekcie u ľudí (Uckert a kol., 2003; Lau a kol., 2006). Lau a kol. (2007) ďalej potvrdili, že periférna cesta 5-HT môže hrať úlohu v erektilnom procese prostredníctvom 5-HT2A kontraktilitu sprostredkovanú receptorom a 5-HT3 receptorom sprostredkované relaxačné aktivity. Nemožno teda vylúčiť, že 5-HT, uvoľnený z penilných nervov, je kontraktilný neurotransmiter v erektilnom procese, ktorého dôležitosť musí byť stanovená.

G. Vasoaktívny intestinálny peptid a príbuzné peptidy

Penis ľudí, ako aj zvierat, je bohatý na nervy obsahujúce VIP a VIP-súvisiace peptidy, ako je napríklad hypofyzárny adenylát cyklázový aktivačný polypeptid (PACAP) (Dail, 1993; Hedlund a kol., 1994, 1995). Väčšina týchto nervov tiež obsahuje imunoreaktivitu voči NOS a mnohí vyšetrovatelia dokázali kolokalizáciu NOS a VIP v nervoch inervujúcich penisy zvierat a ľudí. Andersson, 2001). Zdá sa, že väčšina týchto neurónov obsahujúcich NOS a VIP je cholinergná, pretože obsahujú aj vezikulárny ACh transportér (Hedlund a kol., 1999), čo je špecifický marker pre cholinergné neuróny (Arvidsson a kol., 1997). U pacientov s diabetom a ED niektorí výskumníci zistili výrazné zníženie imunoreaktivity typu VIP v nervoch spojených s hladkým svalstvom CC (Gu et al., 1984; Lincoln a kol., 1987), ale iné (Haberman a kol., 1991). Okrem toho sú výsledky štúdií na zvieratách o úlohe VIP pri penisoch diabetických zvierat protichodné (Miller a kol., 1995; Maher a kol., 1996).

VIP receptory (VPAC)1 a VPAC2) sa považujú za sprostredkovateľské účinky peptidu (Fahrenkrug, 1993; Harmar a kol., 1998). Väzbou a aktiváciou VPAC2 Receptor VIP sa zúčastňuje na erektilnom procese prostredníctvom aktivácie dráhy adenylylcyklázy / cAMP. Zdá sa tiež, že peptidy súvisiace s VIP (napr. PACAP) pôsobia prostredníctvom VIP receptorov.

Stimulačný účinok VIP na adenylylcyklázu vedie k zvýšeniu cAMP, ktorý zase aktivuje cAMP-dependentnú proteínkinázu. V telesnom tkanive ľudí (Hedlund a kol., 1995), potkanov a králikov (Miller a kol., 1995), VIP zvýšili koncentrácie cAMP bez ovplyvnenia hladín cGMP. VIP aj PACAP majú inhibičný a relaxačný účinok na prúžky ľudského tkaniva CC a kavernóznych ciev in vitro, ale bolo ťažké presvedčivo preukázať, že VIP uvoľnený z nervov je zodpovedný za relaxáciu hladkého svalstva penisu in vitro alebo in vivo (Andersson a Wagner, 1995). Hayashida a kol. (1996) nenašli žiadny dôkaz o úlohe VIP v regulácii tónu v psom CC.

Kim a kol. (1995) uvádza, že u králika CC inhiboval VIP antagonista elektricky indukované kontrakcie, čo naznačuje, že peptid bol uvoľňovaný z nervov počas stimulácie. VIP antisérum (Adaikan a kol., 1986) a a-chymotrypsínu (Pickard a kol., 1993) znížil alebo zrušil relaxačný účinok exogénneho VIP na izolované ľudské CC, ale nemal žiadny účinok na relaxáciu indukovanú elektrickou stimuláciou nervov. Ukázalo sa, že VIP zlepšuje erektilnú funkciu výraznejšie za hypogonadálnych podmienok, než je normálne (Zhang a kol., 2011), hlavne v dôsledku vyššej expresie VPAC2, Gαsa nižšiu expresiu Gαi a fosfodiesterázu (PDE) 3A v CC kastrovaných potkanov. Autori dospeli k záveru, že androgén môže negatívne ovplyvniť erektilný účinok VIP. Avšak u ľudí s rakovinou prostaty chemická kastrácia neovplyvnila VIP imunofarbenie CC (Cormio a kol., 2005).

Ako už bolo uvedené, zdá sa, že nielen NOS, ale aj iné peptidy sú kolokalizované s VIP (napr. Peptidový histidínmetionín), ktorý je odvodený z rovnakého prekurzora ako VIP, PACAP a helospectin (Andersson, 2001). Aj keď Hedlund a kol. (1995) preukázali, že niektoré z týchto peptidov sú účinnými relaxantmi humánnych CC prípravkov, pričom úloha týchto neurotransmiterov a / alebo neuromodulátorov ešte nebola preukázaná. Bolo navrhnuté, že PACAP môže slúžiť ako senzorický vysielač (Fahrenkrug, 2001).

Cyklický peptid urotenzín II bol identifikovaný ako prirodzený ligand receptora spojeného s sirotým G-proteínom (UT receptor). Receptory urotenzínu II a UT sú exprimované v rôznych periférnych orgánoch a najmä v kardiovaskulárnom (CV) tkanive, ale tiež na endoteli ľudského CC. Urotensín spôsobil relaxáciu závislú od endotelu a NO in vitro a in vivo (d'Emmanuele di Villa Bianca, 2010). Navrhlo sa, že urotenzín II a UT receptor by sa mohli zapojiť do endotelovej NO dráhy ľudského CC a do erektilnej funkcie.

Miera, do akej VIP alebo ktorýkoľvek z iných peptidov preukázaných v penise má dôležitú úlohu ako neurotransmiter alebo modulátor neurotransmisie, nebola stanovená. Ich fyziologická úloha pri erekcii penisu a pri ED zostáva nezmenená a ak a do akej miery môžu byť užitočnými cieľmi liečby ED, nie je jasné. Ukázalo sa, že VIP receptory v penise sú sľubným terapeutickým cieľom (časť VIII.C).

H. Prostanoidy

Ľudské CC tkanivo má schopnosť syntetizovať rôzne prostanoidy a dodatočnú schopnosť metabolizovať ich lokálne (Khan a kol., 1999; Minhas a kol., 2000). Produkcia prostanoidov môže byť modulovaná kyslíkovým napätím a potlačená hypoxiou. Zodpovedá piatim primárnym aktívnym prostanoidovým metabolitom (PGD)2, PGE2, PGF, CHZO2a tromboxán A2), existuje päť hlavných skupín receptorov, ktoré sprostredkovávajú ich účinky - receptory DP, EP, FP, IP a TP. cDNA kódujúce zástupcov každej z týchto skupín receptorov boli klonované, vrátane niekoľkých podtypov EP receptorov. Penilné tkanivá môžu obsahovať väčšinu týchto skupín receptorov; ich úloha vo fyziológii penisu je však stále ďaleko od zavedenia (Khan a kol., 1999; Minhas a kol., 2000). Prostanoidy sa môžu podieľať na kontrakcii erektilných tkanív prostredníctvom PGF a tromboxán A2, stimuláciu TP a FP receptorov a iniciovanie flufoinositidového obratu, ako aj relaxáciu cez PGE1 a PGE2, stimulácia EP receptorov (EP2 / EP4) a iniciovanie zvýšenia intracelulárnej koncentrácie cAMP. Prostanoidy sa môžu tiež podieľať na inhibícii agregácie krvných doštičiek a adhézie bielych krviniek a niektoré dôkazy naznačujú, že prostanoidy a transformujúci rastový faktor-p1 môžu mať úlohu pri modulácii syntézy kolagénu a pri regulácii fibrózy CC (Moreland a kol., 1995). Brugger a kol. (2008) charakterizovali farmakologickú a fyziologickú aktivitu nových agonistov EP a DP receptorov selektívnych voči subtypu s použitím izolovaného ľudského a králičieho penisového kavernózneho tkaniva v orgánových kúpeľoch a in vivo merania intrakavernózneho tlaku u potkanov a králikov. Nezistili žiadnu konzistentnú koreláciu medzi farmakologickým profilom (receptor väzba a druhý messenger testy) EP agonistov a ich účinok na tón kavernózneho tkaniva. Zistili však, že silný DP1-selektívny agonista, AS702224 (Woodward a kol., 2011), spôsobili erekciu penisu. Dospeli k záveru, že receptor DP1 sprostredkováva relaxáciu v ľudskom kavernóznom tkanive a stimuluje pro-erekčné reakcie aj u potkanov a králikov.

I. ATP a adenozín

Na základe zistení, že ATP a iné puríny preukázali zníženie bazálneho aj fenylefrínom stimulovaného napätia v izolovaných preparátoch králičích CC, sa navrhlo, že ATP je vysielač NANC v CC a že purinergný prenos môže byť dôležitou zložkou, ktorá sa zúčastňuje začatie a udržanie erekcie penisu (Tong a kol., 1992; Wu a kol., 1993). Žiadny z testovaných purínov však neumožňoval alebo inhiboval odozvu hladkého svalstva CC na stimuláciu elektrického poľa, a preto ich úloha môže byť skôr v modulácii erekcie ako v neurotransmiteroch (Wu a kol., 1993). Zistilo sa, že ATP aplikovaný intrakavernózne u psov spôsobuje zvýšenie intrakavernózneho tlaku a erekcie (\ tTakahashi a kol., 1992b). Tento účinok, ktorý nebol ovplyvnený atropínom a hexametónium, mohol byť získaný bez zmien v systémovom krvnom tlaku. Okrem toho adenozín vyvolal úplnú erekciu pri intrakavernóznom podaní (Takahashi a kol., 1992a).

Relaxačná aktivita ATP môže byť sprostredkovaná buď jeho interakciou s receptormi ATP, alebo adenozínom generovaným rozpadom ATP sprostredkovaným endonukleotidázou. Filippi a kol. (1999) zistili, že ATP pôsobil ako silný a nezávislý relaxant od NO a ľudského CC. Tiež ukázali, že účinok ATP bol čiastočne pripísaný metabolickému rozkladu ATP na adenozín, ale bol tiež spôsobený priamou stimuláciou receptorov P2, zdanlivo odlišných od klasických subtypov receptora P2Y a P2X. Shalev a kol. (1999) ukázali, že ľudské CC prúžky môžu byť uvoľnené stimuláciou P2Y purinoceptorov prostredníctvom uvoľňovania NO. Táto relaxácia bola sprostredkovaná mechanizmom závislým od endotelu. Navrhli, aby sa puríny podieľali na fyziologickej erekcii u človeka. Phatarpekar a kol. (2010) v nedávnom prehľade sa dospelo k záveru, že dostupné dôkazy naznačujú možné úlohy signalizácie adenozínu v erekcii, ED a priapisme.

Adenozín produkuje svoj účinok na cieľové bunky väzbou na štyri špecifické receptory spojené s G-proteínom: A1A2AA2Ba A3, (Fredholm a kol., 2011). Každý receptor má jedinečnú afinitu k adenozínu a odlišnú bunkovú a tkanivovú distribúciu. 1 a A3 receptory sú naviazané na adenylylcyklázu inhibičnou G-proteínovou podjednotkou (Gaa)i), a teda slúžia na zníženie intracelulárnych hladín cAMP. 2A a A2B receptory adenozínu sú obvykle spojené s adenylylcyklázou stimulačnou podjednotkou G-proteínu (Gas) a slúži na zvýšenie intracelulárneho cAMP (Dai a kol., 2009).

ako poukázal Dai a kol. (2009), adenozín má niekoľko funkcií, vďaka ktorým je vynikajúcim kandidátom na prispievanie k normálnej a abnormálnej erekcii penisu: je to silný vazodilatátor s veľmi krátkym polčasom rozpadu (<10 s) a erekciu vytvára prostredníctvom sekundárnych poslov cyklického nukleotidu. Indukcia cAMP sprostredkovaná adenozínom aktivuje proteínkinázu A a vedie k zníženiu fosforylácie ľahkého reťazca myozínu závislého od kalmodulínu a ľahšej relaxácii hladkého svalstva (Lin et al., 2005). Štúdie na niekoľkých živočíšnych druhoch vrátane ľudí (\ tKiliç a kol., 1994), preukázalo, že intrakavernózna injekcia adenozínu viedla k vzniku nádorov a erekcii penisu (\ tChiang a kol., 1994; Noto a kol., 2001). Teofylín, antagonista adenozínového receptora, inhiboval adenozínom indukované penesové tumescencie (Noto a kol., 2001). Predpokladá sa, že adenozín pôsobí prostredníctvom stimulácie receptorov patriacich k A2A podtyp (Mantelli a kol., 1995). V poslednej dobe, Tostes a kol. (2007) prezentovali údaje naznačujúce, že relaxácia indukovaná adenozínom u myší CC je sprostredkovaná aktiváciou oboch A2A a A2B receptory adenozínu. Myši, ktorým chýba adenozíndeamináza (ktorá je nevyhnutná na rozpad adenozínu), vykazovali priapickú aktivitu zahŕňajúcu A2B receptory (Mi a kol., 2008). Wen a kol. (2010) naznačujú, že zvýšené účinky adenozínu cez A2B receptorová signalizácia má zásadnú úlohu v patogenéze fibrózy penisu. V súlade s týmito správami sa preukázalo, že ED u mužov môže byť v niektorých prípadoch spôsobený endotelovým A2B dysfunkcia receptora (Faria a kol., 2006). Avšak nie všetky formy ED sú spojené so zhoršenou signalizáciou adenozínu. Napríklad, Carneiro a kol. (2008) ukázali, že adenozínové účinky sú zachované v ED pozorované u obéznych a diabetických myší typu II / da / db, čo naznačuje, že zvýšené CC reakcie na adrenergnú nervovú stimuláciu nie sú spôsobené zhoršenou negatívnou moduláciou sympatikovej neurotransmisie adenozínom v tomto diabetickom modeli.

J. Oxid dusnatý a signalizácia cGMP

Syntéza a uvoľňovanie NO a dôsledky viazania NO na rozpustnú guanylylcyklázu sú základnými krokmi v erektilnom procese a nedávno boli podrobne preskúmané (Musicki a kol., 2009). Konštitutívne formy enzýmu, nNOS (NOS1) a eNOS (NOS3), sú spojené s Ca2+ a kalmodulín a sú hlavnými izoformami NOS, ktoré sa podieľajú na indukcii erekcie penisu, zatiaľ čo indukovateľný NOS (NOS2) je nezávislý od Ca2+ a kalmodulín a vyžaduje novú syntézu proteínov (\ tArnal a kol., 1999).

1. Syntázy oxidu dusnatého v penise.

Významná úloha NO pri relaxácii hladkého svalstva CC a vaskulatúry je široko akceptovaná (Andersson a Wagner, 1995; Andersson, 2001; Musicki a Burnett, 2006; Musicki a kol., 2009). Zdá sa, že niet pochybností o prítomnosti nNOS v kavernóznych nervoch a ich koncových zakončeniach v rámci CC a vo vetvách nervov dorzálneho penilu a nervových plexusoch v adventícii hlbokých kavernóznych artérií (Andersson, 2001). Zdrojom NO môžu byť ako nervy (nNOS), tak endotel (eNOS) CC. Relatívny príspevok rôznych foriem NOS k erekcii nebol definitívne stanovený.

Variant nNOS (penilný nNOS) bol identifikovaný ako dve odlišné izoformy v penisu potkana a myši, kompletná forma α zostrihu a forma zostrihu p, ktorá nemá N-koncovú postsynaptickú hustotu 95 / disk-veľká / zona okludens domény, dôležité pre interakcie proteín-proteín. Dôkazy nasvedčujú tomu, že variant α zostrihu je aktívny v tvorbe NO v nervových zakončeniach, zatiaľ čo funkčná úloha variantu p in vivo je nejasná a nemusí byť podstatná (Magee a kol., 1996; Gonzalez-Cadavid a kol., 1999, 2000). Zistenia z Hurt a kol. (2006) potvrdili, že alternatívne zostrihané formy nNOS sú hlavnými mediátormi erekcie penisu. Myši, ktorým chýbajú eNOS aj nNOS, majú erekcie, vykazujú normálne párenie a reagujú erekciou na elektrickú stimuláciu kavernóznych nervov. Boli sme prekvapení, keď sme zistili, že izolované telesné tkanivo zo zvierat divokého typu a zvierat, ktoré boli odstránené NOS, vykazovalo podobné reakcie na elektrickú stimuláciu (Burnett a kol., 1996; Hurt a kol., 2006). Funkčné štúdie podporujú výskyt a význam eNOS v ľudskom kavernóznom tkanive (Andersson a Wagner, 1995; Musicki a Burnett, 2006), a zdá sa, že tomu tak je aj u potkanov (Cartledge a kol., 2000b) a myši (Mizusawa a kol., 2001) CC.

Hoci interakcia medzi izoenzýmami NOS je aj naďalej predmetom štúdie, existujúce dôkazy smerujú k modelu (Obr. 4), v ktorom nNOS iniciuje erektilnú odpoveď, ktorá je potom udržiavaná a zvyšovaná aktivitou eNOS (táto je aktivovaná šmykovým napätím) (Hurt a kol., 2002, 2006; Musicki a Burnett, 2006; Bivalacqua a kol., 2007b; Musicki a kol., 2009). eNOS má nenahraditeľnú úlohu pri erektilnej odpovedi a jeho aktivita a biologická dostupnosť endoteliálneho NO sú regulované viacerými post-translačnými molekulárnymi mechanizmami, ako je fosforylácia eNOS, interakcia eNOS s regulačnými proteínmi a kontraktilnými dráhami a pôsobenie reaktívnych foriem kyslíka (ROS) , Tieto mechanizmy regulujú odozvy sprostredkované eNOS za fyziologických okolností a poskytujú rôzne mechanizmy, pomocou ktorých môže byť zmenená dostupnosť endotelových NO v stavoch vaskulogénnej erektilnej dysfunkcie (ED).

Obr. 4.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 4.   

Spolupráca medzi nNOS a eNOS. Existujúce dôkazy poukazujú na model, v ktorom nNOS iniciuje erektilnú odpoveď, ktorá sa potom udržiava a zvyšuje aktivitou eNOS (táto sa aktivuje šmykovým napätím). [Modifikované z Hurt KJ, Musicki B, Palese MA, Crone JK, Becker RE, Morial JL, Snyder SH a Burnett AL (2002) Akt-dependentná fosforylácia endoteliálnej syntázy oxidu dusnatého sprostredkováva erekciu penisu. Proc Natl Acad Sci USA 99:4061-4066. Copyright © 2002 Národná akadémia vied, USA. Používa sa so súhlasom.].

Vplyv androgénov na erektilnú funkciu môže byť v značnej miere sprostredkovaný cestou NO / cGMP (Andersson, 2001), aj keď boli preukázané cesty, ktoré nie sú závislé od NO (\ tReilly a kol., 1997; Mills a Lewis, 1999; Mills a kol., 1999). Kastrácia potkanov a liečba antiandrogén flutamidom znížili konštitutívnu aktivitu penisu NOS (Chamness a kol., 1995; Lugg a kol., 1996; Penson a kol., 1996).

V porovnaní s mladými potkanmi sa u starých zvierat znížili nervy obsahujúce NOS, expresia NOS mRNA a aktivita NOS (Garban a kol., 1995; Carrier a kol., 1997; Dahiya a kol., 1997). Zistilo sa, že ED súvisiaci napríklad s diabetom súvisí so zníženým obsahom a aktivitou nNOS v potkaních CC (potkan).Vernet a kol., 1995; Autieri a kol., 1996; Rehman a kol., 1997). U ľudí sa predpokladá, že diabetická ED súvisí s účinkami pokročilých glykačných koncových produktov na tvorbu NO (Seftel a kol., 1997). Cartledge a kol. (2000) zistené u potkanov, že glykozylovaný ľudský hemoglobín zhoršil relaxáciu hladkého svalstva CC tvorbou superoxidových aniónov a extracelulárnou aktiváciou NO.

Angulo a kol. (2006)Po vyhodnotení vplyvu aktivity PKC na penis hladkého svalstva penisu v tkanivách od diabetických a nediabetických mužov s ED sa zistilo, že nadmerná aktivita PKC pri diabete je zodpovedná za zosilnenú kontrakciu a zníženú relaxáciu ľudského CC hladkého svalu závislú od eNOS.

2. Guanylyl Cyclases.

GC, ktoré obsahujú membránovo viazané (častice, pGC) aj rozpustné izoformy (sGC), sú exprimované takmer vo všetkých bunkových typoch (Lucas a kol., 2000). GC sú stimulované NO, natriuretickými peptidmi a inými endogénnymi ligandami (napr. CO). CO, generované prostredníctvom degradácie bunkového hému sprostredkovanej kyslíkovou hemázou, tiež stimuluje sGC, aj keď v menšej miere ako NO (Friebe a kol., 1996).

Kim a kol. (1998) demonštrovali produkciu cGMP pomocou pGC v CC membránach králikov a potkanov stimulovaných natriuretickým peptidom typu 1-22 (CNP), atriálnym natriuretickým peptidom 1-28 (ANP) a mozgovým natriuretickým peptidom 1-26 (BNP). Okrem toho CNP, ale nie ANP, uvoľnili vopred izolované izolované prípravky králika CC. Aizawa a kol. (2008) skúmali účinky ANP, BNP a CNP na intrakavernózny tlak a systémový krvný tlak u voľne sa pohybujúcich potkanov pri vedomí. Zistili, že erektilné reakcie by mohla iniciovať ANP, BNP a menej efektívne CNP. ANP a BNP majú vysokú afinitu k GC-A, čo naznačuje, že tento receptor je zapojený do odpovedí.

Küthe a kol. (2003) študoval expresiu GC-B, receptora CNP v ľudskom CC. mRNA transkripty boli detekované kódujúce GC-B a expresia bola overená na proteínovej úrovni pomocou imunohistochémie, ktorá preukázala GC-B v bunkách hladkého svalstva CC a helikálnej artérie. CNP zvyšuje intracelulárny cGMP. V štúdiách s orgánovými kúpeľmi s pruhmi svalov CC spôsobil CNP relaxáciu hladkého svalstva. Dospelo sa k záveru, že CNP a jeho receptor môžu zohrávať úlohu pri indukcii erekcie penisu. Relaxačný účinok ANP a uroguanylínu bol demonštrovaný na prúžkoch ľudského CC pomocou Sousa a kol. (2010), Zistili, že uroguanylín uvoľnil prúžky pomocou GC a KCa- mechanizmus závislý od kanálov a navrhol, že natriuretické peptidové receptory sú potenciálnymi cieľmi pre vývoj nových liekov na liečenie ED. Avšak v penise je sGC pravdepodobne najdôležitejším receptorom pre NO ako signálnu molekulu. Enzým, ktorý katalyzuje premenu GTP na cGMP, pozostáva z dvoch rôznych podjednotiek a obsahuje skupinu protetických hémov, ktorá sprostredkuje až 400-násobnú aktiváciu NO. Nimmegeers a kol. (2008) hodnotil funkčný význam sGCα1β1 izoforma v CC z mužského sGCa1(- / -) a myši divého typu. Relaxácia na endogénny NO (z acetylcholínu, bradykinínu a stimulácie elektrickým poľom) sa v sGCα takmer zrušila.1(- / -) CC. V sGCα1(- / -) myši, relaxačný vplyv exogénneho NO (z nitroprusidu sodného a NO plynu), 3- (4-amino-5-cyklopropylpyrimidín-2-yl) -1- (2-fluórbenzyl) -1Hpyrazol [3,4-b] pyridín (BAY 41-2272; NO-nezávislý sGC stimulátor) a metyl- (2- (4-aminofenyl) -1,2-dihydro-1-oxo-7- (2-pyridinylmetoxy) -4- (3,4,5-trimetoxyfenyl) ) Sulfátová soľ kyseliny -3-izochinolínkarboxylovej (T-1032; inhibítor fosfodiesterázy typu 5) sa tiež významne znížila. Dospelo sa k záveru, že sGCα1β1 Izoforma sa podieľa na relaxácii hladkého svalstva CC v reakcii na NO a NO-nezávislé stimulanty sGC.

Ukázalo sa, že 3- (5'-hydroxymetyl-2'-furyl) -1-benzylindazol (YC-1) vyvoláva priamu aktiváciu sGC (Obr. 5) alosterickým zvýšením afinity k GTP a zvýšením maximálnej enzýmovej aktivity, čo vedie k zvýšeniu hladín cGMP v bunkách hladkého svalstva (Mülsch a kol., 1997; Friebe a Koesling, 1998). Okrem toho YC-1 spôsobil veľkú aktiváciu v prítomnosti NO donora nitroprusidu sodného, ​​čo viedlo k pozoruhodnej 2200-násobnej stimulácii ľudského rekombinantného sGC (Lee et al., 2000). YC-1 spôsobil relaxačnú reakciu závislú od koncentrácie v prípravkoch CC potkana na kontrakciu NA a zosilnil reakcie na stimuláciu elektrického poľa. YC-1 tiež zlepšil relaxačnú reakciu indukovanú karbacholom. In vivo YC-1 nielen vyvolával erektilné reakcie závislé od dávky pri intrakavernóznom podaní, ale tiež zvýšil účinky na intrakavernózny tlak vyvolaný stimuláciou kavernózneho nervu (Mizusawa a kol., 2002a). YC-1 bol schopný významne zvýšiť proerektilné účinky suboptimálnej dávky apomorfínu (Hsieh a kol., 2003).

Obr. 5.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 5.   

Rozpustná guanylylcykláza existuje ako heterodimér a (82 kDa) a p (70 kDa) podjednotiek a má katalytické miesto a dve alosterické miesta. Jedno alosterické miesto je definované väzbovým miestom NO (heme; Fe) a druhé je predstavované väzbou YC-1. Činidlá, ako je YC-1, môžu aktivovať sGC po väzbe na alosterické miesto v enzýme, čo vedie k zvýšeniu intracelulárnej koncentrácie cGMP, relaxácii kavernózneho tkaniva a uľahčeniu erekcie penisu in vivo.

Zistilo sa tiež, že derivát pyrazolopyridínu BAY41-2272 stimuluje sGC spôsobom nezávislým od NO a spôsobuje relaxáciu ľudského a králičieho cavernosum závislú od koncentrácie (Kalsi a kol., 2003), ale indukovali iba slabú erekciu penisu u králikov pri vedomí po intravenóznom a orálnom podaní v neprítomnosti darcu NO. Účinnosť BAY 41-2272 sa však zvýšila súčasným podávaním SNP (Bischoff a kol., 2003). Okrem toho boli študované ďalšie aktivátory GC (Lasker a kol., 2010). Bolo zdôraznené, že účinnosť týchto aktivátorov sGC pre ED nebola stanovená a že na vyhodnotenie ich užitočnosti pri liečbe tohto ochorenia sú potrebné pilotné štúdie. Použitie aktivátorov aj stimulátorov sGC môže byť užitočné v podmienkach zmenenej konformácie hemu, ako aj v podmienkach, v ktorých je narušená syntéza NO (Lasker a kol., 2010).

3. cGMP Signalizácia.

Mechanizmy zapojené do signalizácie cGMP boli nedávno podrobne preskúmané Francis a kol. (2010), Stimulácia GC pomocou NO a natriuretických peptidov a ďalších endogénnych ligandov (napr. CO), vytvára cGMP, ktorý má vplyv na množstvo typov vaskulárnych buniek a reguluje vazomotorický tonus, endoteliálnu permeabilitu, rast buniek a diferenciáciu, ako aj doštičky. a interakcie krvných buniek. Existujú dôkazy o recipročnej regulácii dráh NO-cGMP a natriuretického peptidu-cGMP a že jeden systém generujúci cGMP môže kompenzovať dysfunkciu druhého (Kemp-Harper a Schmidt, 2009; Francis a kol., 2010). cGMP signalizuje prostredníctvom troch hlavných receptorov v eukaryotických bunkách: iónové kanály, fosfodiesterázy a proteínkinázy (Lucas a kol., 2000; Kemp-Harper a Schmidt, 2009; Francis a kol., 2010). Molekulárne ciele, ktoré sú aktivované prostredníctvom cGMP a nakoniec spôsobujú relaxáciu penisov hladkého svalstva a erekcie, sú stále známe len čiastočne.

U cicavcov boli identifikované tri rôzne proteínové kinázy závislé od cGMP (cGKIa, cGK1p a cGKII; tiež nazývané PKGIa, PKGIp a PKGII). Inaktivácia cGKI u myší zrušila relaxáciu vaskulárneho a intestinálneho hladkého svalstva závislú od NO / cGMP a inhibíciu agregácie krvných doštičiek, čo spôsobilo hypertenziu, intestinálnu dysmotilitu a abnormálnu hemostázu (Pfeifer a kol., 1998). CGKI-deficientné [cGKI (- / -)] myši vykazujú veľmi nízku schopnosť reprodukcie. V tkanive CC týchto myší sa relaxačná reakcia na neuronálne alebo endoteliálne uvoľnené alebo exogénne podávané NO výrazne znížila (Hedlund a kol., 2000a). Expresia cGKI v penisovom tkanive z cGKI (+ / +) myší, ako bolo odhalené imunohistochémiou, bola obmedzená na hladký sval stien centrálnych a helikínových tepien a na hladký sval trabekulárnej septy obklopujúcej kavernózne priestory. To je v súlade s jeho predpokladanou úlohou pri erektilných udalostiach. Celková inervácia (imunoreaktivita proteínového génového produktu 9.5) a distribúcia nervových populácií obsahujúcich vysielače alebo enzýmy tvoriace vysielač sa považuje za dôležitú pri regulácii tonusu v tkanive CC (Andersson a Wagner, 1995) boli podobné u normálnych myší a myší bez nuly cGKI (Hedlund a kol., 2000).

Analýza relaxácie indukovanej NO / cGMP jasne ukázala, že cGKI je hlavným mediátorom signálnej kaskády cGMP v tkanive CC. Jeho neprítomnosť nemôže byť kompenzovaná signalizačnou kaskádou cAMP, ktorá v podobnom rozsahu uvoľňuje normálne a erektilné tkanivo penisu s nulovou veľkosťou penisu cGKI. Celkovo tieto zistenia naznačujú, že aktivácia cGKI je kľúčovým krokom v signálnej kaskáde, ktorá vedie k erekcii penisu.

Expresia cGKI sa skúmala vo vzorkách CC od pacientov s ED a bez ED (Klotz a kol., 2000). Vo všetkých vzorkách kavernózneho tkaniva bola pozorovaná zreteľná imunoreaktivita v rôznych častiach a štruktúrach s vysokou expresiou v bunkách hladkého svalstva ciev a vo fibromuskulárnej stróme. V endoteli sa nezistila žiadna jasná imunoreaktivita proti cGKI. Medzi silnými a impotentnými pacientmi nebol výrazný rozdiel v imunoreaktivite a bunkovej distribúcii. To nevylučuje, že dysfunkcia cGKI môže byť príčinou ED u ľudí a že cGKI môže byť zaujímavým cieľom farmakologického zásahu.

Bivalacqua a kol. (2007) skúmali expresiu cGKIα (PKGIα) a cGKIβ (PKGIβ) v CC a hodnotili účinok adenovírusového génového prenosu cGKIα do erektilnej komory na EF u potkanieho modelu diabetu. Zistili, že aktivity cGKIα a cGKIp boli znížené v erektilnom tkanive diabetického potkana. Podporovaním úlohy cGK v erektilnom procese génový prenos cGKIα do penisu obnovil aktivitu cGK a erektilnú funkciu in vivo.

4. Fosfodiesterázy.

PDE katalyzujú hydrolýzu druhého mediátora cAMP a cGMP, ktoré sú zapojené do signálnych dráh najdôležitejších pre relaxáciu hladkého svalstva CC. Proteínová superrodina cyklických nukleotidových PDE sa môže rozdeliť na najmenej 11 rodiny štruktúrne a funkčne príbuzných enzýmov. Doteraz bolo charakterizovaných viac ako 50 izoforiem, pričom všetky sa líšili v ich primárnych štruktúrach, špecifickosti pre cAMP a cGMP, požiadavkách kofaktorov, kinetických vlastnostiach, mechanizmoch regulácie a distribúcii tkanív (Francis a kol., 2010). Kvôli svojej ústrednej úlohe pri regulácii tonusu hladkého svalstva a značnej variabilite izoenzýmov PDE s ohľadom na druh a tkanivo sa PDE stali atraktívnym cieľom pre vývoj liečiv. V ľudskom kavernóznom tkanive boli identifikované najmenej 13 izoenzýmy, vrátane PDE3 (cGMP-inhibovaná cAMP PDE), PDE4 (cAMP-špecifická PDE) a PDE5 (cGMP-špecifická PDE) (Küthe a kol., 1999, 2000, 2001). Funkčne sa zdá, že najdôležitejšie sú PDE 3A a 5A (Küthe a kol., 1999, 2000, 2001; Francis a kol., 2010). Tri z PDE rodín (PDE 5, 6, 9) majú> 100-násobnú preferenciu substrátu pre cGMP pred cAMP ako substrátom, a preto sa považujú za „cGMP-špecifické PDE“. PDE5 a PDE9 sú jediné „cGMP-špecifické PDE“, ktoré sú exprimované v periférnych tkanivách; PDE6 je vyjadrený v sietnici (Francis a kol., 2010).

PDE5, ktorý je prítomný vo vysokých koncentráciách v hladkom svalstve CC, je terapeuticky najdôležitejší, pretože je cieľom v súčasnosti najbežnejšie používaných ED liekov, inhibítorov PDE5. PDE5 je homodimér obsahujúci dve identické podjednotky s molekulovou hmotnosťou približne 100,000 Da na podjednotku. Každá z týchto dvoch podjednotiek má katalytickú doménu a regulačnú doménu. Katalytická doména, ktorá je cieľom inhibítorov PDE5, obsahuje jediné väzobné miesto pre cGMP (Francis a kol., 2010). Pretože majú štruktúry podobné štruktúre cGMP, sildenafil alebo iné inhibítory PDE5 môžu tiež obsadzovať katalytické miesto, čím konkurenčne blokujú prístup k cGMP. Avšak sildenafil zaberá miesto približne 1000-krát nadšene ako cGMP, čo vedie k tomu, že sa cGMP nemôže viazať, aby získal prístup k katalytickému stroju a akumuluje sa v bunkách hladkého svalstva CC. To vedie k uvoľneniu CC a erekcii penisu (Francis a kol., 2010). Je pozoruhodné, že sa zdá, že PDE5 reguluje cGMP odvodené od sGC, ale nie od pGC, pretože vazodilatácia sprostredkovaná ANP nie je zosilnená in vitro alebo in vivo inhibítorom PDE5 sildenafil (Kemp-Harper a Schmidt, 2009).

Lin a kol. (2000, 2002, 2005) uvádza klonovanie troch izoforiem PDE5 z tkanív ľudského penisu. Dve z izoforiem boli identické s PDE5A1, respektíve PDE5A2, ktoré boli predtým izolované z nepeniválnych tkanív. Tretia izoforma bola nová a nazýva sa PDE5A3; táto izoforma bola obmedzená na tkanivá s komponentmi hladkého svalstva alebo srdcového svalu.

Identifikácia rôznych rodín PDE bola paralelná so syntézou selektívnych alebo čiastočne selektívnych inhibítorov. Sildenafil, vardenafil a tadalafil sú vysoko selektívne inhibítory PDE typu 5, ale vyvinulo sa niekoľko nových zlúčenín, z ktorých niektoré majú výrazne odlišné štruktúry (Boolell a kol., 1996a,b; Francis a Corbin, 2005; Francis a kol., 2010). Všetky zvyšujú NO sprostredkovanú relaxáciu CC z rôznych druhov in vitro a in vivo zvyšovaním intracelulárnych koncentrácií cGMP amplifikáciou endogénnej dráhy NO-cGMP (Kouvelas a kol., 2009; Francis a kol., 2010). Príslušné molekulárne mechanizmy boli podrobne preskúmané inde (Francis a kol., 2010). Inhibítory PDE5 sú v súčasnosti prvolíniovou liečbou ED (pozri časť VIII.C) a niekoľko nových selektívnych inhibítorov PDE5 je v rôznych štádiách vývoja alebo už bolo zavedených klinicky (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Dorsey a kol., 2010; Eardley a kol., 2010).

Androgénne vplyvy môžu ovplyvniť funkciu PDE5 v penise (Morelli a kol., 2004; Traish a Kim, 2005; Zhang a kol., 2005), ale účinok môže byť nepriamo sprostredkovaný vplyvom androgénov na funkciu NOS. Tieto poznatky naznačujú, že regulačné faktory expresie a aktivity PDE5 v penise kriticky určujú biologickú úlohu enzýmu.

5. Iné plynné mediátory.

Oxid uhoľnatý (CO) a sírovodík (H2S) sú spolu s NO považované za hlavné periférne proerektilné plynné vysielače, ktoré môžu uvoľňovať hlavne cholinergné nervy a sínusový endotel, aby uvoľnili hladký sval CC cez cestu cGMP. Ako bolo uvedené, CO sa generuje prostredníctvom HO sprostredkovanej degradácie bunkového hemu a je schopný stimulovať sGC, ale v menšej miere ako NO (Friebe a kol., 1996).

Významný pozitívny účinok systému HO / CO na erekciu penisu bol hlásený v niekoľkých štúdiách a jeho potenciálna úloha ako molekulárneho cieľa pri liečbe ED bola preskúmaná Šamloul (2009), Žiadna zo štúdií neskúmala úlohu systému HO / CO pri starnutí zvierat, pričom starnutie sa považuje za najdôležitejší rizikový faktor ED. Dospelo sa k záveru, že pri erekcii penisu môže hrať úlohu systém HO / CO. Sú však potrebné ďalšie štúdie na presné vymedzenie dôležitosti systému HO / CO vo fyziológii a patofyziológii mužských funkcií a sexuálnej dysfunkcie.

l- Cysteín pôsobí ako prírodný substrát pre syntézu H2S. Exogénny H2S [podávaný ako sírovodík sodný (NaHS)] alebo l-Cys spôsobil relaxáciu prúžkov ľudského CC v závislosti od koncentrácie. U potkanov sa intrakavernózne podávanie buď NaHS alebo l- Vyvolaná erekcia penisu (d'Emmanuele di Villa Bianca a kol., 2010). Tieto pozorovania naznačujú, že funkčné lCys / H2Dráha S môže byť zapojená do sprostredkovania erekcie penisu u ľudí a iných cicavcov.

K. Iné činidlá

1. Adrenomedullín, peptid súvisiaci s kalcitonínovým génom, nociceptín.

Adrenomedullin, peptid patriaci do rodiny CGRP, bol prvýkrát izolovaný z ľudského feochromocytómu a bolo navrhnuté, aby slúžil ako systémový arteriálny tlak regulujúci cirkulujúci hormón (CGRP; Kitamura a kol., 1993). Peptid sa preukázal v endoteliálnych bunkách ľudského kavernózneho tkaniva (Marinoni a kol., 2005). Adrenomedullin inhibuje kontrakciu niekoľkých typov buniek hladkého svalstva nielen zvýšením produkcie cAMP, ale tiež stimuluje uvoľňovanie NO (Miura a kol., 1995). Injekčne podaný intrakavernózne do mačiek adrenomedullín spôsobil zvýšenie intrakavernózneho tlaku a dĺžky penisu, čo je účinok zistený aj pri CGRP (Champion a kol., 1997a,b,c). Pretože erektilné odpovede na adrenomedullín alebo CGRP neboli ovplyvnené NOS inhibíciou s l-NAME alebo KATP glibenklamidom, navrhlo sa, aby NO alebo KATP kanály sa do odpovedí nezapojili. Antagonista CGRP CGRP (8-37) v dávkach, ktoré nemajú žiadny vplyv na adrenomedullínovú reakciu, znížil reakcie na CGRP, čo naznačuje, že peptidy pôsobili na rôzne receptory. V najvyšších použitých dávkach adrenomedullín aj CGRP znížili krvný tlak (Champion a kol., 1997a,b,c). Podobné účinky sa zistili, keď sa adrenomedullín injikoval intrakavernózne do potkanov (Nishimatsu a kol., 2001). V izolovaných vopred uzavretých králičích CC prúžkoch adrenomedullín spôsobil relaxačný účinok súvisiaci s koncentráciou (Gokce a kol., 2004).

Bivalacqua a kol. (2001) použil adenovírusový génový prenos prepro-CGRP na obnovenie erektilnej funkcie u starých potkanov a zistil zlepšenie erektilnej funkcie. CGRP bolo predtým navrhnuté, že má potenciál na liečbu ED (Stief a kol., 1990, 1991; Truss a kol., 1994), ale nezdá sa pravdepodobné, že adrenomedullín alebo CGRP budú klinicky užitočné pri liečbe ED.

Nociceptín je peptid 17-aminokyseliny, ktorý zdieľa štruktúrnu homológiu s dynorfínovou rodinou peptidov. Od ostatných opioidných peptidov sa líši tým, že nemá NH2- koncový zvyšok, ktorý je nevyhnutný pre aktivitu na opioidných receptoroch μ, ô a K (Henderson a McKnight, 1997; Calo 'a kol., 2000). Peptid je endogénny ligand pre opiátový receptor pre ojedinelé ochorenia, ktorý bol identifikovaný u niekoľkých druhov: ľudský klon sa nazýva ORL1. Zdá sa, že je zapojený do rôznych funkcií (Chiou a kol., 2007) a preukázalo sa, že interferuje s (inhibuje) uvoľňovanie dopamínu v mozgu (Olianas a kol., 2008). Nie je známe, či má posledne uvedený účinok účinky na erektilné mechanizmy alebo sexuálne správanie.

Champion a kol. (1997) porovnávali erektilné reakcie na intrakavernózne podávanie nociceptínu s reakciami trojitej kombinácie liekov, VIP, adrenomedulínu a donora NO u mačiek. Nociceptín v dávkach 0.3 až 3 nM vyvolal zvýšenie intrakavernózneho tlaku a dĺžky penisu v závislosti od dávky porovnateľné s tým, ktoré sa použilo pri kombinácii trojitých liekov, ale trvanie reakcie bolo kratšie. Nezdá sa pravdepodobné, že nociceptín má dôležitú úlohu v erektilných mechanizmoch alebo že ORL1 receptor je primeraným cieľom pre lieky zlepšujúce erektilnú funkciu.

2. Endokanabinoidy.

O periférnom účinku kanabinoidov na CC tkanivo je málo informácií. Ghasemi a kol. (2006) skúmali účinok endogénneho kanabinoidanandamidu na relaxačné reakcie NANC na stimuláciu elektrického poľa v izolovanom CC potkana. Ukázali, že anandamid má potencionálny účinok na relaxáciu sprostredkovanú NANC prostredníctvom receptorov CB1 aj vanilloidov. Ďalej preukázali, že NO-sprostredkovaná zložka relaxačných reakcií NANC na elektrickú stimuláciu je zapojená do tohto vylepšenia. Rovnaká skupina študovala vplyv biliárnej cirhózy na NANC-sprostredkovanú relaxáciu CC potkana a možné úlohy endokanabinoidných a NO systémov v tomto modeli (Ghasemi a kol., 2007). Relaxácia sprostredkovaná NANC sa zvýšila na CC prúžkoch cirhóznych zvierat. Anandamid zosilnil relaxácie v oboch skupinách. Buď 1- (2,4-dichlórfenyl) -5- (4-jódfenyl) -4-metyl-N- (1-piperidyl) pyrazol-3-karboxamid (AM251; antagonista CB1 receptora) alebo kapsazepín (prechodný receptorový potenciálny antagonista receptora vanilloidu 1), ale nie 6-jód-2-metyl-1- [2- (4- (1-) etyl] -XNUMXH-indol-3-yl- (4-metoxyfenyl) metanón (AM630; antagonista receptora CB2) zabránil zvýšeným relaxáciám cirhotických prúžkov. Oba neselektívne inhibítory NOS l-NAME a selektívny neuronálny NOS inhibítor Nωpropyll-arginín inhiboval relaxácie v oboch skupinách, ale cirhotické skupiny boli odolnejšie voči inhibičným účinkom týchto látok. Relaxácie v reakcii na nitroprusid sodný (donor NO) boli podobné v tkanivách z týchto dvoch skupín. Autori dospeli k záveru, že cirhóza potencuje neurogénnu relaxáciu potkanieho CC, pravdepodobne cestou NO a zahŕňa kanabinoidné CB1 a prechodné receptorové potenciálne vanilloidné 1 receptory.

Western blotting CC tkanív preukázal existenciu CB1 receptorov v CC prúžkoch potkanov a makakov rhesus (Gratzke a kol., 2010b). Na rozdiel od telesného tkaniva potkanov sa relaxačné reakcie na elektrickú stimuláciu nezmenili v prítomnosti anandamidu pri 10 nM až 30 μM v prúžkoch CC opíc. Na objasnenie úlohy endokanabinoidného systému v erektilnom tkanive sú potrebné ďalšie štúdie.

3. Nekrózny faktor nádoru-α.

Reaktívne druhy kyslíka sú dôležitými mediátormi poškodenia a dysfunkcie endoteliálnych buniek, ktoré sú hlavnými spúšťačmi patofyziologických procesov vedúcich k ochoreniu CV. Kandidátskym faktorom spôsobujúcim produkciu ROS v endoteliálnych bunkách je faktor nekrózy nádorov a (TNF-a). Ukázalo sa, že TNF-a hrá dôležitú úlohu pri ochorení CV, hlavne kvôli jeho priamym účinkom na vaskulatúru (Chen a kol., 2008; Zhang a kol., 2009a) a môže sa tiež podieľať na ED, pretože u pacientov s ED sa preukázali vysoké hladiny TNF-a (Carneiro a kol., 2010). Zistilo sa, že TNF-a KO myši vykazujú zmeny v kavernóznej reaktivite, ktoré by uľahčili erektilné reakcie. Zvieratá teda vykazovali zníženú odozvu na stimuláciu adrenergných nervov a zvýšenú relaxáciu závislú od NANC a endotelu, ktoré boli spojené so zvýšenou hladinou proteínov eNOS a nNOS v tele (Carneiro a kol., 2009). TNF-a zhoršila vazodilatáciu endotelu závislú od endotelu a NO v rôznych vaskulárnych lôžkach (Chen a kol., 2008; Zhang a kol., 2009a) a bola navrhnutá kľúčová úloha TNF-a pri sprostredkovaní endoteliálnej dysfunkcie pri ED (Carneiro a kol., 2009). Blokáda účinkov TNF-a (ktorá je klinicky možná) môže teoreticky predstavovať alternatívny terapeutický prístup k erektilnej dysfunkcii, najmä v patologických stavoch spojených so zvýšenými hladinami tohto cytokínu. Zostáva ešte zistiť, či TNF-a môže byť v takýchto prípadoch ED alternatívou liečby.

Liečba antagonistami TNF-a však nemusí byť bez problémov. Skúsenosti z liečby iných ochorení ako ED ukázali, že tretina pacientov nereaguje na liečbu z rôznych dôvodov (Desroches a kol., 2010).

VI. Prenos impulzov

A. Elektrofyziológia

In vivo.

CC tkanivo vyvoláva elektrické vlny, ktoré sa javia ako diagnostické pri hodnotení ED. U pacientov však bolo ťažké diagnostikovať poškodenie kavernózneho nervu. Elektrokornosografia má potenciál fungovať ako vyšetrovací nástroj pri diagnostike rôznych typov ED (Wagner a kol., 1989; Sasso a kol., 1996; Shafik a kol., 2004a,b). Pokroky v klinickej elektrofyziológii teraz umožňujú dôsledné zaznamenávanie intrapenilnej elektrickej aktivity. Jednou sľubnou metódou je vyvolaná kavernózna aktivita, ktorá sa môže zaznamenať po krátkom, prekvapujúcom podnete (Yang a kol., 2008; Yilmaz a kol., 2009).

In vitro.

V bunkách hladkého svalstva CC bolo identifikovaných množstvo iónových kanálov, ale iba málo elektrofyziologických výskumov prípravkov hladkého svalstva celého tela (Andersson, 2001). V proximálnej časti korpusového spongiosum potkana (žiarovka penisu), Hashitani (2000) preukázali spontánne akčné potenciály vo vnútornej svalovej vrstve. Na druhej strane nebolo možné pomocou elektrofyziologického vyšetrenia kultivovaných ľudských buniek hladkého svalstva CC zistiť žiadny akčný potenciál (Christ a kol., 1993). Ak to platí aj pre bunky in vivo, vyžaduje sa alternatívny mechanizmus na šírenie impulzov. Takéto mechanizmy môžu poskytovať medzery.

Ako zdôraznil Kristus (2000), transdukcia signálu v telesnom hladkom svalstve je skôr udalosťou v sieti ako jednoduchá aktivácia fyziologickej kaskády alebo dráhy v jednotlivých myocytoch. Spoje medzier môžu prispievať k modulácii tonusu hladkého svalstva tela, a tak erektilná kapacita a medzibunková komunikácia prostredníctvom medzerových spojov môže poskytnúť teliesam významný „bezpečnostný faktor“ alebo kapacitu plasticity / adaptability erektilných reakcií.

Koordinácia aktivity medzi bunkami hladkého svalstva tela je dôležitým predpokladom normálnej erektilnej funkcie. Autonómny nervový systém hrá v tomto procese dôležitú úlohu tým, že penisu dodáva heterogénny nervový vstup. Napríklad aktivita rôznych častí autonómneho nervového systému sa dramaticky líši počas erekcie, detescencie a ochablosti (Becker a kol., 2000). Úloha autonómneho nervového systému pri normálnej funkcii penisu musí byť koordinovaná; rýchlosť vypaľovania autonómneho nervového systému, excitabilita myocytov, procesy prenosu signálu a rozsah komunikácie medzi bunkami medzi bunkami hladkého svalstva tela musia byť starostlivo integrované, aby sa zabezpečila normálna erektilná funkcia.

VII. Spojenie excitácie a kontrakcie

A. Iónová distribúcia

Distribúcia iónov cez bunkovú membránu hladkého svalstva tela je dôležitá pre pochopenie funkcie iónového kanála. V spojení s pokojovým membránovým potenciálom bunky hladkého svalstva tela táto distribúcia nakoniec určuje smer toku iónov počas otvárania ktoréhokoľvek daného iónového kanála. Tieto iónové gradienty sú udržiavané radom aktívnych membránových iónových čerpadiel a kotransportérov a sú rozhodujúce pre normálnu funkciu telesných buniek hladkého svalstva.

B. K+ Kanály

Aspoň štyri odlišné K+ v ľudskom telesnom hladkom svalstve (Kristus, 2000): 1) na vápnik citlivé maxi-K (tj BKCa) kanál, 2) metabolicky regulovaný K kanál (tj KATP), 3) oneskorený kanál K usmerňovača (tj KDR) a 4) prúd typu „A“ typu K. BKCa kanála a KATP kanál (Baukrowitz a Fakler, 2000; Archer, 2002) sú najlepšie charakterizované a pravdepodobne fyziologicky najvýznamnejšie.

Rozdelenie K+ cez membránu buniek telesného hladkého svalstva zaisťuje, že otvorenie draslíkových kanálov povedie k výtoku K+ z bunky hladkého svalstva, dole po elektrochemickom gradiente. Pohyb pozitívneho náboja z bunky má za následok hyperpolarizáciu a inhibičný účinok na transmembránový Ca2+- tok cez Ca-závislé na napätí2+ kanály (VDCC).

1. BKCa Channel.

BKCa kanálik bol dobre charakterizovaný v ľudskom aj potkanovom telesnom hladkom svalstve (Wang a kol., 2000; Archer, 2002). BKCa Kanály sú tvorené dvoma podjednotkami: a-podjednotka tvoriaca póry a modulačná transmembránová p-podjednotka. BKCa mRNA a proteín boli detegované v čerstvo izolovaných ľudských telesných tkanivách a kultivovaných telesných bunkách hladkého svalstva (Christ a kol., 1999). V súlade s takýmito pozorovaniami sú jednokanálová vodivosť (≈180 pS), vonkajšie prúdy celých buniek a citlivosť K na napätie a vápnikCa kanál sú pozoruhodne podobné pri porovnaní údajov zhromaždených technikami záplaty svoriek o čerstvo izolovaných telesných hladkých svaloch telesných hladkých svalov v porovnaní s podobnými experimentmi na krátkodobých explantovaných kultivovaných bunkách hladkých svalov telesnej dutiny (Fan a kol., 1995; Lee a kol., 1999a,b).

BKCa Zdá sa, že kanál je dôležitým bodom konvergencie pri modulácii stupňa kontrakcie hladkého svalstva tela. Aktivita tohto kanála sa zvyšuje po bunkovej aktivácii buď cAMP dráhy pomocou 8-bróm-cAMP alebo PGE.1 (Lee a kol., 1999a) alebo cestu cGMP pomocou 8-bróm-cGMP (Wang a kol., 2000). Zdá sa zrejmé, že dve fyziologicky najvýznamnejšie endogénne dráhy druhého posla pôsobia tak, že modulujú tón hladkého svalstva tela (tj vyvolávajú relaxáciu), aspoň čiastočne, prostredníctvom aktivácie BK.Ca podtyp kanála. Výsledná hyperpolarizácia je zase spojená so zníženým transmembránovým tokom vápnika cez VDCC typu L a nakoniec k relaxácii hladkého svalstva.

Funkčnú úlohu kanálov BK v CC preskúmala spoločnosť Werner a kol. (2005), s použitím knock-out myši bez slo génu (slo(- / -)) zodpovedná za podjednotku pórov BK kanála. Prúžky CCSM z slo(- / -) myši vykazovali štvornásobné zvýšenie fázových kontrakcií v prítomnosti fenylefrínu. Nervovo vyvolané relaxácie vopred uzatvorených prúžkov sa znížili o 50%, obidva v prúžkoch z slo(- / -) myši a blokovaním BK kanálov iberiotoxínom v slo+ / + prúžky. V súlade s výsledkami in vitro vykazoval intrakavernózny tlak in vivo výrazné oscilácie v roku 2006 slo(- / -) myši, ale nie v slo+ / + myši. Ďalej sa zvýšenie intrakavernózneho tlaku na stimuláciu nervov in vivo znížilo o 22% v roku 2006 slo(- / -) myši. Tieto výsledky naznačujú, že kanál BK má dôležitú úlohu pri erektilnej funkcii a strata kanála BK vedie k erektilnej dysfunkcii. Na podporu tohto názoru viedla intrakavernózna injekcia cDNA kódujúca ľudský kanál BK k obráteniu erektilnej dysfunkcie u starých alebo diabetických potkanov a aterosklerotických opíc (Christ a kol., 1998; Christ a kol., 2004, 2009). Tieto štúdie podporujú myšlienku, že zvýšenie BKCa- Expresia kanálu môže obnoviť erektilnú funkciu po poklese vyvolanom vekom alebo ochorením. Otvorenie BKCa kanály by boli alternatívnym spôsobom obnovenia nedostatočnej erektilnej funkcie (napr. Boy a kol., 2004). Kun a kol. (2009) zistil, že NS11021 (1- (3,5-Bis trifluórmetylfenyl) -3- [4-bróm-2- (1)H-tetrazol-5-yl) -fenyl] -tiomočovina), nový otvárač BKCa kanáliky spôsobili relaxáciu intrakavernóznych tepien a CC pásikov predovšetkým otvorením BKCa kanály. Účinný bol aj pri uľahčovaní erektilných reakcií u anestetizovaných potkanov. Tieto výsledky naznačujú potenciál pre použitie BKCa otvárače pri liečbe ED. Doteraz však neboli publikované žiadne úspešné klinické výsledky.

2. KATP Channel.

Western bloty na izolovaných tkanivových prúžkoch a imunocytochémia kultivovaných buniek corporal hladkých svalov s použitím protilátok proti KATP kanál, zdokumentovali prítomnosť KATP proteínový kanál (Christ a kol., 1999). KATP Predpokladá sa, že kanály sú zložené z dvoch proteínov: (1) dovnútra usmerňujúca podjednotka K + kanála (Kir; slúžiaca ako póry kanála) a (2) sulfonylmočovinový receptor (SUR). V ľudskom telesnom hladkom svalstve je KATP kanál sa skladajú z heteromultimérov Kir6.1 a Kir6.2 (Insuk a kol., 2003). Pokusy na čerstvo izolovaných telesných bunkách hladkého svalstva dokumentujú prítomnosť dvoch odlišných K-senzitívnych na ATP+ v kultivovaných a čerstvo disociovaných bunkách ľudského telesného hladkého svalstva (\ tLee a kol., 1999a). V súlade s pozorovaniami na jednokanálovej úrovni štúdie celulárnych patch clampov zdokumentovali významný nárast gl celek smerom von K, citlivý na glibenklamid.+ prúdov v prítomnosti K kanálového modulátora levcromakalim (pozri Lee a kol., 1999a). Tieto údaje, od molekulárnej, cez bunkovú a celkovú hladinu tkaniva, jasne dokumentujú prítomnosť a fyziologickú relevanciu KATP kanálový podtyp na moduláciu tónu hladkého svalstva ľudského tela. Niekoľko štúdií dokumentovalo, že modulátory K-kanálov, predpokladané aktivátory KATP kanál, vyvolať relaxáciu izolovaného hladkého svalstva telesného tela závislú od koncentrácie (Andersson, 1992, 2001). Aj keď aktivácia KATP kanál bol navrhnutý, aby sa zapojil do akcie yohimbínu (Freitas a kol., 2009), fentolamín (Silva a kol., 2005) a testosterónu (Yildiz a kol., 2009) pri kavernóznom tkanive sa nestanovil význam tohto príspevku k celkovým účinkom týchto látok na erektilné mechanizmy.

3. Vápnikové kanály.

Distribúcia Ca2+ Ióny cez membránu buniek hladkého svalstva CC zaisťujú otvorenie Ca2+ kanály povedú k prítoku Ca2+ ióny do bunky hladkého svalstva CC dole po ich elektrochemickom gradiente. Pohyb pozitívneho náboja do bunky hladkého svalstva má opačný účinok ako pohyb K+ z bunky, a preto povedie k depolarizácii. Niekoľko štúdií dokumentovalo dôležitosť kontinuálneho transmembránového Ca2+ prítok cez napätie typu VVCC typu L k trvalému sťahovaniu ľudského hladkého svalstva CC (Andersson, 2001). Zdá sa, že existuje iba jedna publikovaná správa o vnútornom Ca2+ prúdy v hladkom svalstve CC pomocou metód priamej svorky (Noack a Noack, 1997). Väčšina z najpútavejších mechanických údajov týkajúcich sa úlohy Ca2+ Kanály v modulácii tónu ľudského hladkého svalstva CC sa vytvorili pomocou digitálnej zobrazovacej mikroskopie kultivovaných buniek hladkého svalstva CC zaťažených Fura-2. Tieto štúdie poskytli silné dôkazy o prítomnosti a fyziologickom význame transmembránového Ca2+ tok tokom vápnika závislým od napätia typu L v reakcii na bunkovú aktiváciu, napr. ET-1 (ET/ B podtyp receptora) a fenylefrín (a1- podtyp adrenergického receptora) (Christ a kol., 1992b; Zhao a Kristus, 1995; Staerman a kol., 1997). Ca-citlivý na nifedipín2+ z izolovaných buniek králičieho CC buniek hladkého svalstva boli zaznamenané prúdy (Craven a kol., 2004), čo naznačuje, že jednotlivé bunky môžu byť schopné generovať akčné potenciály otvorením Ca typu L2+ kanály.

Skutočnosť, že inhibítory vápnikových kanálov typu L závislých od napätia inhibujú spontánne kontrakcie v izolovaných prúžkoch CC, je v súlade s myšlienkou, že Ca2+ prítok touto cestou je dôležitý pre generovanie tónov. Schopnosť človeka, králika a potkana CC vyvinúť fázové kontrakcie a fázovú elektrickú aktivitu (napr. Hashitani a kol., 2005), naznačuje, že intracelulárny Ca2+ úrovne sú oscilujúce. Štúdia to potvrdila Sergeant a kol. (2009) v ktorých spontánny Ca2+ ukázalo sa, že vlny sa vytvárajú tak v individuálnych bunkách hladkého CC svalu, ako aj v intaktných plátkoch tkaniva CC, kde dochádza k výbuchu Ca2+ bolo vidieť, že signály spúšťajú fázové aj tonické zložky kontrakcie. Táto činnosť „kardiostimulátora“ bude pravdepodobne mať prvoradý význam pre normálnu funkciu CC, pretože sa preukázalo, že je spojená s kontrakciou tkaniva a inhibovaná cestou NO / cGMP.

McCloskey a kol. (2009) študovali VDCC v králičích CC myocytoch, ktoré sa enzymaticky dispergovali na záznam svorkového záznamu a konfokálny Ca2+ imaging. Zistili, že izolované myocyty vyvinuli robustné VDCC, ktoré sa mohli rozdeliť na dve zložky, jednu Ca typu L2+prúd a druhý predpokladaný prúd typu T. Prúd L umožňoval konverziu lokálneho Ca2+ udalosti do globálneho Ca2+ vlny, zatiaľ čo zdanlivý T-prúd sa zdal hrať v tomto procese malú úlohu. Tieto zistenia potvrdzujú zistenia Zeng a kol. (2005) demonštrujúce, že ľudské CC bunky exprimujú T-typ (a2G) Ca2+ kanály, ktoré sú zapojené do údržby [Ca2+] homeostáza.

4. Chloridové kanály.

Príspevok chloridových kanálov / prúdov k modulácii tónu hladkého svalstva ľudského tela je menej dobre chápaný ako príspevok ostatných iónových kanálov. Štúdie vápnikom aktivovaného Cl- (CICa) funkcie v hladkom svalstve CC ukázali, že tieto kanály sa podieľajú tak na udržiavaní spontánneho tonusu, ako aj na kontraktilnej odpovedi na noradrenalín a iné agonisty (Fan a kol., 1999; Karkanis a kol., 2003; Craven a kol., 2004; Williams a Sims., 2007; Chu a Adaikan, 2008; Chung a kol., 2009b). Karkanis a kol. (2003) preukázali excitačný vápnik ClCa v ľudských i potkaních telesných myocytoch. Tento prúd bol aktivovaný agonistom indukovaným Ca2+ uvoľňovanie zo skladov a vyskytuje sa tiež ako spontánne prechodné prúdy, ktoré sú zvyčajne spôsobené Ca2+ iskry. clCa blokátory kanálov zosilnili a predĺžili vzostup tlaku po stimulácii kavernózneho nervu, čo naznačuje, že Cl- prúd prispieva k regulácii intrakavernózneho tlaku. Craven a kol. (2004) navrhol, aby Ca2+ aktivovaný Cl- prúdy sú základom detesujúceho tónu v CC a modulácia tohto mechanizmu cestou NO-cGMP je dôležitá počas erekcie penisu. Na podporu týchto pripomienok Williams a Sims (2007) preukázal, že Ca2+ iskry v CC vznikajú z Ca2+ uvoľňuje sa cez ryanodínové receptory a vedie k ClCa prúd. Vykazovali tiež fyziologickú reguláciu iskrovej frekvencie s depolarizáciou v dôsledku Ca-napätia závislého na napätí2+ entry. Tieto výsledky potvrdil Sergeant a kol. a kol. (2009), odhaľujúc, že ​​každý z Ca2+ vlny boli spojené so vstupným prúdom typickým pre Ca2 + -aktivovaný Cl- prúdy vyvíjané týmito bunkami. Vlny záviseli od neporušeného sarkoplazmatického retikula Ca2+ skladovať, pretože boli blokované kyselinou cyklopiazónovou a látkami, ktoré interferujú s ryanodínovými receptormi a IP3- sprostredkovaný Ca2+ uvoľnite. Chu a Adajikan (2008) zdôraznil význam Cl- prúdy ako mechanizmus na udržiavanie CC tónu produkovaného adrenergnými a rôznymi endogénnymi obmedzovačmi v prúžkoch CC králikov. Navrhli, že modulácia Cl-1 prúd by mohol byť atraktívnym a efektívnym prístupom k regulácii erekcie penisu. U potkanov Chung a kol. (2009b) uskutočnil štúdiu in vivo o funkčnej úlohe chloridových kanálov pri regulácii erektilnej aktivity a dospel k záveru, že chloridové kanály môžu hrať dôležitú úlohu pri regulácii tónu CC.

E. Kontraktívne stroje

1. Kontrakcie.

Zvyčajne je kontrakcia hladkého svalstva kontrolovaná pomocou Ca2+ a Rho kinázové signálne dráhy (Berridge, 2008). Zmeny v sarkoplazme Ca2+ v kontrakčnom stave bunky hladkého svalstva, sa môže vyskytnúť so zmenami alebo bez zmien v membránovom potenciáli (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Stief a kol., 1997; Berridge, 2008) (Obr. 6). Akčné potenciály alebo dlhotrvajúce zmeny v pokojovej membráne depolarizujú membránový potenciál, čím sa otvárajú napäťovo riadené L-typy Ca2+ kanály (Kuriyama a kol., 1998). Tak, Ca2+ vstupuje do sarkoplazmy vyvolanej koncentračným gradientom a spúšťa kontrakciu. Membránové kanály iné ako Ca2+ kanály môžu tiež indukovať zmeny v membránovom potenciáli. Otvorenie K+ kanály môžu produkovať hyperpolarizáciu bunkovej membrány. Táto hyperpolarizácia inaktivuje vápnikové kanály typu L, čo vedie k zníženiu Ca2+ influx a následná relaxácia hladkého svalstva.

Obr. 6.   

Zobraziť väčšiu verziu:   

Obr. 6.   

Aktivačné dráhy hladkého svalstva penisu. Podľa Berridge (2008)napríklad noradrenalín má dve hlavné účinky. Generuje IP3, ktorý aktivuje cytosolický Ca2+ oscilátor. Aktivuje tiež signálnu dráhu Rho / Rho kinázy na zvýšenie Ca2+ citlivosť kontraktívneho strojového zariadenia. Okrem toho Ca2+ prechodné aktivujú Ca2+- citlivé chloridové kanály, ktoré vedú k depolarizácii membrán pri aktivácii napäťovo ovládaných kanálov. Týmto sa zavádza Ca2+ modulovať oscilátor a tiež vytvára prúd, ktorý unáša oscilačnú aktivitu susedných buniek, aby zodpovedal za spôsob, akým sa tieto bunky korpusových kavernóz navzájom zmršťujú. A, agonista; R, receptor; PLC, fosfolipáza C; DAG, diacylglycerol; CPI-17, proteín-kinázový C-potencovaný inhibítor myozínfosfatázy; SR, sarkoplazmatické retikulum; CIC, vápnikom vyvolané uvoľňovanie vápnika; RyR, ryanodínový receptor.

Podľa Berridge (2008), rytmické kontrakcie hladkého svalstva CC závisia od endogénneho kardiostimulátora poháňaného cytosolickým Ca2+ oscilátor, ktorý je zodpovedný za periodické uvoľňovanie Ca2+ zo sarkoplazmatického retikula (intracelulárny kompartment pre Ca2+ storage). Periodické pulzy Ca2+ často spôsobujú depolarizáciu membrány; toto nie je súčasťou primárneho aktivačného mechanizmu, ale má sekundárnu úlohu na synchronizáciu a amplifikáciu oscilačného mechanizmu. Neurotransmitery a hormóny pôsobia moduláciou frekvencie cytosolického oscilátora.

Hlavnými mechanizmami zapojenými do kontrakcií hladkého svalstva, ktoré nie sú spojené so zmenami membránového potenciálu, sú uvoľňovanie IP3 a regulácia Ca2+ citlivosť. Oba mechanizmy môžu byť dôležité pre aktiváciu hladkého svalstva CC. Pokiaľ ide o fyziologicky dôležitú fosfatidylinozitolovú kaskádu, mnoho agonistov (napr. A1-AR agonisty, ACh, angiotenzíny, vazopresín) sa viažu na špecifické membránovo viazané receptory, ktoré sú viazané na fosfoinozid-špecifickú fosfolipázu C prostredníctvom proteínov viažucich GTP. Fosfolipáza C potom hydrolyzuje fosfatidylinozitol 4,5-bifosfát na 1,2-diacylglycerol (aktivuje PKC) a IP.3, Vo vode rozpustná IP3 sa viaže na svoj špecifický receptor na membráne sarkoplazmatického retikula, čím sa otvára tento Ca2+ kanálov. Pretože Ca2+koncentrácia v sarkoplazmatickom retikule je približne 1 mM, Ca2+ Do sarkoplazmy sa tak dostáva pomocou koncentračného gradientu, čo spôsobuje kontrakciu hladkého svalstva. Toto zvýšenie sarkoplazmatického Ca2+ koncentrácia môže aktivovať odlišný Ca2+ uvoľňovací kanál sarkoplazmatického retikula (tj kanál ovládaný receptorom ryanodínu), čo vedie k ďalšiemu zvýšeniu Ca2+koncentrácia sarkoplazmy (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997).

Rovnako ako v priečne pruhovanom svalstve, aj množstvo intracelulárneho voľného Ca2+ je kľúčom k regulácii tonusu hladkého svalstva. V pokojovom stave je hladina Ca bez sarkoplazmy2+ predstavuje približne ≈100 nM, zatiaľ čo v extracelulárnej tekutine je hladina Ca2+ je v rozmedzí 1.5 až 2 mM. Bunková membrána Ca2+ a Na+/ Ca2+ výmenník udržiava tento 10,000-násobný gradient. Neuronálna alebo hormonálna stimulácia môže otvoriť Ca2+ kanály, čo vedie k Ca2+ vstup na sarkoplazmu po jeho koncentračnom gradiente. Pomerne mierne zvýšenie hladiny voľného sarkoplazmatického Ca2+ faktorom 3 až 5 až 550 až 700 nM potom vyvolá fosforyláciu myozínu a následnú kontrakciu hladkého svalstva.

V bunke hladkého svalstva, Ca2+ viaže sa na kalmodulín, ktorý je na rozdiel od pruhovaných svalov, kde je intracelulárny Ca2+ viaže sa na proteín troponín spojený s tenkými vláknami (Chacko a Longhurst, 1994; Karaki a kol., 1997). Ca2+-Kalmodulínový komplex aktivuje kinázu myozínového ľahkého reťazca (MLCK) spojením s katalytickou podjednotkou enzýmu. Aktívna MLCK katalyzuje fosforyláciu regulačných podjednotiek ľahkého reťazca myozínu (MLC20). Fosforylovaný MLC20 aktivuje myozín ATPázu, čím spúšťa cyklovanie myozínových hláv (krížové mostíky) pozdĺž aktínových vlákien, čo vedie k kontrakcii hladkého svalstva. Pokles intracelulárnej hladiny Ca2+ indukuje disociáciu Ca2-kalmodulínový MLCK komplex, čo vedie k defosforylácii MLC20 pomocou myozínovej fosfatázy ľahkého reťazca a pri relaxácii hladkého svalstva (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997; Hirano, 2007).

U CC hladkého svalu, ktorý na rozdiel od väčšiny hladkých svalov trávi väčšinu svojho času v kontrahovanom stave, sa zistilo celkové zloženie izoformy myozínu, ktoré bolo stredné medzi hladkými svalmi aorty a močového mechúra, ktoré všeobecne vyjadrujú tonické a fázovo podobné vlastnosti, v danom poradí (DiSanto a kol., 1998; Berridge, 2008). Myozín s hladkým svalstvom je zložený z páru ťažkých reťazcov myozínu a dvoch párov ľahkých reťazcov myozínu (MLC17 a MLC20), ktoré sú vzájomne prepojené. Ukázalo sa, že pre-mRNA ťažkého reťazca myozínu sa alternatívne spája, aby sa vytvorili izoformy známe ako SM-A a SM-B. Izoforma SM-B sa vyskytuje prevažne v SM, ktoré vykazujú viac fázovú kontraktilnú povahu (napr. Močový mechúr), zatiaľ čo izoforma SM-A sa nachádza v tonickejšom SM (napr. Aorta). DiSanto a kol. (1998) preukázali, že hladký sval CC má kompozíciu izoformy myozínu, ktorá je medzi M a močovým mechúrom a aortálnou SM trochu medziproduktu. Zhang a kol. (2009b) skúmali účinky blebbistatínu, molekuly, ktorá je priepustná pre malé bunky pôvodne uvádzaná ako selektívny inhibítor izoforiem myozínu II. Blebbistatín úplne uvoľňoval ľudskú CC vopred získanú s fenylefrínom v závislosti od dávky. Maximálny ICP a ICP / stredný arteriálny tlak boli v závislosti od dávky zvýšené intrakavernóznymi injekciami blebistatínu. Tieto výsledky Zhang a kol., (2009b) navrhol dôležitú úlohu hladkého kontraktilného aparátu v molekulárnom mechanizme erekcie a navrhol možnosť väzby blebistatínu na myozín II ako terapeutickú liečbu ED zameraním SM kontraktívnych ciest.

V hladkom svalstve, sila / Ca2+ pomer je variabilný a čiastočne závisí od špecifických aktivačných mechanizmov. Napríklad agonisty a-AR indukujú vyššiu silu / Ca2+ ako depolarizáciou indukovaný nárast (tj KCl) vo vnútrobunkovom Ca2+, navrhujúci „Ca2+- senzibilizujúci účinok agonistov. Ďalej sa ukázalo, že pri konštantnom sarkoplazmatickom Ca2+ úroveň, zníženie sily („Ca2+- desenzibilizácia “). Všeobecne sa uznáva, že kľúčovým hráčom v „senzibilizácii vápnikom“ je MLC20 mechanizmus závislý od fosforylácie. Rovnováha medzi dráhami vedie k zvýšeniu MLC20 fosforylácia a tie, ktoré vedú k zníženiu MLC20 fosforylácia určuje rozsah „citlivosti na vápnik“ (Hirano, 2007).

a. RhoA / Rho kinázová dráha.

Senzibilizácia vápnika je vyvolaná agonistickou aktiváciou heterotrimérnych receptorov spojených s G proteínom, čo vedie k výmene HDP za GTP na malej monomérnej GTPáze RhoA. Táto udalosť vyvoláva aktiváciu RhoA a je katalyzovaná guanínovými nukleotidovými výmennými faktormi, ktoré spôsobujú disociáciu RhoA od jeho väzobného partnera, inhibítora disociovania Rho-guanínu. Výsledkom je, že RhoA sa translokuje z cytosolu na membránu, čo umožňuje následnú aktiváciu rôznych efektorov, ako je napríklad Rho kináza. Fosforylácia regulačnej podjednotky MLC fosfatázy pomocou Rho kinázy spôsobuje inhibíciu fosfatázovej aktivity, ktorá zvyšuje kontraktilnú odpoveď pri konštantnej intracelulárnej koncentrácii vápnika (Hirano, 2007).

Táto dráha RhoA / Rho kinázy citlivá na vápnik môže hrať synergickú úlohu pri vazokonstrikcii kavernóz pri zachovaní ochablosti penisu (Andersson, 2003; Jin a Burnett, 2006). Hoci proteín Rho kinázy a mRNA boli zistené v tkanive CC, presná úloha Rho kinázy pri regulácii tónu CC nebola stanovená. Použitie antagonistu Rho kinázy trans-4 - [(1R) -1-aminoetyl] -NDihydrochlorid -4-pyridinylcyklohexánkarboxamid (Y-27,632) Chitaley a kol. (2001) zistili, že antagonizmus Rho kinázy stimuloval erekciu penisu potkana nezávisle od NO a naznačil, že tento princíp by mohol byť potenciálnou alternatívnou cestou na liečenie ED. Zvýšená aktivita RhoA / Rho kinázy môže viesť k abnormálnej kontraktilite CC a prispievať k patogenéze chorôb, ako je cukrovka a hypertenzia, a možno k ďalším stavom spojeným s ED, ako je hypogonadizmus a starnutie (Andersson, 2003; Jin a kol., 2006). Niekoľko štúdií naznačilo, že NO inhibuje aktivitu RhoA / Rho kinázy (Sauzeau a kol., 2000, 2003; Sawada a kol., 2001). Bivalacqua a kol. (2007) hodnotili regulačný vplyv endoteliálneho NO na základné funkčné stavy signálnych dráh NO a RhoA / Rho kinázy v penise pomocou technológie mutantných myší eNOS a technológie prenosu génov eNOS. Zistili, že eNOS v CC mutantov malo významné zníženie aktivity NOS, koncentrácie cGMP, aktivity cGK, aktivity Rho kinázy a pexpresia cieľového 1-myozínfosfatázy bez výrazných zmien v aktivovaných expresiách RhoA alebo RhoA a Rho kinázy-a a -β. Po prenose génu eNOS na mutantné zvieratá boli expresie Rho kinázy-p a p-myozínfosfatázy, cieľové 1 a celková aktivita Rho kinázy významne zvýšené zo základných hladín. Dospeli k záveru, že endoteliálny NO má úlohu v penise ako regulátor základných signálnych funkcií sprostredkovateľských dráh erekcie NO a RhoA / Rho kinázy. Priviero a kol. (2010), predpokladajúc, že ​​bazálne uvoľňovanie NO z endotelových buniek moduluje kontraktilnú aktivitu v CC prostredníctvom inhibície RhoA / Rho kinázovej signálnej dráhy, a dospelo sa k podobnému záveru. Na základe experimentov na myšiach eNOS a nNOS KO navrhli, že dochádza k bazálnemu uvoľňovaniu NO z endoteliálnych buniek, ktoré inhibuje kontrakcie sprostredkované dráhou RhoA / Rho kinázy a moduluje expresiu proteínov súvisiacich s touto cestou v myšacej CC.

Niekoľko štúdií ukázalo, že v patologických podmienkach existuje nerovnováha v prospech zvýšenia dráhy RhoA / Rho kinázy [napr. Diabetických potkanov (Bivalacqua a kol., 2004) a starnutie (Jin a kol., 2006)]. Jedným z navrhovaných mechanizmov zodpovedných za ED súvisiaci s diabetom je nadmerná aktivita signalizácie RhoA / Rho kinázy, ako je zrejmé z experimentálnych modelov cukrovky. Vignozzi a kol. (2007) zistili, že nadmerná expresia signalizácie RhoA / Rho kinázy prispieva k ED spojenej s cukrovkou. Študovali účinok testosterónu na signalizáciu RhoA / Rho kinázy ako reakciu na selektívny inhibítor Rho kinázy Y-27,632 in vitro (králiky) a in vivo (potkany) s chemicky indukovanou cukrovkou. V oboch modeloch sa pozoroval hypogonadizmus so zníženými hladinami testosterónu v plazme. Expresia proteínu Rho kinázy 1, ako sa hodnotilo analýzou Western blot a imunohistochemickou analýzou, sa zvýšila v penoch diabetických zvierat a normalizovala sa testosterónom. Dospelo sa k záveru, že liečenie hypogonadizmu v priebehu diabetu normalizáciou zvýšenia regulácie RhoA / Rho kinázovej dráhy môže zachovať erektilnú funkciu. Morelli a kol. (2009) skúmalo, či atorvastatín, statín, zmierňuje ED súvisiacu s diabetom. Diabetické potkany indukované streptozotocínom (8 týždne) a diabetické králiky indukované alloxanom (8 týždne) dostali atorvastatín (5 mg / kg denne) za posledných 2 týždňov. V oboch diabetických modeloch atorvastatín neovplyvnil ani glykémiu, hladiny lipidov v plazme ani hypogonadálny stav. U diabetických potkanov atorvastatín zmierňoval erektilnú reakciu na elektrickú stimuláciu kavernózneho nervu a normalizoval účinok sildenafilu na erektilnú funkciu, ktorý sa pri cukrovke výrazne znížil. V tkanive penisu od diabetických zvierat atorvastatín úplne obnovil hypersenzitivitu vyvolanú na diabetes Y-27632 a zabránil translokácii / aktivácii membrány RhoA. Morelli a kol. (2009) dospeli k záveru, že atorvastatín zlepšil ED súvisiaci s diabetom a obnovil citlivosť na sildenafil, pravdepodobne inhibíciou signalizácie RhoA / Rho kinázy. Gao a kol. (2007) navrhli, aby zhoršená erektilná funkcia so starnutím u SD krýs bola spojená s nerovnováhou medzi nNOS a Rho kinázovou aktivitou a že inhibítor Rho kinázy, Y-27632, by mohol zlepšiť erektilnú funkciu u starých potkanov SD úpravou tejto nerovnováhy. Park a kol. (2006) skúmalo, či dlhodobá liečba perorálnym inhibítorom Rho kinázy fasudilom by mohla zabrániť vývoju vaskulogénneho ED a panvovej aterosklerózy na potkanom modeli. Zistili, že dráha Rho / Rho kinázy sa významne podieľa na vývoji ED a panvovej aterosklerózy, ktorým by sa dalo zabrániť dlhodobým liečením fasudilom.

Teoreticky je potlačenie zvýšenej aktivity RhoA / Rho kinázy atraktívnym terapeutickým princípom pri ED. Všadeprítomný výskyt dráhy RhoA / Rho kinázy však obmedzuje použitie inhibítorov Rho kinázy. Ak je možné preukázať regulátory RhoA / Rho kinázy jedinečne exprimované v penilnom tkanive, môžu byť cieľovými látkami pre lieky. To potenciálne povedie k vývoju nových terapeutických činidiel na liečenie ED.

2. Relaxácia.

Rovnako ako v iných hladkých svaloch, je relaxácia CC hladkých svalov sprostredkovaná prostredníctvom vnútrobunkových cyklických nukleotidových / proteínkinázových mediátorových systémov. Prostredníctvom špecifických receptorov aktivujú agonisti membránovo viazanú adenylylcyklázu, ktorá generuje cAMP. cAMP potom aktivuje proteínkinázu A (cAK) a v menšej miere cGK. ANF ​​pôsobí prostredníctvom pGC (Lucas a kol., 2000), zatiaľ čo NO stimuluje sGC; obidve generujú cGMP, ktorý aktivuje cGKI a v menšej miere aj cAK. Aktivovaný cGKI a cAK fosforylujú fosfolamán, proteín, ktorý normálne inhibuje Ca2+ čerpadlo v membráne sarkoplazmatického retikula. Ca2+ Potom sa aktivuje čerpadlo a následne hladina voľného cytoplazmatického Ca2+ je znížená, čo vedie k relaxácii hladkých svalov. Podobne proteínkinázy aktivujú Ca-bunkovú membránu2+ čo vedie k zníženému sarkoplazmatickému Ca2+ a následnú relaxáciu (Somlyo a Somlyo, 1994, 2000; Karaki a kol., 1997; Berridge, 2008). Hashitani a kol. (2002) navrhli, že zníženie citlivosti kontraktívnych proteínov na Ca2+ môže byť kľúčovým mechanizmom relaxácie indukovanej NO v hladkom svalstve CC. V hladkom svale CC z morčaťa zistili, že v prípravkoch NA, ktoré boli vopred extrahované, donor NO SIN-1 inhiboval 80% kontrakcie a znížil sa [Ca2+]i o 20%. Na rozdiel od toho vápnikový antagonista nifedipín znížil [Ca2+]i o 80%, zatiaľ čo úroveň kontrakcie bola znížená iba o 20%. V prípravkoch s vysokým obsahom draslíka vopred dodávaných SIN-1 inhiboval 80% kontrakcie a znižoval [Ca2+]i o 20%.

VIII. Farmakológia súčasných a budúcich terapií

A. Rizikové faktory a stavy spojené s erektilnou dysfunkciou

ED je často klasifikovaný do štyroch rôznych typov: psychogénny, vaskulogénny alebo organický, neurologický a endokrinologický (Lue, 2000; Lasker a kol., 2010). Môže byť iatrogénny (napr. Po radikálnej prostatektómii) alebo môže byť vedľajším účinkom rôznych farmakologických ošetrení (Erdemir a kol., 2008; Kennedy a Rizvi, 2009). Aj keď je ťažké oddeliť psychogénne faktory od organických chorôb, zistilo sa, že vaskulogénna ED predstavuje približne 75% pacientov s ED (Panel pre vývoj národných konsenzov v oblasti zdravia o impotencii, 1993). Všeobecne platí, že pacienti s ED reagujú dobre (až do 70%; Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008) na farmakologické ošetrenia, ktoré sú v súčasnosti k dispozícii. U tých, ktorí neodpovedajú, sa dá predpokladať štrukturálna zmena v zložkách erektilného mechanizmu. Rôzne choroby bežne spojené s ED môžu zmeniť mechanizmy, ktoré regulujú erekciu penisu (pozri napr. Lewis a kol., 2010; Albersen a kol., 2011). Často sa vyskytujú zmeny v l-arginín / NO / cGMP sú zapojené. Ďalšími prispievajúcimi faktormi môžu byť prítomnosť endogénnych inhibítorov NOS (napr. Asymetrický dimetylarginín) a zvýšenie regulácie arginázovej aktivity. Vysoké hladiny asymetrického dimetylarginínu sa preukázali pri mnohých poruchách, pri ktorých sa vyskytuje dysfunkcia NOS, vrátane niekoľkých porúch uvedených v nasledujúcich častiach a zvýšená aktivita arginázy sa preukázala v tkanive CC, napríklad pri cukrovke, starnutí, a fajčenie (Bivalacqua a kol., 2001b; Imamura a kol., 2007; Numao a kol., 2007).

1. Endoteliálna dysfunkcia.

Endotelová dysfunkcia môže byť hlavným základným faktorom ED spojeným s mnohými rizikovými faktormi, ako je hypertenzia, dyslipidémia, cukrovka, depresia, obezita, fajčenie cigariet a metabolický syndróm. Pretože systémová endoteliálna dysfunkcia sa môže funkčne prejaviť na začiatku endotelu penisu, vzniká možnosť, že ED môže byť včasným ukazovateľom ochorenia CV (Jackson a kol., 2010; Shin a kol., 2011).

2. Starnutie.

Starnutie je dôležitým rizikovým faktorom ED a odhaduje sa, že 55% mužov má ED vo veku 75 (Melman a Gingell, 1999; Johannes a kol., 2000). Aj keď ED súvisiaca s vekom je zväčša pripisovaná zvýšenému oxidačnému stresu a endoteliálnej dysfunkcii v penise, molekulárne mechanizmy, ktoré sú základom tohto účinku, nie sú úplne definované. Starnutie u ľudí je tiež spojené s niekoľkými zmenami štruktúry a funkcie tepien, z ktorých časť súvisí so znížením cirkulujúcich hladín steroidov (tj testosterónu a estradiolu) (Buvat a kol., 2010). Takéto zmeny môžu byť čiastočne zodpovedné za nedostatočnú účinnosť ED liečby. Existujú dôkazy o zapojení systému NO / cGMP. To znamená, Garban a kol. (1995) zistili, že rozpustná aktivita NOS sa významne znížila v penisovom tkanive od senescentných potkanov. Expresia nižšej NOS mRNA bola nájdená u starých potkanov ako u mladých potkanov (Dahiya a kol., 1997). V inom modeli starnutia potkanov sa významne znížil počet nervových vlákien obsahujúcich NOS v penise a znížila sa erektilná odpoveď na centrálnu aj periférnu stimuláciu (Carrier a kol., 1997). U starnúceho králika bola oslabená relaxácia CC závislá od endotelu; eNOS však bol up-regulovaný tak vo vaskulárnom endoteli, ako aj v hladkých svaloch tela (Haas a kol., 1998). Johnson a kol. (2011) hodnotili, či je odpojenie eNOS vo veku penisu potkana prispievajúcim mechanizmom. Ich objavy naznačujú, že starnutie spôsobuje odpojenie eNOS v penise, čo vedie k zvýšenému oxidačnému stresu a ED.

3. Cukrovka.

Diabetes mellitus je významný rizikový faktor pre vývoj ED (Saenz de Tejada a Goldstein, 1988; Melman a Gingell, 1999; Johannes a kol., 2000; Saigal a kol., 2006; Chitaley a kol., 2009). Podľa štúdie Massachusetts Male Aging Study, muži s diabetom majú 28% prevalenciu ED v porovnaní s 9.6% v bežnej populácii (Feldman a kol., 1994). Muži s diabetom majú 75% celoživotné riziko rozvoja ED a majú skorší nástup ED v porovnaní s niabiabetikami (Saigal a kol., 2006). K ED vyvolanej cukrovkou môže prispieť mnoho faktorov. Systémové účinky hyperglykémie a hypogonadizmu prispievajú k rozvoju narušenej vazodilatačnej signalizácie, hypercontractility buniek hladkého svalstva a venookluzívnej poruchy (Hidalgo-Tamola a Chitaley, 2009; Malavige a Levy, 2009). Pri izolovanom KC od pacientov s cukrovkou a ED bola narušená relaxácia závislá od neurogénov a endotelu (Saenz de Tejada a kol., 1989); zistilo sa to aj u králikov, u ktorých bol aloxánom indukovaný diabetes (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1992). Penilná NOS aktivita a obsah boli znížené na potkaních modeloch diabetu typu I a II s ED (Vernet a kol., 1995). U potkanov s cukrovkou indukovanou streptozotocínom sa však väzba NOS zvýšila (Sullivan a kol., 1996) a aktivita NOS v penisovom tkanive bola významne vyššia ako u kontrolných potkanov, a to napriek významnému zhoršeniu párenia a náznakom defektnej erektilnej sily (Elabbady a kol., 1995). U ľudí sa predpokladá, že diabetická ED súvisí s účinkami pokročilých koncových produktov glykácie na tvorbu NO (Seftel a kol., 1997). Schopnosť diabetického tkaniva premieňať sa l-arginín do lUkázalo sa, že -citrulín prostredníctvom NOS je znížený, a bolo navrhnuté, že zvýšená expresia arginázy II v diabetickom tkanive CC môže prispievať k ED spojenej s týmto ochorením (Bivalacqua a kol., 2001b). Na podporu tohto pohľadu sa preukázalo, že delécia izoforiem arginázy II zlepšuje relaxáciu CC u myší s diabetom typu I (Toque a kol., 2011).

4. Ateroskleróza.

Ateroskleróza je významným rizikovým faktorom, ktorý sa podieľa na vývoji vaskulogénnej ED. Existujú dôkazy o silnom prepojení medzi ED a aterosklerózou (Maas a kol., 2002; Grover a kol., 2006; Jackson a kol., 2006, 2010). ED a ateroskleróza zdieľajú podobné rizikové faktory a oba stavy sa vyznačujú endotelovou dysfunkciou a zhoršenou biologickou dostupnosťou NO. Najnovšie údaje naznačujú, že ED môže slúžiť ako sentinelový marker, ktorý predchádza klinickej diagnóze aterosklerotického vaskulárneho ochorenia (Montorsi a kol., 2003; Gazzaruso a kol., 2008). ED je nezávislý prediktor budúcich nepriaznivých životopisov; Mnoho mužov má príznaky ED rokov pred ich prvou diagnózou CV ochorenia. V králičom modeli aterosklerotického ED (Azadzoi a Goldstein, 1992; Azadzoi a kol., 1996) sa ukázalo, že chronická kavernózna ischémia zhoršuje nielen endotel, ale aj neurogénnu CC relaxáciu a aktivitu NOS (Azadzoi a kol., 1998). Zvýšená produkcia eikosanoidov sťahujúcich sa v CC bola tiež zvýšená. l- Podávanie arginínu nezlepšilo relaxáciu CC, o ktorej sa predpokladalo, že je spôsobené narušením aktivity NOS a znížením tvorby NO.

5. Hypercholesterolémia.

Zistilo sa tiež, že hypercholesterolémia zhoršuje endoteliom sprostredkovanú relaxáciu hladkého svalstva králikov CC (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1991; Azadzoi a kol., 1998). Hypercholesterolémia neovplyvnila aktivitu NOS, ale zhoršila endotelu závislú, ale nie neurogénnu relaxáciu králičieho CC tkaniva. Pretože relaxácia závislá od endotelu sa po ošetrení zlepšila l-arginín, špekulovalo sa, že došlo k nedostatočnej tvorbe NO kvôli nedostatočnej dostupnosti l-arginín u hypercholesterolemických zvierat (Azadzoi a Saenz de Tejada, 1991; Azadzoi a kol., 1998).

6. Fajčenia.

Fajčenie je hlavným rizikovým faktorom pri rozvoji erektilnej dysfunkcie (Mannino a kol., 1994; Gades a kol., 2005; Shiri a kol., 2005; Tostes a kol., 2008). Klinické a základné vedecké štúdie poskytujú silný nepriamy dôkaz o tom, že fajčenie môže ovplyvniť erekciu penisu znížením relaxácie hladkého svalstva závislého od endotelu alebo presnejšie ovplyvnením produkcie NO prostredníctvom zvýšenej tvorby ROS. Či nikotín alebo iné produkty cigaretového dymu sprostredkujú všetky účinky spojené s poškodením ciev, stále nie je známe (Tostes a kol., 2008).

7. Radikálna prosektómia.

Napriek pokrokom v chirurgickej technike je ED po radikálnej prostatektómii, ktorá zostáva štandardnou liečbou mužov s klinicky lokalizovanou rakovinou prostaty, bežnou komplikáciou. Toto je spôsobené najmä dočasným poškodením kavernózneho nervu, ktoré má za následok hypoxiu penisu, apoptózu hladkého svalstva, fibrózu a veno-okluzívnu dysfunkciu (Magheli a Burnett, 2009).

B. Lieky na liečbu erektilnej dysfunkcie

Na liečbu ED sa odporučila široká škála liekov a rôzne možnosti sa podrobne preskúmali (Carson a Lue, 2005; Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Hellstrom, 2008; Dorsey a kol., 2010; Eardley a kol., 2010; Giovannoni a kol., 2010; Hatzimouratidis a kol., 2010; Albersen a kol., 2011). V poslednom desaťročí sme dosiahli významné pokroky v chápaní mechanizmov erekcie penisu a pôsobenia drog. To mohlo viesť k lepšiemu a podrobnejšiemu pochopeniu racionálneho základu terapeutických účinkov liekov, ale objavilo sa len málo alebo žiadne nové princípy liekov a boli zavedené klinicky (Andersson, 2001). Väčšina klinických štúdií potvrdila účinky zavedených liekov alebo liekových princípov v rôznych populáciách pacientov s ED, dokumentujú nepriaznivé účinky a zameriavajú sa na potenciálne rozdiely medzi liekmi.

V súčasnosti používané lieky je možné klasifikovať rôznymi spôsobmi. Pragmatická klasifikácia, ktorá sa používa vo väčšine prehľadov, je podľa spôsobu podania.

C. Lieky na neintracavernosálne podávanie

1. Inhibítory fosfodiesterázy.

Súčasné pokyny pre liečbu ED odporúčajú inhibítory PDE5 ako liečbu prvej línie (Hatzimouratidis a kol., 2010). Všetky „hlavné“ inhibítory PDE5, sildenafil, tadalafil a vardenafil, boli hodnotené ako účinné a bezpečné (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Eardley a kol., 2010). Celková miera účinnosti týchto liekov je približne 60 až 70%, ale v niektorých populáciách pacientov, ako sú populácie s vážnym neurologickým poškodením, ED po radikálnej prostatektómii, cukrovka alebo závažné ochorenie ciev (podstatne nižšia), je výrazne nižšia (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008). Výber inhibítora PDE5 závisí od niekoľkých faktorov, vrátane frekvencie pohlavného styku a osobných skúseností pacienta s liečivom (Mirone a kol., 2009).

Inhibítory PDE5 boli pôvodne zavedené ako liečba na požiadanie; tadalafil bol však tiež schválený na nepretržité každodenné použitie v dávkach 2.5 a 5-mg. Účinky inhibítorov PDE5 sa často opisujú z hľadiska selektivity (PDE5 verzus iné PDE) a účinnosti (koncentrácia potrebná na dosiahnutie účinku). Selektivita inhibítora PDE5 je kľúčovým faktorom určujúcim jeho profil nepriaznivých účinkov a môže sa medzi jednotlivými látkami líšiť (Tabuľka 1). Sildenafil a vardenafil mierne skrížene reagujú s PDE6. Pretože PDE6 prevažuje v sietnici, môže to vysvetliť sťažnosť niektorých pacientov, že sildenafil alebo vardenafil môžu spôsobovať poruchy zraku (<2% pacientov). Tadalafil do istej miery skrížene reaguje s PDE11 (nachádza sa napríklad v srdci, semenníkoch a prednej hypofýze), ale dôsledky tohto účinku nie sú známe.

Zobraziť túto tabuľku:   

TABUĽKA 1   

Selektivita (účinnosť) inhibítorov fosfodiesterázy typu 5 (PDE5)

Bežné farmakokinetické vlastnosti inhibítorov PDE5 [napr. Biologická dostupnosť, maximálna plazmatická koncentrácia (Cmax), čas (Tmax) potrebné na dosiahnutie Cmaxa čas potrebný na elimináciu polovice inhibítora z plazmy (t1/2)] všetky ovplyvňujú účinnosť (Tabuľka 2) (Gupta a kol., 2005). Sildenafil, vardenafil, udenafil a avanafil majú zhruba podobné Tmax, čo predpovedá podobný čas začiatku činnosti. t1/2 hodnoty tadalafilu a udenafilu sú dlhšie ako hodnoty iných inhibítorov PDE5, čo by mohlo byť spôsobené pomalšou absorpciou čreva a / alebo pomalšou degradáciou týchto liekov v pečeni alebo inými faktormi. Rozšírené t1/2 tadalafil poskytuje dlhší terapeutický účinok, a to môže byť aj prípad udenafilu a SLx-2101. Cmax vardenafilu je výrazne nižší ako v prípade sildenafilu a tadalafilu, pravdepodobne v závislosti od nižšej biologickej dostupnosti (Gupta a kol., 2005). Inhibítory PDE5 sa v pečeni degradujú a napríklad interakcie s ketokonazolom (inhibícia CYP3A4) môžu predĺžiť trvanie ich účinku. Trvanie účinku inhibítora PDE5 sa nie vždy odráža v jeho eliminácii z plazmy. Boli navrhnuté molekulárne mechanizmy, ktoré k tomu môžu prispieť (Francis a kol., 2008). Môže dôjsť k pretrvávaniu biochemických účinkov po odstránení inhibítora z buniek (pamäťový efekt). Okrem toho, pretože sa inhibítory pevne viažu na PDE5 napríklad v svalových bunkách, mohlo by to výrazne spomaliť ich odchod z týchto buniek a predĺžiť ich účinky (Francis a kol., 2008).

Zobraziť túto tabuľku:   

TABUĽKA 2   

Niektoré farmakokinetické vlastnosti „hlavných“ inhibítorov PDE

Medzi časté nežiaduce účinky inhibítorov PDE patrí bolesť hlavy (10 – 16%), návaly (5 – 12%), dyspepsia (4 – 12%), nosová kongescia (1 – 10%) a závraty (2 – 3%) (Hatzimouratidis a kol., 2010). Tadalafil môže u 6% pacientov spôsobiť bolesť chrbta / myalgiu. Nežiaduce účinky sú spravidla mierne a pri nepretržitom používaní sú obmedzené a miera predčasného ukončenia liečby v dôsledku nežiaducich udalostí je podobná ako pri placebe. Klinické štúdie a postmarketingové údaje všetkých inhibítorov PDE5 preukázali, že lieky sú bezpečné u pacientov s ochorením CV. Nepozorovalo sa teda žiadne zvýšenie miery infarktu myokardu (Vlachopoulos a kol., 2009). Žiadny inhibítor PDE nemal nepriaznivý vplyv na celkový čas cvičenia alebo čas na ischémiu počas záťažových testov u mužov so stabilnou anginou pectoris. V skutočnosti môžu zlepšiť cvičebné testy. Inhibítory PDE5 môžu byť dokonca prospešné pri ochorení CV (Takimoto a kol., 2005) a sildenafil bol schválený na liečbu pľúcnej arteriálnej hypertenzie (Galiè a kol., 2005).

Dusičnany sú úplne kontraindikované so všetkými inhibítormi PDE kvôli nepredvídateľnej hypotenzii. Trvanie interakcie medzi organickými dusičnanmi a inhibítormi PDE sa líši podľa inhibítora PDE a dusičnanov. Ak sa u pacienta vyvinie angína pectoris pri používaní inhibítora PDE, môžu sa namiesto nitroglycerínu alebo do uplynutia vhodného času použiť iné antiangínové látky (24 h pre sildenafil alebo vardenafil a 48 h pre tadalafil) (Vlachopoulos a kol., 2009).

a. Sildenafil.

Účinnosť sildenafilu, keď sa užíva na požiadanie v dávkach 25, 50 a 100 mg, bola dobre zdokumentovaná v mnohých prehľadoch (Hatzimouratidis, 2006; Giuliano a kol., 2010; Tsertsvadze a kol., 2009; Eardley a kol., 2010 a odkazy na ne). Je tiež zrejmé, že sildenafil je účinný u mužov, u ktorých je ED dôsledkom špecifických chorôb, ako je cukrovka, depresia, poranenie miechy, roztrúsená skleróza, choroba CV a hypertenzia. Je účinný u mužov so symptómami dolných močových ciest a ED (Tsertsvadze a kol., 2009; Eardley a kol., 2010; Giuliano a kol., 2010). Vedľajšie účinky sa vyskytujú pri použití sildenafilu (najmä bolesti hlavy, návaly horúčavy, zažívacie ťažkosti, upchatie nosa a občasné zmeny zraku), avšak za predpokladu, že sa liek používa v súlade s odporúčaniami na označovanie, v literatúre neexistujú presvedčivé dôkazy o významnej bezpečnosti. vydanie, vrátane životopisu, vizuálnej a zvukovej bezpečnosti (Tsertsvadze a kol., 2009; Eardley a kol., 2010; Giuliano a kol., 2010).

b. Tadalafil.

Je dobre zdokumentované, že tadalafil je účinný pri liečbe ED u širokej populácie, keď sa užíva na požiadanie v dávkach 10 a 20 mg (Coward a Carson, 2008; Eardley a kol., 2010; a odkazy tu). Existujú tiež dôkazy potvrdzujúce, že tadalafil je účinný, keď sa užíva denne v dávkach 2.5 a 5 mg. Ukázalo sa, že denné užívanie tadalafilu 5 a 10-mg počas 12 týždňov a denné užívanie tadalafilu 2.5 a 5-mg počas 24 týždňov bolo dobre tolerované a významne zlepšilo erektilnú funkciu (Porst a kol., 2006; Rajfer a kol., 2007), tiež u diabetických pacientov (Hatzichristou a kol., 2008).

Existujú presvedčivé dôkazy o tom, že tadalafil je účinný v mnohých špeciálnych populáciách mužov, u ktorých je ED dôsledkom napríklad cukrovky, radikálnej prostatektómie, rádioterapie vonkajším lúčom pri rakovine prostaty, poranenia miechy a príznakov dolných močových ciest (Eardley a kol., 2010). Môžu sa vyskytnúť vedľajšie účinky s tadalafilom, najmä bolesti hlavy, sčervenanie, tráviace ťažkosti, upchatie nosa a bolesť chrbta alebo pletenca, ale za predpokladu, že sa liek používa v súlade s odporúčaniami na označovanie, v literatúre nie je presvedčivý dôkaz o významnej bezpečnosti. vydanie, vrátane životopisu, vizuálnej a zvukovej bezpečnosti.

c. Vardenafil.

Vardenafil je účinný pri liečbe ED u širokej populácie v dávkach 10 a 20 mg užívaných spôsobom podľa potreby (pozri napr. Morales a kol., 2009; Eardley a kol., 2010). Vardenafil je účinný v mnohých špeciálnych populáciách mužov, u ktorých je ED sekundárna, napríklad pri cukrovke, radikálnej retropubickej prostatektómii, depresii, hypertenzii, poranení miechy a hyperlipidémii. Vardenafil je tiež účinný u mužov, ktorí predtým nereagovali na sildenafil (Morales a kol., 2009; Eardley a kol., 2010). Môžu sa vyskytnúť vedľajšie účinky pri vardenafile, najčastejšie bolesti hlavy, návaly, zažívacie ťažkosti a upchatie nosa, avšak za predpokladu, že sa liek používa v súlade s odporúčaniami na označovanie, v literatúre neexistujú žiadne presvedčivé dôkazy o závažných bezpečnostných problémoch vrátane životopisu. , vizuálna a sluchová bezpečnosť (Morales a kol., 2009; Eardley a kol., 2010).

Ako už bolo spomenuté, vo vývoji je niekoľko ďalších selektívnych inhibítorov PDE5 (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Eardley a kol., 2010; Palit a Eardley, 2010). Pretože všetky predstavujú rovnaký hlavný spôsob účinku, rozdiely v profile účinkov (tj čas začiatku, trvanie a nepriaznivé účinky) možno pripísať rozdielom v selektivite a farmakokinetických vlastnostiach.

d. Udenafil.

Udenafil (Zydena) je silný selektívny inhibítor PDE5, o ktorom sa tiež tvrdí, že inhibuje hydrolýzu cGMP (Doh a kol., 2002). Jeho farmakokinetický profil zahŕňa a Tmax 1.0 až 1.5 ha a t1/2 z 11 do 13 h (Kim a kol., 2008). Udenafil je metabolizovaný prostredníctvom CYP3A4 a systémová expozícia lieku sa významne zvýšila, keď sa podával spolu s ketokonazolom (Shin a kol., 2010). V širokej populácii kórejských mužov s ED Paick a kol. (2008) preukázali, že udenafil bol účinný. Účinok dávky 100-mg trval najmenej 12 h (Park a kol., 2010b). Liek bol účinný a bezpečný u pacientov liečených antihypertenzívami (Paick a kol., 2009) a sú uvedené spolu s α1-AR antagonista voči pacientom so symptómami dolných močových ciest a ED, zlepšil oba stavy bez obáv o bezpečnosť (Chung a kol., 2009a). Najčastejšie hlásené nežiaduce účinky boli sčervenanie tváre, upchatie nosa, očná hyperémia a bolesť hlavy.

e. Mirodenafil.

Mirodenafil, zlúčenina pyrolopyrimidinónu, je silný, reverzibilný a selektívny perorálny inhibítor PDE5. V Kórei je k dispozícii od roku 2007. Predklinické štúdie odhalili, že selektivita mirodenafilu na PDE5 bola 10-krát vyššia ako selektivita sildenafilu, zatiaľ čo jeho inhibičné účinky na iné PDE sú oveľa nižšie ako sildenafilu. The Tmax a t1/2 Ukázalo sa, že mirodenafil je 1.25 a 2.5 h, a súčasné podávanie ketokonazolu a rifampicínu malo za následok významné zmeny v systémovej expozícii mirodenafilu (Shin a kol., 2009), ktoré potvrdzujú metabolizmus prostredníctvom CYP3A4 (Lee et al., 2008). Výsledky klinickej štúdie fázy 2 (Paick a kol., 2008a) a klinická štúdia fázy 3 (Paick a kol., 2008b) poskytol dôkaz o účinnosti a bezpečnosti. Z týchto štúdií sa určili optimálne dávky, pokiaľ ide o účinnosť a bezpečnosť, na 50 a 100 mg. Ukázalo sa, že Mirodenafil je účinný a bezpečný u mužov, ktorí ED súčasne užívajú antihypertenzíva (Paick a kol., 2010). U kórejských mužov s ED a cukrovkou 112 Park a kol. (2010) v RCT preukázali, že mirodenafil bol účinný a dobre tolerovaný. Najčastejšie nežiaduce účinky boli sčervenanie tváre, bolesti hlavy, nevoľnosť a sčervenanie očí.

f. Uhličitan Lodenafil.

Lodenafil je dimér tvorený dvoma molekulami lodenafilu spojenými uhličitanovým mostíkom. Po požití je most rozbitý a uvoľňuje účinnú látku lodenafil (Toque a kol., 2008). Prvé klinické štúdie so zdravými dobrovoľníkmi preukázali dobrú znášanlivosť a biologickú dostupnosť a odhalili lineárny absorpčný profil a dobrú znášanlivosť pre dávky až do 160 mg. Po perorálnom podaní 160 mg nalačno Cmax bol 157 ng / ml, Tmax bol 1.2 h, a t1/2 bol 2.4 h (Lucio a kol., 2007). Klinické skúšanie fázy II (Glina a kol., 2009) preukázali účinnosť a bezpečnosť pri dávkach 20, 40 a 80 mg a štúdia fázy III u mužov 350 s ED potvrdila uspokojivý profil účinnosti a bezpečnosti (Glina a kol., 2010). Medzi nežiaduce reakcie patrí rinitída, bolesti hlavy, návaly horúčavy, poruchy zraku a závraty.

g. Avanafil.

Avanafil je derivát pyrimidínu, ktorý sa po perorálnom podaní rýchlo absorbuje a rýchlo eliminuje. Priemer Tmax bola dosiahnutá pri 0.33 až 0.52 h po perorálnom podaní a potom poklesla s priemerným zjavným t1/2 5.36 až 10.66 h. AUC a Cmax boli úmerné dávke a priemerný index akumulácie v deň 7 po jednej dennej dávke bol 0.98; sprievodný príjem potravy znížil Cmax o 24% (Jung a kol., 2010; Limin a kol., 2010). Dokončili sa dve štúdie fázy III, obidve s pozitívnym výsledkom (Limin a kol., 2010). Jednou z nich bola randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia účinnosti a bezpečnosti, ktorá hodnotila tri dávky avanafilu (50-, 100- a 200-mg) u mužov 646 s anamnézou ED. Druhou bola randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia s týždňom 16 hodnotiaca dve dávky avanafilu (100 a 200 mg) u mužov 390 s diabetom aj ED. Nežiaduce účinky boli vo všeobecnosti v súlade so známou farmakológiou inhibítorov PDE5 a medzi najčastejšie hlásené nežiaduce udalosti patrili bolesti hlavy, návaly, nevoľnosť, bolesť chrbta, únava a svalové kŕče. Väčšina z týchto udalostí bola miernej závažnosti a vymizla bez lekárskeho ošetrenia.

h. SLX-2101.

Dostupné informácie o SLx-2101 sú obmedzené a väčšina z nich je publikovaná v abstraktnej podobe (Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Palit a Eardley, 2010), ale štruktúra je uvedená v Francis a kol. (2009), SLx-2101 je selektívny, rýchlo sa vyskytujúci inhibítor PDE5, ktorý sa konvertuje na aktívny metabolit SLx-2081 (Myatt a Eardley, 2008). Tmax bola nájdená pri 1 h pre SLx-2101 a 2.8 h pre SLx-2081 a t1/2 8 až 13 h pre SLx-2101 a 9 až 14 h pre SLx-2081. Trvanie účinku „kombinácie“ (tj SLx-2101 a SLx-2081) bolo približne 48 h. SLx-2101 preukázal vysokú účinnosť, s terapeutickými koncentráciami udržovanými viac ako 24 h (Sweetnam a kol., 2006). Randomizovaná, dvojito zaslepená, jednorazová štúdia sa uskutočnila na zdravých dobrovoľníkoch, ktorí dostali jednu z piatich dávok: 5, 10, 20, 40 alebo 80 mg (Donabedian a kol., 2006; Prince a kol., 2006). Pozitívne účinky na rigiditu penisu boli pozorované približne 24 h po podaní v dávkach 20, 40 a 80 mg. Pri týchto dávkach neboli zaznamenané žiadne klinicky významné nepriaznivé účinky CV. Najčastejšou nežiaducou udalosťou bola bolesť hlavy, hoci u účastníkov liečených najvyššou dávkou boli zaznamenané dočasné a reverzibilné zmeny zraku.

2. Prostaglandín E1.

Aj keď inhibítor PDE5 zostáva najbežnejšou začiatočnou liečbou u mužov s erektilnou dysfunkciou, intrauretrálny alprostadil môže byť rozumnou možnosťou liečby pre pacientov sildenafilu (Jaffe a kol., 2004), najmä u mužov, ktorí sa podrobili predchádzajúcej radikálnej retropubickej prostatektómii (McCullough, 2001; McCullough a kol., 2010). Vasoaktívne činidlá sa môžu topicky podávať na uretrálnu sliznicu a zjavne sa môžu absorbovať do corpus spongiosum a prenášať do CC. Retrográdna výplň kavernóznych telies cez hlbokú dorzálnu žilu a jej obvodové vetvy sa javí ako najdôležitejší spôsob prenosu liečiva po intrauretrálnej aplikácii prostaglandínu E1 (Bschleipfer a kol., 2004).

PGE1 (alprostadil) a PGE1kombinácia prazosínu a erotik u väčšiny pacientov s chronickým organickým ED (\ tPeterson a kol., 1998). V prospektívnej, multicentrickej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii s pacientmi s 68om s dlhotrvajúcou ED primárne organického pôvodu (Hellstrom a kol., 1996), transuretrálne podaný alprostadil spôsobil úplné zväčšenie penisu u 75.4% a 63.6% pacientov hlásilo pohlavný styk. Najbežnejším vedľajším účinkom bola bolesť penisu, ktorú zaznamenal 9.1 až 18.3% pacientov, ktorí dostávali alprostadil. Neexistovali žiadne epizódy priapizmu. V inej dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii zameranej na mužov 1511 s chronickou ED z rôznych organických príčin, mal 64.9% pohlavný styk pri transuretrálnom alprostadile v porovnaní s 18.6% pri placebe (Padma-Nathan a kol., 1997). Najčastejším vedľajším účinkom bola opäť mierna bolesť penisu (10.8%).

U mužov, ktorí považujú intrakavernózne injekcie za problematické, je ľahká možnosť intruretrálneho podávania alprostadilu (Nehra a kol., 2002). Ako už bolo uvedené, intrauretrálny alprostadil môže byť tiež možnosťou u mužov, ktorí podstúpili predchádzajúcu radikálnu retropubickú prostatektómiu (McCullough, 2001; McCullough a kol., 2010). Bolesť penisu zostáva problémom u mnohých pacientov.

3. Organické dusičnany.

Predpokladá sa, že nitroglycerín a iné organické nitráty spôsobujú relaxáciu hladkého svalstva stimuláciou rozpustného GC prostredníctvom enzymatického uvoľňovania NO (Feelisch, 1992); teoreticky sa zdá, že to je logický spôsob, ako zlepšiť erekciu u pacientov s ED. Zistilo sa, že nitroglycerín aj izosorbid nitrát uvoľňujú izolované prúžky ľudského CC (Heaton, 1989). Pozorovanie, že lokálna aplikácia nitroglycerínu na penis môže viesť k erekcii primeranej pohlavnému styku (Talley a Crawley, 1985) stimulovali niekoľko výskumov o účinnosti tohto potenciálneho spôsobu liečby ED. Napriek účinnosti u pacientov s ED sa preukázalo v niekoľkých placebom kontrolovaných štúdiách (Andersson, 2001) je účinok transdermálneho nitroglycerínu obmedzený a táto liečba sa dnes nezdá byť životaschopnou alternatívou. Ako bolo predtým zdôraznené, organické dusičnany sú kontraindikované u mužov, ktorí užívajú inhibítory PDE5.

4. K+-Kanál otvárače.

Niekoľko K+- ukázalo sa, že otvárače kanálov (pinacidil, cromakalim, lemakalim a nicorandil) sú účinné pri spôsobovaní relaxácie izolovaného kavernózneho tkaniva od zvierat a ľudí, a pri erekcii intrakavernózne do opíc a ľudí vyvolávajú erekciu (Andersson, 2001). Avšak iba minoxidil, arteriolárny vazodilatátor používaný ako antihypertenzívum u pacientov so závažnou hypertenziou, sa zdá byť skúšaný ako orálna liečba u ľudí. Klinické skúsenosti s liekom sú obmedzené (Andersson, 2001) a K+- otvorenie kanála liekom, aj keď u niektorých pacientov to môže fungovať, sa v kontrolovaných klinických skúšaniach nepreukázalo ako reálna možnosť u mužov s ED. Počas posledného desaťročia neboli hlásené žiadne nové udalosti.

5. Antagonisty a-Adrenoceptorov.

a. Fentolamín.

Skoršie štúdie s perorálnym fentolamínom ukázali určitý úspech u pacientov s nešpecifickou erektilnou nedostatočnosťou (\ tGwinup, 1988; Zorgniotti, 1992, 1994; Zorgniotti a Lizza, 1994). Zorgniotti (1992) považované za nintracavernosálne podávanie fentolamínu „na požiadanie“ za sľubný prístup k liečbe ED. Becker a kol. (1998) vykonali dvojito slepú placebom kontrolovanú štúdiu s perorálnym fentolamínom 20, 40 a 60 mg u pacientov s ED a vysokou pravdepodobnosťou organogénnej etiológie a zistili, že liek je prínosom. Neboli zistené žiadne závažné komplikácie, ale niektoré vedľajšie účinky na obeh sa pozorovali po podaní 60 mg. V dávkach potrebných na zvýšenie erektilnej odpovede (20 – 40 mg) sa pozorovalo málo nepriaznivých účinkov CV (Goldstein, 2000; Goldstein a kol., 2001).

Goldstein (2000) a Goldstein a kol. (2001) zhodnotili skúsenosti s perorálnym fentolamínom pri ED a zaznamenali výsledky veľkých multicentrických, placebom kontrolovaných pivotných klinických štúdií fázy III. Priemerná zmena erektilnej funkcie odhadnutá na základe skóre erektilnej funkcie bola po použití aktívneho liečiva (40 a 80 mg) významne vyššia v porovnaní s placebom. Trikrát až štyrikrát viac pacientov, ktorí dostávali fentolamín, uviedlo, že sú spokojní alebo veľmi spokojní v porovnaní s pacientmi, ktorí dostávali placebo. V dávkach 40 a 80 mg, 55 a 59% mužov boli schopní dosiahnuť vaginálnu penetráciu s 51 a 53% dosiahnuť penetráciu na 75% pokusov. Korekciu ED alebo zlepšenie na menej závažnú kategóriu dysfunkcie zaznamenalo 53% mužov s dávkou 80-mg a 40% s dávkou 40-mg fentolamínu. Všetky trendy odpovede boli rovnaké bez ohľadu na akékoľvek sprievodné lieky. Neboli zistené žiadne závažné nepriaznivé účinky. Najčastejšie pozorované vedľajšie účinky boli nazálna kongescia (10%), bolesť hlavy (3%), závraty (3%) a tachykardia (3%). Goldstein (2000) a Goldstein a kol. (2001) usúdili, že fentolamín je bezpečný, dobre tolerovaný a účinný pri liečení ED. Zdá sa však, že v poslednom desaťročí úspešnosť inhibítorov PDE5 obmedzovala nadšenie pre fentolamín a neboli predložené žiadne nové dôkazy o tom, že liek je konkurenčnou alternatívou k iným perorálnym liečeniam ED.

b. Yohimbin.

Yohimbín je farmakologicky dobre charakterizovaná a2Antagonistu -AR, ktorý sa už viac ako storočie používa pri liečbe ED (Morales, 2000). Liek je relatívne selektívny pre a2-ARs, a to aj v prípade, ak boli preukázané iné činnosti (\ tGoldberg a Robertson, 1983), môžu byť uvedené iba v koncentráciách, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou nie je možné získať u človeka. Miesto pôsobenia yohimbínu ako proerektilného činidla pravdepodobne nie je periférne, pretože a1 je prevládajúcim podtypom a-AR v penilnom erektilnom tkanive (Andersson, 2001; Prieto, 2008) a preto, že intrakavernózna injekcia iného silnejšieho a2Antagonista -AR, idazoxan, nevyvolával u ľudí erekciu penisu (Brindley, 1986). U zdravých dobrovoľníkov \ t Danjou a kol. (1988) zistili, že intravenózna infúzia yohimbínu nemala erektogénne účinky. To nevylučuje, že perorálne podávaný yohimbín môže byť účinný. Plazmatický polčas yohimbínu bol 0.6 h (Owen a kol., 1987), zatiaľ čo plazmatické NA-zvyšujúce účinky lieku trvali pre 12 h (Galitzky a kol., 1990). Tento rozdiel možno vysvetliť prítomnosťou aktívneho metabolitu (Owen a kol., 1987).

Účinky yohimbínu sa skúmali v niekoľkých kontrolovaných štúdiách u pacientov s rôznymi typmi ED, ale tento účinok bol mierny (pozri Andersson, 2001). Nie je možné vylúčiť, že perorálne podávaný yohimbín môže mať priaznivý účinok u niektorých pacientov s ED. V dôsledku protichodných výsledkov sa však v súčasnosti vo väčšine usmernení pre riadenie ED nepoužíva.

6. Antagonisty opioidného receptora.

Je dobre zdokumentované, že dlhodobá injekcia opioidov môže viesť k zníženiu libida a ED (Parr, 1976; Crowley a Simpson, 1978; Mirin a kol., 1980; Abs a kol., 2000; Hallinan a kol., 2008), pravdepodobne kvôli hypogonadotropnému hypogonadizmu (Mirin a kol., 1980; Abs a kol., 2000; Hallinan a kol., 2008; Vuong a kol., 2010). Za predpokladu, že endogénne opioidy sa môžu podieľať na sexuálnej dysfunkcii, sa predpokladá, že antagonisty opioidných receptorov sú účinné ako liečba (Fabbri a kol., 1989; Billington a kol., 1990). Existujú určité pozitívne klinické skúsenosti s naltrexónom, ktorý je spolu s aktívnym metabolitom 6-β-naltrexolom kompetitívnymi antagonistami na μ- (a κ-opioidných) receptoroch. Toto môže ilustrovať dôkaz o zásade (Andersson, 2001) a nedá sa vylúčiť, že zvýšená inhibícia opioidnými peptidmi môže byť u niektorých pacientov faktorom prispievajúcim k anorganickému erektilnému zlyhaniu. U týchto pacientov môže byť terapia naltrexónom užitočným terapeutickým činidlom. Chýbajú však dobre kontrolované štúdie, ktoré to potvrdzujú, a zdá sa, že v poslednom desaťročí nedošlo k žiadnemu novému vývoju.

7. Apomorfín.

Apomorfín, agonista dopamínového receptora, ktorý stimuluje dopamín D1- a D.2- ako receptory, bolo preukázané, že indukuje erekciu penisu u potkanov (Mogilnička a Klimek, 1977; Benassi-Benelli a kol., 1979) ako aj u zdravých mužov (Lal a kol., 1984) a u mužov s ED (Lal a kol., 1987, 1989). l-DOPA môže tiež stimulovať erekciu u pacientov s Parkinsonovou chorobou (pozri napr. Vogel a Schiffter, 1983). Bolo navrhnuté, že dopamín D2 stimulácia receptora môže indukovať erekciu penisu u potkanov, zatiaľ čo aktivácia D1 receptory majú opačný účinok (Zarrindast a kol., 1992). U opíc rhesus, quinelorane, dopamínu D2 Agonista receptora spôsobil erekciu penisu (Pomerantz, 1991), uprednostňujúc názor D2 stimulácia receptora je dôležitá pre túto reakciu. Apomorfín má vyššiu afinitu k D2- ako D1podobné receptory (Rampin et al., 2003). D2 receptory v PVN sa považujú za hlavné miesto na vyvolanie erekcie u potkanov (Chen a kol., 1999). To môže byť aj prípad človeka (Brien a kol., 2002).

Heaton a kol. (1995) uvádza, že apomorfín absorbovaný orálnou sliznicou bude pôsobiť ako erektogénne činidlo. Toto sa do značnej miery potvrdilo v RCT a existuje dôkaz, že apomorfín je účinný pri liečbe erektilnej dysfunkcie v širokej populácii ED v dávkach 2 a 3 mg, ktoré sa podávajú sublinguálne spôsobom podľa potreby (Dula a kol., 2000, 2001; Heaton a kol., 2002; Von Keitz a kol., 2002). Znášanlivosť apomorfínu v dávke 2 a 3 mg bola dobre skúmaná (Fagan a kol., 2001; Adams a kol., 2002; Ralph a kol., 2002). Najčastejšie vedľajšie účinky sú nauzea, bolesti hlavy a závraty, u malého počtu pacientov sa vyvinula synkopa. Tento vedľajší účinok bol zaznamenaný najmä pri dávkach vyšších, ako sú dávky povolené na použitie v Európe. Celkovo sa zdá, že za predpokladu, že sa liek používa v súlade s označovaním, neexistuje dôkaz o významnej znášanlivosti bezpečnostných otázok (Eardley a kol., 2010).

Aj keď liečivo preukázalo štatisticky významný prínos oproti placebu v klinických štúdiách fázy II / III, preskúmanie súhrnných údajov odhalilo nízky pomer čistej výhody (tj aktívna účinnosť mínus účinnosť placeba) s hodnotami medzi iba 11 a 13% (Stief a kol., 2002). Táto obmedzená účinnosť, najmä u pacientov s organickým ED, sa potvrdila vo viacerých štúdiách (Perimenis a kol., 2004a,b; Strebel a kol., 2004; Gontero a kol., 2005), naznačuje, že liek by sa mohol najlepšie hodiť pre mužov s miernou ED. Následné porovnávacie perspektívne štúdie medzi apomorfínom SL a sildenafilom poskytol jasný dôkaz, že sildenafil je účinnejší ako apomorfín, a vysoké preferencie boli v prospech sildenafilu (Porst a kol., 2007; Afif-Abdo a kol., 2008; Giammusso a kol., 2008; Pavone a kol., 2008). Kvôli nadradenosti sildenafilu apomorfín SL nikdy nedosiahol pozoruhodné prijatie.

8. Trazodon.

Trazodón je „atypické“ antidepresívum, ktoré je chemicky a farmakologicky odlišné od iných v súčasnosti dostupných antidepresív (Haria a kol., 1994). Liek selektívne inhibuje absorpciu centrálneho 5-HT a zvyšuje premenu dopamínu v mozgu, ale nebráni periférnemu spätnému vychytávaniu NA (Georgotas a kol., 1982). Ukázalo sa tiež, že trazodón blokuje receptory pre 5-HT a dopamín, zatiaľ čo jeho hlavný metabolit, m-CCP, má agonistickú aktivitu v 5-HT2C receptory (Monsma a kol., 1993). Tento metabolit indukuje erekciu u potkanov a selektívne zvyšuje rýchlosť samovoľného vypaľovania kavernóznych nervov (Steers a de Groat, 1989). Spôsob účinku trazodónu pri depresii nie je úplne objasnený; má výrazný sedatívny účinok. Trazodón má sérový polčas približne 6 h a je značne metabolizovaný (Haria a kol., 1994). Ukázalo sa, že trazodón a jeho hlavný metabolit majú a-AR blokujúci účinok v izolovanom ľudskom kavernóznom tkanive (Blanco a Azadzoi, 1987; Saenz de Tejada a kol., 1991). Krege a kol. (2000) ukázal, že trazodón má vysokú až strednú afinitu k ľudskému a1- a α2-ARs, a že liek nerozlišuje medzi subtypmi a1- a α2-ARs. Aktívny metabolit, m- Zdalo sa, že nemá žiadne významné periférne účinky.

Perorálne podávaný trazodón bol spojený s priapizmusom u silných mužov (\ tAzadzoi a kol., 1990a so zvýšenou nočnou erektilnou aktivitou u zdravých dobrovoľníkov (\ tSaenz de Tejada a kol., 1991). Boli hlásené pozitívne klinické skúsenosti s liekom (\ tLance a kol., 1995). V dvojito zaslepených, placebom kontrolovaných štúdiách u pacientov s odlišnou etiológiou ich ED však nemohol byť preukázaný žiadny účinok trazodónu (150 – 200 mg / deň) (Meinhardt a kol., 1997; Enzlin a kol., 2000).

Aj keď informácie z randomizovaných, kontrolovaných klinických skúšok nepodporujú názor, že trazodón je pre väčšinu mužov s ED ED účinnou liečbou, nemožno vylúčiť, že liek môže byť u niektorých úzkostlivých alebo depresívnych mužov alternatívou. V pilotnej štúdii sa zistilo, že trazodón môže byť prospešný pri liečbe selektívnej sexuálnej dysfunkcie indukovanej inhibítorom spätného vychytávania serotonínu (Stryjer a kol., 2009). U mužov s ED a stupňom psychogénnej zložky postačujúcim na zníženie účinnosti lekárskeho manažmentu, kombinácia trazodónu so sildenafilom priniesla sľubné výsledky v pilotnej štúdii (Taneja, 2007).

9. Agonisty receptora melanokortínu.

MT-II je syntetický cyklický heptapeptid, ktorý bol pôvodne navrhnutý ako umelé opaľovacie činidlo (King et al., 2007). Je to cyklický neselektívny agonista melanokortínového receptora, ktorý sa pri subkutánnom podaní ukázal ako silný iniciátor erekcie penisu u mužov s anorganickou ED (Wessells a kol., 1998, 2000). Jeho použitie však zívanie / naťahovanie a v niektorých prípadoch silná nevoľnosť a zvracanie obmedzili.

PT-141 (bremelanotid) je syntetický heptapeptid; je to deaminovaný derivát a pravdepodobne metabolit MT-II. Táto zlúčenina sa silne viaže na MC receptory 1, 3 a 4, s vyššou afinitou k receptoru MC4 ako MC3, kde pôsobí ako agonista (Giuliano, 2004; King et al., 2007).

Niekoľko klinických štúdií hodnotilo účinok PT-141u (Molinoff a kol., 2003; Diamond a kol., 2004, 2005; Rosen a kol., 2004). PT-141 sa podával intranazálne v dávkach od 4 do 20 mg až 32 zdravým jedincom v randomizovanej, dvojito slepej, placebom kontrolovanej skríženej štúdii (Diamond a kol., 2004). Táto štúdia sa uskutočnila aj bez vizuálnej sexuálnej stimulácie. V porovnaní s pacientmi liečenými placebom PT-141 významne zvýšila erektilnú aktivitu. Trvanie erekcií s rigiditou (Rigi-Scan monitoring) väčšie ako 60% báza bolo približne 140 min u subjektov liečených 20 mg PT-141 v porovnaní s 21 min v skupine liečenej placebom.

V placebom kontrolovanej skríženej štúdii u mužov 24 s miernou až stredne ťažkou ED (Diamond a kol., 2004), účinok PT-141 (20 mg) sa podával spolu s vizuálnou sexuálnou stimuláciou (erotické filmy). U jedincov, ktorým bol podaný PT-3, bolo v porovnaní s placebom pozorované 141-násobné zvýšenie erektilnej aktivity. Trvanie erekcie a rigidita penisu sa tiež významne zvýšili po podaní PT-141.

Randomizovaná, prospektívna, placebom kontrolovaná skrížená štúdia porovnávala liečbu pacientov s 19 s ED so samotným sildenafilom (25 mg) oproti sildenafilu (25) s 7.5 mg intranazálneho PT-141 (Diamond a kol., 2005). Súbežné podávanie týchto dvoch látok viedlo k signifikantne predĺženému času zvýšenej tuhosti bázy (> 60%) v porovnaní so samotným sildenafilom počas 2.5 h sledovania. Kombinácia liekov bola dobre tolerovaná bez signifikantného zvýšenia vedľajších účinkov oproti samotnému sildenafilu alebo PT-141. Po podaní PT-141 neboli hlásené žiadne závažné vedľajšie účinky ani u normálnych jedincov, ani u pacientov s ED.

Je zrejmé, že agonisty MC receptora môžu mať účinky u pacientov s ED, ktoré môžu byť klinicky užitočné. Vzťah medzi účinnosťou a nepriaznivými účinkami sa však musí stanoviť vo veľkých RCT pred schválením regulačným orgánom a možným klinickým zavedením.

D. Lieky na intrakavernózne podávanie

Pacientom, ktorí nereagujú na perorálne lieky, sa im môžu poskytnúť intrakavernózne injekcie. Spomedzi mnohých testovaných liekov (prehľad, pozri napr. Andersson, 2001; Hatzimouratidis a Hatzichristou, 2008; Eardley a kol., 2010), iba štyri, používané samostatne alebo v kombinácii, sú všeobecne akceptované a dlhodobo podávané: papaverín, fentolamín, PGE1 (alprostadil) a VIP. Experimentálne a klinické skúsenosti s niektorými inými látkami, ktoré sa používajú na liečbu a sú diskutované nižšie, sú obmedzené.

1. Papaverín.

Intracavernosálna injekcia papaverínu bola prvou klinicky účinnou farmakologickou liečbou ED (Virag, 1982). Liek je často klasifikovaný ako inhibítor fosfodiesterázy, má však veľmi zložitý spôsob účinku a možno ho považovať za „viacúrovňový liek“ (Andersson, 1994). Je ťažké určiť, ktorý z jeho niekoľkých možných mechanizmov účinku prevažuje pri vysokých koncentráciách, ktoré možno očakávať, keď sa liek intrakavernózne injikuje. In vitro sa ukázalo, že papaverín uvoľňuje penisové tepny, kavernózne sínusoidy a penisové žily (Kirkeby a kol., 1990). U psov Juenemann a kol. (1986) preukázali, že papaverín má duálny hemodynamický účinok, znižuje rezistenciu na arteriálny prítok a zvyšuje odolnosť voči venóznemu odtoku. Tento účinok, ktorý bol preukázaný aj u človeka (Delcour a kol., 1987), môžu súvisieť s aktiváciou veno-okluzívneho mechanizmu pomocou papaverínu. Papaverín je účinný, ale už sa nepoužíva ako monoterapia kvôli jeho vysokej miere fibrózy a priapizmu.

2. Antagonisty a-Adrenoceptorov.

Pretože NA je považovaný za jeden z hlavných faktorov udržiavajúcich tón CC hladkého svalstva stimuláciou a-ARs, dá sa očakávať, že blokovanie týchto receptorov by spôsobilo erektilnú odpoveď. Avšak skúsenosti s liečbou antagonistami a-adrenoceptorov ako monoterapie neboli veľmi úspešné.

a. Fentolamín.

Ako už bolo uvedené, fentolamín je kompetitívny a-AR antagonista s podobnou afinitou k a1- a α2-AR, a toto sa považuje za hlavný mechanizmus činnosti. Liek však môže blokovať receptory pre 5-HT a spôsobiť uvoľnenie histamínu zo žírnych buniek. Zdá sa tiež, že fentolamín má inú akciu, ktorá pravdepodobne zahŕňa aktiváciu NOS (Traish a kol., 1997,1998). Fentolamín neselektívne blokuje a-ARs, takže sa dá očakávať, že blokovaním prejunkčných a2-ARs, zvýšilo by uvoľňovanie NA z adrenergných nervov, čím by pôsobilo proti jeho vlastnému postjunkčnému α1-AR blokovacie akcie. Nie je známe, či takýto účinok prispieva k obmedzenej účinnosti intrakavernózne podaného fentolamínu na vyvolanie erekcie.

U psov fentolamín, podobne ako papaverín, znižoval rezistenciu na prívod tepny do penisu. Avšak papaverín, ale nie fentolamín, zvýšil odolnosť proti odtoku žíl (Juenemann a kol., 1986). U ľudí sa preukázal aj nedostatok účinku na venózny výtok intrakavernóznym fentolamínom (Wespes a kol., 1989).

O farmakokinetike fentolamínu je všeobecne nedostatok informácií. Liek má zníženú účinnosť, keď sa podáva perorálne, pravdepodobne kvôli extenzívnemu metabolizmu pri prvom prechode. Bola preukázaná nezrovnalosť medzi plazmatickým polčasom (30 min.) A trvaním účinku (2.5 – 4 h) (Imhof a kol., 1975); nie je známe, či to možno pripísať aktívnym metabolitom. Ak sa liek podáva intrakavernózne, sérová koncentrácia fentolamínu dosiahne maximum v rozmedzí 20 až 30 min a potom rýchlo klesne na nedetegovateľné hladiny (Hakenberg a kol., 1990).

Najčastejšie vedľajšie účinky fentolamínu po intravenóznom podaní sú ortostatická hypotenzia a tachykardia. Boli hlásené srdcové arytmie a infarkt myokardu, jedná sa však o veľmi zriedkavé prípady. Teoreticky sa takéto účinky môžu vyskytnúť aj po intrakorporálnom podaní, ale zatiaľ sa to nezdá. Pretože jednorazová intrakavernózna injekcia fentolamínu nemá vo väčšine prípadov za následok uspokojivú erektilnú odpoveď, liek sa často používa v kombinácii s papaverínom (Eardley a kol., 2010) alebo s VIP (Dinsmore a Wyllie, 2008).

b. Thymoxamine.

Tymoxamín (moxisylyt) má kompetitívny a relatívne selektívny blokujúci účinok na α1-ARs. Okrem toho môže mať antihistaminické účinky. O jeho farmakokinetike je málo známe, ale po systémovom podaní má trvanie účinku 3 až 4 h. Moxisylyt je proliečivo, ktoré sa rýchlo transformuje na aktívny metabolit v plazme (deacetylmoxisylyt). Moč je hlavnou cestou vylučovania (Marquer a Bressolle, 1998).

Ukázalo sa, že moxisylyt spôsobuje erekciu pri intrakavernóznom podaní (Brindley, 1986) a v dvojito slepej krížovej štúdii, Buvat a kol. (1989) ukázal, že je aktívnejší ako fyziologický roztok, ale menej účinný ako papaverín. Buvat a kol. (1989) referovali o skúsenostiach s intrakavernóznymi injekciami moxisylytu u pacientov s 170 s ED a zdôraznili, že liek nezačal erekciu, ale uľahčil ju vyvolaním predĺženej tumescencie. Zdôraznili tiež, že hlavnou výhodou lieku je jeho bezpečnosť. Iba 2 z injekčných pacientov s 170om mala predĺženú erekciu. Buvat a kol. (1991), porovnaním papaverínu a moxisylytu, tiež zistilo, že moxisylyt mal menšiu tendenciu produkovať korporálnu fibrózu ako papaverín (1.3 versus 32%). Pozitívne aspekty bezpečnosti boli zdôraznené Arvis a kol. (1996), V porovnávacej štúdii medzi moxisylytom a PGE1, Buvat a kol. (1996) ukázal, že PGE1 bol signifikantne účinnejší ako moxisylyt (71 verzus 50% respondentov), ​​najmä u pacientov s arteriogénnou dysfunkciou (96 verzus 46%). Avšak moxisylyt bol významne lepšie tolerovaný ako PGE1, spôsobuje menej dlhotrvajúcich erekcií a menej bolestivých reakcií. Ako podporujúce liečivo môže byť moxisylyt rozumnou alternatívou pri liečbe ED. Zdá sa, že nedochádza k ďalšiemu vývoju lieku a už sa viac nepoužíva ako terapeutická alternatíva.

3. Prostaglandín E1 (Alprostadil).

PGE1injekcia intrakavernózne, samotná alebo v kombinácii, je dnes liečbou ED druhej línie (Alexandre a kol., 2007; Albersen a kol., 2011). Doteraz sa preskúmalo niekoľko aspektov jeho účinkov a klinického použitia (Linet a Ogrinc, 1996; Porst, 1996; Andersson, 2001; Alexandre a kol., 2007). V klinických štúdiách 40 na 70% pacientov s ED reagoval na intrakavernóznu injekciu PGE1, Dôvod, prečo veľa pacientov neodpovedá, nie je známy. Angulo a kol. (2000) preukázala, že kombinácia PGE1 s S-nitrosoglutatión dôsledne uvoľňoval hladký sval penisu bez ohľadu na to, či sa uvoľnil dobre na PGE1, Navrhli, aby klinická odpoveď na PGE1 u niektorých pacientov môže byť obmedzená špecifickým nedostatkom odpovede hladkého svalstva penisu na PGE1 pri zachovaní schopnosti relaxovať v reakcii na činidlá, ktoré aktivujú alternatívne relaxačné dráhy. Kombinácia PGE1 a S-nitrosoglutatión mal synergickú interakciu na uvoľnenie penisu trabekulárneho hladkého svalstva a predpokladalo sa, že takáto kombinácia môže mať významné terapeutické výhody pri liečbe mužskej ED. Zdá sa však, že nedošlo k žiadnemu novému vývoju tejto kombinácie.

PGE1 sa metabolizuje v tkanive penisu na PHE0 (Hatzinger a kol., 1995), ktorá je biologicky aktívna a môže prispievať k účinku PGE1, PGE1 môže pôsobiť čiastočne inhibíciou uvoľňovania NA (Molderings a kol., 1992), ale hlavná činnosť PGE1 a PGE0 je pravdepodobne zvýšenie intracelulárnej koncentrácie cAMP v bunkách hladkého svalstva CC stimuláciou EP receptora (Palmer a kol., 1994; Lin et al., 1995).

PGE1 Je známe, že má rôzne farmakologické účinky. Napríklad produkuje systémovú vazodilatáciu, zabraňuje agregácii krvných doštičiek a stimuluje črevnú aktivitu. Systémovo sa liek podával v obmedzenej miere klinicky. O jeho farmakokinetike je známe málo, má však krátke trvanie účinku a je značne metabolizovaný. Až 70% môže byť metabolizovaných v jednom priechode pľúcami (Golub a kol., 1975), čo môže čiastočne vysvetliť, prečo má zriedkavo vedľajšie účinky na obeh, keď sa podáva intrakavernózne.

4. Vazoaktívny intestinálny polypeptid.

Ako už bolo uvedené vyššie, úlohu VIP ako neurotransmitera a / alebo neuromodulátora v penise predpokladalo niekoľko výskumníkov, ale jeho fyziologický význam pre erekciu penisu nebol stanovený (Andersson, 2001). Neschopnosť VIP vyvolať erekciu pri intrakavernálnom podaní silným mužom (Wagner a Gerstenberg, 1988) alebo muži s ED (Adaikan a kol., 1986; Kiely a kol., 1989; Roy a kol., 1990) uviedli, že nemôžu byť hlavným mediátorom NANC na relaxáciu erektilných tkanív penisu.

Ukázalo sa, že VIP má širokú škálu efektov. Je to silný vazodilatátor, potláča kontraktilnú aktivitu v mnohých druhoch hladkého svalstva, stimuluje kontraktilitu srdca a mnoho exokrinných sekrécií. Stimuluje adenylylcyklázu a tvorbu cAMP (Palmer a kol., 1994; Fahrenkrug, 2001). Intravenózne podanie VIP môže spôsobiť hypotenziu, tachykardiu a návaly horúčavy (Frase a kol., 1987; Krejs, 1988). Plazmatický polčas peptidu je však krátky, čo môže prispieť k tomu, že systémové vedľajšie účinky sú zriedkavé pri intrakavernóznom podaní (McMahon, 1996; Dinsmore a kol., 1999; Sandhu a kol., 1999).

Ako bolo spomenuté, Wagner a Gerstenberg (1988) preukázali, že VIP ani pri vysokej dávke (60 μg) nebol schopný vyvolať erekciu pri intrakavernóznej injekcii u silných mužov. Na druhej strane, pri použití v spojení s vizuálnou alebo vibračnou stimuláciou, intrakavernózna VIP uľahčila normálnu erekciu. Kiely a kol. (1989) injekčne VIP, papaverín a kombinácie týchto liekov s fentolamínom intracorporálne u mužov 12 s ED rôznych príčin. Potvrdili, že VIP sám osebe nevyvoláva erekciu ľudských penisov. Avšak v kombinácii s papaverínom VIP produkoval rigiditu penisu podobnú tuhosti získanej s papaverínom a fentolamínom. Gerstenberg a kol. (1992) podával VIP spolu s fentolamínom intrakavernózne pacientom 52 s erektilným zlyhaním. Štyridsať percent pacientov predtým dostalo liečbu samotným papaverínom alebo papaverínom spolu s fentolamínom. Po sexuálnej stimulácii dostali všetci pacienti erekciu dostatočnú na penetráciu. Tí pacienti, ktorí boli predtým liečení papaverínom alebo papaverínom / fentolamínom, uviedli, že účinok kombinácie VIP bol skôr ako normálny koitálny cyklus. U žiadneho pacienta sa nevyvinul priapizmus, telesná fibróza alebo iné závažné komplikácie (Gerstenberg a kol., 1992). Tieto pozitívne výsledky potvrdili iní vyšetrovatelia (McMahon, 1996; Dinsmore a Alderdice, 1998; Dinsmore a kol., 1999; Sandhu a kol., 1999; Dinsmore a Wyllie, 2008). To znamená, Sandhu a kol. (1999) zistili v prospektívnej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii s pacientmi s 304om s psychogénnou ED pomocou nového autoinjektora, že viac ako 81% pacientov a 76% partnerov uviedlo zlepšenú kvalitu života. Podobné výsledky sa získali v roku 2005 Dinsmore a kol. (1999), Na základe týchto klinických štúdií sa potvrdila účinnosť aj bezpečnosť kombinácie a táto kombinácia bola schválená na liečbu mužov s ED v Spojenom kráľovstve, Dánsku a na Novom Zélande. Najčastejšie pozorovanými nepriaznivými účinkami boli sčervenanie tváre a bolesti hlavy.

5. Apomorfín.

V placebom kontrolovanej, dvojito zaslepenej štúdii so zdravými dobrovoľníkmi sa preukázalo, že apomorfín injikovaný subkutánne (0.25 – 0.75 mg) bol schopný vyvolať erekciu (Lal a kol., 1984). Potvrdil to úrad Danjou a kol. (1988)ukazuje, že apomorfín indukuje erekciu a potencuje erekciu indukovanú vizuálnou erotickou stimuláciou. Nezvyšovalo sa libido, čo bolo v súlade s predchádzajúcimi pozorovaniami (Julien a viac, 1984). U pacientov s 28 s ED Lal a kol. (1989) zistili, že 17 reagoval erekciou po subkutánnom apomorfíne (0.25 – 1.0 g); po placebe sa nevyvinula erekcia. Segraves a kol. (1991) tiež podával apomorfín subkutánne (0.25–1.0 g) 12 mužom s psychogénnou ED v dvojito zaslepenej a placebom kontrolovanej štúdii. Zistili zvýšenie dávky v maximálnom obvode penisu. Erekcia s nárastom maximálneho obvodu penisu o> 1 cm sa dosiahla u 11 z 12 pacientov.

Nedá sa vylúčiť, že podskupina impotentných pacientov môže mať poruchu centrálnych dopaminergných funkcií a že princíp stimulácie dopamínových receptorov sa môže použiť nielen diagnosticky, ale aj terapeuticky. Terapeutický potenciál subkutánneho apomorfínu sa však zdá byť obmedzený hlavne kvôli často sa vyskytujúcim vedľajším účinkom. Vysoké dávky (tj až do 5 – 6 mg u dospelých pacientov) môžu spôsobiť útlm dýchania av nízkom rozsahu dávok (0.25 – 0.75 mg), kde je možné preukázať účinky na erekciu penisu, vracanie, zívanie, ospalosť, prechodnú nevoľnosť, môže sa vyskytnúť slzenie, návaly a závraty (Lal a kol., 1984; Segraves a kol., 1991). Lal a kol. (1987) zistili, že nezodpovedajúci, ale neodpovedajúci, mali vedľajšie účinky. Zdá sa však, že apomorfín podávaný subkutánne nemá prijateľný pomer účinok / vedľajší účinok a už sa viac nepoužíva terapeuticky.

6. Linsidomínchlorid a iné NO donory.

Predpokladá sa, že linsidomín, aktívny metabolit antianginózneho liečiva molsidomínu, pôsobí neenzymatickým uvoľňovaním NO (Feelisch, 1992). Farmakológia linsidomínu z neho urobila zaujímavú alternatívu pre intrakavernóznu liečbu ED a predbežné štúdie sa zdali sľubné. Počiatočné pozitívne výsledky sa však nepotvrdili (Andersson, 2001) a liek sa už viac nepoužíva terapeuticky.

Intracavernosálne donory NO, ako je SNP, sa zdajú byť účinné pri liečbe ED, ale boli kontroverzné kvôli hypotenzívnym vedľajším účinkom (Martinez-Piñeiro a kol., 1995; Martínez-Piñeiro a kol., 1998; Shamloul a kol., 2005). Lasker a kol. (2010) u potkanov ukázalo, že dusitan sodný (NaNO2), podávaný intrakavernózne, zvýšil ICP, znížil systémový arteriálny tlak a bol 1000-krát menej účinný ako NO SN-donor NO. Navrhli, že u potkanov NaNO2 je premenený na vazoaktívny NO v kavernóznom telese tela a systémovom vaskulárnom lôžku rôznymi mechanizmami. Experimenty s NOS inhibítorom l-NAME a inhibítor xantínovej oxidoreduktázy alopurinolu naznačujú, že bioaktivácia dusitanov v korpuse bola sprostredkovaná prostredníctvom eNOS, zatiaľ čo bioaktivácia dusitanov v systémových vaskulárnych vrstvách bola spôsobená do značnej miery aktivitou xantín oxidoreduktázy. Navrhlo sa tiež, že schopnosť dusitanov zvyšovať erektilnú aktivitu motivuje ďalšie skúmanie použitia dusitanov ako terapeutických činidiel pre ED.

7. Kombinovaná terapia.

Fentolamín, papaverín, PGE1a VIP sú vazoaktívne látky najbežnejšie používané v kombinovanej terapii na liečenie ED. Teoreticky môže kombinovaná terapia ponúkať lepšiu účinnosť, pretože by sa predpokladalo, že mnoho liekov bude pôsobiť synergicky, ale dá sa očakávať aj zníženie výskytu vedľajších účinkov a nákladov na dávku. Často používanou kombináciou je trimix, zmes papaverínu, fentolamínu a PGE1. Bechara a kol. (1996) vykázali lepšie výsledky s kombináciou ako s PGE1 sám. Avšak, Seyam a kol. (2005) porovnal trimix pomocou dávky 1-mg fentolamínu a rôznych dávok papaverínu a PGE1 s 20-μg dávkou PGE1 nezistil žiadne významné rozdiely v hemodynamických účinkoch, rigidite, bolesti a spokojnosti medzi týmito dvoma liekmi. Trimix však vyvolal dlhšie trvanie erekcie a priaznivejší stav ako PGE1, Táto a väčšina ďalších kombinovaných terapií zostáva nelicencovaná. Kombinácia VIP a fentolamínu však bola schválená v niekoľkých krajinách.

E. Génová terapia

Málokto, ak ktorákoľvek z dostupných farmakologických ošetrení ED zlepší základné príčiny poruchy alebo „vylieči“ chorobu. Preto sa zameralo úsilie na vývoj prístupov založených na génoch a bunkách na opravu molekulárnych a tkanivových defektov zodpovedných za ED. V mnohých ohľadoch je penis dobrým cieľovým tkanivom pre génovú terapiu z dôvodu jeho fyzického umiestnenia, nízkeho prietoku krvi v neerektívnom stave a vnútornej štruktúry CC. Génová terapia na liečenie ED bola rozsiahlo prehodnotená a navrhnutá ako jedna z potenciálnych nových terapií ED spojených napr. So starnutím, cukrovkou a poranením kavernózneho nervu (Melman a kol., 2009; Burnett a kol., 2010; Harraz a kol., 2010; Melman a Davies, 2010; Yoshimura a kol., 2010). Takmer všetky štúdie sa uskutočnili na zvieratách a doteraz sa u ľudí vykonala iba jedna štúdia. Vzhľadom na ich dôležitosť pre erektilný proces gény zapojené do nitrergickej dráhy, ako sú napr NOS, boli dôkladne testované. Pre neurogénny typ ED vyvolaný diabetom alebo poranením kavernózneho nervu boli navrhnuté gény kódujúce rôzne typy neurotrofických faktorov, ktoré môžu zvýšiť regeneráciu nervov. K+ Boli tiež testované kanálové gény, ktoré funkčne zvyšujú relaxáciu kavernového hladkého svalstva. Pretože génová terapia zahŕňa prenos genetického materiálu do cieľovej bunky alebo tkaniva, boli použité vírusové aj nevírusové metódy, medzi ktoré patrí zavedenie holej DNA alebo plazmidovej DNA (Christ a Melman, 1998). Použitím tejto metódy sa skúmala účinnosť intrakavernózneho génového prenosu nahej hSlo cDNA, ktorá kóduje a-podjednotku ľudského BK kanála, s pozitívnymi výsledkami u starých alebo diabetických potkanov a samcov opíc cynomolgus s ED sekundárnou k ateroskleróze vyvolanej stravou (Christ a kol., 1998, 2004, 2009; Melman a kol., 2003, 2008). Bola ukončená klinická štúdia bezpečnosti I u mužov s ED s použitím plazmidu obsahujúceho hSlo cDNA (Melman a kol., 2006). Výsledky boli povzbudivé z hľadiska bezpečnosti a dva z mužov zúčastňujúcich sa štúdie reagovali so zlepšenou erekciou počas 6 mesiacov po prenose. Napriek týmto sľubným počiatočným výsledkom bol vývoj pomalý a neboli hlásené žiadne ďalšie štúdie.

F. Terapia angiogenézy

Potenciál na použitie angiogénnych faktorov na obnovenie erektilnej funkcie, buď bez potreby inhibítorov PDE5, alebo zvýšením účinku tejto triedy látok, vzbudil veľký záujem (Lysiak a kol., 2010). Vaskulárny endotelový rastový faktor sa exprimuje v CC potkanov aj ľudí (Burchardt a kol., 1999a,b) a expresia je znížená v CC napríklad hypercholesterolemických krýs a králikov (Byrne a kol., 2001; Xie a kol., 2005; Ryu a kol., 2006). Početné štúdie na niekoľkých zvieracích modeloch ED úspešne využili intrakavernózne dodanie vaskulárneho endoteliálneho rastového faktora a ďalších angiogénnych faktorov (Lysiak a kol., 2010). Zistenia naznačujú výhodnú úlohu pri terapeutickej angiogenéze pri liečbe vaskulogénnej ED, ak nie prevencii. Vyšetrovanie ľudí však ešte nezačalo (Lysiak a kol., 2010).

G. Revaskularizácia vnútornej pudendálnej artérie

Obnovil sa záujem o úlohu zmien vo vnútornej pudendálnej artérii (IPA) v patofyziológii ED, a to predklinicky (Hale a kol., 2009; Hannan a kol., 2010) a klinicky (Hale a kol., 2009; Rogers a kol., 2010). Medzi aterosklerotickými zmenami v tejto nádobe a koronárnymi tepnami existuje podobnosť (Rogers a kol., 2010) a použitie stentov eluujúcich lieky, podobných tým, ktoré sa používajú v koronárnych artériách, bolo navrhnuté na obnovenie prietoku krvi u pacientov s ED a stenóznou IPA. V súčasnosti prebiehajú štúdie so stentmi, ktoré uvoľňujú antiproliferatívne činidlo zotarolimus, s cieľom preskúmať bezpečnosť, uskutočniteľnosť a vhodný výber pacientov na perkutánnu revaskularizáciu stenóz IPA u mužov s ED (Rogers a kol., 2010). Výsledky týchto štúdií určia možnú budúcnosť a miesto tohto prístupu pri liečbe ED.

V. Závery a perspektívy budúcnosti

Najúspešnejším prístupom k liečbe ED boli lieky zamerané na mechanizmy v cieľovom orgáne. Inhibítory PDE5 mali obrovský vplyv na liečbu ED, ale nie vždy sú účinné (napr. U pacientov s cukrovkou). Napriek významnému pokroku je potrebné ďalej skúmať rôzne kroky spojené s neurotransmisiou, šírením impulzov a intracelulárnou transdukciou nervových signálov v hladkých svaloch penisu. Malo by sa pamätať na to, že väčšina farmakologických možností liečby ED nemá vplyv na vývoj základnej patofyziológie a nelieči chorobu. To znamená, že ďalšie prístupy, ako sú génové alebo bunkové terapie, môžu byť budúcimi smermi výskumu. Zvýšená znalosť zmien v penilných tkanivách spojených s ED môže viesť k zvýšenému porozumeniu patogenetických mechanizmov a prevencii poruchy. Možnosť použitia stentov eluujúcich lieky u pacientov so stenóznou IPA je vzrušujúca a môže byť otvorená pre budúci predklinický a klinický výskum zameraný na molekulárnu biológiu IPA v chorobných stavoch a na klinickú uplatniteľnosť tohto prístupu.

Skutočnosť, že mechanizmy erekcie CNS zohrávajú dôležitú úlohu pri erekcii a ako ciele pre lieky na ED, sa doteraz uznala, ale drogy zamerané na ciele CNS neboli doteraz veľmi úspešné. Supraspinálna a miechová regulácia erektilného procesu zahŕňa niekoľko vysielačov, vrátane dopamínu, serotonínu, NA, NO a peptidov, ako je oxytocín a adrenokortikotropín / a-MSH, ale je stále len čiastočne známa. Podrobné poznatky o týchto systémoch budú dôležité na objavenie nových farmakologických činidiel na liečenie ED. Pretože erekcia je iba jedným (aj keď dôležitým) faktorom cyklu sexuálnej odozvy u mužov, prísľub liekov s účinkom na CNS spočíva v tom, že môžu pozitívne ovplyvniť aj iné zložky (orgazmus vzrušenia a vzrušenia). Je potrebný ďalší výskum, ktorý by to dokázal