Этиология аневризмы грудной аорты

05 Марта в 14:42 1950 0


Процесс старения аорты происходит на протяжении всей жизни. Он затрагивает все сегменты аорты и начинается с увеличения диаметра просвета аорты в детском и подростковом возрасте (рис. 1). Старение аорты зависит от пола (рис. 2). Во взрослом возрасте размер аорты зависит от физической работы и нагрузки. При дальнейшем старении ригидность сосудистой стенки увеличивается вследствие структурных изменений, вызываемых склерозом аорты. 

К факторам риска относят артериальную гипертензию, гиперлипидемию, сахарный диабет и курение. В стенке аорты увеличивается содержание коллагена и липидов, а также откладывается кальций. Толщина стенки аорты увеличивается до верхнего предела нормы в 7 мм. В результате нарастает пульсовое давление и повышается скорость распространения пульсовой волны, что приводит к уменьшению кровоснабжения органов, в частности диастолического кровоснабжения миокарда. Дальнейшее развитие склероза аорты характеризуется утолщением интимы, образованием бляшек с развитием язв и тромбов. 

Изменение размера сегментов аорты в течение жизни человека: корень аорты, восходящая аорта, дуга аорты/нисходящая аорта, перешеек аорты, диафрагма. Источник (с разрешения): Hager A., Kaemmerer H., Rapp-Bernhardt U. et al. Diameters of the thoracic aorta throughout life as measured with helical computed tomography // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2002. - Vol. 123. - P. 1060-1066.
Рис. 1. Изменение размера сегментов аорты в течение жизни человека: корень аорты, восходящая аорта, дуга аорты/нисходящая аорта, перешеек аорты, диафрагма. 
Источник (с разрешения): Hager A., Kaemmerer H., Rapp-Bernhardt U. et al. Diameters of the thoracic aorta throughout life as measured with helical computed tomography // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2002. - Vol. 123. - P. 1060-1066.

Нормальные значения диаметра семи сегментов аорты в зависимости от пола человека: среднее значение ± стандартное отклонение. Источник (с разрешения): Hager A., Kaemmerer H., Rapp-Bernhardt U. et al. Diameters of the thoracic aorta throughout life as measured with helical computed tomography // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2002. - Vol. 123. - P. 1060-1066.
Рис. 2. Нормальные значения диаметра семи сегментов аорты в зависимости от пола человека: среднее значение ± стандартное отклонение. 
Источник (с разрешения): Hager A., Kaemmerer H., Rapp-Bernhardt U. et al. Diameters of the thoracic aorta throughout life as measured with helical computed tomography // J. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2002. - Vol. 123. - P. 1060-1066.

Возникновение аневризмы восходящей аорты в течение некоторого времени рассматривали как проявление стертой формы синдрома Марфана - наследственного заболевание, при котором обычно не затрагивается дуга аорты; кроме того, в 1% случаев у больных выявляют двустворчатый АК. При оценке 21 417 операций у 161 больного расслаивающей аневризмой аорты двустворчатый АК выявляли в десять раз чаще, чем в контрольной группе, и его обнаруживали в 6-10% всех расслоений. У больных с двустворчатым АК в девять раз выше риск возникновения расслаивающей аневризмы, чем у больных с трехстворчатым АК. Кроме того, у больных с сужением аорты также увеличена распространенность двустворчатого АК. У больных с двустворчатым АК увеличен диаметр восходящей аорты. 

Когда-то считали, что такие аневризмы возникали из-за "постстенозированного расширения" восходящей аорты. Однако даже у молодых больных с полноценно работающим двустворчатым АК выявляют расширение аорты. Кистозное перерождение медии - общий признак расширения аорты при целом ряде состояний, включая двустворчатый АК. У 75% больных с двустворчатым АК, которым выполнили протезирование АК, при исследовании биопсийного материала обнаружили кистозный некроз медии восходящей аорты по сравнению с 14% больных с трехстворчатыми АК, подвергавшихся подобной хирургической операции. 

Предполагают, что снижение механической прочности стенки аорты у людей с двустворчатым АК связано с недостатком фибриллина-1 в эмбриональном периоде. По сравнению с группой лиц с трехстворчатым АК, в стенке аорты у больных с двустворчатым АК выявляют большую инфильтрацию лимфоцитами и более выраженный апоптоз гладкомышечных клеток; это позволяет предположить, что стенки аневризм, связанных с двустворчатым АК, могут быть более слабыми, чем при типичных аневризмах. 

Медиа аорты состоит из гладкомышечных клеток и белков внеклеточного матрикса, прежде всего эластина и коллагена. Правильное соотношение гладкомышечных клеток и белков внеклеточного матрикса имеет большое значение для поддержания функциональных свойств аорты, в особенности ее механической растяжимости током крови. Нарушения метаболизма, приводящие к избыточному разрушению внеклеточного матрикса, могут вызывать нарастающее снижение прочности стенки аорты с последующим возникновением выпячивания или разрыва. 

Другой механизм связан с матриксными металлопротеиназами (это семейство состоит более чем из 20 цинк-зависимых протеолитических ферментов), которые влияют на метаболизм внеклеточного матрикса и ремоделирование стенки аорты, что может иметь значение при развитии истинных и расслаивающих аневризм. У больных с заболеваниями грудной аорты выявляют повышенную экспрессию матриксной металлопротеиназы-9 (рис. 3). Таким образом, неудивительно, что ее ген (ММП-9) в настоящее время активно изучают, а полиморфизм гена (аллель 8202A/G) связан с аневризмой грудной аорты, хотя функциональное значение этого аллеля в экспрессии матриксной металлопротеиназы-9 требует дальнейшего изучения. 

Иммуногистология и окрашивание увеличенной экспрессии ММП-2 и ММП-9, а также пониженной экспрессии ТИМП-1 и ТИМП-4, особенно в сосудистой ткани больного с аневризмой грудной аорты по сравнению со случаем расслоения аорты (исходное увеличение ×200). Источник (с разрешения): Ince H., Nienaber C.A. Etiology, pathogenesis and management of thoracic aortic aneurysm // Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. - 2007. - Vol. 4. - Vol. 418-427.
Рис. 3. Иммуногистология и окрашивание увеличенной экспрессии ММП-2 и ММП-9, а также пониженной экспрессии ТИМП-1 и ТИМП-4, особенно в сосудистой ткани больного с аневризмой грудной аорты по сравнению со случаем расслоения аорты (исходное увеличение ×200). 
Источник (с разрешения): Ince H., Nienaber C.A. Etiology, pathogenesis and management of thoracic aortic aneurysm // Nat. Clin. Pract. Cardiovasc. Med. - 2007. - Vol. 4. - Vol. 418-427.

Возникновение аневризмы грудной аорты обычно связано с наличием генетических нарушений. Как известно, существуют три основные наследственные болезни, которые вызывают заболевания аорты: синдром Марфана, синдром Элерса-Данло-Русакова и другие семейные формы заболеваний соединительной ткани. Большинство случаев - "переходные" формы, которые отражают существующее в настоящее время неполное понимание генетических нарушений, связанных с заболеваниями аорты. 


При классическом фенотипе синдрома Марфана выявляют расширение корня аорты и кистозное перерождение медии, которые предшествуют возникновению аневризмы. К настоящему времени установлено более 125 точечных мутаций гена фибриллина-1 (FBN-1). Распространенность синдрома составляет 1 на 5000, что соответствует 6-9% всех случаев расслаивающей аневризмы. Неуклонное расширение аорты выявляют у 50% больных детского возраста, страдающих синдромом Марфана. В одном из исследований, включавшем 76 больных (средний возраст 30 лет), самую большую скорость расширения (0,2 см в год) выявили в корне аорты. К осложнениям заболевания относят аневризму аорты, аортальную недостаточность вследствие расширения аортальных колец и расслаивающую аневризму аорты. Другие семейные формы аневризмы грудной аорты выявили приблизительно у 20% из 1600 больных. 

Аннуло-аортальная эктазия возникает у 5-10% больных, подвергшихся операции по замене АК. Она связана со сцепленными с полом семейными генетическими нарушениями, характеризующимися, по всей видимости, генетической неоднородностью. Возникновение аневризм инфраренального отдела брюшной аорты в возрасте до 60 лет считают редкостью. Эти изменения часто сочетаются с заболеваниями проксимальной части аорты. Распространенность заболевания у мужчин старше 50 лет составляет 5%. Предположительно, что семейные случаи преимущественно возникают у женщин, тогда как мужчины с такими поражениями имеют более молодой возраст. Описана генетическая мутация. 

Аневризма грудной аорты и/или расслаивающая аневризма грудной аорты могут возникать при наследственных заболеваниях соединительной ткани, таких как вышеупомянутые фибриллинопатии (синдром Марфана и синдром Элерса-Данло-Русакова). Семейные случаи расслаивающей аневризмы грудной аорты считают более сложным и неоднородным заболеванием, причем в их возникновении играют этиологическую роль по меньшей мере три локуса: 11q23.2-q24 (AAT-1), 5q13-14 (AAT-2) и 3p24-25 (AAT-3). 

При патологоанатомическом исследовании выявляют типичное кистозное перерождение медии аорты, мукоидное вещество и разрушение эластических волокон (рис. 4). Разрушение эластических волокон, отложение мукополисахаридоподобного вещества и кистозные нарушения обнаружены при синдроме Марфана, а также при аннуло-аортальной эктазии. Это приводит к ослаблению прочности стенки сосуда и последующему его расширению. Касательное напряжение на стенке сосуда (W) можно вычислить согласно закону Лапласа для тонкостенных структур: 
W = P×r/2×h, 
где P - давление, r - радиус, h - толщина стенки. 

Препарат аневризмы аорты (гистологический вид структуры стенки аорты с мукоидным перерождением медии и разрывом эластических волокон).
Рис. 4. Препарат аневризмы аорты (гистологический вид структуры стенки аорты с мукоидным перерождением медии и разрывом эластических волокон).

Артериальная гипертензия, истончение стенки сосуда и расширение аорты - наиболее важные факторы, увеличивающие напряжение в стенке, приводящее к разрыву или расслоению аорты. Диаметр аорты - показатель риска, но он не всегда увеличен. При заболеваниях соединительной ткани расширение аорты сверх нормальных пределов возникает в 40% случаев, хотя при других формах такая степень расширения обнаружена только в 10% случаев. Критическая точка разрыва (рис. 5) составляет 6 см для восходящей аорты и 7 см для нисходящей аорты. Когда эта точка достигнута, в 30% случаев расширения восходящей аорты и в 40% случаев расширения нисходящей аорты происходит разрыв или расслоение. Ежегодный риск возникновения осложнений можно рассчитать следующим образом: 
Ln = -21,055+0,0093 (возраст) +0,842 (боль) +0,643 (диаметр нисходящей аорты) +0,405 (диаметр брюшной аорты). 

Влияние размера аорты на суммарную частоту встречаемости осложнений аневризмы аорты в течение жизни. Ось Y - частота встречаемости осложнений (разрыв/расслоение); ось X - размер аорты; A - восходящая аорта (длина 6 см), Б - нисходящая аорта (длина 7 см). Источник (с разрешения): Elefteriades J.A. Natural history of thoracic aortic aneurysms: indications for surgery, and surgical versus nonsurgical risks // Ann. Thorac. Surg. - 2002. - Vol. 74. - P 1877-1880.
Рис. 5. Влияние размера аорты на суммарную частоту встречаемости осложнений аневризмы аорты в течение жизни. Ось Y - частота встречаемости осложнений (разрыв/расслоение); ось X - размер аорты; 
A - восходящая аорта (длина 6 см), Б - нисходящая аорта (длина 7 см). 
Источник (с разрешения): Elefteriades J.A. Natural history of thoracic aortic aneurysms: indications for surgery, and surgical versus nonsurgical risks // Ann. Thorac. Surg. - 2002. - Vol. 74. - P 1877-1880.

Склероз грудной и брюшной аорты недостаточно определяют повышенный риск возникновения аневризм. У больных с наиболее выраженным атеросклеротическим поражением аорты утолщение стенки брюшной аорты наименьшее. Курение увеличивает скорость роста на 15-20%. 

Ослабление механической прочности стенки аорты может быть вызвано также и воспалением. Это может возникать как следствие инфекционных заболеваний или системных васкулитов. Хорошо известен аортит, возникающий при сифилисе, а также инфицировании Staphylococcus aureus. Синдром Кавасаки проявляется возникновением большей частью ограниченных аневризм, а при сифилисе может происходить распространенное утолщение стенки аорты и образование аневризмы восходящей аорты; при этом могут также возникать пенетрирующие язвы. 

Риск разрыва возрастает с увеличением диаметра аорты. В стенке аневризмы накапливаются воспалительные клетки и повышается уровень цитокинов, которые могут способствовать увеличеннию выработки матриксных металлопротеиназ макрофагами и гладкомышечными клетками. Существует строгая зависимость между степенью инфильтрации стенки клетками и активацией матриксных металлопротеиназ. Болезнь Бехчета, как и другие формы васкулитов, может скорее приводить к развитию ограниченной аневризмы и перфорации, чем к расслаивающей аневризме. Распространенность синдрома Кавасаки составляет 135 на 100 тыс. детей и 8-17 на 100 тыс. детей младше 5 лет. Чаще всего возникает аневризма венечной артерии, но также могут быть вовлечены другие сосуды. При гигантоклеточном артериите могут возникать аневризмы грудной и брюшной аорты. Использование кокаина и амфетаминов также может приводить к истончению стенки аорты и возникновению аневризмы. 

При стенозе аорты возможно развитие постстенотических аневризм, которые могут увеличиваться даже после имплантации искусственного АК. После такой операции 2-4% больным выполняют повторное хирургическое вмешательство на корне аорты. Еще одна важная причина возникновения аневризм - травмы, в особенности автомобильные, полученные после торможения на высокой скорости движения; в 95% случаев при этом повреждается перешеек аорты, причем около 15-20% смертельных исходов у таких больных связаны с травмой аорты.

Christoph A. Nienaber, Ibrahim Akin, Raimund Erbel и Axel Haverich
Заболевания аорты. Травмы сердца и аорты
Похожие статьи
показать еще
 
Сердечно-сосудистая хирургия