Vaskulární věk – od patofyziologie ke klinickému využití

Souhrn:
Pudil J. Vaskulární věk – od patofyziologie ke klinickému využití. Remedia 2020; 30: 111–114.
Odhad vaskulárního věku je jednou z možností, jak vyjádřit individuální kardiovaskulární riziko u pacienta. Vaskulární věk je definován jako stupeň arteriální tuhosti a změn morfologie cév nebo jako věk, v němž dosáhne kardiovaskulární riziko zdravého člověka stejné úrovně, jaké dosahuje aktuálně u vyšetřovaného pacienta. Parametr cévního věku se zatím nepoužívá ve velkých studiích, především vzhledem k absenci jeho přesné definice a heterogenitě metod jeho stanovení. V klinické praxi může být užitečný jako srozumitelný souhrn komplexních patofyziologických dějů probíhajících v cévní stěně. Největší význam stanovení vaskulárního věku spočívá v rovině preventivní.


Summary:
Pudil J. Vascular age – from patophysiology to clinical application. Remedia 2020; 30: 111–114.
An estimation of vascular age is one of the options to express individual cardiovascular risk in a patient. Vascular age is defined as the degree of arterial stiffness and vascular morphological changes or as an age when the cardiovascular risk of a healthy person reaches the same level as it reaches in a currently examined patient. Vascular age parameter is not yet used in large clinical studies, especially with regards to the absence of exact definition and the heterogenity of the methods of determination. In clinical practice, it may be useful as an understandable summary of complex patophysiological events occurring in vascular wall. The greatest importance of determining the vascular age lies on the preventive level.


Key words: vascular age, cardiovascular risk, vascular wall, patophysiological process.

Úvod

Odhad vaskulárního věku je jednou z možností, jak vyjádřit individuální kardiovaskulární riziko u pacienta, přesná definice pojmu však dosud není ustálená a existují minimálně dva různé přístupy k jeho stanovení. Setkáme se s definicí vaskulárního věku jednak jako stupně arteriální tuhosti a změn morfologie cév, jednak jako věku, v němž dosáhne kardiovaskulární riziko zdravého člověka stejné úrovně, jaké dosahuje nyní u vyšetřovaného [1]. Přestože zatím, i z důvodu nejednoznačné definice, nenašel cévní věk uplatnění jako zjišťovaný parametr ve velkých studiích, své místo v klinické praxi může mít. Je totiž jistým, lépe uchopitelným shrnutím komplexních patofyziologických dějů probíhajících v cévní stěně a působení ovlivnitelných i neovlivnitelných faktorů na ně.

Patofyziologie stárnutí cévní stěny

Změna cévní tuhosti, tedy ztráta elasticity tepenného systému, je nejtypičtějším projevem stárnutí cévního systému. Jedná se o komplexní jev determinovaný interakcí mezi změnami ve složení a vlastnostech cévní stěny (endoteliální dysfunkcí, změnou složení pojivové tkáně tepen) a mimocévními faktory (hemodynamickými silami, diabetem, neuroendokrinní stimulací) [2].

Endoteliální dysfunkce

Klíčovou funkcí endotelu je regulace vaskulárního tonu cestou syntézy oxidu dusnatého (NO), mimo to má však endotel i významnou roli v udržování trombotické rovnováhy, funkci bariérovou, protizánětlivou i neurohumorální [3]. Rozvoj endoteliální dysfunkce je spjat, kromě ztráty výše uvedených funkcí, především s alterací produkce NO. Oxidativní stres vede k oxidaci produkovaného NO, vzniklý ONOO^‒ (peroxynitrit) pak působí dále jako radikál a další oxidací snižuje aktivitu enzymu NO syntázy, která je klíčová právě pro další produkci vazodilatačního NO [4].

Změny ve složení cévní stěny

Extracelulární hmota všech tří vrstev tepny (intimy, medie i adventicie) je tvořena vláknitými proteiny kolagenem a elastinem, amorfními proteoglykany a glykoproteiny. S procesem stárnutí je spjata především remodelace cévní stěny způsobená změnou složení a struktury vláknitých proteinů [5]. Kombinace tlakového zatížení cévní stěny spolu s aktivací zánětu a zvýšením koncentrace jak imunoaktivních molekul, tak buněk (makrofágů, monocytů, transformovaných buněk hladké svaloviny) je pak hlavním motorem změn [6]. Vede mimo jiné k vychýlení rovnováhy produkce vláknitých proteinů směrem ke kolagenu, k destrukci správné struktury kolagenu i elastinu spojené s rozvojem velkého množství defektních proteinů ztrácejících svou strukturální a dynamickou funkci. Část hmoty je pak nahrazována i amorfními proteiny. Klíčovou roli zde hraje rodina enzymů matrixových metaloproteináz schopných štěpit jak kolagen, tak elastin. Tyto enzymy jsou aktivovány kromě změn genové exprese i imunoaktivními molekulami (tumor nekrotizující faktor alfa [TNFα], interleukin 1 [IL 1]), oxidovaným nízkodenzitním lipoproteinem (low density lipoprotein, LDL) a dalšími kyslíkovými radikály, turbulentním prouděním, ale i samy sebou v pozitivní zpětnovazebné smyčce [7‒9]. Běžící proces přestavby cévní stěny má tak tendenci se sám potencovat.

Mimocévní vlivy

Kromě zvýšené mechanické zátěže mají na cévní stěnu významný vliv i neuroendokrinní stimulace, příjem chloridu sodného (NaCl), glukóza a inzulin, přítomnost renální insuficience. Aktivace renin angiotenzin aldosteronové osy (RAAS), konkrétně zvýšená aktivita angiotenzinu II (AII) a aldosteronu, jednak dále stimuluje zánětlivou odpověď v cévní stěně (AII) [10], jednak podporuje hypertrofii hladkých buněk a další fibrotizaci cévní stěny (aldosteron) [11].

Zvýšený příjem NaCl má kromě potenciálu na navýšení intravaskulárního volumu a tím zvýšení mechanického stresu cév i přímý vliv na snížení produkce NO endotelem, na stimulaci vaskulárního tonu hladkými svalovými buňkami a na jejich hypertrofii [12,13]. Zároveň, často v závislosti na genetické predispozici jedince, vede i přímo k porušení rovnováhy syntézy kolagenu a elastinu [14].

Inzulinová rezistence v cévách má proliferativní efekt a opět (spolu s chronickou aktivací RAAS způsobenou hyperinzulinemií) vede k přestavbě cévní stěny [15]. Neenzymatická glykace proteinů akcelerovaná u diabetiků nejen hyperglykemií vede zase k rozrušení příčných spojení kola­gen­ních vláken (vznik AGEs – pokročilých produktů glykace), a v důsledku toho k dalšímu narušení mechanických vlastností pojivové tkáně [16].

Komplexní vliv na cévní stěnu má i renální insuficience – dochází ke zvýšené kalcifikaci extracelulární hmoty, k aktivaci RAAS se všemi důsledky na cévní stěnu, ke zvýšení mechanického stresu hypertenzí [17]. Při pokročilejší renální insuficienci pak dochází ke ztrátě elasticity kolagenních vláken vlivem reakcí s aldehydy, jejichž koncentrace jsou u uremických pacientů zvýšené [18].

Stanovení vaskulárního věku

Jednou z možností, jak vaskulární věk stanovit, je určit pro vyšetřovaného pacienta věk, v němž zdravý jedinec stejného pohlaví dle tabulek SCORE (metoda odhadu kardiovaskulárního rizika) dosáhne stejného kardiovaskulárního rizika [19]. Například vaskulární věk čtyřicetiletého kuřáka s vysokým normálním krevním tlakem a s celkovou hodnotou cholesterolu 5 mmol/l odpovídá věku 60 let. Slabinou tabulek SCORE je ovšem horní věková hranice, u rizikovějších pacientů se musíme spokojit s konstatováním, že jejich vaskulární věk je více než 65 let [20].

Další možností určení cévního věku je detekce strukturálních a funkčních změn tepen spojených se stárnutím. Existují v zásadě dvě metody, které vycházejí z výše uvedené patofyziologické představy o stárnutí cév. Jsou jimi měření šířky komplexu intima media (intima media thickness, IMT) a stanovení rychlosti propagace pulzní vlny tepenným systémem (pulse wave velocity, PWW). K oběma veličinám existují percentilové tabulky, z nichž je možno odečíst průměrný věk odpovídající hodnotě naměřené u vyšetřovaného pacienta.

Šířka komplexu intima media (IMT)

Přestavba pojivové tkáně cév a zvyšování objemu extracelulární hmoty v cévní stěně vede k rozšíření komplexu intima media. Duplexní sonografie karotických tepen pak umožňuje měření šíře tohoto komplexu (IMT) [21]. IMT větší než 0,9 mm značí zvýšené kardiovaskulární riziko. Ačkoliv existuje celá řada důkazů o korelaci zvětšující se IMT a kardiovaskulárního rizika [22] a s rozvojem automatizovaného měření IMT se omezila původní nespolehlivost výsledků, přídatný efekt IMT na stanovení individuálního rizika oproti modelu založenému na konvenčních rizikových faktorech je minimální. I proto není provádění vyšetření v rámci screeningu kardiovaskulárního rizika doporučeno v guidelines Evropské kardiologické společnosti (European Society of Cardiology) pro kardiovaskulární prevenci z roku 2016 [20].

Rychlost propagace pulzní vlny (PWV)

Rychlost propagace pulzní vlny jako odraz elasticity cévní stěny lze neinvazivně měřit ze zpoždění pulzní vlny za EKG kmitem R porovnávaným mezi dvěma oblastmi. Těmi jsou obvykle karotická a femorální tepna, tzv. karoticko femorální PWV je pak i zlatým standardem neinvazivního měření arteriální tuhosti [23]. Existuje několik systémů na měření PWV, ale nejrozšířenějším je ten, který je založen na detekci pulzové vlny aplanační tonometrií [24]. Za normální hodnoty mezi třicetiletými jedinci se považuje PWV mezi 8 a 9 m/s (v závislosti na použité metodě měření) [25‒27]. Z metaanalýz vyplývá, že zvyšující se PWV je asociována s kardiovaskulární morbiditou i mortalitou a je jejím, na konvenčních rizikových faktorech nezávislým, prediktorem [28,29].

Závěr – klinická praxe

Absence přesné definice vaskulárního věku a heterogenita metod stanovení významně limituje jeho význam pro objektivní posuzování stavu pacientů. Zároveň se tak pravděpodobně nedočkáme velkých studií využívajících cévní stáří jako sledovaný parametr. Největší význam stanovení vaskulárního věku spočívá v rovině preventivní. Stejné doporučené postupy, které zavrhují stanovení IMT k posouzení kardiovaskulárního rizika, doporučují v části intervence rizikových faktorů kognitivně behaviorální postup spolupráce s pacientem na osvojení si zdravého životního stylu (a to ve třídě doporučení I, s úrovní důkazů A) [20]. Hodnota vaskulárního věku pak může být pro pacienta srozumitelným ukazatelem cévního zdraví a může tak napomoci porozumění konceptu rizikových faktorů a jejich vlivu na patofyziologické procesy v cévní stěně.