Charakterisierung vasorelaxierender Effekte von selektiven Estrogenrezeptor- Modulatoren unter besonderer Berücksichtigung von Raloxifen und d,l-N,N’-Dipropyl-1,2-bis(2,6-dichlor-4-hydroxyphenyl)ethylendiamin

Abstract

Kardiovaskuläre Erkrankungen gehören zu den häufigsten und kostspieligsten Krankheiten in den westlichen Industrienationen und gelten in diesen Ländern als Haupttodesursache. Die Tatsache, dass sich koronare Herzerkrankungen (KHK) bei Frauen erst durchschnittlich zehn Jahre später manifestieren als bei Männern, und die Beobachtung, dass das Risiko koronarer Herzerkrankungen bei postmeno-pausalen Frauen im Vergleich zu prämenopausalen Frauen deutlich ansteigt, weist darauf hin, dass Estrogene möglicherweise kardioprotektiv sein könnten. Über einen Zeitraum von etwa 20 Jahren galt die Hormonersatztherapie (HRT) als protektiv ge-gen koronare Herzerkrankungen. Zunächst konnte in Tierversuchs- und in Beobach-tungsstudien ein kardiovaskulärer Nutzen der HRT nach der Menopause nachgewie-sen werden. In jüngster Zeit ist allerdings die HRT durch die Ergebnisse randomisier-ter, placebokontrollierter klinischer Studien in Frage gestellt worden. Ein kardiopro-tektiver Effekt ließ sich nicht bestätigen. Als Folge dieser Studien ist das Interesse an den kardiovaskulären Effekten selektiver Estrogenrezeptor-Modulatoren (SERMs) als Alternative zur HRT erheblich gestiegen. SERMs, wie z.B. Raloxifen, sind Substan-zen, die gewebespezifisch estrogene oder antiestrogene Wirkung zeigen. Die N,N’-Dialkyl-1,2-bis(2,6-dichlor-4-hydroxyphenyl)ethylendiamine, die neben Raloxifen in der vorliegenden Arbeit untersucht werden sollten, sind aus struktureller Sicht dem SERM Tamoxifen, aber auch verschiedenen Estrogenen sehr ähnlich und könnten selbst SERM-Charakteristika aufweisen. Da zu den therapeutischen Zielen eines op-timalen SERMs neben der Linderung klimakterischer Beschwerden und der Vermei-dung von Osteoporose-bedingten Knochenbrüchen auch ein möglichst protektiver Einfluss auf das kardiovaskuläre System gehört, sollten die vasorelaxierenden Ei-genschaften als nicht- genomischer Effekt dieser Substanzklasse am Modell der Schweinekoronararterie untersucht und mit den Effekten von E2 verglichen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die vasorelaxierenden Eigenschaften insbesonde-re von Raloxifen und d,l-N,N’-Dipropyl-1,2-bis(2,6-dichlor-4-hydroxyphenyl)ethylendiamin (Verbindung 8) charakterisiert. Beide Verbindungen führen an KCl- oder PGF2α- vorkontrahierten Gefäßen zu einer nicht-reversiblen, Endothel-unabhängigen, konzentrationsabhängigen Vasodilatation, die nicht durch den Estrogenrezeptor- Antagonisten ICI 182,780 gehemmt werden kann. Sie sind wie auch E2 in der Lage, eine CaCl2-induzierte Kontraktion nicht-kompetitiv zu inhibieren. Darüber hinaus hemmen E2, Raloxifen und Verbindung 8 die Wirkung des L-Typ-Ca2 +-Kanal-Aktivators (S)-(–)-Bay K 8644. Damit kann die Vasorelaxation durch diese Verbin-dungen im Wesentlichen auf eine Hemmung von L-Typ-Ca2+-Kanälen zurückgeführt werden. Trotz zahlreicher Gemeinsamkeiten weisen Raloxifen und Verbindung 8 einen er-heblichen Unterschied in Bezug auf die Beteiligung der Mitogen-aktivierten Protein-kinase (MAPK) p38 auf. Die Hemmung der MAPK p38 beeinflusst lediglich die Ra-loxifen-induzierte Relaxation, nicht aber die Relaxation durch Verbindung 8. Analog dazu zeigt nur Raloxifen, nicht aber Verbindung 8 eine Phosphorylierung der MAPK p38. Nach den vorliegenden Ergebnissen ist es nicht möglich, die Wirkmechanismen der SERMs zu vereinheitlichen. Vielmehr müssen die unterschiedlichen Wirkqualitäten bestimmt und deren Bedeutung für die Kardioprotektion definiert werden, um Aus-sagen über ein zu erwartendes Risiko venöser Thromboembolien oder aber eine po-tentielle Kardioprotektion dieser Verbindungen treffen zu können.

Coronary heart diseases are the most common and expensive disorders and are considered as the leading cause of death in women in western industrialized coun-tries. The fact that coronary heart disease on average manifests a decade later in women compared to men and the observation that the incidence of coronary heart disease events in postmenopausal women increases dramatically compared to pre-menopausal women suggests that hormones might be cardioprotective. For two dec-ades, hormone replacement therapy (HRT) was thought to possess a protective ef-fect against coronary heart disease. Initially, animal and observational studies have shown beneficial cardiovascular effects of HRT after the menopause. The potential cardiovascular benefits of hormone replacement therapy, however, have recently been questioned on the basis of findings from randomized, placebo-controlled clinical studies, since a benefit could not be shown. Consequently, the outcomes of these studies have aroused increasing interest in cardiovascular effects of selective estro-gen receptor modulators (SERMs) as an alternative to HRT. SERMs such as raloxifene represent a class of non-hormonal agents that show tissue-specific estro-gen agonist or antagonist effects. N,N’-Dialkyl-1,2-bis(2,6-dichloro-4-hydroxyphenyl)ethylenediamines which should be characterised within this thesis represent a class of compounds that are structurally similar to the SERM tamoxifen and several estro-gens and may exhibit SERM-characteristics themselves. Successful treatment with an ideal SERM includes the alleviation of climacteric ail-ments in addition to prevention of osteoporosis-induced fractures and a preferable protective effect on the cardiovascular system as well. Therefore, the non-genomic vasorelaxant responses to these compounds should be characterised and compared with the effects of E2 using the isolated porcine coronary artery as in vitro assay. The present study characterises the vasorelaxant responses particularly with regard to raloxifene and d,l-N,N’-dipropyl-1,2-bis(2,6-dichloro-4-hydroxyphenyl)ethylenediamine (compound 8). Tissues precontracted either with KCl or PGF2α are concentra- tion-dependently relaxed by both compounds. Raloxifene and compound 8 induce endothelium-independent relaxation, which is not inhibited by the estrogen receptor antagonist ICI 182,780 and cannot be reversed by repeated washings. Calcium con-centration dependent contractions are insurmountably inhibited by both compounds as well as by E2. In addition, E2, raloxifene, and compound 8 block the effect of the L-type Ca2+ channel activator (S)-(–)-Bay K 8644. Hence, it is concluded that the vasorelaxant effects to both compounds can primarily be attributed to an inhibitory effect on voltage-gated and receptor operated L-type Ca2+ channels. In spite of numerous similarities, raloxifene and compound 8 exhibit a considerable difference regarding the involvement of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) p38. The inhibition of the MAPK p38 affects solely the vasorelaxant response to ra-loxifene but not the relaxant response to compound 8. In line with this observation, raloxifene induces the phosphorylation of MAPK p38 in contrast to compound 8. The present findings show that it is not possible to unify the mode of action of SERMs. Accordingly, the different modes of action have to be established. It is of outmost im-portance to define the relevance of the mechanisms of action of SERMs to cardiopro-tection in order to predict the risk of venous thromboembolism or even a potential protective effect.