Zwężenie zastawki mitralnej: dlaczego mechanizmy reumatyczne i zwyrodnieniowe to nie to samo

Naukowcy z University of California, Irvine oraz Jefferson Health w Filadelfii zidentyfikowali fundamentalne różnice strukturalne i czynnościowe pomiędzy dwiema głównymi przyczynami zwężenia zastawki mitralnej. Zwężenie to prowadzi do ograniczenia przepływu krwi przez serce. Uzyskane wyniki podważają obecnie stosowane podejścia diagnostyczne i mogą pomóc klinicystom w bardziej precyzyjnym dostosowywaniu decyzji terapeutycznych u rosnącej populacji pacjentów.

Badanie, opublikowane na łamach Journal of the American Heart Association, łączyło trójwymiarową ultrasonografię serca z modelowaniem laboratoryjnym dostosowanym do indywidualnych danych pacjentów. Wykazano, że zwężenie zastawki mitralnej spowodowane zwapnieniem pierścienia mitralnego (mitral annular calcification, MAC) różni się pod względem budowy oraz dynamiki przepływu krwi od reumatycznego zwężenia zastawki mitralnej, które stanowi podstawę wielu obecnie obowiązujących standardów diagnostycznych.

Autorzy badania podkreślają, że stosowanie kryteriów diagnostycznych opracowanych dla choroby reumatycznej może prowadzić do niedoszacowania lub błędnej charakterystyki zwężenia mitralnego związanego z MAC, co potencjalnie wpływa na decyzje kliniczne i dobór leczenia.

Zwapnienie pierścienia mitralnego dotyczy szacunkowo 8–15% populacji ogólnej i częściej występuje u osób starszych, pacjentów z przewlekłą chorobą nerek oraz u chorych z wywiadem napromieniania klatki piersiowej.

Pomimo stosunkowo dużej częstości występowania, zwężenie zastawki mitralnej związane z chorobą zwyrodnieniową zastawki nie zostało dotąd dobrze scharakteryzowane. W praktyce klinicznej jest ono często oceniane przy użyciu schematów opracowanych dla reumatycznej choroby serca, mimo istotnych różnic między tymi jednostkami, zwłaszcza w zakresie budowy zastawki i ograniczeń przepływu krwi.

„Przez dekady zwężenie zastawki mitralnej oceniano według jednego, uniwersalnego schematu” – podkreśla starszy współautor badania, prof. Arash Kheradvar z UC Irvine, profesor nauk radiologicznych, inżynierii biomedycznej i medycyny. „Tymczasem zwężenie związane z MAC zachowuje się inaczej. Struktura zastawki jest odmienna, wzorce przepływu krwi są inne, a zależność pomiędzy anatomią a ciężkością zwężenia nie podlega tym samym regułom”.

Zespół badawczy zastosował dwuetapową strategię. W pierwszym etapie przeanalizowano dane z trójwymiarowej przezprzełykowej echokardiografii 70 pacjentów, wykonując szczegółowe pomiary umożliwiające porównanie zdrowych zastawek mitralnych z zastawkami dotkniętymi zwężeniem reumatycznym oraz zwężeniem związanym z MAC.

W drugim etapie wykorzystano druk 3D do stworzenia indywidualnych, silikonowych modeli zastawek – zdrowych, reumatycznych oraz dotkniętych zwapnieniem pierścienia mitralnego. Modele te oceniano w symulatorze przepływu sercowego, który odtwarza warunki panujące wewnątrz ludzkiego serca. Takie kontrolowane środowisko pozwoliło na wyizolowanie wpływu geometrii zastawki na przepływ krwi i gradienty ciśnień – czynników trudnych do jednoznacznej interpretacji w rutynowych badaniach obrazowych.

W porównaniu z reumatycznym zwężeniem zastawki mitralnej, zwężenie związane z MAC charakteryzowało się:
mniejszymi całkowitymi wymiarami zastawki i zmniejszoną objętością,
odmiennym ruchem płatków zastawki oraz przemieszczeniem punktów zawiasowych w kierunku koniuszka serca,
nieproporcjonalnie wysokimi gradientami ciśnienia przez zastawkę,
większą utratą energii kinetycznej podczas przepływu krwi,
unikalnymi wzorcami przepływu pomimo relatywnie większej geometrycznej powierzchni ujścia zastawki.

„Uderzające jest to, że u pacjentów ze zwężeniem związanym z MAC obrazowanie może sugerować stosunkowo prawidłową wielkość ujścia zastawki, podczas gdy gradienty ciśnienia i straty energii wskazują na znacznie cięższą niedrożność” – zauważa starszy współautor badania, prof. Gregg Pressman z Jefferson Health. „Ta rozbieżność pomiędzy anatomią a hemodynamiką pomaga wyjaśnić, dlaczego konwencjonalne progi diagnostyczne zawodzą w tej populacji”.

Uzyskane wyniki mają bezpośrednie implikacje kliniczne. Autorzy podkreślają konieczność ostrożnego stosowania kryteriów diagnostycznych opartych na chorobie reumatycznej u pacjentów ze zwężeniem mitralnym związanym z MAC oraz wskazują na pilną potrzebę opracowania specyficznych dla tej jednostki kryteriów diagnostycznych i zaleceń postępowania.

Szczegółowa charakterystyka strukturalna i hemodynamiczna może również stanowić podstawę do rozwoju przyszłych terapii przezcewnikowych i chirurgicznych dostosowanych do zwężenia związanego z MAC. Wiele obecnie stosowanych strategii interwencyjnych projektowano z myślą o chorobie reumatycznej i mogą one nie uwzględniać w pełni odmiennej anatomii oraz hemodynamiki obserwowanej w zwapnieniowym zwężeniu zastawki.

Należy również podkreślić, że zwapnienie pierścienia mitralnego jest uznawane za marker uogólnionego ryzyka sercowo-naczyniowego i wiąże się z niekorzystnymi rokowaniami, w tym zwiększonym ryzykiem udaru mózgu oraz śmiertelności całkowitej.

Pierwszym autorem pracy jest Mohammad Saber Hashemi, który realizował to badanie jako stażysta podoktorski w UC Irvine, a obecnie jest adiunktem na Kansas State University. Współautorami są także Peter Abdelmaseeh oraz Atif Nehvi z Jefferson Health. Badanie było częściowo finansowane przez National Institutes of Health (National Heart, Lung, and Blood Institute) oraz National Science Foundation.

Źródło: Journal of the American Heart Association, Two Faces of Mitral Stenosis: Uncovering Structural and Hemodynamic Signatures of Rheumatic and Mitral Annular Calcification–Induced Disease
DOI: http://dx.doi.org/10.1161/JAHA.125.045018