Aneuryzma břišní aorty (AAA) je trvalé, místní rozšíření nebo vyklenutí břišní aorty větší než 30 mm nebo přesahující o 50 % normální průměr aorty . Většina AAA postihuje infrarenální segment aorty, proximálně od její bifurkace do společných ilických tepen.
AA patří mezi nejnáročnější kardiovaskulární onemocnění: jsou obvykle asymptomatické, přirozený průběh představuje pomalá progrese a ruptura je potenciálně život ohrožující s odhadovanou mortalitou 80 % u pacientů, kteří se dostanou do nemocnice, a 50 % u těch, kteří podstoupí urgentní operaci . V souladu s tím představuje detekce AAA před prasknutím a elektivní oprava hlavní pilíř léčby a bylo prokázáno, že komunitní programy ultrazvukového screeningu významně snižují úmrtnost na AAA u mužů ve věku 65-79 let .
Prevalence asymptomatických AAA se pohybuje mezi 4 a 8 % a je šestkrát vyšší u mužů než u žen. Roční incidence nových diagnóz je v západní populaci 0,4-0,7 %, což odpovídá přibližně 2,5-6,5 AAA na 1000 osoboroků . V asijské populaci je incidence přibližně desetkrát nižší. Incidenci významně ovlivňuje také věk, přičemž po 65. roce věku se riziko zvyšuje o 40 % každých 5 let. Studie prediktivního modelování naznačila přítomnost více než jednoho milionu osob s AAA ve Spojených státech .
Mechanismy, které stojí za vznikem a progresí AAA, jsou pravděpodobně multifaktoriální a roli hrají jak získané rizikové faktory, tak genetické pozadí.
Kouření je považováno za nejsilnější proměnnou spojenou s AAA a délka kouření je dokonce důležitější než počet denně vykouřených cigaret . Druhým nejdůležitějším rizikovým faktorem je pozitivní rodinná anamnéza. Studie dvojčat naznačují, že podíl variance připadající na genetické vlivy může činit až 70 % a přítomnost postiženého příbuzného prvního stupně je spojena s přibližně dvojnásobným zvýšením rizika vzniku AAA u daného jedince . Ačkoli dědičnost významně přispívá, vývoj AAA je geneticky komplexní a pravděpodobně se na něm podílejí spíše geny náchylnosti než kauzální mutace jednoho genu . Byly zjištěny genetické asociace, které mohou poskytnout vhled do patogeneze AAA, ale využití genetických variant dosud nepokročilo do klinické praxe k identifikaci rizikových jedinců .
Dalšími dobře definovanými proměnnými spojenými s AAA jsou pokročilý věk, mužské pohlaví, kavkazská rasa, centrální obezita, vysoká míra konzumace alkoholu, přítomnost jiných aneuryzmat velkých cév a ateroskleróza . Hypertenze je běžně uváděna jako rizikový faktor, ale jakákoli souvislost je slabá. Souvislost mezi hladinami plazmatických lipidů a AAA nevedla napříč studiemi ke konzistentním výsledkům. Bylo prokázáno, že diabetes mellitus má protektivní vliv jak na náchylnost k AAA, tak na jejich růst .
Byly rovněž identifikovány faktory spojené s rupturou AAA. Nejpřijatelnějším prediktorem je maximální průměr AAA: odhadované roční riziko ruptury je menší než 1 % u AAA o průměru 50 mm a postupně se zvyšuje se zvětšující se velikostí až na 30 % a více u AAA o průměru nad 80 mm . Rychlost růstu AAA, ženské pohlaví a kouření představují další podmínky významně související s rizikem ruptury. Vysoký krevní tlak může mít dále nezávislý vliv prostřednictvím hemodynamických účinků na stěnu aorty .
V aktuálním čísle časopisu Journal of Internal Medicine Dr. Langenskiöld a jeho kolegové zjistili, že vyšší hladiny neutrofilů a lymfocytů v séru jsou spojeny s přítomností ultrazvukem zjištěného AAA nezávisle na stavu kouření a dalších potenciálních rizikových faktorech u 65letých mužů účastnících se screeningového programu AAA ve Švédsku . Tato zjištění rozšiřují představu, že AAA jsou pravděpodobně ohniskem systémového onemocnění, a poskytují užitečné poznatky o základní patofyziologii.
Mezi hlavní procesy podílející se na vzniku degenerativních AAA patří zánět, oxidační stres, proteolýza a biomechanické namáhání stěny. Složitá a sehraná řada dynamických dějů vede ke ztrátě strukturální integrity a dilataci všech vrstev aortální stěny v důsledku apoptózy hladkých svalových buněk, redukce elastinu a kompenzačního ukládání kolagenu (obr. 1) .
Značkou vzniku AAA je intenzivní zánětlivá reakce. Infiltrace neutrofily a makrofágy je konzistentním patologickým nálezem a důležitou součástí pokračujícího zánětu u AAA . Tyto buňky hrají klíčovou roli v produkci cytokinů a chemokinů i v odstraňování buněčných zbytků. Makrofágy mohou také přímo ovlivňovat funkci buněk hladkého svalstva . B i T lymfocyty jsou v aneuryzmatických tkáních poměrně hojné a bylo prokázáno, že jejich deplece zmírňuje vznik AAA na zvířecích modelech . Existuje však další vrstva složitosti, protože různé podtypy lymfocytů mohou mít protichůdné role a nerovnováha mezi pro- a protizánětlivými fenotypy může určovat progresi onemocnění . V souladu s tím byly u jedinců s asymptomatickým AAA pozorovány vyšší hladiny zánětlivých pomocných T lymfocytů, zatímco regulační T lymfocyty vedly k ochraně prostřednictvím sekrece protizánětlivých cytokinů se stabilizačním účinkem, jako je interleukin-10 a transformující růstový faktor-β . V epidemiologických studiích byl vyšší celkový počet bílých krvinek spojen s ultrazvukovou detekcí asymptomatického AAA a incidencí hospitalizace pro AAA a u pacientů s AAA byly prokázány zvýšené hladiny vysoce citlivého C-reaktivního proteinu a dalších zánětlivých biomarkerů .
Matrixové metaloproteinázy (MMP) představují všudypřítomnou superrodinu strukturně příbuzných endopeptidáz závislých na zinku, které jsou schopny degradovat jakoukoli složku extracelulární matrix, a tím přispívat k remodelaci cév . Jsou přítomny za fyziologických podmínek v cévní stěně, ale jsou výrazně nadměrně exprimovány ve tkáni AAA. Disproporce v aktivitě MMP a jejich inhibitorů upřednostňuje degradaci strukturálních proteinů a je zodpovědná za snížené množství elastinu, kolagenu a glykosaminoglykanů v aneuryzmatické tkáni .
Infiltrační imunitní buňky, především makrofágy a neutrofily, mohou aktivitou myeloperoxidázy a nikotinamidadenindinukleotidfosfátoxidázy produkovat velké množství reaktivních forem kyslíku (ROS) a kyseliny chlorné, které způsobují oxidační stres a poškození buněk a tkání . Hladké svalové buňky mohou také přispívat k tvorbě ROS v reakci na stimulaci pulzním stresem, tumor nekrotizujícím faktorem nebo angiotenzinem. Dalšími zdroji ROS jsou indukovatelná syntáza oxidu dusnatého, cyklooxygenáza, xantinoxidáza a mitochondriální metabolismus . Současně dochází k dysregulaci antioxidačních systémů a ke zvýšení lokálních a systémových hladin ROS. Pozoruhodné je, že exprese enzymů určených k eliminaci ROS, jako je kataláza, superoxiddismutáza, glutathionperoxidáza a glutathionreduktáza, je snížena ve tkáni zvířecích modelů AAA a v séru a cirkulujících polymorfonukleárních buňkách získaných od pacientů s AAA . Patologické účinky nadbytku ROS vyplývajícího z nerovnováhy v tvorbě a clearance zahrnují indukci prozánětlivých genů, apoptózu a zvýšenou expresi a aktivaci MMP .
Byl také prokázán příčinný vztah mezi systémem renin-angiotenzin a vznikem AAA, přičemž angiotenzin-II je schopen podporovat mnoho výše popsaných buněčných mechanismů .
V posledních desetiletích došlo k obrovskému pokroku v poznání patobiologie AAA. Absence jakékoli specifické, mechanisticky podložené terapeutické strategie však podtrhuje, že naše znalosti nejsou zdaleka úplné a je třeba vykonat ještě mnoho experimentální a klinické práce . Translační propast mezi množstvím preklinických úspěchů a klinických neúspěchů naznačuje, že dostupné zvířecí modely mohou být jen částečně reprezentativní pro lidské procesy a neidentifikované kritické faktory je třeba ještě objevit . Odpovědi na tyto otázky a řešení neuspokojených klinických potřeb budou vyžadovat spolupráci napříč obory s cílem integrovat informace z epidemiologických, genetických, genomických, molekulárně biologických a bioinženýrských studií v experimentálním a humánním prostředí . S ohledem na heterogenitu těchto proměnných, jejich vzájemné interakce a rozšiřující se nárůst dostupných údajů je umělá inteligence kandidátem na to, aby přispěla k budoucímu pokroku v této oblasti . V tomto ohledu je třeba podporovat vzájemné obohacování mezi komunitami věd o živé přírodě a informatiky. Vývoj vícerozměrných algoritmů zahrnujících molekulární, buněčné a zobrazovací znaky by mohl pomoci identifikovat skupiny pacientů s vysokým rizikem vzniku a růstu AAA, předpovídat rupturu a disekci AAA a případně řídit klinické rozhodování u jednotlivých pacientů.