Abstract
Tässä tutkimuksessa selvitettiin, johtuuko ovulaatiokyvyltään ikääntyneiden ovulaatiokyvyltään alentuneiden iäkkäiden naisten follikulaarivaiheen lyheneminen pitkälle edenneestä (eli varhaisemmasta) vai kiihtyneestä (eli nopeammin tapahtuvasta) follikulaarisen follikulaarigeneesistä. Normaaleille ovulatorisille naisille, jotka olivat 40-45-vuotiaita (n = 15) ja 20-25-vuotiaita (n = 13), tehtiin päivittäinen laskimopunktio ja transvaginaalinen ultraäänitutkimus koko spontaanin kuukautiskierron follikulaarivaiheen ajan (kontrollijakso) ja sen jälkeen, kun aivolisäkkeen toimintaa oli vähennetty GnRH-agonistilla (tutkimusjakso). Odotetusti vanhemmilla koehenkilöillä kontrollijaksoissa todettiin kohonnut d 3 FSH ja lyhentynyt follikulaarinen vaihe verrattuna nuorempiin koehenkilöihin. Hypotalamus-aivolisäke-munasarja-akselin suppressiosta vapautumisen jälkeen varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huippu ilmeni aikaisemmin (6,8 vs. 9,8 d; P < 0,01) ja oli suurempi (12,1 vs. 6,5 mIU/ml; P < 0,01) vanhemmilla koehenkilöillä. Aika suppression vapautumisesta seuraavaan LH-pyrähdykseen oli myös lyhyempi (17.5 vs. 20.8 d; P < 0.01) vanhemmassa ryhmässä. Aika FSH-huipusta LH-pyrähdykseen oli kuitenkin samanlainen vanhemmissa ja nuoremmissa ryhmissä (10,7 vs. 11,0 d; P = 0,74). Nuorempiin naisiin verrattuna vanhemmilla tutkittavilla oli normaalit follikulaarivaiheen estradioli- ja inhibiini A -pitoisuudet ja alhaisemmat inhibiini B -pitoisuudet sekä kontrolli- että tutkimussykleissä. Päättelemme, että vanhemmilla ovulaatiovaiheessa olevilla naisilla havaittu lyhentynyt follikulaarivaihe johtuu aikaisemmasta dominoivan follikkelin valikoitumisesta, joka on riippumaton edeltävän luteaalivaiheen hormonaalisista vaikutuksista.
REPRODUKTIIVINEN IKÄÄNTYMINEN ON jatkumo, joka alkaa monta vuotta ennen absoluuttisen toimintahäiriön ilmenemistä. Tärkeä ikääntymisprosessin ilmenemismuoto on naisen hedelmällisyyden asteittainen heikkeneminen, joka alkaa kolmannen vuosikymmenen loppupuolella ja muuttuu eksponentiaaliseksi 35 vuoden iän jälkeen (1, 2). Tällainen hedelmällisyyden heikkeneminen edeltää hypotalamus-aivolisäke-munasarja-akselin (HPO-akselin) toimintahäiriön avoimia merkkejä, kuten kuukautisten epäsäännöllisyyttä, sillä suurimmalla osalla naisista kuukautiskierto on säännöllinen ja ovulaatiokykyinen pitkälle 40-vuotiaaksi (3, 4). Vaihdevuosioireita edeltävinä vuosina säännöllinen ovulaatio säilyy, mutta kuukautiskierrot lyhenevät vähitellen (4-6). Tämä ilmiö johtuu follikulaarivaiheen lyhenemisestä ilman, että luteaalivaiheen pituuteen liittyy muutoksia (5, 7). Lisämerkkinä lisääntymis-iän etenemisestä on FSH:n nousu, johon ei liity LH:n nousua (monotrooppinen FSH:n nousu) (6-9). Monotrooppisen FSH:n nousun alkaminen ja ovulaation aikaistuminen näyttävät olevan ajallisesti yhteydessä follikkelien atresia-asteen kiihtymiseen, mikä johtaa lopulta follikkelireservin ehtymiseen (10). Näin ollen FSH:n monotrooppinen nousu ja follikkelivaiheen lyheneminen toimivat kliinisinä indikaattoreina lisääntymis-iän etenemisestä ja hedelmällisyyden nopeasta vähenemisestä (11).
Normaalin kuukautiskierron aikana FSH nousee myöhäisessä luteaalivaiheessa tai varhaisessa follikkelivaiheessa ja saavuttaa tyypillisesti huipun follikkelivaiheen alkuvaiheessa (12, 13). Dominoivan follikkelin valikoituessa ja sen jälkeen tapahtuvan kehittymisen myötä FSH laskee suhteellisen alhaiselle tasolle, kunnes jakson puolivälissä tapahtuu gonadotropiinipyrähdys. Etenevässä hedelmällisessä iässä olevien eumenorreaalisten naisten dominoiva follikkeli on suhteellisen terve, kasvaa normaalikokoiseksi, tuottaa normaaleja tai kohonneita estradiolipitoisuuksia (E2) ja erittää normaaleja progesteronipitoisuuksia luteinisaation jälkeen (7, 8, 14). Nämä vanhemman dominoivan follikkelin normaalit ominaisuudet viittaavat siihen, että vanhempien naisten aikaisempi ovulaatio ei johdu follikkelin sisäisestä viasta vaan follikkelin ulkopuolisesta hormonaalisesta ympäristöstä. Lisääntymiskyvyn ikääntymistä koskevissa tutkimuksissa johdonmukaisimmin kuvatut endokrinologiset muutokset ovat lisääntynyt FSH:n absoluuttinen taso (6-9), varhaisen follikulaarivaiheen FSH:n varhaisempi nousu (7) ja inhibiini B:n varhaisen follikulaarivaiheen tasojen lasku (15-18).
Tässä tutkimuksessa selvitettiin, johtuuko ovulaatiokyvyltään ikääntyneiden ovulaatiokykyisten ikääntyneiden naisten follikulaarivaiheen lyheneminen toissijaisesti pitkälle edenneestä (eli varhaisemmaksi ajoittuneesta) vai kiihtyneestä (eli nopeammaksi ajoittuneesta) follikulaarikypsymisestä. Oletimme, että ikääntyneiden naisten varhaisempi dominoiva follikkelikehitys on toissijainen follikkelin FSH:n varhaisempaan nousuun verrattuna nuorempiin kontrolleihin ja että follikkelin kasvun absoluuttinen nopeus olisi samanlainen molemmissa ikäryhmissä. Toisin sanoen oletimme, että pitkälle edenneessä hedelmällisessä iässä olevien naisten follikkelikehitys on pikemminkin edennyt kuin kiihtynyt. Edeltävän kuukautiskierron hormonaaliset ja munasarjasisäiset vaikutukset voivat mahdollisesti sekoittaa dominoivien follikkelien rekrytointia ja kypsymistä koskevat tutkimukset. Poistaksemme edeltävän syklin mahdolliset vaikutukset tukahdutimme jokaisen koehenkilön HPO-akselin tavanomaisella GnRH-agonistien alasäätelyllä. Kun HPO-akselin suppressio oli dokumentoitu, vertasimme hormonaalisen, follikulaarisen ja kuukautistoiminnan palautumista vanhemmilla, ovulaatiokykyisillä koehenkilöillä verrattuna nuorempaan kontrolliryhmään.
Koehenkilöt ja menetelmät
Kokeelliset koehenkilöt
Osana normaalia lisääntymiskykyistä ikääntymistä käsittelevää tutkimussarjaa rekrytoimme osallistumaan terveitä ovulaatiokykyisiä naisia, jotka olivat iältään 40-45 vuotta vanhoja (n = 16) ja iältään 20-25 vuotta (n = 15). Kaikilta tutkittavilta edellytettiin säännöllisiä kuukautiskiertoja (kiertoväli 21-35 d), normaalia painoindeksiä (18-24 kg/m2), lääketieteellisten tai lisääntymishäiriöiden puuttumista (mukaan luettuna hedelmättömyys) sekä PRL:n seerumin PRL:n alle 20 ng/ml:n, progesteronin yli 10 nmol/litra ja testosteronin alle 3 nmol/litra seerumissa tutkimusta edeltävässä kierrossa. Tutkimuksen ajan kaikki tutkittavat olivat joko seksuaalisesti pidättäytyviä tai käyttivät muita kuin hormonaalisia ehkäisymenetelmiä (esim. estemenetelmä tai kohdunsisäinen ehkäisylaite). Jokaiselta osallistujalta saatiin kirjallinen suostumus, ja kaikille vapaaehtoisille maksettiin rahallinen korvaus. Tutkimusprotokolla tarkistettiin ja hyväksyttiin Washingtonin yliopiston ihmiskohtaloiden arviointilautakunnassa.
Materiaalit ja menetelmät
Tutkimusprotokolla.
Kontrollisyklinä kaikille koehenkilöille tehtiin päivittäinen laskimopunktio ja sarjamuotoinen transvaginaalinen ultraäänitutkimus, jolla arvioitiin dominoivien munarakkuloiden kehittymistä spontaanin luonnollisen syklin follikulaarisen vaiheen aikana. Tutkimussykliä varten nafareliiniasetaatti (400 μg, intranasaalisesti, päivittäin) aloitettiin 7 d sen jälkeen, kun virtsan LH-paketit olivat havainneet keskisyklin gonadotropiinipyrähdyksen edellisessä syklissä. Kun HPO-akselin suppressio varmistui seerumin E2-tasolla, joka oli alle määrityksen havaitsemisrajan (73 pmol/litra), nafareliinia jatkettiin vielä 5 d:n ajan HPO-akselin tasaisen alasäätelyn varmistamiseksi. Nafareliinin lopettamista seuraavasta päivästä alkaen tehtiin päivittäin laskimopisto E2-analyysiä varten. Kun seerumin E2-pitoisuus saavutti tai ylitti 367 pmol/litra, tehtiin päivittäin transvaginaalisia ultraäänitutkimuksia, kunnes havaittiin dominoivan follikkelin romahtaminen. Tutkimuskierto aloitettiin 6 kuukauden kuluessa kontrollikierrosta.
Määritykset.
Kaikki seeruminäytteet tietystä koehenkilöstä analysoitiin kaksoiskappaleina samalla määrityksellä määrityksen sisäisen vaihtelun vaikutusten minimoimiseksi. Seerumin FSH-pitoisuudet määritettiin kiinteän faasin monoklonaalisella ELISA-testillä (DELFIA, Wallac Inc., Gaithersburg, MD). Testien väliset ja sisäiset variaatiokertoimet (CV) olivat 4,6 % ja 2,3 %. Seerumin E2:n RIA-analyysi suoritettiin käyttämällä ICN Biomedicals, Inc. (Costa Mesa, CA). Testien välinen ja sisäinen CV oli 18 % ja 9 %. Inhibiini B:n mittaamiseen käytettiin kiinteän faasin sandwich-ELISA-menetelmää (Serotec, Oxford, Yhdistynyt kuningaskunta), joka perustuu inhibiini β -alayksikölle spesifisellä monoklonaalisella vasta-aineella päällystettyjen levyjen käyttöön. Inhibiini B havaitaan käyttämällä toista monoklonaalista vasta-ainetta, joka on spesifinen inhibiini α-alayksikölle, ja valmistajan mukaan määritysmenetelmään kuuluu näytteen esikäsittely sarjan mukana toimitetuilla reagensseilla (natriumdodekyylisulfaatti ja peroksidi). Analyyttinen herkkyys (esim. inhibiinin βA-alayksikön minimi) määritettiin osoittamiseen käytetyllä piparjuuriperoksidaasilla leimatulla monoklonaalisella vasta-aineella, joka on spesifinen α-alayksikölle. Valmistajan toimittama määritysstandardi kalibroitiin käyttäen WHO:n ensimmäistä kansainvälistä inhibiinistandardia (ihmisen rekombinantti-inhibiini; erä 91/624), ja tulokset ilmoitetaan kansainvälisinä yksikköinä millilitrassa tätä vertailumateriaalia. Määritystä valvottiin kahtena kappaleena käyttäen näytteiden aliquotteja, jotka sisälsivät 2,00 tai 9,56 IU/ml. Näiden laadunvalvontatoimenpiteiden perusteella määritysten välinen vaihteluväli oli 8,7 % ja 3,3 % niissä 57 määrityksessä, joita käytettiin tässä raportoitujen tietojen saamiseksi.
Statistinen analyysi.
Tulosten osalta, joissa oli yksi yksittäinen tietoarvo kustakin yksilöstä (esim. follikulaarivaiheen pituus), verrattiin molempien kohorttien keskiarvoja käyttämällä kaksipuoleista t-testiä. Merkittävän eron merkiksi valittiin α = 0,05. Niiden tulosten osalta, joihin sisältyi useita tietoarvoja kustakin yksilöstä (esim. E2-sarjatasot), otoskeskiarvoja verrattiin ANOVA:lla, jossa käytettiin toistuvia mittauksia. Aiempien tutkimusten tulosten perusteella odotimme, että LH-aallon alkamisajankohdan vaihtelu on noin 20 %. Olettaen siis, että variaatiokerroin on 20 %, arvioimme, että meillä olisi 80 %:n todennäköisyys löytää niinkin pieni ero kuin 20 %, kun kussakin ryhmässä olisi 15 koehenkilöä.
Tulokset
Kaksi nuorempaa ja yksi vanhempi nainen pudotettiin tutkimuksesta, koska HPO-akselin suppressiota ei saavutettu. Jäljelle jääneiden koehenkilöiden kontrollijakson perusominaisuudet on esitetty taulukossa 1. Odotetusti vanhemmilla koehenkilöillä oli lyhyempi follikulaarivaihe sekä kohonnut FSH ja vähentynyt inhibiini B kontrollisyklin d 3:ssa verrattuna nuorempiin koehenkilöihin. Sekä kontrolli- että tutkimussykleissä kaikki koehenkilöt kussakin ikäryhmässä kehittivät hallitsevan follikkelin, ja ultraäänitutkimus osoitti follikkelin romahtaneen syklin puolivälissä tapahtuneen LH-pyrähdyksen jälkeen, mikä osoittaa, että hallitsevan follikkelin kehittyminen ja ovulaatio olivat ilmeisesti normaaleja sekä luonnollisissa sykleissä että GnRH:n tukahduttamisen lopettamisen jälkeen. Synarel-valmisteen (Searle, Skokie, IL) kesto, joka tarvittiin tutkimusprotokollan mukaisen suppression saavuttamiseksi, oli hieman pidempi nuoremmilla kontrolleilla (vaihteluväli 9-20 d; keskiarvo 12,8 ± 0,8 d; kokonaisannos 5,1 ± 0,3 mg) kuin vanhemmilla koehenkilöillä (vaihteluväli 9-13 d; keskiarvo 11 mg).0 ± 0,3 d; kokonaisannos, 4,4 ± 0,1 mg; P = 0,05 sekä keston että annoksen osalta).
Kontrollikierron ominaisuudet iäkkäämmillä koehenkilöillä ja nuoremmilla kontrollihenkilöillä
| . | Iäkkäät koehenkilöt (n = 15) . | Nuoremmat koehenkilöt (n = 13) . | P (t-testillä) . | |
|---|---|---|---|---|
| Ikä (v) | 42.5 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | |
| Päivä 3 FSH (IU/litra) | 10.9 ± 1.4 | 5.7 ± 0.3 | <0.01 | |
| Päivä 3 E2 (pmol/litra) | 171 ± 16 | 142 ± 16 | NS | |
| Päivä 3 inhibiini B (pg/ml) | 65.9 ± 13.2 | 117 ± 10.5 | 0.01 | |
| Follikulaarivaiheen pituus (vrk) | 12.9 ± 0.5 | 14.8 ± 0.6 | 0.01 | |
| Keskimääräinen follikkelin läpimitta (mm) | 21.2 ± 0.4 | 20.8 ± 0.5 | NS | |
| Aika LH-huipusta follikkelin romahtamiseen (vrk) | 1.2 ± 0.2 | 2.2 ± 0.1 | <0.01 |
| . | Vanhemmat koehenkilöt (n = 15) . | Nuoremmat koehenkilöt (n = 13) . | P (t-testillä) . | |
|---|---|---|---|---|
| Ikä (v) | 42.5 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | |
| Päivä 3 FSH (IU/litra) | 10.9 ± 1.4 | 5.7 ± 0.3 | <0.01 | |
| Päivä 3 E2 (pmol/litra) | 171 ± 16 | 142 ± 16 | NS | |
| Päivä 3 inhibiini B (pg/ml) | 65.9 ± 13.2 | 117 ± 10.5 | 0.01 | |
| Follikulaarivaiheen pituus (vrk) | 12.9 ± 0.5 | 14.8 ± 0.6 | 0.01 | |
| Maksimi keskimääräinen follikkelin halkaisija (mm) | 21.2 ± 0.4 | 20.8 ± 0.5 | NS | |
| Aika LH-huipusta follikkelin romahtamiseen (vrk) | 1.2 ± 0.2 | 2.2 ± 0.1 | <0.01 |
Arvot ovat keskiarvoja ± sem.
Kontrollikierron ominaisuudet iäkkäillä koehenkilöillä ja nuoremmilla kontrolleilla
| . | Iäkkäät koehenkilöt (n = 15) . | Nuoremmat koehenkilöt (n = 13) . | P (t-testillä) . | |
|---|---|---|---|---|
| Ikä (v) | 42.5 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | |
| Päivä 3 FSH (IU/litra) | 10.9 ± 1.4 | 5.7 ± 0.3 | <0.01 | |
| Päivä 3 E2 (pmol/litra) | 171 ± 16 | 142 ± 16 | NS | |
| Päivä 3 inhibiini B (pg/ml) | 65.9 ± 13.2 | 117 ± 10.5 | 0.01 | |
| Follikulaarivaiheen pituus (vrk) | 12.9 ± 0.5 | 14.8 ± 0.6 | 0.01 | |
| Keskimääräinen follikkelin läpimitta (mm) | 21.2 ± 0.4 | 20.8 ± 0.5 | NS | |
| Aika LH-huipusta follikkelin romahtamiseen (vrk) | 1.2 ± 0.2 | 2.2 ± 0.1 | <0.01 |
| . | Vanhemmat koehenkilöt (n = 15) . | Nuoremmat koehenkilöt (n = 13) . | P (t-testillä) . |
|---|---|---|---|
| Aika (v) | 42.5 ± 0.4 | 23.2 ± 0.4 | |
| Päivän 3 FSH (IU/litra) | 10.9 ± 1.4 | 5.7 ± 0.7 .3 | <0.01 |
| Päivä 3 E2 (pmol/litra) | 171 ± 16 | 142 ± 16 | NS |
| Päivä 3 inhibiini B (pg/ml) | 65.9 ± 13.2 | 117 ± 10.5 | 0.01 |
| Follikulaarivaiheen pituus (vrk) | 12.9 ± 0.5 | 14.8 ± 0.6 | 0.01 |
| Maksimi keskimääräinen follikkelin halkaisija (mm) | 21.2 ± 0.4 | 20.8 ± 0.5 | NS |
| Aika LH-huipusta follikkelin luhistumiseen (vrk) | 1.2 ± 0.2 | 2.2 ± 0.1 | <0.01 |
Arvot ovat keskiarvoja ± sem.
Follikulaarivaiheen pituus
Tässä tutkimuksessa jaoimme follikulaarivaiheen kahteen jaksoon: varhaiseen follikulaarivaiheeseen (määritelty ajaksi kuukautisten alkamisesta tai GnRH-agonistisuppression lopettamisesta varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huippuun) ja myöhäiseen follikulaarivaiheeseen (määriteltynä ajaksi varhaisen FSH-hiipun alkamisajankohdasta jakson puolivälissä olevaan Gonadotropiini-virtauskorkeutumishuiputuksen alkamiseen). Follikulaarivaiheen aikaväli (koko, varhainen ja myöhäinen) on esitetty kuvassa 1. HPO-akselin suppressiosta vapautumisen jälkeen vanhempi kohortti saavutti varhaisen follikulaarisen FSH-huipun aikaisemmin (6,8 ± 0,7 vs. 9,8 ± 0,6 d; P < 0,01), mikä johti lyhyempään varhaiseen follikulaariseen vaiheeseen. Lisäksi vanhemmalla kohortilla oli lyhyempi aika suppression laukeamisesta seuraavaan LH-pyrähdykseen (17,5 ± 0,9 vs. 20,8 ± 0,7 d; P < 0,01), mikä johti lyhyempään follikulaariseen kokonaisvaiheeseen. Aika varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huipusta syklin puolivälissä tapahtuvaan LH-pyrähdykseen (myöhäinen follikulaarivaihe) oli kuitenkin samanlainen vanhemmissa ja nuoremmissa ryhmissä (10,7 ± 0,7 vs. 11,0 ± 0,8 d; P = 0,74). Sekä vanhemmilla että nuoremmilla koehenkilöillä aika nafareliinin lopettamisesta seuraavaan LH-pyrähdykseen oli pidempi kuin kontrollisyklin follikulaarinen vaihe (vanhemmat 17,5 vs. 12,9 d; nuoremmat 20,8 vs. 14,8 d).
Kokonais-, varhaisen ja myöhäisen follikulaarisen vaiheen pituudet nuoremmilla koehenkilöillä (n = 13) ja vanhemmilla koehenkilöillä (n = 15). Tutkimusjakso edustaa jaksoa, joka seurasi HPO-akselin suppressiota GnRH-agonistilla. Kokonaisfollikulaarivaihe edustaa ajanjaksoa kuukautisista (kontrollisykli) tai HPO-suppression laukeamisesta (tutkimussykli) LH-pyrähdykseen. Koko follikulaarivaihe jaettiin sitten varhaiseen ja myöhäiseen osaan. Varhainen follikulaarivaihe määritellään ajanjaksoksi kuukautisten alkamisesta tai HPO-suppression vapautumisesta syklin väliseen FSH-piikkiin. Myöhäinen follikulaarivaihe edustaa aikaa syklin välisestä FSH-huipusta syklin puolivälin LH-pyrähdykseen. Merkittävät erot nuorempien ja vanhempien naisten välillä kontrolli- tai tutkimussyklin sisällä on merkitty vastaavien palkkien yläpuolelle.
Kokonais-, varhaisen ja myöhäisen follikulaarivaiheen pituudet nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 15) henkilöillä. Tutkimusjakso edustaa jaksoa, joka seurasi HPO-akselin suppressiota GnRH-agonistilla. Kokonaisfollikulaarivaihe edustaa ajanjaksoa kuukautisista (kontrollisykli) tai HPO-suppression laukeamisesta (tutkimussykli) LH-pyrähdykseen. Koko follikulaarivaihe jaettiin sitten varhaiseen ja myöhäiseen osaan. Varhainen follikulaarivaihe määritellään ajanjaksoksi kuukautisten alkamisesta tai HPO-suppression vapautumisesta syklin väliseen FSH-piikkiin. Myöhäinen follikulaarivaihe edustaa aikaa syklin välisestä FSH-huipusta syklin puolivälin LH-pyrähdykseen. Merkittävät erot nuorempien ja vanhempien naisten välillä kontrolli- tai tutkimussyklin sisällä on merkitty vastaavien palkkien yläpuolelle.
FSH
FSH-profiilit, jotka ympäröivät varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huippua sekä kontrolli- että tutkimussykleissä, on esitetty kuvassa 2. Varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huippu oli korkeampi vanhemmilla koehenkilöillä sekä kontrolli- (12,0 ± 1,4 vs. 6,8 ± 0,3 mIU/ml; P < 0,01) että tutkimussyklissä (12,1 ± 1,9 vs. 6,5 ± 0,4 mIU/ml; P < 0,01). FSH-piikin suuruudessa ei havaittu eroja kontrolli- ja tutkimussyklien välillä kussakin ikäryhmässä (kuva 2). Näin ollen FSH-huipun suuruus näyttää olevan riippumaton edeltävän luteaalivaiheen vaikutuksesta molemmissa ikäryhmissä.
FSH-arvot nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 15) koehenkilöillä suhteessa syklien väliseen FSH-huippuun sekä kontrollisykleissä että niissä sykleissä, jotka seurasivat HPO-akselin tukahduttamista (”tutkimus”). Nämä kuviot eivät eronneet merkittävästi kontrolli- ja tutkimussykleissä.
FSH-arvot nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 15) koehenkilöillä suhteessa syklien väliseen FSH-huippuun sekä kontrollisykleissä että niissä sykleissä, jotka seurasivat HPO-akselin tukahduttamista (tutkimus). Nämä kuviot eivät eronneet merkitsevästi kontrolli- ja tutkimussykleissä.
Munasarjahormonien eritys
Hallitsevan follikkelin vallitsevat eritystuotteet ovat E2 ja inhibiini A. Kuvassa 3 on esitetty follikkelivaiheen munasarjahormonien E2-pitoisuudet normalisoituna LH-virtaukseen molemmissa ikäryhmissä kontrolli- ja tutkimussykleissä. Dominoivan follikkelin erittämän E2:n rakenne ja määrä ovat samanlaiset tutkimus- ja kontrollikierron välillä molemmissa ikäryhmissä. Vaikka E2:n nousun kaltevuus ja hallitsevan follikkelin koko eivät eronneet ryhmien välillä, syklin puolivälin huippu-E2 oli suurempi vanhemmilla naisilla sekä kontrolli- (1175 ± 73 vs. 973 ± 76 pmol/litra; P = 0,05) että tutkimussyklissä (1351 ± 91 vs. 1061 ± 94 pmol/litra; P < 0,05). Molemmissa sykleissä vanhemmilla koehenkilöillä oli myös normaali inhibiini A -pitoisuus follikulaarivaiheessa, eikä eroja havaittu kontrolli- ja tutkimussyklien välillä (kuva 4). Iäkkäillä koehenkilöillä oli korkeammat inhibiini A:n pitoisuudet syklin puolivälissä sekä kontrolli- (3,44 ± 0,45 vs. 2,50 ± 0,25 IU/ml; P = 0,08) että tutkimussyklissä (3,32 ± 0,37 vs. 2,54 ± 0,26 IU/ml; P = 0,10), mutta tämä nousu ei saavuttanut tilastollista merkitystä. Näin ollen vanhemman ovulatorisen naisen dominoiva follikkeli erittää normaaleja tai kohonneita pitoisuuksia sekä E2:ta että inhibiini A:ta. HPO-akselin aiempi suppressio ei vaikuta näiden follikkelihormonien eritykseen.
E2-arvot nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 15) koehenkilöillä suhteessa syklin keskivaiheen LH-piikin nousuun sekä kontrollointisykleissä että niissä sykleissä, jotka olivat seuranneet HPO-akselin (tutkimus)-suppressiota. Nämä kuviot eivät eronneet merkittävästi kontrolli- ja tutkimussykleissä.
E2-arvot nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 15) koehenkilöillä suhteessa syklin keskivaiheilla tapahtuvaan LH-piikin nousuun sekä kontrollisykleissä että niissä sykleissä, jotka seurasivat HPO-akselin tukahduttamista (tutkimus). Nämä kuviot eivät eronneet merkitsevästi kontrolli- vs. tutkimussykleissä.
Inhibiini A:n seerumipitoisuudet nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 12) koehenkilöillä suhteessa syklin puolivälin LH-piikin nousuajankohtaan sekä kontrollisykleissä että HPO-akselin tukahduttamisen jälkeisissä sykleissä (tutkimussyklit). Ikäryhmien välillä ei ollut merkittäviä eroja.
Inhibiini A:n seerumipitoisuudet nuoremmilla (n = 13) ja vanhemmilla (n = 12) koehenkilöillä suhteessa syklin keskivaiheen LH-piikin nousuun sekä kontrollointisykleissä että HPO-akselin tukahduttamista seuranneissa sykleissä (tutkimussyklit). Ikäryhmien välillä ei ollut merkittäviä eroja.
Toisin kuin inhibiini A:ta, inhibiini B:tä, jota tuottavat pääasiassa pienet (<10 mm) antraaliset follikkelit (19, 20), oli iäkkäämmillä naisilla merkitsevästi vähemmän follikkelivaiheen alkuvaiheessa sekä kontrolli- että tutkimussykleissä (kuvio 5). Huomaa, että kaikilla koehenkilöillä ei ollut riittävästi seerumin aliquotteja inhibiini A:n ja/tai B:n määritysten suorittamiseksi; siksi analysoitujen koehenkilöiden lukumäärä on merkitty kunkin kuvion legendaan.
Inhibiini B:n seerumipitoisuudet nuoremmilla (n = 8) ja iäkkäillä (n = 12) koehenkilöillä suhteessa syklien väliseen FSH:n huipentumakohtaan sekä kontrollisykleissä että sykleissä, joissa oli seurannut HPO:n akseliin kohdistuva tukahduttaminen (tutkimuksellisessa syklit). Iäkkäämmillä koehenkilöillä inhibiini B:n pitoisuudet olivat merkitsevästi pienemmät sekä kontrolli- että tutkimussykleissä.
Inhibiini B:n seerumipitoisuudet nuoremmilla koehenkilöillä (n = 8) ja iäkkäämmillä koehenkilöillä (n = 12) suhteessa syklien väliseen FSH:n piikkiin sekä kontrollisykleissä että HPO-akselin tukahduttamisen jälkeen tehdyissä sykleissä (tutkimussyklit). Iäkkäämmillä koehenkilöillä inhibiini B:n pitoisuudet olivat merkitsevästi alhaisemmat sekä kontrolli- että tutkimussykleissä.
Keskustelu
Viimeiset tutkimukset ovat osoittaneet follikulaarivaiheen asteittaisen lyhenemisen iän edetessä huolimatta ilmeisesti normaalista dominoivasta munarakkulakoosta, erittymiskapasiteetista ja ovulaatiokapasiteetista (5, 7, 14). Mahdollisia selityksiä ovat joko aikaisempi (pitkälle edennyt) valikoituminen tai hallitsevan follikkelin nopeampi (kiihtynyt) kehitys. Kummassakin tapauksessa follikkelivaiheen pituutta määrittäviin tekijöihin voi kuulua muutoksia luteaalivaiheen fysiologiassa (jotka vaikuttavat parakriinisiin ja/tai endokriinisiin signalointimekanismeihin) tai muutoksia varhaisen follikkelivaiheen HPO-vuorovaikutuksissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli eliminoida edeltävän luteaalivaiheen vaikutukset tukahduttamalla HPO-akseli samassa määrin. Näin follikulaarivaihetta voitiin tutkia samanlaisesta lähtökohdasta.
Follikulaarivaihetutkimukset normaaleilla naisilla ovat osoittaneet, että FSH alkaa nousta luteaalivaiheen loppupuolella, saavuttaa huippunsa follikulaarivaiheen alkuvaiheessa ja laskee sen jälkeen dominoivan follikkelin syntymisen myötä (21, 22). Dominoivan follikkelin sonografinen ilmaantuminen liittyy seerumin E2:n nousuun, joka puolestaan korreloi FSH-tasojen laskun kanssa (23). Tämän vuoksi keskityimme varhaisen follikulaarivaiheen FSH-piikkiin dominoivan follikkelin valinnan indikaattorina. Sekä vertailusykleissä että HPO-akselin suppressiota seuraavissa sykleissä iäkkäiden naisten follikulaarivaihe lyhenee noin 2-3 vuorokautta; erityisesti varhaisen follikulaarivaiheen FSH-huippu tapahtuu aikaisemmin. Tämän tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että follikulaarivaiheen lyheneminen iäkkäillä naisilla johtuu pitkälle edenneestä rekrytoinnista (eli hallitsevan follikkelin varhaisemmasta valinnasta) eikä hallitsevan follikkelin nopeammasta (eli nopeammasta) kasvusta. Jos vanhemmilla naisilla dominoivan follikkelin kasvu olisi kiihtynyt, olisimme odottaneet, että olisimme havainneet eron FSH:n varhaisen follikkelihuipun ja LH:n nousun välisen ajan välillä eri ryhmien välillä.
Väitteellinen mekanismi, joka selittää vanhemmilla naisilla esiintyvän follikkelivaiheen lyhenemisen, on se, että FSH:n nousu on näillä koehenkilöillä aiempaa varhaisemmassa vaiheessa ja korkeampi kuin nuoremmilla koehenkilöillä. Tämä ilmiö ilmeni ilman edeltävän luteaalivaiheen vaikutusta, mikä viittaa siihen, että varhaisen follikulaarisen FSH:n nousun alkaminen ja suuruus voi johtua hienovaraisista eroista varhaisen follikulaarivaiheen munasarjahormoneissa, jotka liittyvät munasarjojen reservin vähenemiseen. Toisaalta huomasimme, että follikulaarivaihe oli pidempi molemmissa ikäryhmissä nafareliinisuppression jälkeen verrattuna kontrollijaksoon. Vaikka tämä havainto johtuu todennäköisesti osittain ajasta, joka aivolisäkkeeltä vaaditaan GnRH-reaktiivisuuden palauttamiseen (24), se tukee myös käsitystä, jonka mukaan hallitseva follikkelien rekrytointi käynnistyy edeltävän kuukautiskierron luteaalivaiheessa (25).
Kandidaattihormoni, joka todennäköisesti on vastuussa havaituista eroista varhaisen follikkelivaiheen FSH:n erityksessä, on inhibiini B, munasarjatulehdusten erittämä 32 kDa:n pituinen heterodimeerinen glykoproteiini, joka inhiboi FSH:n eritystä selektiivisesti. Inhibiini B:n pitoisuudet korreloivat kehittyvien varhaisten antraalisten follikkelien kohorttikoon kanssa (26). Inhibiini B:n määrän väheneminen vanhemmilla ovulaatiokykyisillä naisilla voi johtua follikkelien etenevästä atresiasta ja siihen liittyvästä antral-follikkelien määrän vähenemisestä (10, 27). Iäkkäillä naisilla, joilla on FSH:n nousu, on alhaisemmat inhibiini B:n pitoisuudet varhaisessa follikulaarivaiheessa, mikä oletettavasti heijastaa munasarjatupen määrän vähenemistä (19, 20, 28). Tämä hormonaalinen malli säilyi aivolisäkkeen alaregulaation jälkeen, mikä viittaa siihen, että iäkkäiden naisten alhaiset inhibiini B:n tasot ovat riippumattomia luteaalivaiheen inhibiineistä tai steroidien erityksestä.
Normaali dominoivan follikkelin koko ja normaali follikkelivaiheen E2:n ja inhibiini A:n eritys viittaavat siihen, että kun dominoiva follikkeli on kerran rekrytoitunut, iäkkäiden naisten dominoiva follikkeli on terve ja se reagoi FSH:n stimulaatiolle. Näyttää kuitenkin siltä, että hallitsevan follikkelin rekrytoimiseksi ja normaalin toiminnan ylläpitämiseksi tarvitaan korkeampia FSH-tasoja. Korkeammat E2-pitoisuudet syklin puolivälissä, joita on raportoitu vanhemmilla ovulaatiokykyisillä naisilla (14, 29), voivat johtua hallitsevan follikkelin voimakkaammasta erityksestä ja/tai sekundaaristen follikkelien vaikutuksesta. Aiemmat tutkimuksemme follikkelinesteen steroidipitoisuudesta viittaavat siihen, että dominoiva follikkeli on ensisijaisesti vastuussa vanhemmilla premenopausaalisilla naisilla havaituista korkeammista E2-tasoista verenkierrossa (14). Tämän tutkimuksen tulokset tukevat yhteyttä monotrooppisen FSH:n nousun ja hallitsevan follikkelin varhaisen kehityksen ja ovulaation välillä. Lisätutkimukset ovat tarpeen sen selvittämiseksi, onko myös lisääntyneen FSH:n, korkeampien preovulatoristen E2-tasojen ja/tai neljännen vuosikymmenen loppupuolella havaitun follikkelin atresia-asteen kiihtymisen välillä yhteys.
Johtopäätöksenä voidaan todeta, että tässä tutkimuksessa on saatu näyttöä siitä, että iäkkäillä ovulaatiokyvyltään heikentyneillä naisilla havaittu follikkelivaiheen lyhentyminen johtuu follikkelivaiheen varhaisen osuuden lyhentymisestä. Myöhäinen follikulaarivaihe pysyy pituudeltaan ja hormoniprofiililtaan muuttumattomana. Tämä viittaa siihen, että hallitsevan follikkelin kasvu ei nopeudu, vaan sen valinta on edennyt. Tämä tutkimus osoittaa myös, että iäkkäämpien, ovulaatiovaiheessa olevien naisten follikulaarivaiheen lyheneminen ei ole riippuvainen edeltävän luteaalivaiheen hormonaalisista vaikutuksista.
Luovutamme kiitokset Gretchen Davisille ja Ms. Laurie Guidrylle heidän avustaan koehenkilöiden rekrytoinnissa ja projektin hallinnoinnissa, Patrick Clarkelle hänen avustaan kuvituksessa sekä Dorothy McGuinnessille, Arlen Sarkissianille, Joseph Moylle ja Sheila Mallettelle heidän asiantuntevasta teknisestä avustaan määrityksissä.
Tätä työtä ovat tukeneet NIA Grant RO1-AG-14579 ja NICHHD Grant U54-HD29164.
Lyhenteet:
-
CV,
Variaatiokerroin(t);
-
E2,
estradioli;
-
HPO,
hypotalamus-aivolisäke-munasarja.
,
,
:
–
van Noord
,
,
,
,
,
:
–
:
–
,
,
,
:
–
,
,
:
–
,
:
–
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
:
–
,
,
:
–
,
,
,
,
:
–
,
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
, Jr.
:
–
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
:
–
,
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
,
:
–
,
,
,
,
, Soules MR. Vähentynyt inhibiini B:n eritys liittyy monotrooppiseen FSH:n nousuun vanhemmilla, ovulaatiokykyisillä naisilla: tutkimus dimeerisen inhibiini A:n ja B:n seerumin ja follikkelinesteen pitoisuuksista spontaaneissa kuukautiskierroissa.
:
–
,
,
,
,
,
, McNeilly AS. Dimeerisen inhibiini B:n mittaaminen ihmisen kuukautiskierron aikana.
:
–
,
,
,
:
–
,
:
–
,
,
,
,
, Bouchard Ph.
:
–
van
,
,
,
,
:
–
,
:
–
:
–
,
,
,
,
:
–
,
,
,
,
,
:
–
,
,
,
:
–
,
,
,
:
–