Hodnocení rizika u hrudní aortopatie pomocí 18F-fluoridu sodného (AoRTAS)

Bikuspidální aortální chlopeň spolu s dalšími vrozenými stavy ovlivňujícími stěnu aorty byla spojena se ztrátou elastických vláken, zmenšením velikosti elastických lamel, zvýšeným ukládáním kolagenu a ztrátou hladkého svalstva ve srovnání se zdravými kontrolami jak při světelné mikroskopii, tak elektronové mikroskopii. Dále analýza místně specifických oblastí ascendentní aorty pomocí bioptických vzorků prokázala významné rozdíly v rychlosti apoptózy a přežití buněk hladkého svalstva upřednostňující menší zakřivení před větším zakřivením aorty (oblast většího smykového napětí stěny).

Dosavadní studie naznačují, že mikrokalcifikace cévní stěny (léze < 50 μm) je dynamickým markerem této patologie cévní stěny: konečný produkt patologického procesu zahrnujícího zánět cévní stěny, apoptózu a nekrózu mediálních buněk hladkého svalstva a následnou degradaci elastických vláken. Granulární mediální kalcinóza, ukládání mikrokalcifikace v mediální vrstvě resekované tkáně aorty, byla rozpoznána jako významný rys aortopatie související s bikuspidální aortální chlopní ve srovnání se vzorky aorty odebranými pacientům s trikuspidální chlopní.

Nedávná histologická analýza lidských a myších Marfanových aort prokázala, že zlomy elastinu se lokalizují společně s oblastmi mikrokalcifikace v aortálním médiu. Dále, oblasti zlomu elastinu významně korelovaly se sníženou roztažitelností a zvětšeným průměrem aorty. Konečně skupina prokázala mechanismus zvýšeného ukládání mikrokalcifikace zprostředkovaný komplexem elastinového receptoru-ERK1/2-ALP. Ačkoli se tyto výsledky zaměřují na Marfanův syndrom, jsou relevantní pro aortopatii související s bikuspidální aortální chlopní, protože naznačují, že mikrokalcifikace je spojena s rozpadem elastických vláken, což je navrhovaný mechanismus tvorby aneuryzmatu bikuspidální aortální chlopně v oblastech vysokého smykového napětí stěny. Schopnost prokázat a kvantifikovat mikrokalcifikaci aorty, jak ex vivo, tak neinvazivně in vivo u pacientů s aortopatií bikuspidální aortální chlopně, by byla důležitým krokem ke zlepšení našich znalostí o patologickém procesu, který je základem tohoto stavu.

Pozitronová emisní tomografie (PET) využívá radioindikátor, který poskytuje funkční informace o tkáních na buněčné nebo molekulární úrovni. Vzhledem k omezenému prostorovému rozlišení jsou PET snímky kombinovány s počítačovou tomografií (CT) nebo magnetickou rezonancí (MRI), takže funkční PET snímky mohou být registrovány společně s detailními anatomickými a strukturálními snímky, které poskytuje CT nebo MRI. Zatímco samotné CT nebo MRI byly použity u široké škály kardiovaskulárních onemocnění a mohou identifikovat větší oblasti makrokalcifikace (>200 μm), PET/CT s použitím fluoridu sodného 18F bylo použito k identifikaci mikrokalcifikace cévní stěny (kalcifikace <50 μm ), která není detekovatelná na CT nebo MRI. 18F-Fluorid sodný byl rozsáhle validován jako radioindikátor mikrokalcifikace pomocí elektronové mikroskopie, imunohistochemické analýzy, farmakodynamických křivek závislosti odezvy na koncentraci a ex vivo a in vivo mikro-PET/CT na řezech cévních stěn. Příjem 18F-fluoridu sodného je zprostředkován výměnou fluoridových iontů s hydroxylovými skupinami hydroxyapatitu, hlavní složkou kalcifikace cévní stěny. Pozitronová emisní tomografie využívající 18F-fluorid sodný prokázala významný slib při identifikaci patologie aktivní cévní stěny u řady kardiovaskulárních onemocnění, včetně onemocnění karotid, koronárních chlopní, aortální chlopně a aneuryzmatu břišní aorty. Použití 18F-fluoridu sodného PET zobrazování u aneuryzmat hrudní aorty je nové.

Existuje korelace mezi oblastmi vysokého napětí ve stěně a lokalizací intimního trhliny. Dále bylo prokázáno, že tkáň aneuryzmatu aorty má sníženou delaminační sílu v podélných i obvodových rozměrech: důkaz účasti hemodynamických účinků na precipitující disekci. Časově rozlišený 3D průtok krve zachycený na MRI, také známý jako 4D-flow MRI, je vyvíjející se výzkumný nástroj, který neinvazivně zachycuje regionalizovaný průtok krve a rychlost pacienta, umožňuje výpočet čistého napětí stěny aorty a byl použit ke studiu aortopatie související s bikuspidální aortální chlopní. Studie spojující předoperační 4D-flow MRI a pooperační biopsie aortální tkáně prokázala pokles elastinu v místech vysokého napětí stěny aorty, což naznačuje vztah mezi hemodynamikou a strukturním složením aneuryzmatické stěny aorty. Schopnost prokázat patologický proces spojený s aneuryzmatickou slabostí by mohla být důležitým krokem k lepší identifikaci vysoce rizikových lézí.