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ATEROSCLEROSE Referência: Robbins & Cotran Patologia – Bases Patológicas das Doenças, 9ª Ed, 2016. Resumo por: Wathyson Alex de Mendonça Santos A aterosclerose, tipo de arteriosclerose, é a base da patogenia das doenças vasculares periféricas, cerebral e coronariana causando mais morbidade e mortalidade (quase 1/2 dos óbitos) no mundo ocidental que qualquer outra doença. A probabilidade de desenvolver a aterosclerose é determinada pela combinação de fatores de riscos adquiridos (ex: níveis de colesterol, tabagismo, hipertensão) e hereditários (ex: mutações dos genes receptores do LDL). Esses fatores causam lesões da íntimas chamadas ateromas (placas ateromatosas ou ateroscleróticas) que fazem protrusão na luz dos vasos. ➢ Consiste em uma lesão elevada com centro mole e grumoso de lipídios (principalmente colesterol e ésteres do colesterol), coberta por uma capa fibrosa. Além da obstrução mecânica do fluxo sanguíneo, as placas podem se romper, levando à trombose vascular obstrutiva. As placas também podem aumentar a distância de difusão da luz para a média, levando a lesões isquêmicas e ao enfraquecimento das paredes dos vasos, alterações que podem resultar na formação de aneurismas. Os fatores de risco têm efeitos multiplicativos. ➢ Portanto, dois fatores aumentam o risco em aproximadamente quatro vezes, e três (ex: hiperlipidemia, hipertensão e tabagismo), aumentam o risco em sete vezes Fatores de Risco Constitucionais ➢ Genética: Fator de risco independente mais importante para aterosclerose. A pré- disposição familiar bem estabelecida para aterosclerose e doenças cardíacas isquêmicas é poligênica e é relacionada a grupamentos familiares de outros fatores de risco também estabelecidos, como a hipertensão ou diabetes ➢ Idade: Entre as idades de 40 e 60 anos a incidência de infarto do miocárdio aumenta cinco vezes. O desenvolvimento da placa aterosclerótica é um processo tipicamente progressivo. ➢ Gênero: Mulheres em pré-menopausa são menos propensas a aterosclerose do que homens na mesma faixa etária. Desse modo, o IAM e outras complicações da aterosclerose são incomuns nas mulheres em pré-menopausa, a menos que elas tenham pré-disposição para diabetes, hiperlipidemia ou hipertensão grave. Em mulheres pós-menopausa esse quadro inverte, tendo mais riscos do que em homens em idades mais avançadas. O efeito ateroprotetor do estrogênio pode estar relacionado com a idade em que a terapia é iniciada; em mulheres mais jovens na pós-menopausa, a aterosclerose coronariana diminui com a terapia de estrogênio, enquanto mulheres mais idosas aparentemente não apresentam benefícios. Principais Fatores de Risco Modificáveis ➢ Hiperlipidemia (mais especificamente hipercolesterolemia): um dos principais fatores de risco da aterosclerose; mesmo na ausência de outros fatores de risco, a hipercolesterolemia é suficiente para iniciar o desenvolvimento de uma lesão. O principal componente do colesterol sérico associado com um fator de risco é a lipoproteína de baixa densidade do colesterol (LDL). LDL é o complexo que entrega colesterol nos tecidos periféricos; HDL é um complexo que mobiliza o colesterol da periferia (incluindo ateromas) e o transporta até o fígado, para excreção biliar. Níveis mais altos de HDL se correlacionam com redução do risco Exercícios e o consumo moderado de álcool aumentam os níveis de HDL, enquanto a obesidade e o tabagismo diminuem. ➢ Hipertensão: Por si só, a hipertensão pode aumentar o risco de doença cardíaca isquêmica em aproximadamente 60%, em relação a população normotensa. ➢ Tabagismo: O tabagismo prolongado (anos) de um maço de cigarros ou mais por dia 2x a taxa de mortes por doença cardíaca isquêmica. O abandono do tabagismo reduz substancialmente o risco. ➢ Diabetes Melito: induz hipercolesterolemia e aumenta acentuadamente o fator de risco para aterosclerose. A incidência de IAM é 2x maior em pacientes diabéticos Aumento do risco de AVC e um aumento de 100 vezes do risco de gangrena induzida pela aterosclerose nas extremidades inferiores. Fatores de Risco Adicionais: Até 20% de todos os eventos cardiovasculares ocorrem na ausência de fatores de risco evidentes ➢ Inflamação: A inflamação está presente durante todos os estágios da aterogênese e está intimamente relacionada com formação da placa aterosclerótica e sua ruptura A avaliação da inflamação sistêmica é importante na estratificação do risco global. A PCR (proteína-C reativa) é um dos marcadores mais sensíveis e mais simples mensuráveis para detectar inflamações e correlacionar risco de doença cardíaca isquêmica. Reagente de fase aguda sintetizada pelo fígado, tendo sua expressão aumentada pela IL-6. Liga-se à bactérias, aumentando a resposta imune e ativando a cascata de complemento pela via clássica ➢ Hiper-homocistinemia. Os níveis de homocisteína sérica se correlacionam com a aterosclerose coronariana, doença vascular periférica, acidentes vasculares cerebrais e trombose venosa. ➢ Síndrome metabólica: Associada com a obesidade central, esta entidade é caracterizada pela resistência à insulina, hipertensão, dislipidemia, hipercoagulabilidade e estado pró-inflamatório. Tendo riscos cardíacos acentuados e aumento da disfunção endotelial e/ou trombose. ➢ Fatores que afetam a hemostasia: marcadores da função hemostática e/ou fibrinolítica (ex: inibidor do ativador do plasminogênio 1 elevado) são preditores de risco em potencial para importantes manifestações da aterosclerose, incluindo IAM e AVC. ➢ Outros fatores: falta de exercício; estilo de vida estressante e competitivo (personalidade “tipo A”); e obesidade (hipertensão, diabetes, baixa de HDL, hipertrigliceridemia) PATOGENIA DA ATEROSCLEROSE Hipótese de “Resposta a lesão”: A aterosclerose é uma resposta crônica inflamatória e reparativa da parede arterial à lesão endotelial. A progressão da lesão ocorre pela interação entre lipoproteínas modificadas, macrófagos derivados de monócitos e linfócitos T, com células endoteliais e células musculares lisas da parede arterial 1. Lesão e disfunção endoteliais, causando aumento da permeabilidade vascular, adesão de leucócitos e trombose. 2. Acúmulo de lipoproteínas (+++ LDL e suas formas oxidadas) na parede do vaso. 3. Adesão de monócitos ao endotélio, seguida por migração para a íntima e transformação em macrófagos e células espumosas. 4. Adesão plaquetária. 5. Fatores liberados por plaquetas, macrófagos e células da parede vascular ativados, induzindo recrutamento de células musculares lisas, seja da média ou de precursores circulantes. 6. Proliferação de células musculares lisas, produção da matriz extracelular e recrutamento das células T. 7. Acúmulo de lipídios extracelulares e dentro das células (macrófagos e células musculares lisas). Lesão endotelial: pilar da hipótese da resposta à lesão. A perda endotelial por lesão do tipo (mecânica, forças hemodinâmicas, deposição de imunocomplexos, irradiação ou substâncias químicas) resulta em espessamento da íntima ➢ As lesões humanas inicias são encontradas em endotélio com morfologia intacta Células endoteliais intactas, mas disfuncionais, aumentam a permeabilidade endotelial, a adesão de leucócitos e possuem expressão genética alterada ➢ Vias e fatores desencadeantes: toxinas do cigarro, homocisteína e ➢ As citocinas inflamatórias (ex: TNF) também podem estimular a expressão de genes endoteliais pró-aterogênicos. Desequilíbrios Hemodinâmicos: A importância da turbulência hemodinâmica na aterogênese é ilustrada pela observação de que as placas tendem a se formar nos óstios de saída dos vasos, pontos de ramificação e por toda a parede posterior da aorta abdominal, onde existem padrões de fluxo desordenados ➢ Estudos in vitro mostraram que o fluxo laminar não turbulento leva à expressãode genes endoteliais, cujos produtos (ex: a SOD) protege contra aterosclerose. Tais genes “ateroprotetores” poderiam explicar a localização não aleatória das lesões iniciais ateroscleróticas. Lipídios: Os lipídios são transportados na corrente sanguínea ligados a apoproteínas específicas (formando complexos de lipoproteínas). ➢ Dislipoproteinemias são anormalidades da lipoproteína que podem estar presentes na população geral e incluem: 1. o aumento dos níveis de colesterol LDL; 2. a diminuição dos níveis de colesterol HDL; 3. o aumento anormal da lipoproteína. Isto pode ser o resultado de mutações que levam a defeitos em apoproteínas ou receptores de lipoproteínas, ou se origina de outros distúrbios subjacentes que afetam os níveis de lipídio na circulação (síndrome nefrótica, alcoolismo, hipotireoidismo ou diabetes melito) → aumentando o risco de aterosclerose ➢ Evidências que implicam a hipercolesteromia na aterogênese: Na placa ateromatosa predomina colesterol e ésteres de colesterol Os defeitos genéticos na captação e metabolismo das lipoproteínas que causam hiperlipoproteinemia se associam à aterosclerose acelerada: (EX: hipercolesterolemia familiar causada por defeitos dos receptores de LDL e captação hepática inadequada de LDL pode precipitar o infarto do miocárdio antes dos 20) Distúrbios genéticos ou adquiridos (ex: diabetes melito, hipotireoidismo) que causam hipercolesterolemia levam à aterosclerose precoce. Correlação epidemiológica significativa entre a intensidade da aterosclerose e os níveis de colesterol total ou de LDL no plasma. A redução do colesterol sérico por dieta ou medicamentos torna mais lenta a taxa de progressão da aterosclerose, causa regressão de algumas placas e reduz o risco de eventos cardiovasculares. ➢ Mecanismos pelos quais a hiperlipidemia contribui para a aterogênese: Hiperlipidemia crônica (+++ hipercolesterolemia) pode comprometer diretamente a função das células endoteliais por aumento da produção de ERO local; Além de causar lesões na membrana e na mitocôndria, os RLO aceleram o declínio do óxido nítrico, reduzindo sua atividade vasodilatadora. Devido a hiperlipidemia, as lipoproteínas se acumulam dentro da íntima, onde elas podem se agregar ou ser oxidadas por radicais livres produzidos por células inflamatórias. Esta LDL modificada é acumulada por macrófagos através de vários receptores scavengers (diferentes do receptor LDL). Como as lipop. modificadas não podem ser degradadas, ocorre a formação de macrófagos cheios de lipídios (células espumosas) As células musculares lisas podem se transformar em células espumosas pela ingestão de lipídios modificados. ✓ As lipop. modificadas são tóxicas para as células endoteliais, células musculares lisas e macrófagos, e a sua ligação e captação estimulam a liberação de GF, citocinas e quimiocinas, criando círculos viciosos de recrutamento e ativação de monócitos. Inflamação: A inflamação crônica contribui com o início e progressão das lesões ateroscleróticas. Inflamação é desencadeada pelo acúmulo de cristais de colesterol e ácidos graxos livres em macrófagos e outras células. ➢ Essas células percebem a presença de materiais anormais por meio de receptores citosólicos, ativando o inflamassomo, levando a produção de IL-1 (pro- inflamatória) que servirá para recrutamento de leucócitos, incluindo monócitos. Os macrófagos ativados produzem ERO, aumentando a oxidação do LDL e elaboram GF que estimulam a proliferação de células musculares lisas. Leucócitos + células endoteliais → liberam GFs que promovem a proliferação de células musculares lisas e a síntese de proteínas da MEC. Proliferação Muscular Lisa e Síntese de Matriz: A proliferação de células musculares lisas na íntima e a deposição de MEC convertem a estria gordurosa em ateroma maduro e contribuem para o crescimento progressivo das lesões ateroscleróticas ➢ As células musculares lisas da íntima têm um fenótipo proliferativo e de síntese diferente das células musculares lisas da camada média subjacente. Vários GF estão implicados na proliferação de células musculares lisas, incluindo o PDGF, liberado por plaquetas aderentes ao local, bem como macrófagos, células endoteliais e células musculares lisas, GF do fibroblasto e TGF-α PDGF, GF do fibroblasto, TGF-a: estimulam a síntese de MEC pelas células musculares lisas → estabilização das placas ateroscleróticas Células inflamatórias → aumentar a degradação dos componentes da MEC → placas instáveis Visão geral 1. Os ateromas são lesões dinâmicas que consistem em células endoteliais disfuncionais, células musculares lisas proliferadas, linfócitos e macrófagos. ✓ Todos podem liberar fatores que influenciam na aterogênese 2. Inicialmente, as placas na íntima são constituídas por pequenos agregados de células musculares lisas, macrófagos e células espumosas ✓ A morte dessas células libera lipídios e restos necróticos 3. O ateroma em seguida se modifica pela síntese de MEC pelas células musculares lisas da camada íntima. ✓ O TC é proeminente na íntima, formando uma capa fibrosa 4. A placa na íntima pode invadir aos poucos a luz vascular ou comprimir a camada média subjacente, levando à sua degeneração ✓ Isso pode expor fatores trombogênicos, como o fator tecidual, resultando na formação de trombos e oclusão vascular. Os vasos mais amplamente envolvidos são: Aorta abdominal → Artérias coronárias → Artérias poplíteas → Artérias carótidas internas → Vasos do círculo de willis. ➢ No homem, a aorta abdominal tipicamente é acometida num grau muito maior do que a aorta torácica. Os vasos das extremidades superiores geralmente são poupados, assim como as artérias mesentéricas e renais, exceto em seus óstios. As placas ateroscleróticas têm três componentes principais: (1) células musculares lisas, macrófagos e células T; (2) matriz extracelular, incluindo colágeno, fibras elásticas e proteoglicanas; e (3) lipídios intra e extracelulares Profundamente à capa fibrosa, há um centro (núcleo) necrótico que contém lipídios (+++ colesterol e ésteres do colesterol), restos de células mortas, células espumosas, fibrina, trombo com organização variável e outras proteínas plasmáticas; O conteúdo do colesterol frequentemente está presente como agregados cristalinos que são retirados durante o processamento de rotina do tecido, deixando apenas “fendas” vazias. A periferia das lesões mostra neovascularização (pequenos vasos em proliferação). A maioria dos ateromas típicos contém muitos lipídios, mas algumas placas (“placas fibrosas”) são compostas quase que exclusivamente por células musculares lisas e tecido fibroso. As placas ateroscleróticas são suscetíveis às seguintes alterações patológicas ➢ Ruptura, ulceração ou erosão da superfície de placas ateromatosas: expõem substâncias altamente trombogênicas, acarretando trombose, podendo ocluir parcial ou totalmente a luz ➢ Hemorragia dentro da placa. A ruptura da capa fibrosa sobrejacente ou dos vasos com paredes finas nas áreas de neovascularização pode causar hemorragia intraplaca; um hematoma contido pode expandir a placa ou induzir sua ruptura ➢ Ateroembolismo. A ruptura da placa pode soltar resíduos ateroscleróticos na corrente sanguínea, produzindo microêmbolos. ➢ Formação de aneurisma. A pressão induzida pela aterosclerose ou a atrofia isquêmica da camada média subjacente, com perda de tecido elástico, causa fraqueza e potencial ruptura. CONSEQUÊNCIAS DA DOENÇA ATEROSCLERÓTICA As grandes artérias elásticas (ex: aorta, carótida e ilíaca) e as artérias musculares de grande e médio calibres (ex: coronárias e poplíteas) são os principais alvos A doença sintomática envolve mais frequentemente as artérias que irrigam o coração, o cérebro, osrins e as extremidades inferiores. O infarto do miocárdio (ataque cardíaco), o infarto cerebral (acidente vascular cerebral), os aneurismas da aorta e a doença vascular periférica (gangrena dos membros inferiores) são as principais consequências da aterosclerose. Estenose Aterosclerótica: A estenose crítica é o estágio em que a oclusão é severa o suficiente para produzir isquemia tecidual. Na circulação coronariana (e outras), isto acontece tipicamente quando a oclusão produz uma diminuição de 70% na área de secção transversal da luz; ➢ com este grau, pode-se desenvolver dor no peito por esforço (angina estável) Alteração Aguda da Placa: A erosão ou ruptura da placa é seguida prontamente por trombose vascular parcial ou completa resultando em infarto agudo do tecido (miocárdio ou cerebral) ➢ Ruptura/fissura: expondo constituintes da placa altamente trombogênicos. ➢ Erosão/ulceração: expondo ao sangue a membrana basal subendotelial trombogênica. ➢ Hemorragia no ateroma: expandindo seu volume. ➢ Estudos clínicos e patológicos mostram que a maioria das placas que passam por ruptura abrupta e oclusão coronariana apresentou anteriormente apenas uma estenose leve a moderada da luz não importante. As conclusões preocupantes são que um grande número de adultos assintomáticos pode estar correndo risco de um evento coronariano catastrófico. Infelizmente, é impossível identificar tais indivíduos atualmente. ➢ As placas se rompem quando elas não podem suportar o estresse mecânico ➢ A composição da placa é dinâmica e pode contribuir para o risco de ruptura. ➢ Placas com grandes áreas de células espumosas, de lipídios extracelulares, e aquelas nas quais as cápsulas fibrosas são finas ou contêm poucas células musculares lisas, ou têm agrupamentos de células inflamatórias, têm mais probabilidade de ruptura, sendo denominadas “placas vulneráveis” ➢ A capa fibrosa passa por remodelamento contínuo que pode estabilizar a placa, ou de modo inverso, deixá-la mais suscetível a rupturas. ➢ O colágeno é o principal componente estrutural da capa fibrosa e é responsável por suas resistência e estabilidade mecânicas. ➢ O equilíbrio síntese versus degradação do colágeno afeta a integridade da cápsula. ➢ O colágeno na placa aterosclerótica é produzido por células musculares lisas, logo, sua perda resulta em uma cápsula menos resistente. ➢ O ciclo do colágeno é controlado pelas metaloproteinases (MMPs), enzimas elaboradas por macrófagos e células musculares lisas no interior da placa ateromatosa; de modo inverso, os inibidores teciduais de metaloproteinases (TIMPs), produzidos por células endoteliais, células musculares lisas e macrófagos, modulam a atividade das MMPs. ➢ A inflamação da placa resulta em um nítido aumento da degradação do colágeno e na redução de sua síntese, desestabilizando a integridade mecânica da capa fibrosa. ➢ A inflamação induzida pelo depósito de colesterol pode contribuir com a desestabilização das placas. Ao contrário, as estatinas podem ter um efeito terapêutico benéfico não apenas por reduzirem os níveis circulantes de colesterol, mas também por estabilizarem as placas através de uma redução da sua inflamação. ➢ As influências extrínsecas às placas também contribuem para as alterações agudas. A estimulação adrenérgica pode aumentar a PA sistêmica ou induzir vasoconstrição local, aumentando as tensões físicas. Na verdade, a estimulação adrenérgica associada ao ato de despertar e levantar pode causar aumentos na PA (seguidos de aumento da reatividade plaquetária) que estão casualmente atribuídos à periodicidade circadiana pronunciada para o surgimento de infartos agudos do miocárdio (picos entre 6 h e meio-dia). Estresse emocional intenso também pode contribuir para a ruptura da placa; Trombose: a trombose parcial ou total sobreposta à ruptura de uma placa é um fator central nas síndromes coronarianas agudas. Nas formas mais sérias, a trombose pode desencadear a oclusão total dos vasos afetados. Em outras síndromes coronarianas, a obstrução da luz pelo trombo é incompleta, podendo aumentar e diminuir com o passar do tempo. O trombo mural numa artéria coronária também pode embolizar. Pequenos fragmentos embólicos do trombo podem ser encontrados geralmente na circulação intramiocárdica distal ou associados com microinfartos em pacientes com aterosclerose que morreram repentinamente. A trombina e outros fatores associados à trombose são ativadores potentes das células musculares lisas, logo podem contribuir para o crescimento de lesões ateroscleróticas. Vasoconstrição: A vasoconstrição compromete o tamanho da luz, e por aumentar as forças mecânicas locais, pode potencializar a ruptura da placa. ➢ A vasoconstrição em sítios de ateroma pode ser estimulada por: 1. agonistas adrenérgicos circulantes; 2. conteúdo plaquetário localmente liberado; 3. disfunção da célula endotelial com comprometimento da secreção de fatores relaxantes derivados do endotélio (óxido nítrico) relativos aos fatores de contração (endotelina); 4. mediadores liberados das células inflamatórias perivasculares.
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