Η επίδραση της αρτηριακής υπέρτασης επί των αιμοδυναμικών παραγόντων και της αθηροσκλήρωσης των στεφανιαίων αρτηριών in vivo
Creators: name: Χατζηζήσης, Ιωάννης Σ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Αθηροσκλήρωση
Υπέρταση
Τοιχωματική τάση
Διατμητική τάση
Φλεγμονή
Ευάλωτη αθηρωματική πλάκα
Atherosclerosis
Hypertension
Tensile (wall) stress
Shear stress
Inflammation
Vulnerable plaque

description: Σκοπός - Οι μηχανισμοί διαμέσου των οποίων η αρτηριακή υπέρταση προκαλεί αθηροσκλήρωση παραμένουν αδιευκρίνιστοι. Η υπέρταση τροποποιεί το τοπικό αιμοδυναμικό περιβάλλον προκαλώντας αυξημένη τοπική τοιχωματική τάση. Η παρούσα μελέτη έχει σκοπό να ελέγξει την υπόθεση ότι η υψηλή τοιχωματική τάση και η χαμηλή διατμητική τάση επάγουν τη φλεγμονή και την έκφραση ενζύμων αποδόμησης του κολλαγόνου ευνοώντας την ανάπτυξη αθηροσκληρωτικών βλαβών και εξέλιξή τους σε ευάλωτες πλάκες. Μέθοδοι και αποτελέσματα - Μελετήθηκαν 8 ασθενείς και 24 διαβητικοί και υπερλιπιδαιμικοί χοίροι. Τα αγγεία των ασθενών και των ζώων εργαστηρίου ανακατασκευάστηκαν στο χώρο με μια νέα απεικονιστική τεχνική που εξασφαλίζει τη γεωμετρικά ορθή τρισδιάστατη ανακατασκευή των στεφανιαίων αρτηριών μέσω του συνδυασμού διεπίπεδης στεφανιογραφίας με IVUS. Η τοιχωματική και διατμητική τάση υπολογίστηκαν στα ανακατασκευασμένα στεφανιαία αγγεία των ασθενών και ζώων εργαστηρίου της μελέτης και συσχετίστηκαν με την εξέλιξη και σύσταση των αθηροσκληρωτικών πλακών. Βρέθηκε ότι σε αγγειακές περιοχές των ασθενών της μελέτης, όπου επικρατούσε υψηλή τοιχωματική τάση αρχικά, η αθηροσκλήρωση εξελίχθηκε ταχύτερα, ακολουθούμενη από μεταβολές των διαστάσεων του αγγειακού τοιχώματος. Σε πειραματικό επίπεδο, διαπιστώθηκε ότι η υψηλή τοιχωματική τάση και η χαμηλή διατμητική τάση επάγουν τη μειωμένη ενδοθηλιακή κάλυψη, την υπενδοθηλιακή συσσώρευση λιπιδίων και φλεγμονωδών κυττάρων και επιτείνουν την mRNA έκφραση και πρωτεϊνική δραστηριότητα των ενζύμων αποδόμησης του κολλαγόνου. Οι μηχανισμοί αυτοί συμβάλλουν στη διατατική αναδιαμόρφωση του αγγειακού τοιχώματος και προϊόντος του χρόνου στην ανάπτυξη ευάλωτων αθηρωματικών πλακών. Συμπέρασμα - Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης παρέχουν νέα δεδομένα αναφορικά με την αθηροσκληρωτική δράση της υπέρτασης και των τοπικών αιμοδυναμικών παραγόντων. Η υψηλή τοιχωματική τάση και η χαμηλή διατμητική τάση επάγουν την υπενδοθηλιακή συσσώρευση λιπιδίων και μακροφάγων και αυξάνουν την έκφραση ενζύμων αποδόμησης του κολλαγόνου που ενέχονται στην διατατική αναδιαμόρφωση του αγγειακού τοιχώματος και την εξέλιξη των αρχόμενων αθηρωματικών πλακών σε ευάλωτες.
description: Purpose – Hypertension modifies the local hemodynamic environment inducing high tensile stress on the arterial wall. The mechanisms which are responsible for the pro-atherosclerotic effect of hypertension are not well known. The aim of the current study was to investigate the hypothesis that high tensile stress and low endothelial shear stress induce inflammation and matrix-degrading enzyme production in coronary atherosclerotic plaques, thereby promoting the evolution of high-risk plaques. Methods and Results – We performed our studies in 8 patients and 24 hyperlipidemic, diabetic swine, in which the coronary arteries were reconstructed in space by fusing intravascular ultrasound with biplane angiography. Local tensile stress and endothelial shear stress were calculated in the reconstructed arteries at baseline and correlated with plaque progression and composition at follow-up. We demonstrated in man that atherosclerosis progresses in regions with high tensile stress at baseline. We also found in swine that high tensile stress and low endothelial shear stress blunt the endothelial cell coverage, increase the subendothelial accumulation of lipids and inflammatory cells, augment the production of matrix-degrading enzymes and promote the internal elastic lamina fragmentation and excessive expansive remodeling, thereby determining the evolution of an early atherosclerotic lesion to a high-risk plaque. Conclusions – This study provides novel findings concerning the pro-atherosclerotic effect of hypertension and local hemodynamic factors. High tensile stress and low endothelial shear stress augment inflammation, matrix-degrading enzyme production, internal elastic lamina fragmentation and excessive expansive remodeling, thereby promoting the evolution of early coronary atherosclerotic lesions into high-risk plaques