Procesy degeneracyjne w chorobie zastawki mitralnej

Procesy degeneracyjne stanowią najczęstszą przyczynę choroby zastawki mitralnej w krajach rozwiniętych. Degeneracja śluzowata jest główną podstawą patologiczną wypadania zastawki mitralnej i może prowadzić do śluzowatej degeneracji luźnej warstwy gąbczastej oraz fragmentacji włókien kolagenowych¹.

Charakterystyka degeneracji śluzowatej

Degeneracja śluzowata charakteryzuje się specyficznymi zmianami histologicznymi, które obejmują gromadzenie mukopolisacharydów – głównie kwasu hialuronowego i siarczanu chondroityny². Proliferacja fibroblastów prowadzi do tworzenia zawirowan i guzków w poszerzonym matrix mukopolisacharydowym, podczas gdy warstwa włóknista ulega degeneracji z obrzękiem, hialinizacją i rozpadem pęczków kolagenowych².

Histopatologiczne zmiany w tej chorobie wykazują gromadzenie mukopolisacharydów oraz proliferację fibroblastyczną, która skutkuje powstaniem zawirowan i guzków w poszerzonym matrix mukopolisacharydowym. Warstwa włóknista degeneruje z obrzękiem, hialinizacją i dezintegracją pęczków kolagenowych².

Progresja zmian strukturalnych

Gdy guzki powiększają się, zaczynają również się łączyć, tworząc nieregularne nieprzezroczystości na końcach płatków. Te zmiany dalej się powiększają i mają tendencję do uwypuklania się na powierzchni przedsionkowej. W ciele zastawki można zaobserwować zwapnienia i krwawienia³.

W miarę postępu tych zmian zastawka staje się znacznie zniekształcona przez łączące się szarobiałe guzki i blaszki, co prowadzi do jej niedomykalności. Brzegi zastawki kurczą się i wydają się zwinięte. Struny ścięgniste również ulegają pogrubieniu, stają się nieregularne i mogą pękać³.

Zespół Barlowa – zaawansowana forma degeneracji

Zespół Barlowa reprezentuje skrajną formę degeneracji śluzowatej, znaną również jako zaawansowana degeneracja śluzowata. W młodszych populacjach obserwuje się znaczną nadmiarowość zarówno płatków przedniego i tylnego, jak i aparatu strunowego⁴. U starszych pacjentów wypadanie zastawki mitralnej charakteryzuje się niedoborem włókien elastycznych, czasami z towarzyszącym pęknięciem strun z powodu braku wsparcia tkanki łącznej⁴.

Złożoność zmian chirurgicznych w chorobie zastawki mitralnej Barlowa jest zgodna z wynikami echokardiograficznymi. Zmiany obejmują nadmiernie pogrubione i falujące segmenty płatków, wydłużenie i pęknięcie strun, zwapnienie mięśni brodawkowatych i/lub pierścienia z ograniczeniem strun oraz ciężką dylatację pierścienia z gigantycznym rozmiarem zastawki⁵.

Mechanizmy molekularne degeneracji

Na poziomie molekularnym degeneracja śluzowata wiąże się z zaburzeniami w ekspresji genów związanych z sygnalizacją komórkową, stanem zapalnym, macierzą zewnątrzkomórkową, funkcją immunologiczną, obroną komórkową i metabolizmem⁶. Cytokiny zapalne i szlak serotonina-transformujący czynnik wzrostu β zostały zidentyfikowane jako przyczyniające się do patofizjologicznych aspektów degeneracyjnej choroby zastawki mitralnej⁶.

Badania mikroarray ujawniły regulację w górę licznych cytokin zapalnych (IL-6, cyklooksygenaza i receptory dla IL-1 i IL-10), cząsteczek adhezyjnych (VCAM-1, ICAM-1 i białko chemoatraktantowe monocytów) oraz markera zapalnego – amyloidu A surowicy⁷.

Wpływ naprężeń mechanicznych

Stara teoria sugeruje, że zmiany są typu odpowiedzi na uszkodzenie, czyli że powtarzające się uderzenia w płatki (szczególnie w obszary przylegania) powodują powoli postępujące zmiany⁹. Sugeruje się, że prowadzi to do nieprawidłowego ruchu zastawki, czyli wypadania płatków, co z kolei zwiększa naprężenia ścinające działające na nie, zarówno bezpośrednio przez nieprawidłowe przyleganie płatków, jak i pośrednio przez zwiększony przepływ zwrotny⁹.

Śródbłonko zastawkowe u psów z degeneracyjną chorobą zastawki mitralnej podlega ogromnemu naprężeniu ścinającemu wytwarzanemu przez wysokoprędkościowy strumień zwrotny niedomykalności mitralnej, co powoduje obnażenie, zaburzenia i tworzenie mikrowyrostków plazmalemmowych¹⁰.

Zmiany w macierzy zewnątrzkomórkowej

Zmiany w funkcjonalności i lokalizacji składników macierzy mogą potencjalnie prowadzić do choroby zastawek serca, ponieważ prawidłowa organizacja macierzy zewnątrzkomórkowej jest niezbędna do utrzymania ogólnej morfologii zastawki i prawidłowej funkcji zastawki¹¹. Przyczyny genetyczne lub nabyte/środowiskowe, które zakłócają normalną organizację i skład macierzy zewnątrzkomórkowej oraz komunikację między komórkami śródbłonkowymi i śródmiąższowymi zastawki, zmieniają mechanikę zastawki i zakłócają funkcję płatków zastawki¹¹.

Histopatologiczne zmiany obserwowane w degeneracyjnej chorobie zastawki opisuje się jako degenerację śluzowatą, która skutkuje utratą kolagenu i innych tkanek łącznych w płatku zastawki oraz nadmierną akumulacją proteoglikanów¹². Ten proces prowadzi do utraty normalnej struktury wsparcia zastawki, a także do zaburzeń morfologii płatka¹².

Konsekwencje funkcjonalne

W początkowych stadiach degeneracyjnej choroby zastawki mitralnej, chociaż dochodzi do znacznego pogrubienia zastawki mitralnej, zastawka pozostaje domykalna i nie ma zmian hemodynamicznych. Płatki mogą zacząć wypadać lub wyginać się do tyłu w kierunku lewego przedsionka w skurczu, jednak pozostają domykalne¹³.

W miarę postępu degeneracji zastawka mitralna i struny ścięgniste nadal się pogrubiają, tak że płatki nie przylegają już prawidłowo. To prowadzi do niedomykalności przez zastawkę, najczęściej nazywanej niedomykalnością mitralną, gdy część krwi z lewej komory jest pompowana wstecz do lewego przedsionka zamiast do aorty w skurczu¹³.