Valutazione del rischio nell'aortopatia toracica utilizzando il fluoruro di sodio 18F (AoRTAS)

La valvola aortica bicuspide, insieme ad altre condizioni congenite che interessano la parete aortica, è stata associata a perdita di fibre elastiche, diminuzione delle dimensioni delle lamelle elastiche, aumento della deposizione di collagene e perdita di muscolatura liscia rispetto ai controlli sani sia alla microscopia ottica che alla microscopia elettronica. Inoltre, l'analisi delle regioni specifiche del sito dell'aorta ascendente utilizzando campioni bioptici ha dimostrato differenze significative nel tasso di apoptosi e nella sopravvivenza delle cellule muscolari lisce favorendo la minore curvatura rispetto alla maggiore curvatura dell'aorta (l'area di maggiore stress di taglio della parete).

Gli studi fino ad oggi suggeriscono che la microcalcificazione della parete vasale (lesioni <50 μm) sia un marker dinamico di questa patologia della parete vasale: il prodotto finale di un processo patologico che coinvolge l'infiammazione della parete vasale, l'apoptosi e la necrosi delle cellule muscolari lisce mediali e la successiva degradazione della fibra elastica. La calcinosi mediale granulare, la deposizione di microcalcificazione nello strato mediale del tessuto aortico resecato, è stata riconosciuta come una caratteristica significativa dell'aortopatia correlata alla valvola aortica bicuspide rispetto ai campioni aortici prelevati da pazienti con valvole tricuspidi.

Recenti analisi istologiche dell'aorta di Marfan umana e murina hanno dimostrato che rotture di elastina co-localizzano con aree di microcalcificazione nel mezzo aortico. Inoltre, le aree di rottura dell'elastina erano significativamente correlate alla ridotta distensibilità e all'aumento del diametro aortico. Infine, il gruppo ha dimostrato un meccanismo mediato dal complesso del recettore dell'elastina-ERK1/2-ALP per una maggiore deposizione di microcalcificazione. Sebbene focalizzati sulla sindrome di Marfan, questi risultati sono rilevanti per l'aortopatia correlata alla valvola aortica bicuspide in quanto suggeriscono che la microcalcificazione è associata alla rottura delle fibre elastiche, un meccanismo proposto di formazione di aneurisma della valvola aortica bicuspide in aree di elevato stress da taglio della parete. La capacità di dimostrare e quantificare la microcalcificazione aortica, sia ex vivo che in modo non invasivo in vivo in pazienti con aortopatia correlata alla valvola aortica bicuspide sarebbe un passo importante per migliorare la nostra conoscenza del processo patologico alla base di questa condizione.

La tomografia ad emissione di positroni (PET) utilizza un radiotracciante che fornisce informazioni funzionali sui tessuti a livello cellulare o molecolare. A causa della sua risoluzione spaziale limitata, le immagini PET sono combinate con la tomografia computerizzata (TC) o la risonanza magnetica (MRI) in modo che le immagini PET funzionali possano essere co-registrate con le immagini anatomiche e strutturali dettagliate offerte dalla TC o dalla risonanza magnetica. Mentre la TC o la RM da sole sono state utilizzate in un'ampia gamma di malattie cardiovascolari e possono identificare aree più ampie di macrocalcificazione (>200 μm), la PET/TC con fluoruro di sodio 18F è stata utilizzata per identificare la microcalcificazione della parete del vaso (lesioni calcifiche <50 μm ) che non è rilevabile su TC o RM. Il 18F-fluoruro di sodio è stato ampiamente convalidato come radiotracciante della microcalcificazione utilizzando la microscopia elettronica, l'analisi immunoistochimica, le curve concentrazione-risposta farmacodinamiche e la micro-PET/CT ex vivo e in vivo su sezioni di pareti vasali. L'assorbimento del 18F-fluoruro di sodio è mediato dallo scambio di ioni fluoruro con gruppi ossidrilici dell'idrossiapatite, il principale costituente della calcificazione della parete vasale. La tomografia a emissione di positroni che utilizza 18F-fluoruro di sodio ha dimostrato una promessa significativa nell'identificare la patologia attiva della parete del vaso in una serie di malattie cardiovascolari tra cui la carotide, la coronaria, la valvola aortica e la malattia dell'aneurisma dell'aorta addominale. L'uso dell'imaging PET con fluoruro di sodio 18F negli aneurismi dell'aorta toracica è nuovo.

Esiste una correlazione tra le aree di elevata sollecitazione della parete e la posizione della lesione intimale. Inoltre, è stato dimostrato che il tessuto aortico aneurismatico ha una forza di delaminazione ridotta sia nelle dimensioni longitudinali che circonferenziali: prova di un coinvolgimento degli effetti emodinamici sulla dissezione precipitante. Il flusso sanguigno 3D risolto nel tempo catturato sulla risonanza magnetica, noto anche come risonanza magnetica a flusso 4D, è uno strumento di ricerca in evoluzione che cattura in modo non invasivo il flusso sanguigno e la velocità regionali specifici del paziente, consentendo il calcolo dello stress della parete aortica ed è stato utilizzato per studiare aortopatia correlata alla valvola aortica bicuspide. Uno studio che abbina la risonanza magnetica a flusso 4D preoperatoria e le biopsie postoperatorie del tessuto aortico hanno dimostrato una diminuzione dell'elastina nei siti di elevato stress della parete aortica, suggerendo una relazione tra l'emodinamica e la composizione strutturale della parete aneurismatica dell'aorta. La capacità di dimostrare un processo patologico associato a debolezza aneurismatica potrebbe essere un passo importante per identificare meglio le lesioni ad alto rischio.