Ateroskleroza - savremeni koncept patogeneze

[Bred]

 A new insight into the pathogenesis of atherosclerosis

Biserka Tirmen¹tajn-Jankoviæ
Zdravstveni centar Zajeèar, odeljenje nefrologije i hemodijalize
   
      
   Ateroskleroza je razbacani, èvorast oblik arterioskleroze, pojma kojim se obuhvataju sva vaskularna oboljenja sa zadebljanjem i otvrdnuæem arterijskog zida. Primarno nastaje u intimi abdominalne aorte, njenim velikim i ¹irokim ograncima, arterijama za donje ekstremitete, kao i koronarnim i cerebralnim arterijama (1). Karakteri¹e se akumulacijom ekstracelularnih i intracelularnih lipida, monocitno/makrofagnom infiltracijom, formiranjem penastih æelija, proliferacijom glatkih mi¹iænih æelija i akumulacijom vezivno-tkivnih proteina (2). Ranije opisivana kao degenerativna bolest, ateroskleroza se danas u literaturi opisuje sve èe¹æe kao hronièna inflamatorna bolest, u èijem razvoju uèestvuju humoralne i celularne imune reakcije.
Faktori koji podstièu aterogenezu

Po op¹te prihvaæenoj teoriji o reakciji na o¹teæenje, proces ateroskleroze zapoèinje o¹teæenjem endotelnih æelija razlièitog stepena, koje mo¾e biti izazvano brojnim noksama. Mada je denudacija endotelnih æelija inicijalno predlo¾ena kao prvi korak u aterogenezi, najnovija verzija ove hipoteze u prvi plan istièe endotelnu disfunkciju. Kao moguæi uzroci endotelne disfunkcije navode se povi¹eni nivoi LDL èestica, kao i njihova modifikacija; slobodni radikali izazvani pu¹enjem cigareta, hipertenzijom i diabetes mellitus-om; genetske alteracije; povi¹ene koncentracije homocisteina u plazmi; infektivni mikroorganizmi kao ¹to su Chlamydia pneumoniae i cytomegalovirus; ili kombinacije ovih i drugih faktora (1,3)
Endotelna disfunkcija koja rezultira iz o¹teæenja praæena je kompenzatornim odgovorima koji menjaju normalne homeostatske osobine endotela. Adhezivnost endotela u odnosu na leukocite i trombocite se poveæava, kao i endotelna permeabilnost. O¹teæenje takoðe indukuje ispoljavanje prokoagulantnih, umesto antokoagulantnih osobina endotela i obrazovanje vazoaktivnih molekula, citokina i faktora rasta. Ukoliko inflamatorni odgovor nije efikasan u neutralizaciji i uklanjanju uzroènih agenasa, on se nastavlja bez ogranièenja, stimuli¹uæi migraciju glatkih mi¹iænih æelija (GMÆ) u podruèje inflamacije i njihovu proliferaciju, te dovodeæi do zadebljanja arterijskog zida. Meðutim, zahvaljujuæi fenomenu "remodeliranja", zadebljanje zida se kompenzuje postepenom dilatacijom krvnog suda, tako da je u ovoj fazi lumen arterije jo¹ uvek nepromenjen. Granulociti su retko prisutni tokom bilo koje faze aterogeneze.Umesto toga, inflamatorni odgovor je posredovan makrofagima koji potièu iz monocita i specifiènim podtipovima T æelija (3).
Kontinuirana inflamacija rezultira daljim poveæanjem broja makrofaga i limfocita, koji migriraju iz krvi, umno¾avaju se unutar lezija i oslobaðaju hidrolitièke enzime, citokine, hemokine i faktore rasta koji doprinose daljem o¹teæenju. Nagomilavanje holesterola u makrofazima i glatkim mi¹iænim æelijama vremenom uzrokuje nastanak morfolo¹kih promena, tzv masnih taèaka i pruga na zidovima krvnih sudova. Ove promene tek neznatno su¾avaju lumen, ne uzrokuju klinièke simptome i reverzibilne su ukoliko se obnovi integritet endotela (1). Meðutim, ponavljana ili hronièna o¹teæenja endotela æe dovesti do daljeg nagomilavanja glatkih mi¹iænih æelija, makrofaga, lipida i vezivnog tkiva u intimi. Glatke mi¹iæne æelije sinteti¹u mukopolisaharide, kolagen i elastin, a makrofazi propadaju i iz njih izlaze faktori koji podstièu proliferaciju glatkih mi¹iænih æelija i fibroblasta, toksièni lipidi oksidirani u makrofazima i litièki lizozomalni enzimi, koji doprinose napredovanju ateroskleroze. Aterosklerotiène lezije se smatraju uznapredovalim kada je akumulacija lipida, æelija i komponenata matriksa udru¾ena sa strukturalnom dezorganizacijom, reparacijom i zadebljanjem intime, kao i deformitetom arterijskog zida (1,4).
Hiperholesterolemija i modifikovani lipidi i lipoproteini

Hiperholesterolemija udru¾ena sa povi¹enim nivoima aterogenih lipoproteina LDL i VLDL u krvi, vodi ka hroniènom prisustvu LDL èestica u arterijskom zidu. Ove LDL èestice mogu biti modifikovane oksidacijom, glikozilacijom (u dijabetesu), agregacijom, udru¾ivanjem sa proteoglikanima ili inkorporacijom u imune komplekse i smatraju se glavnim uzrokom o¹teæenja endotela i glatkih mi¹iæa koji le¾e ispod endotela (3). Njihova uloga u ¹irenju inflamatornog odgovora, u krajnjoj liniji se pripisuje stimulaciji replikacije makrofaga i podsticanju ulaska novih monocita na mesto lezije.
Kada LDL partikule penetriraju u intimu arterije, one bivaju zarobljene od glikozaminoglikana i izlo¾ene slobodnim radikalima iz susednih æelija(5). Oksidativna modifikacija LDL-a je ekstremno kompleksna, jer obuhvata oksidaciju svih klasa lipida (sterola, masnih kiselina u fosfolipidima, holesterolskih estara i triglicerida) i proteinskih èestica(6). Povezana je sa formiranjem brojnih visokoreaktivnih molekula, kao ¹to su lipidni peroksidi, lyso-PC, oksisteroli, i aldehidi, koji interakcijom sa susednim æelijama, mogu uzrokovati nespecifiènu aktivaciju pri ni¾im koncentracijama ili æelijsku smrt pri vi¹im koncentracijama (5). Time se obja¹njava uloga oksidirane LDL (oxLDL) u sledu dogaðaja, koji obuhvata aktivaciju endotelnih æelija, privlaèenje monocita iz cirkulacije, adherenciju za endotelne æelije i prodor u subendotelne slojeve zida, gde se diferenciraju u makrofage i eventualno, postaju penaste æelije. Sama oxLDL je hemotaktièki agens za monocite i T æelije, koje se redovno nalaze u aterosklerotiènim lezijama(6). Poveæana adhezija monocita za vaskularni endotel uslovljena je dejstvom oxLDL na oslobaðanje hemotaktièkih faktora kao ¹to su MCP-1 (monocyte chemoattracant protein-1) i M-CSF (macrophage colony-stimulating factor) , trombocitnog aktivirajuæeg faktora -PAF (platelet -activating factor), leukotriena, kao i ekspresijom leukocitnih adhezivnih molekula i receptora za PAF (6,7). Ostali proaterogeni efekti oxLDL na endotelne æelije ukljuèuju indukciju ekspresije faktora rasta za glatke mi¹iæe, indukciju formiranja superoksid anjona i apoptozu endotelnih æelija. Humani endotelni receptor koji posreduje preuzimanje oxLDL pripada C tipu familije lektina -LOX-1 (lectinlike oxLDL receptor-1) i nedavno je kloniran (2).
Sposobnost oxLDL da indukuje akumulaciju holesterola u makrofagima bila je njegova prva opisana proaterogena osobina i poslu¾ila je kao osnova za hipotezu da oksidacija LDL-a mo¾e biti va¾an korak u procesu aterogeneze. Naime, oksidativno modifikovane LDL èestice u arterijskom zidu, vezuju se za specifièna mesta na povr¹ini makrofaga, koja su identifikovana kao "scavenger" receptori klase A (SRA) i koja posreduju u preuzimanju i degradaciji izmenjenih LDL èestica (. Uklanjanje i sekvestracija modifikovanih LDL èestica su va¾ni delovi inicijalne, protektivne uloge makrofaga u inflamatornom odgovoru, èime se minimiziraju efekti LDL na endotelne i glatke mi¹iæne æelije. Meðutim, makrofagi ne poseduju regulatorne mehanizme nadzora nad ulaskom holesterola iz LDL èestica, pa postaju prepunjeni holesterolskim estrima i pretvaraju se u tzv penaste æelije (1).
Utvrðeno je da oxLDL èestica poseduje mitogena svojstva i zahvaljujuæi tome, sposobna je da indukuje rast makrofaga. Nakon preuzimanja oxLDL posredstvom SRA, nastaje aktivacija protein-kinaze C i sledstvena sekrecija GM-CSF (granulocyte-monocyte colony-stimulating factor).U aterosklerotiènim lezijama, ova GM-CSF produkcija mo¾e igrati va¾nu ulogu u pripremi rasta makrofaga, u saradnji sa ostalim citokinima.Pored ove proliferativne uloge, nedavno je pokazano da SRA posreduju u rezistenciji makofaga na apoptozu. Isto tako, demonstrirano je da faktori koji stimuli¹u kolonije ( M-CSF i GM-CSF) i oxLDL podstièu ekspresiju PPAR-? (peroxisome proliferator-activated receptor- ?) u primarnim makrofagima i monocitnim æelijskim linijama. Aktivacija PPAR-? (koji inaèe modifikuje aktivnost makrofaga) inhibira aktivaciju NF-?B i stoga, redukuje inflamatorni odgovor (.
Sa druge strane, nedvosmisleno je utvrðeno da inflamatorni odgovor duboko utièe na kretanje lipoproteina unutar arterijskog zida. Medijatori inflamacije, kao ¹to su TNF? (tumor necrosis factor ?) , IL-1 (interleukin-1) i M-CSF poveæavaju vezivanje LDL za endotel i glatke mi¹iæne æelije i poveæavaju transkripciju gena za LDL-receptore. Posle vezivanja za scavenger receptore in vitro, modifikovana LDL inicira seriju intracelularnih dogaðaja, koji ukljuèuju indukciju urokinaze i inflamatornih citokina, kao ¹to je IL-1. Na taj naèin, zahvaljujuæi prisustvu ovih lipida, u arteriji se mo¾e odr¾avati zaèarani krug inflamacije, modifikacije lipoproteina i dalje inflamacije (3).
Homocistein

Odranije je poznato da bolesnici sa homozigotnim defektom enzima neophodnih za metabolizam homocisteina, kao ¹to su cistation beta sintetaza ili metilentetrahidrofolat reduktaza, jo¹ u detinjstvu razvijaju te¹ke aterosklerotiène promene, a mnogi od njih do¾ivljavaju prvi infarkt miokarda veæ u dobi od 20 godina. Homocistein je toksièan za endotel, deluje protrombotièki, poveæava produkciju kolagena i smanjuje raspolo¾ivost azot oksida, ¹to obja¹njava povezanost visokih koncentracija homocisteina u plazmi sa uznapredovalom aterosklerozom. Meðutim, blago povi¹ene koncentracije homocisteina u plazmi su pronaðene i kod mnogih ljudi bez enzimskih defekata u metabolizmu homociteina. Utvrðeno je da ovi bolesnici imaju poveæani rizik od simptomatske ateroskleroze koronarnih, perifernih i cerebralnih arterija (3).
Hipertenzija

Koncentracija angiotenzina II, koji je glavni produkt sistema renin-angiotenzin, èesto je poveæana kod bolesnika sa hipertenzijom; angiotenzin II je sna¾an vazokonstriktor.Pored toga ¹to uzrokuje hipertenziju, doprinosi aterogenezi stimulacijom rasta glatkih mi¹iæa. Angiotenzin II se ve¾e za specifiène receptore na glatkim mi¹iæima, ¹to rezultira aktivacijom fosfolipaze C i praæeno je poveæanjem intracelularne koncentracije kalcijuma, kontrakcijom glatkih mi¹iæa, poveæanom sintezom proteina i hipertrofijom glatkih mi¹iæa. Takoðe se poveæava lipoksigenazna aktivnost u glatkim mi¹iæima, koja mo¾e poveæati inflamaciju i oksidaciju LDL. Hipertenzija takoðe ima proinflamatorna dejstva, jer poveæava formiranje vodonik-peroksida i slobodnih radikala kao ¹to su superoksid anjon i hidroksilni radikali u plazmi. Ove supstance redukuju produkciju azot-oksida u endotelu, poveæavaju leukocitnu adheziju i poveæavaju perifernu rezistenciju. Na taj naèin, formiranje slobodnih radikala posreduje izvesne efekte i hipertenzije i hiperholesterolemije (3).
Infekcija

Nedavni napredak u baziènoj nauci, ustanovio je fundamentalnu ulogu inflamacije u posredovanju svih faza ateroskleroze, od inicijacije procesa, preko progresije do superponiranih trombotièkih komplikacija. Zato se o¹teæenje krvnog suda i pridru¾eni inflamatorni odgovor na o¹teæenje, danas navode kao esencijalne komponente aterogeneze. Meðutim, "okidaèi" koji iniciraju i odr¾avaju inflamatorni proces, jo¹ uvek nisu sa sigurno¹æu identifikovani. Mnogi istra¾ivaèi veruju da oksidisani LDL i heat -shock proteins (HSPs) mogu izazvati inflamatorni odgovor i doprineti tinjajuæoj inflamaciji u aterosklerotiènom plaku Pojedini autori razmatraju moguænost autoimunog o¹teæenja zida krvnog suda antitelima koja se razvijaju kao odgovor na prisustvo ovih proteina. Drugi potencijalni kandidat, koji je predmet rastuæeg interesa zbog sposobnosti da indukuje i inflamatorni i autoimuni odgovor, jeste infekcija (9,10).
Èinjenice koje govore u prilog kauzalne uloge infekcije u patogenezi ateroskleroze, zasnivaju se na dokazima o prisustvu infektivnih agenasa unutar zida aterosklerotiènog krvnog suda ( prvo, cytomegalovirus, kasnije Chlamydia pneumoniae) i na seroepidemiolo¹kim studijama koje demonstriraju povezanost patogen-specifiènih IgG antitela i ateroskleroze (CMV, Herpes simplex virus tip 1 i 2, C. pneumoniae, Helicobacter pylori, hepatitis A virus)(11). Moguæe je da prisustvo infektivnog agensa (CMV i Chlamydia pneumoniae) u aterosklerotiènoj leziji, nastaje usled direktne infekcije zida krvnog suda patogenom koji nakon toga perzistira u latentnom stanju, produkujuæi abortivnu infekciju ili se replicirajuæi na niskom nivou. Alternativna moguænost je da mijelomonociti èine rezervoar virusa, pri èemu cirkuli¹uæi monociti deluju kao vektori koji dopremaju viruse do mesta vaskularnog o¹teæenja ili inflamacije.
Dodatni dokazi u prilog kauzalnosti, demonstriraju uticaj infektivnih agenasa na celularne i molekularne promene koje pogoduju razvoju ateroskleroze. Tako, pojedini infektivni agensi (CMV) mogu stimulisati celularnu proliferaciju inhibicijom tumorskog supresorskog gena p53 ili poveæanom sekrecijom faktora rasta, odnosno poveæanom ekspresijom receptora za faktore rasta. Takoðe, CMV infekcija inhibira apoptozu u humanim endotelnim æelijama, poveæava migraciju GMÆ iz medije i adventicije u neointimu i doprinosi akumulaciji lipida, poveæanim preuzimanjem oksidisane LDL preko klase A scavenger receptora(10). Infektivni agensi mogu sudelovati u razvoju endotelne disfunkcije, promenom fenotipa endotelnih æelija iz normalnog antikoagulantnog u prokoagulantni i pogor¹anjem endotel-zavisnog vazodilatatornog odgovora (12). Konaèno, CMV infekcija u GMÆ vodi razvoju slobodnih kiseoniènih radikala i mo¾e pojaèati ekspresiju citokina, hemokina i adhezivnih molekula na povr¹ini æelije (10).
Infekcija ne mora uèestvovati u patogenezi ateroskleroze mehanizmima koji zahtevaju lokalno prisustvo patogena u zidu krvnog suda. Naime, infekcija izaziva i èitav spektar sistemskih efekata, ukljuèujuæi promene u cirkulatornom nivou citokina, reaktanata akutne faze, belih krvnih zrnaca i odgovora posredovanih imunim sistemom, kao ¹to je poveæanje antitela usmereno na invaziju patogena. Razlièiti su mehanizmi putem kojih sistemski inflamatorni odgovor mo¾e ispoljiti efekte na o¹teæeni zid krvnog suda.
Molekularna mimikrija se predla¾e kao mehanizam odgovoran za razvoj autoimunih bolesti i rezultira u pokretanju imunog odgovora usmerenog na sopstvene proteine. Koncept molekularne mimikrije zahteva infekciju patogenima koji sadr¾e homologe sekvence peptida sa proteinima domaæina. U tom sluèaju, imuni odgovor, mada pokrenut invazijom patogena i usmeren na antigene patogena, mo¾e unakrsno reagovati i sa tkivima domaæina, koja pokazuju homologiju u aminokiselinskim sekvencama sa stranim antigenom. Npr, neke studije su povezale poveæanu prevalencu periodontalne bolesti sa poveæanom prevalencom ateroskleroze. Kod bolesnika sa gingivitisom , pronaðen je znaèajno povi¹en nivo specifiènih pljuvaènih IgA antitela protiv HSP65 iz mikobakterija. Meðutim, HSP65 iz mikobakterija je visoko homolog sa humanim HSP60. Istra¾ivaèi su pretpostavili da stimulisana produkcija IgA antitela na unakrsno reaktivni antigen mo¾e doprineti gingivitisu, kao ¹to mo¾e doprineti autoimuno-indukovanom aterosklerotiènom procesu (11).
Razlièiti cirkuli¹uæi faktori koji potièu iz patogena ili su stimulisani patogenima, mogu izazvati promene u monocitima/makrofagima koje mogu biti proaterogene ili mogu èak doprineti nestabilnosti plaka. Tako, lipopolisaharidi koji potièu iz bakterija i HSP(humani ili iz chlamydia) indukuju sekreciju tkivnog necrosis factora-? iz makrofaga , citokina koji stimuli¹e ekspresiju adhezivnih molekula na endotelnim æelijama. Ovi cirkuli¹uæi faktori takoðe stimuli¹u ekspresiju interleukina (IL)-1, mRNA i IL-6 u endotelnim æelijama i glatkim mi¹iænim æelijama i preferencijalno stimuli¹u endotelne æelije da eksprimiraju E-selectin i ICAM-1 (intercelullar adhesion molecule-1). Svi pomenuti citokini: TNF-?, IL-1, IL-6 i ICAM-1 su povezani u aterogenezi. Pored toga, lipopolisaharidi i HSP takoðe stimuli¹u sekreciju matrix metaloproteinaza, koje zahvaljujuæi kapacitetu da razgraðuju vezivno tkivo, mogu doprineti rupturi plaka (10).
Mada se povi¹eni cirkuli¹uæi nivo C-reaktivnog proteina (CRP) obièno posmatra kao sistemski marker inflamacije, neke studije su ispitivale moguæu kauzalnu ulogu ovog reaktanta akutne faze u aterogenezi. Npr, demonstrirano je da se CRP lokalizuje u blizini terminalnog kompleksa komplementa u intimi ranih humanih aterosklerotiènih lezija, ¹to je dovelo do pretpostavke da CRP aktivira komplement i da aktivacija komplementa implicira u razvoju aterosklerotiènog plaka. Direktni proaterosklerotièni i proinflamatorni efekat CRP-a je bar delimièno posredovan endotelinom-1 i interleukinom-6 i ispoljava se poveæanom ekspresijom ICAM-1, VCAM-1 (vascular-cell adhesion molecule-1) i E-selektina, poveæanom produkcijom MCP-1 i poveæanim preuzimanjem LDL u makrofagima (13,14). Direktna protrombotièka uloga CRP-a u patogenezi koronarne ateroskleroze i njenim akutnim komplikacijama, ogleda se u indukciji monocitno/makrofagnog tkivnog faktora (TF)(15).
Iako su mnoge epidemiolo¹ke studije do sada pokazale da je seropozitivnost na izvesne infektivne agense povezana sa poveæanim rizikom od kardiovaskularne aterosklerotiène bolesti, mo¾e se zapaziti da rezultati razlièitih studija nisu bili uvek konzistentni. Moguæe obja¹njenje ove diskrepance bi bilo da doprinos prethodne infekcije kardiovaskularnoj aterosklerotiènoj bolesti zavisi od kapaciteta domaæina da suprimira inflamatornu aktivnost patogena. U prilog ove pretpostavke govore sledeæe èinjenice: a) neke osobe seropozitivne na CMV imaju poveæane nivoe CRP-a, ali kod drugih je CRP unutar normalnog ranga. b) najvi¹a prevalenca kardovaskularne aterosklerotiène bolesti pojavljuje se u podgrupi sa kombinovanom CMV seropozitivno¹æu i povi¹enim nivoom CRP-a.Drugo moguæe obja¹njenje za diskrepancu u seroepidemiolo¹kim studijama je povezano sa tipom imunog odgovora domaæina na infekciju, u kom sluèaju bi humoralni ili celularni imuni odgovor odreðivao da li æe odreðeni patogen doprineti razvoju aterosklerotiène lezije kod odreðenog domaæina (10).
Inflamatorni procesi u ranoj fazi aterogeneze

Interakcija izmeðu endotelnih æelija, monocita i T æelija
Na pojedinim delovima arterija kao ¹to su ogranci, bifurkacije i krivine, nastaju karakteristiène promene u krvnom protoku koje se manifestuju smanjenim hemodinamskim stresom i poveæanom turbulencijom. U ovim podruèjima, na endotelu se formiraju specifièni molekuli odgovorni za adherenciju, migraciju i akumulaciju monocita i T-æelija. Adhezivni molekuli na endotelnim æelijama obuhvataju nekoliko selektina, intercelularne adhezivne molekule (ICAM) i vaskularne æelijske adhezivne molekule (VCAM), koji funkcioni¹u kao receptori za integrine i glikokonjugate na monocitima i T æelijama. Aktivacija monocita i T-æelija vodi up-regulaciji receptora na njihovoj povr¹ini, kao ¹to su mucin-like molekuli koji ve¾u selektine, integrini koji ve¾u adhezivne molekule iz superfamilije imunoglobulina i receptori koji ve¾u hemotaktiène molekule. Ove ligand-receptor interakcije dalje aktiviraju mononuklearne æelije, indukuju æelijsku proliferaciju i poma¾u u definisanju i lokalizaciji inflamatornog odgovora na mestu lezije. Adherencija monocita i T æelija se mo¾e pojaviti posle poveæanja u jednom ili vi¹e adhezivnih molekula, koji mogu delovati sinergièno sa hemotaktiènim molekulima, kao ¹to su MCP-1, osteopontin, IL-8 ili modifikovane LDL èestice (3).
Znaèajna je uloga koju sekretorne GMÆ imaju u mononuklearnoj æelijskoj infiltraciji arterijskog zida. Kada se aktiviraju putem citokina, kao ¹to je TNF-?, endotelne æelije ispoljavaju specijalizovane adhezivne receptore [E- i P-selektine i vaskularni æelijski adhezivni molekul-1 (VCAM-1)], èija eksperesija nije zabele¾ena u zdravim humanim arterijama. Sekretorne GMÆ generi¹u nekoliko agenasa koji mogu podstaæi mononuklearnu æelijsku infiltraciju u arterijski zid. One oslobaðaju potentne hemotaktiène faktore, kao ¹to su IL-8 i MCP-1, i proinflamatorne citokine kao ¹to su TNF-? i IL-1, koji indukuju ekspresiju adhezivnih molekula i leukocitnih hemotaktiènih faktora na endotelnim æelijama. Nedavno je utvrðeno je da kokultura GMÆ i endotelnih æelija, priprema endotelne æelije, poveæavajuæi njihovu osetljivost na proinflamatorne citokine, kao ¹to je TNF-?, koji mo¾e biti prisutan u sistemskoj cirkulaciji u relativno niskoj koncentraciji. Priprema endotelnih æelija se pripisuje citokinu TGF-ß (transforming growth factor ß), koji se proteolitièki aktivira u biolo¹ki aktivnu formu putem serinske proteaze plazmina. Parakrina interakcija izmeðu GMÆ i endotelnih æelija ima potencijal da amplifikuje regrutovanje leukocita ka mestu ustanovljenog ateroma i da egzacerbira inflamatorni proces koji le¾i u osnovi progresije bolesti (16).

Glatke mi¹iæne æelije - migracija i proliferacija
Rano u genezi aterosklerotiènog plaka, glatke mi¹iæne æelije (GMÆ) u mediji, podvrgnute mitogenoj stimulaciji, menjaju fenotip, gube kontraktilne elemente i stièu sposobnost da se repliciraju i migriraju unutar arterijskog zida. One vr¹e invaziju intime, gde doprinose progresivnoj hiperplaziji intime usled ekscesivne replikacije i talo¾enja fibroznog vezivno-tkivnog matriksa. Neointimalna hiperplazija, podstaknuta abnormalnom proliferacijom i migracijom GMÆ, posredovana je kompleksnom interakcijom brojnih faktora rasta, citokina, lipoproteina i lipida. Faktori koji se oslobaðaju iz trombocita, ali i citokini osloboðeni iz hroniènih inflamatornih æelija, ukljuèujuæi T æelije i makrofage, koji su prisutni u svim fazama aterogeneze mogu stimulisati oslobaðanje citokina i faktora rasta iz istih ili obli¾njih æelija i na taj naèin igrati kljuènu ulogu u aterogenezi (17).
Bazièni fibroblastni faktor rasta (bFGF- basic fibroblast growth factor),npr, mo¾e inicirati proliferaciju GMÆ, dok trombocitni faktor rasta ( PDGF- platelet derived-growth factor) mo¾e uzrokovati poslediènu migraciju GMÆ ka intimi(18) Pokazano je da lisofosfatidilholin (lyso-PC), polarni fosfolipid koji se akumulira u oksidativno modifikovanoj LDL mo¾e indukovati migraciju GMÆ verovatno u kombinaciji sa PDGF ili ET-1 i da lyso-PC indukuje migraciju GMÆ bar delimièno usled oslobaðanja endogenog bFGF. Konverzija fosfatidilholina u lyso-PC tokom oksidativne modifikacije u arterijskom zidu mo¾e doprineti koronarnoj aterogenezi. (19).
Intimalna proliferacija i akumulacija matriksa pojavljuje se pod uticajem PDGF, TGF-ß, angiotenzina II i/ IGF-1 (insuline-like growth factor-1) (18). TGF-ß stimuli¹e preuzimanje L-arginina u glatkim mi¹iænim æelijama i usmerava njegov metabolizam ka L-ornitinu, ¹to rezultira produkcijom stimulatora rasta poliamina i integralnog konstituenta kolagena L-prolina (20). IGF osovina ispoljava dejstvo na aterosklerozu kroz efekte na rast GMÆ, migraciju i sintezu ekstracelularnog matriksa u aterosklerotièom plaku (21), dok je defekt u protektivnom mehanizmu IGF osovine odgovoran za poveæanu apoptozu GMÆ i nestabilnost plaka (22). Angiotenzin II verovatno posredstvom mitogen-aktivirane proteinske kinaze izaziva rast i migraciju GMÆ (23). Proinflamatorni citokini IL-1ß, IL-4, IL-8 mogu takoðe indukovati migraciju i proliferaciju GMÆ stimulacijom lipoksigenaznog puta metabolizma arahidonske kiseline (17). Gubitak inhibitora faktora rasta, kao ¹to su azot-oksid iz endotelnih æelija i heparan-sulfat proteoglikan, takoðe mo¾e doprineti migraciji i proliferaciji glatkih mi¹iænih æelija posle o¹teæenja (18).
Danas se s pravom istièe da je hronièna inflamacija arterijskog zida osnovna karakteristika ateroskleroze, dok se citokini smatraju modulatorima inflamatornih dogaðaja koji se pojavljuju tokom svih faza ateroskleroze. S obzirom da su GMÆ najzastupljenije æelije aterosklerotiènog tkiva, pretpostavilo se da, pored leukocita, one mogu biti znaèajan izvor citokina u arterijskom zidu.Poznato je da neki faktori vezani za aterosklerozu pojaèavaju produkciju citokina u glatkim mi¹iænim æelijama, npr oksidativno modifikovani LDL ili trombin. Nedavno je demonstrirana sposobnost angiotenzina da izazove inflamatorni odgovor u GMÆ stimulacijom produkcije citokina i aktivacijom nuklearnog faktora ?B (24). Sliènu sposobnost pokazao je 5-hidroksitriptamin (serotonin) poveæavajuæi sintezu IL-6, bar delimièno putem protein kinaze C, u kulturi glatkih mi¹iænih æelija. Interleukin-6 je multifunkcionalni proinflamatorni citokin, koji se proizvodi u GMÆ i izaziva njihovu kontrakciju i proliferaciju. Pored toga, IL-6 utièe na druge komponente aterosklerotiène lezije, monocite/makrofage i endotelne æelije, indukcijom izvesnih faktora, kao ¹to su vaskularni endotelni faktor rasta (VEGF - vascular endothelial growth factor) i monocitni hemotaktièni protein -1 (MCP-1) (25). IL-6 je moæan stimulator reakcije akutne faze, va¾an aktivator limfocita i induktor produkcije kolagena i glikozaminoglikana u fibroblastima. Produkcija IL-6 koristi se kao marker proinflamatornog potencijala glatkih mi¹iænih æelija (24).

Monociti i imunitet
Adherencija monocita za promenjene endotelne æelije i njihova transendotelna migracija u arterijski zid, gde ostaju u obliku makrofaga, verovatno su najranije æelijske abnormalnosti u aterogenezi.
U procesu regrutovanja i migracije monocita na mesto inflamacije, hemotaksa nesumnjivo igra va¾nu ulogu i do sada je opisano vi¹e molekula koji ispoljavaju hemotaktiènu aktivnost na monocite: komponenta komplementa C5a, leukotrien B4, TNF-?, 12-hidroksieikosatetraenoièna kiselina i monocitni hemotaktièni protein-1 (MCP-1). MCP-1 se produkuje u razlièitim æelijama arterijskog zida ( endotelnim æelijama, fibroblastima i GMÆ). Stimulusi za produkciju MCP-1 ukljuèuju minimalno modifikovane LDL èestice, i citokine kao ¹to su IL-1, TNF, INF-? i M-CSF (26). Pored sna¾ne hemotaktièke aktivnosti, podsticanja transmigracije i emigracije cirkuli¹uæih monocita u tkivo, MCP-1 ispoljava i druge efekte na monocite, ukljuèujuæi indukciju anjona superoksida i ekspresiju razlièitih proinflamatornih gena. Ekspresija MCP-1 na leukocitima, predominantno makrofagima, uticala je na poveæanje broja makrofaga i dalje potenciranje imunog odgovora, akumulacijom oksidiranih lipida i ekspresijom integrina (27).
Makrofagi su sto¾erne æelije u inflamatornom procesu udru¾enom sa tkivnim o¹teæenjem, pre svega zbog potenciranja inflamatornog odgovora usled produkcije razlièitih inflamatornih medijatora. Oni su "èistaèi" i antigen-prezentujuæe æelije; sekretuju hemokine, citokine (kao ¹to su TNF-?, IL-1 i TGF-ß), faktore koji reguli¹u rast (kao ¹to je PDGF, TGF- ß, bFGF i IGF-1), reaktivne kiseoniène radikale i proteolitièke enzime (naroèito metaloproteinaze). Sami monociti podstièu dodatnu adherencu monocita i migraciju iz vaskularnog prostora na mesto inflamacije (27).Visok afinitet IGF receptora, tip I, na povr¹ini makrofaga omoguæava da sIGF modulira koncentraciju makrofaga na mestu o¹teæenja. Humani makrofagi takoðe sinteti¹u i sekretuju IGF-I i neke od vezujuæih proteina (IGF BP). IGF-1 sekretovan unutar aterosklerotiène lezije je va¾an za monocitnu hemotaksu, aktivaciju i oslobaðanje citokina (tj, TNF-?). Verovatno je da IGF koji potièe iz makrofaga poveæava preuzimanje i degradaciju LDL, kao i brzinu esterifikacije holesterola u makrofagima (21).
U poèetku se mislilo da su jedine æelije koje proliferi¹u tokom ekspanzije aterosklerotiène lezije glatke mi¹iæne æelije. Meðutim, replikacija makrofaga poreklom iz monocita i T æelija je verovatno od jednake va¾nosti. Kontinuirani ulazak, pre¾ivljavanje i replikacija mononuklearnih æelija u leziji zavisi delimièno od faktora kao ¹to su M-CSF i GM-CSF za monocite, a IL-2 za limfocite. Kontinuirano izlaganje M-CSF-u dozvoljava makrofagima pre¾ivljavanje in vitro i omoguæava umno¾avanje unutar lezije. Nasuprot tome, inflamatorni citokini kao ¹to su INF-? pod izvesnim uslovima deluju na monocite, indukujuæi programiranu æelijsku smrt (apoptozu). Ako se ovo de¹ava in vivo makrofagi bivaju ukljuèeni u nekrotièku sr¾, karakteristiènu za uznapredovale, komplikovane lezije (3).
Aktivirani makrofagi eksprimiraju antigene klase II histokompatibilnosti kao ¹to je HLA-DR koji im omoguæava da prezentuju antigene T limfocitima. S obzirom da su CD4 i CD8 æelije prisutne u lezijama u svim fazama procesa, razumljiva je pretpostavka da su æelijski posredovani imuni odgovori ukljuèeni u aterogenezu. T æelije se aktiviraju kada ve¾u antigen, koji je prethodno obraðen i prezentovan od strane makrofaga. Aktivacija T æelija rezultira u sekreciji citokina, ukljuèujuæi INF-? i TNF ? i ß, koji amplifikuju inflamatorni odgovor. Glatke mi¹iæne æelije iz lezije takoðe poseduju klasu II HLA molekula na svojoj povr¹ini, verovatno indukovanu interferonom-gama i mogu takoðe prezentovati antigene T æelijama. Jedan od potencijalnih antigena je oksidisana LDL èestica, koju mogu produkovati makrofagi. Heat-shock protein 60 mo¾e takoðe doprineti autoimunosti. Ovaj i drugi heat-shock proteini vr¹e nekoliko funkcija, ukljuèujuæi nakupljanje, intracelularni transport, razgradnju proteina i prevenciju denaturacije proteina. Oni mogu biti povi¹eni na endotelnim æelijama i uèestvovati u imunom odgovoru (3).
Jedan imunoregulatorni molekul, CD40 ligand, mo¾e biti eksprimiran na makrofagima, T æelijama, endotelu i glatkim mi¹iænim æelijama u aterosklerotiènim lezijama in vivo. Njegov receptor CD40 je eksprimiran na istim æelijama. Poveæane koncentracije ovih molekula predstavljaju sledeæi dokaz imune aktivacije u aterosklerotiènim lezijama. Dalje, ligand CD40 indukuje oslobaðanje IL-1ß iz vaskularnih æelija, potencijalno poveæavajuæi inflamatorni odgovor. Inhibicija CD40 sa blokirajuæim antitelima redukuje formiranje lezija u apolipoprotein E deficitarnim mi¹evima (3).

Trombociti
Adhezija trombocita i muralna tromboza su uvek prisutne u iniciranju, kao i generisanju aterosklerotiènih lezija u ljudi i ¾ivotinja. Trombociti mogu adherirati za disfunkcionalni endotel i mogu biti izlo¾eni subendotelnom kolagenu i makrofagima. Kada se aktiviraju, trombociti oslobaðaju svoje granule koje sadr¾e citokine i faktore rasta, a oni zajedno sa trombinom mogu doprineti migraciji i proliferaciji glatkih mi¹iænih æelija i monocita. Aktivacija trombocita vodi formiranju slobodne arahidonske kiseline, koja mo¾e biti transformisana u prostaglandine, kao i tromboksan A2, jedan od najmoænijih vazokonstriktornih i trombocit-agregirajuæih supstanci koje su poznate, ili u leukotriene, koji mogu amplifikovati inflamatorni odgovor.
Ruptura plaka i tromboza su zabele¾ene komplikacije uznapredovalih lezija koje vode nestabilnom koronarnom sindromu ili infarktu miokarda. Trombociti su va¾ni u odr¾avanju vaskularnog integriteta u odsustvu o¹teæenja i za¹titi protiv spontane hemoragije. Aktivirani trombociti se mogu akumulirati na zidu arterije i regrutovati dodatne trombocite u ¹irenju tromba. Va¾na komponenta trombocita je glikoprotein IIb/IIIa koji pripada integrin superfamiliji adhezivnih molekula-receptora i pojavljuje se na povr¹ini trombocita tokom trombocitne aktivacije i formiranja tromba. Ovi receptori imaju va¾ne hemostatske funkcije i njihovi antagonisti preveniraju formiranje tromba kod bolesnika koji su imali infarkt miokarda (3).
Uznapredovale lezije ateroskleroze i prateæe komplikacije

Prva i najkarakteristiènija lezija uznapredovale ateroskleroze je aterosklerotièni plak; on se sastoji od lipidima-bogate sr¾i u centralnom delu ekscentrièno zadebljale intime. Povr¹inu plaka okrenutu lumenu pokriva fibrozna kapa (28). Centralni deo plaka je ispunjen ¾itkim ka¹astim sadr¾ajem, koji nastaje poveæanjem i konfluiranjem malih kolekcija ekstracelularnih lipida. Lipidi (prete¾no LDL) dospevaju u krvni prostor direktno, insudacijom iz plazme, ili mogu biti endocitovani od strane makrofaga, putem scavenger receptora nakon oksidativne modifikacije i akumulirani indirektno posle nekroze makrofaga prepunjenih lipidima (29).

Shema 1. (prethodna strana): Æelijske interakcije u toku aterogeneze; uloga razlièitih medijatora
   
      
      
   Vremenom se u plaku poveæava i sadr¾aj vezivnog tkiva, koje se sastoji prete¾no od kolagena i glatkih mi¹iænih æelija. Sloj intime bogat proteoglikanima, zajedno sa makrofagima, glatkim mi¹iænim æelijama, limfocitima i mast æelijama biva potisnut u region izmeðu lipidne sr¾i i endotelne povr¹ine. Lipidna sr¾ je, naroèito na lateralnim ivicama i sa luminalne strane, ogranièena novoformiranim kapilarima (4).

Nestabilnost i ruptura plaka
U zrelim plakovima, zastupljene su u razlièitom odnosu dve glavne komponente plaka: mekana, lipidima bogata ateromatozna ka¹a i èvrsto, kolagenom bogato sklerotièno tkivo. Sklerozna komponenta je obièno daleko voluminoznija, stabilizuje plak i ¹titi ga od disrupcije, dok ateromatozna ka¹a destabilizuje plak i èini ga podlo¾nim rupturi. Glavne determinante vulnerabilnosti plaka su velièina i sastav ateromatozne sr¾i, debljina fibrozne kape koja pokriva plak, akutna inflamacija unutar kape i zamor kape, usled optereæenja. Predilekcono mesto za rupturu plaka je rubni region, gde je fibrozna kapa najtanja i infiltrisana makrofagima. Dezintegracija fibrozne kape je praæena iznenadnim izlaganjem visokotrombogene ka¹e protoku krvi(29).
Smatra se da rupturi plaka znatno doprinosi pogor¹ana sinteza kolagena. U humanom ateromu dokazano je prisustvo aktiviranih T æelija, koje su prisutne u veæem broju zajedno sa makrofagima na mestu rupture. Postoje dokazi da hronièna imuna stimulacija unutar ateroma vodi produkciji INF-? iz T-æelija, koji inhibira sintezu kolagena u vulnerabilnom regionima fibrozne kape. Produkcija INF-? se takoðe povezuje sa inhibicijom proliferacije i poveæanom sklono¹æu ka apoptozi u glatkim mi¹iænim æelijama, kao i sa aktivacijom makrofagnih funkcija koje su odgovorne za vulnerabilnost plaka (28).
Makrofagi su sposobni da degradiraju ekstracelularni matriks fagocitozom ili sekrecijom proteolitièkih enzima kao ¹to su plazminogen aktivatori i familija matriks metaloproteinaza (kolagenaze, ¾elatinaze i stromelizini), koje mogu oslabiti fibroznu kapu, predisponirajuæi je za rupturu. Meðutim, ekspresija kolagenaze, ¾elatinaze B i stromelizina nesumnjivo je dokazana i u ostalim æelijama - makrofagima, T-æelijama i GMÆ humanog ateromatoznog plaka, kao i pojaèana matriks-degradirajuæa aktivnost u vulnerabilnim delovima plaka (28) Matriks metaloproteinaze (MMP) se luèe u latentnoj zimogen formi i zahtevaju ekstracelularnu aktivaciju, posle èega su sposobne da degradiraju prividno sve komponente ekstracelularnog matriksa. U normalnim uslovima, aktivnost ovih enzima dr¾e pod kontrolom sveprisutni tkivni inhibitori metaloproteinaza, dok aktivirane T æelije mogu stimulisati produkciju metaloproteinaza u makrofagima, èime se podstièe nestabilnost plaka. Aktivirane mast æelije, prisutne u malom broju u rubnom regionu, mogu da sekretuju moæne proteolitièke enzime, kao ¹to su triptaze i himaze, koje uèestvuju u aktivaciji pro-MMP. Neutrofili su takoðe sposobni da razaraju tkivo sekrecijom proteolitièkih enzima, ali su retko prisutni u intaktnim plakovima (29).

Ostale komplikacije
Na prethodno rupturiranom plaku ili intaktnom plaku, mo¾e se javiti iznenadna tromboza usled promena u funkciji trombocita, koagulaciji i/ili fibrinolizi, ¹to je verovatno va¾an mehanizam odgovoran za potpunu okluziju krvnog suda i pojavu infarkta. ©tetna uloga makrofaga posle rupture plaka ogleda se u podsticanju generisanja trombina i luminalne tromboze putem tkivnog faktora (28,29). Tkivni faktor je integralni membranski protein, koji se ve¾e za faktor VII/VIIa i inicira koagulacionu kaskadu. Eksprimiran je na povr¹ini lipidima-prepunjenih monocita, makrofaga i penastih æelija u humanim aterosklerotiènim lezijama. Ekspresija tkivnog faktora mo¾e biti promptno indukovana lipopolisaharidima, kao i inflamatornim medijatorom koji se nalazi u aterosklerotiènim lezijama, CD40L, dok aktivatori PPAR?, èlana nuklearne familije receptora, redukuju ekspresiju i aktivnost tkivnog faktora (30).
Ruptura plaka je takoðe praæena razvojem hematoma kroz rascep fibrozne kape, mada neki hematomi mogu nastati unutar lezije zbog krvarenja iz novoformiranih krvnih sudova. Zreli plakovi, naroèito ako sadr¾e veæu kolièinu fibroznog vezivnog tkiva, mogu kalcifikovati, pri èemu mineralni depoziti zamenjuju izumrle æelije i ekstracelularne lipide. Uznapredovale lezije su èesto udru¾ene sa lokalizovanom dilatacijom dela krvnog suda koji zauzimaju.
Ovako nastale aneurizme mogu sadr¾ati muralne trombe, a deliæi tromba koji se otkidaju u sistemsku cirkulaciju mogu dovesti do embolije. Èak i u odsustvu komplikovanih lezija, sa napredovanjem ateroskleroze sve vi¹e se su¾ava lumen krvnog suda, remeti se protok krvi i raste rizik od daljeg o¹teæenja endotelnih æelija; time se zatvara zaèarani krug. Su¾enje lumena krvnog suda praæeno je tkivnom hipoksijom, a zbog smanjene elastiènosti krvnih sudova poveæava se krvni pritisak. Time se poveæava moguænost rupture izmenjenog zida krvnog suda i poslediènog izlivanja krvi u okolno tkivo, naroèito u uslovima naglog i veæeg porasta krvnog pritiska. Razlièiti tipovi lezija pokazuju korelaciju sa odreðenim klinièkim sindromima (4,1).
Znaèaj novih saznanja

Æelije mogu eksprimovati razlièite konstelacije gena i stoga varirati fenotipski , zavisno od njihovog okru¾enja. Nove tehnike razvijene za identifikaciju DNA bi trebale doneti ogromnu kolièinu informacija o genima koji se eksprimuju i naèinu njihove ekspresije , ¹to bi pomoglo rasvetljavanju kompleksne prirode aterogeneze (31). Kako je ateroskleroza poligenska bolest, razumevanje naèina genske ekspresije bi verovatno moglo bar delimièno objasniti razlike u prijemèivosti za agense koji uzrokuju bolest. Osim toga, naèin genske ekspresije mo¾e varirati u lezijama razlièitih osoba i na razlièitim mestima i mo¾e nam pru¾iti indicije u pogledu genetskih razlika koji se tièu ne samo prijemèivosti veæ i odgovora na terapiju.
Napredak u molekularnoj genetici je omoguæio uklanjanje ili inserciju gena i determinisanje uloge njihovih proizvoda u bolesti (32). Proizvedeni su brojni animalni modelu koji se upotrebljavaju u studiranju genetike aterogeneze, kao ¹to su apolipoprotein E-deficijentni mi¹evi (33). U odsustvu apolipoproteina E, ostaci lipoproteina se ne nose u jetru gde se normalno metaboliziraju, pa mi¹evi postaju hiperholesterolemièni i razvijaju aterosklerotiène lezije sliène humanim. Studije na transgeniènim mi¹evima su otkrile da Lp(a), holesterol estar transfer protein, apolipoprotein A (glavni apoprotein high-density lipoproteina), i slièni molekuli imaju mali efekat na aterogenezu, dok je M-CSF (macrophage colony-stimulating factor) izgleda va¾an u regulaciji brojnih monocita i makrofaga i formiranju lezija (33,34).
Prema tome, mada je hiperholesterolemija va¾na u pribli¾no 50% bolesnika sa kardiovaskularnom bole¹æu (35), uvek treba razmatrati i ulogu drugih faktora. Danas je sve jasnije da je ateroskleroza inflamatorna bolest, a ne rezultat proste akumulacije lipida. Kada bismo mogli selektivno modifikovati ¹tetne komponente inflamacije u arterijama, a zadr¾ati intaktne za¹titne mehanizme, mogli bismo kreirati i nove prilaze dijagnostici i voðenju bolesti kod onih 50% bolesnika sa kardiovaskularnom bole¹æu koji nemaju hiperholesterolemiju.

http://www.tmg.org.yu/v281205.htm