Co je příčinou aortální stenózy?

Během posledních 30 let se etiologie vad aortální chlopně změnila. Zatímco prevalence postreumatických lézí aortální chlopně se snížila z 30 na 18 % a frekvence chirurgické korekce bikuspidální aortální chlopně z 37 na 33 %, byl zaznamenán nárůst kalcifikující aortální stenózy z 30 na 46 %, zejména u osob starších 65 let.

Vrozená aortální stenóza

Vrozené vady aortální chlopně mohou zahrnovat: unicuspidální, bicuspidální nebo tricuspidální chlopně nebo přítomnost klenuté bránice.

Unikuspidální chlopeň způsobuje těžkou obstrukci již v kojeneckém věku a je příčinou úmrtí dětí mladších 1 roku.

Stenóza vrozené bikuspidální chlopně vede k turbulentnímu průtoku krve, což poškozuje cípy chlopně, což následně vede k fibróze, zvýšené rigiditě a kalcifikaci cípů a zúžení aortálního otvoru u dospělých.

Vrozeně malformovaná trikuspidální chlopeň se vyznačuje přítomností nestejně velkých cípů s projevy srůstu v komisurách, zatímco turbulentní průtok krve způsobený středně závažnou vrozenou vadou může vést k fibróze a nakonec ke kalcifikaci a aortální stenóze.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]

Získaná aortální stenóza

Revmatická aortální stenóza vzniká v důsledku zánětlivého procesu, doprovázeného srůstem komisur, vaskularizací cípků a fibrózního prstence, což vede k rozvoji marginální fibrózy. Následně se na obou površích cípků (ventrikulárním i aortálním) objevují kalcifikace a otvor aortální chlopně se zmenšuje a získává kulatý nebo trojúhelníkový tvar. Revmatické poškození chlopně je charakterizováno jak aortální stenózou, tak regurgitací. Na srdci jsou často diagnostikovány i další příznaky revmatického procesu, zejména poškození mitrální chlopně.

Kalcifikovaná aortální stenóza (CAS) vznikající u starších pacientů je způsobena jak mechanickým opotřebením chlopně, tak dlouhodobým zánětem s infiltrací cípů makrofágy a T-lymfocyty s následným ukládáním krystalů pyrofosforečnanu vápenatého ve fibrotickém prstenci, což vede k zúžení aortálního ústí a šíření do cípů aortální chlopně. Mezi příčiny zánětlivé reakce se nejčastěji uvádějí oxidovaný LPG (analogicky s aterosklerózou) a infekční agens (Chlamydia pneumoniae), které mohou sloužit jako spouštěče „reakce na poškození“ a tvořit primární „kalcifikační hnízda“. Pod vlivem aktivace markerů osteogeneze (konstitučně exprimovaných) a remodelace kolagenu v cípech aortální chlopně získávají myofibroblasty osteoblastické funkce. Dalším zdrojem osteogeneze endochondrálního typu mohou být pluripotentní mezenchymální buňky cirkulující v krevním řečišti a pronikající do tloušťky cípů aortální chlopně poškozením endoteliální vrstvy. Za těchto podmínek makrofágy a T-lymfocyty slouží jako faktory neoosteoklastické resorpce. Dalšími regulátory probíhajících procesů jsou vitamin D, parathormon a stav kostního metabolismu, které ve stáří procházejí významnými změnami, což vede k nedostatku vitaminu D, hyperparatyreóze a osteoporóze. Všechny výše uvedené faktory přispívají k tvorbě zralé kostní tkáně s přítomností mikrofraktur, funkční kostní dřeně a známek remodelace kosti v tloušťce cípů aortální chlopně, což nám umožňuje považovat kalcifikaci aortální chlopně u pacientů s CAS za regenerační, nikoli degenerativní proces.

Dalšími příčinami kalcifikující aortální stenózy jsou onemocnění doprovázená systémovou poruchou metabolismu vápníku, zejména Pagetova choroba (kostní forma), chronické selhání ledvin v konečném stádiu a alkaptonurie.

[ 8 ], [ 9 ]

Patofyziologie aortální stenózy

V reakci na mechanickou obstrukci, vypuzování krve a zvýšení systolického napětí stěny levé komory se vyvíjí její koncentrická hypertrofie, která vytváří dodatečný tlakový gradient na aortální chlopni, aniž by snižovala srdeční výdej, rozšiřovala dutinu levé komory a nebyla doprovázena klinickými příznaky. V průběhu času, vzhledem k heterogenní povaze hypertrofovaných myocytů a zvyšující se závažnosti mechanické obstrukce, dochází k selhání levé komory, způsobenému expanzí komor levých částí srdce a rozvojem žilní kongesce v plicním oběhu. V pozdních stádiích onemocnění se srdeční výdej, tepový objem a v důsledku toho i tlakový gradient snižují.

Pacienti s aortální stenózou se vyznačují negativní korelací mezi systolickým napětím stěny a ejekční frakcí (EF), což u některých pacientů způsobuje reflexní pokles ejekční frakce v důsledku „nekoordinovaného afterloadu“. V jiných případech je příčinou poklesu EF snížení kontraktility levé komory. Zvýšený afterload a změněná kontraktilita tak přispívají ke zhoršení systolické funkce levé komory.

Spolu se zvýšením obsahu kolagenu v myokardu, charakteristickým pro mnoho srdečních onemocnění, je aortální stenóza doprovázena změnou příčného pruhování, což vede ke zvýšení hmotnosti myokardu, zvýšení diastolické tuhosti a porušení diastolické funkce, v důsledku čehož je pro úplné naplnění komor levé komory zapotřebí vyšší intrakavitární tlak. Klinicky je to u pacientů s aortální stenózou spojeno s náhlým rozvojem epizod plicního edému bez zjevných provokujících faktorů.

Další znaky struktury myokardu u pacientů s těžkou aortální stenózou:

• neobvykle velká buněčná jádra;
• ztráta myofibril;
• mitochondriální shluky;
• přítomnost cytoplazmatických oblastí v buňkách bez kontraktilních elementů;
• proliferace fibroblastů a kolagenních vláken v intersticiálním prostoru.

Ischémie

U pacientů s aortální stenózou jsou na rozdíl od pacientů bez srdečního onemocnění absolutní hodnoty koronárního průtoku krve zvýšené, ale při přepočtu na hmotnost hypertrofované levé komory je lze považovat za normální. Další progrese hypertrofie levé komory může vést k poruše okysličení myokardu u pacientů s kritickou aortální stenózou i při absenci významných změn v koronárních tepnách. Substrátem ischemie myokardu u aortální stenózy, stejně jako u jiných srdečních onemocnění, je nerovnováha mezi spotřebou kyslíku a schopností jej dodávat.

Zvýšená potřeba kyslíku myokardu je způsobena:

• zvýšení hmotnosti myokardu v důsledku hypertrofie levé komory;
• zvýšené systolické napětí stěny levé komory;
• prodloužení doby potřebné k vypuzení krve z dutiny levé komory.

Zhoršené dodávání kyslíku koronárními tepnami je způsobeno:

• přebytek tlaku stlačujícího koronární tepny zvenčí nad perfuzním tlakem uvnitř koronárních cév;
• zkrácení diastoly.

Další faktory, které snižují perfuzi myokardu levé komory:

• relativní pokles hustoty kapilár;
• zvýšení enddiastolického tlaku v dutině levé komory, což vede ke snížení perfuzního tlaku v koronárních tepnách.