Anevrismul de aortă abdominală (AAA) este o dilatare sau o umflătură permanentă, locală a aortei abdominale mai mare de 30 mm sau care depășește cu 50% diametrul aortic normal . Majoritatea AAA-urilor afectează segmentul infrarenal al aortei, proximal față de bifurcația sa în arterele iliace comune.
AAA se numără printre cele mai dificile afecțiuni cardiovasculare: sunt în general asimptomatice, progresia lentă reprezintă istoria naturală, iar ruptura este potențial amenințătoare de viață, cu o rată de mortalitate estimată de 80% la pacienții care ajung la spital și de 50% la cei supuși unei intervenții chirurgicale de urgență . În consecință, detectarea AAA înainte de ruptură și repararea electivă reprezintă pilonul principal al tratamentului, iar programele de screening cu ultrasunete la nivelul comunității s-au dovedit a reduce semnificativ mortalitatea cauzată de AAA la bărbații cu vârste cuprinse între 65 și 79 de ani .
Prevalența AAA asimptomatice variază între 4% și 8% și este de șase ori mai mare la bărbați decât la femei. Incidența anuală a noilor diagnostice este de 0,4-0,7% în populațiile occidentale, ceea ce corespunde la aproximativ 2,5-6,5 AAA la 1000 de persoane/an . Incidența este de aproximativ 10 ori mai mică în populațiile asiatice. Vârsta are, de asemenea, un impact semnificativ asupra incidenței, iar riscul crește cu 40% la fiecare 5 ani după vârsta de 65 de ani. Un studiu de modelare predictivă a sugerat prezența a peste un milion de persoane din Statele Unite cu un AAA .
Mecanismele care stau la baza dezvoltării și progresiei AAA sunt probabil multifactoriale și atât factorii de risc dobândiți, cât și fondul genetic joacă un rol.
Fumatul este recunoscut ca fiind cea mai puternică variabilă asociată cu AAA, iar durata fumatului este chiar mai importantă decât numărul de țigări fumate zilnic . Al doilea cel mai important factor de risc este un istoric familial pozitiv. Studiile pe gemeni sugerează că proporția de varianță atribuibilă efectelor genetice poate fi de până la 70%, iar faptul de a avea o rudă de gradul întâi afectată este asociat cu o dublare aproximativă a riscului individului de a dezvolta AAA . Deși ereditatea contribuie în mod semnificativ, dezvoltarea AAA este complexă din punct de vedere genetic și este probabil ca genele de susceptibilitate, mai degrabă decât mutațiile cauzale ale unei singure gene, să fie implicate . Asociațiile genetice au fost identificate și pot oferi informații despre patogeneza AAA, dar utilizarea variantelor genetice nu a progresat încă în practica clinică pentru a identifica persoanele cu risc .
Vârsta înaintată, sexul masculin, rasa caucaziană, obezitatea centrală, nivelurile ridicate de consum de alcool, prezența altor anevrisme ale vaselor mari și ateroscleroza sunt alte variabile bine definite asociate cu AAA-urile . Hipertensiunea arterială este frecvent citată ca factor de risc, dar orice relație este slabă. Asocierea dintre nivelurile lipidelor plasmatice și AAA nu a rezultat consecventă în toate studiile. Diabetul zaharat s-a dovedit a fi protector atât împotriva susceptibilității, cât și a creșterii AAA-urilor .
Au fost identificați, de asemenea, factori asociați cu ruptura AAA-urilor. Diametrul maxim al AAA este cel mai acceptat predictor: riscul anual estimat de ruptură este mai mic de 1% pentru AAA cu un diametru de 50 mm și crește progresiv odată cu mărirea dimensiunii până la 30% și mai mult pentru AAA cu diametrul de peste 80 mm . Rata de creștere a AAA, sexul feminin și fumatul reprezintă alte condiții legate în mod semnificativ de riscul de ruptură. Tensiunea arterială ridicată poate avea, de asemenea, un impact independent prin efectele hemodinamice asupra peretelui aortic .
În numărul curent al Journal of Internal Medicine, Dr. Langenskiöld și colegii săi au constatat că nivelurile mai ridicate de neutrofile și limfocite serice au fost asociate cu prezența unui AAA detectat cu ultrasunete, independent de statutul de fumător și de alți potențiali factori de risc în rândul bărbaților în vârstă de 65 de ani care au participat la un program de screening pentru AAA în Suedia . Aceste constatări extind noțiunea conform căreia AAA sunt susceptibile de a fi reprezentarea focală a unei boli sistemice și oferă informații utile cu privire la fiziopatologia de bază.
Principalele procese implicate în dezvoltarea AAA-urilor degenerative includ inflamația, stresul oxidativ, proteoliza și stresul biomecanic al peretelui. O serie complexă și orchestrată de evenimente dinamice duce la pierderea integrității structurale și la dilatarea tuturor straturilor peretelui aortic ca urmare a apoptozei celulelor musculare netede, a reducerii elastinei și a depunerii compensatorii de colagen (figura 1) .
Un semn distinctiv al formării AAA este răspunsul inflamator intens. Infiltrarea neutrofilelor și a macrofagelor este o constatare patologică constantă și o componentă importantă a inflamației continue în AAA . Aceste celule joacă un rol esențial în producerea de citokine și chemokine, precum și în eliminarea resturilor celulare. Macrofagele pot, de asemenea, influența în mod direct funcția celulelor musculare netede . Atât limfocitele B, cât și limfocitele T sunt relativ abundente în țesuturile anevrismale, iar depleția lor s-a dovedit a atenua AAA în modelele animale . Cu toate acestea, există straturi suplimentare de complexitate, deoarece diferite subtipuri de limfocite pot avea roluri opuse, iar un dezechilibru între fenotipurile pro- și antiinflamatorii poate determina evoluția bolii . În conformitate, niveluri mai ridicate de celule T helper inflamatorii au fost observate la persoanele cu AAA asimptomatic, în timp ce celulele T reglatoare au avut ca rezultat protecția prin secreția de citokine antiinflamatorii cu efecte stabilizatoare, cum ar fi interleukina-10 și factorul de creștere transformant-β . În studiile epidemiologice, un număr mai mare de celule albe totale din sânge a fost asociat cu detectarea cu ultrasunete a AAA asimptomatic și cu spitalizarea incidentală pentru AAA, iar la pacienții cu AAA au fost demonstrate niveluri crescute ale proteinei C reactive de înaltă sensibilitate și ale altor biomarkeri inflamatori .
Matrix metaloproteinazele (MMP) reprezintă o superfamilie omniprezentă de endopeptidaze dependente de zinc, legate structural, care sunt capabile să degradeze orice componentă a matricei extracelulare și, prin urmare, să contribuie la remodelarea vasculară . Acestea sunt prezente în condiții fiziologice în peretele vaselor, dar sunt supraexprimate în mod semnificativ în țesutul AAA. Disproporția în activitatea MMP-urilor și a inhibitorilor acestora favorizează degradarea proteinelor structurale și este responsabilă pentru cantitatea redusă de elastină, colagen și glicozaminoglicani din țesutul anevrismal .
Celulele imune care se infiltrează, în principal macrofagele și neutrofilele, pot produce o cantitate mare de specii reactive de oxigen (ROS) și acid hipocloros prin activitatea mieloperoxidazei și a nicotinamid adenină dinucleotidă dinucleotidă fosfat oxidază, care impun stresul oxidativ și provoacă leziuni asupra celulelor și țesuturilor . Celulele musculare netede pot contribui, de asemenea, la generarea de ROS ca răspuns la stimularea prin stres pulsatil, factor de necroză tumorală sau angiotensină. Alte surse de ROS sunt oxidul de azot sintetizat inductibil, ciclooxigenaza, xantina-oxidaza și metabolismul mitocondrial . Disreglarea sistemelor antioxidante coexistă și crește nivelurile locale și sistemice de ROS. În mod remarcabil, expresia enzimelor dedicate eliminării ROS, cum ar fi catalaza, superoxid dismutaza, glutation peroxidaza și glutation reductaza, este redusă în țesutul AAA din modelele animale și în serul și celulele polimorfonucleare circulante obținute de la pacienții cu AAA . Efectele patologice ale excesului de ERO care rezultă din dezechilibrul dintre generare și eliminare includ inducerea de gene proinflamatorii, apoptoză și creșterea expresiei și activării MMP-urilor .
A fost demonstrată, de asemenea, o relație de cauzalitate între sistemul renină-angiotensină și formarea AAA, angiotensina-II fiind capabilă să promoveze multe dintre mecanismele celulare descrise mai sus .
În ultimele decenii s-a înregistrat un progres enorm în înțelegerea patobiologiei AAA-urilor. Cu toate acestea, lipsa oricărei strategii terapeutice specifice, bazate pe mecanicism, subliniază faptul că cunoștințele noastre sunt departe de a fi complete și că mai sunt multe lucrări experimentale și clinice de făcut . Decalajul translațional dintre bogăția de succese preclinice și eșecurile clinice sugerează că modelele animale disponibile pot fi doar parțial reprezentative pentru procesele umane, iar factorii critici neidentificați trebuie să fie încă descoperiți . Pentru a răspunde la aceste întrebări și pentru a face față nevoilor clinice nesatisfăcute va fi nevoie de cooperare între discipline pentru a integra informațiile provenite din studii epidemiologice, genetice, genomice, de biologie moleculară și de bioinginerie în medii experimentale și umane . Ținând cont de eterogenitatea acestor variabile, de interacțiunile lor reciproce și de creșterea tot mai mare a datelor disponibile, inteligența artificială este candidată să contribuie la viitoarele progrese în acest domeniu . În acest sens, ar trebui promovată fertilizarea încrucișată între comunitățile de științe ale vieții și de informatică. Dezvoltarea de algoritmi multivariabili care să includă semnături moleculare, celulare și imagistice ar putea fi de ajutor pentru a identifica grupurile de pacienți cu risc ridicat de dezvoltare și creștere a AAA, pentru a prezice ruptura și disecția AAA și, în cele din urmă, pentru a ghida luarea deciziilor clinice pentru fiecare pacient în parte.