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CARDIO-CHIRURGIA.COM/Aneurisma Aorta Ascendente
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Aneurisma Aorta Ascendente


Considerazione anatomiche, istologiche ed genetiche Prof. Khalil Fattouch

INTRODUZIONE


Anticamente definita “l’arteria magna”, l’aorta è perfettamente adatta al suo compito. Durante una vita di media durata, questo vaso dalle pareti sottili, ma di grande calibro e notevolmente resistente, deve assorbire l’impatto di 2,3-3 miliardi di battiti cardiaci, mentre trasporta circa 200 milioni di litri di sangue in tutto il corpo.


Fig. 1 L’arteria aorta e i suoi tratti di suddivisione.


L’aorta è biologicamente un vero e proprio organo costituito istologicamente da tre tonache: intima, media ed avventizia. Con l’età, per il sopraggiungere di fenomeni involutivi, quali l’aterosclerosi, calcificazioni e fibrosi, l’aorta diventa via via un tubo rigido.
La patologia dell’aorta è tradizionalmente classificata in congenita (stenosi sopravalvolare aortica, coartazione istmica dell’aorta, sindrome di Marfan, valvola aortica bicuspide), infiammatoria ( aortiti infettive), degenerativa, traumatica.
Le principali patologie di carattere degenerativo che colpiscono l’aorta sono l’aterosclerosi, a prevalente localizzazione nell’intima, e la degenerazione cistica della media.
L’aterosclerosi ha più frequente manifestazione nell’aorta addominale ma non risparmia l’aorta toracica. La lesione elementare è costituita dall’ateroma, ovvero da una placca aterosclerotica con cappuccio fibroso e core lipidico centrale. La placca in storia naturale è preceduta dalla strie lipidiche, ovvero accumulo di monociti carichi di colesterolo e fosfolipidi (cellule schiumose o “foam cell”). La morte probabilmente apoptoica dei monociti porta alla estrusione interstiziale dei lipidi e alla formazione dell’ateroma.


Fig. 2 Aterosclerosi dell’aorta ascendente a livello della porzione tubulare.


Le complicanze a rischio dell’aorta aterosclerotica sono l’assottigliamento della parete, la conseguente dilatazione e rottura, l’ulcerazione e la dissezione, l’aterotrombosi e l’embolia.
La patologia degenerativa non aterosclerotica è un fenomeno proprio della tonaca media e si caratterizza per morte non infiammatoria delle leiomiocellule (c.d. medionecrosi), frammentazione e scomparsa delle fibre elastiche ed accumulo di sostanza fondamentale basofiala (c.d. necrosi cistica). L’aorta perde di elasticità, si indebolisce e può andare incontro a due complicanze:
  • la dissezione;
  • la dilatazione con allargamento dell’aorta ascendente, compresa la porzione tubulare, ed insufficienza aortica.
La dissezione è un processo di slaminamento della tonaca media. Essa si verifica per penetrazione di sangue nelle tonache dell’aorta attraverso una breccia intimale abitualmente situata nell’aorta intrapericardica, sopra il piano valvolare aortico, ma anche nell’aorta toracica discendente, subito dopo l’arteria succlavia di sinistra. Si crea in tal modo un “vero lume” (l’originale) e “un falso lume”(l’ateroma dissecante).
Il processo di indebolimento della parete aortica per medionecrosi cistica può limitarsi ad un rimodellamento della parete con progressiva dilatazione. Il bulbo aortico (c.d. porzione sinusale) si allarga con il risultato che i lembi semilunari si allontanano e non sono in grado di chiudere ermeticamente il “cancello aortico” durante la diastole con conseguente insufficienza. E’ la cosiddetta insufficienza aortica da anuloectasia, causa, al giorno d’oggi, di gran lunga più frequente di insufficienza aortica, dopo la valvulopatia reumatica, l’endocardite e la ormai obsoleta sifilide.


Fig. 3 Dilatazione dell’aorta ascendente con insufficienza aortica da necrosi cistica e frammentazione elastica della tonaca media.


AORTA NORMALE

Considerazioni anatomiche ed istologiche

L’aorta è divisa anatomicamente in una parte toracica e in una parte addominale. L’aorta toracica va dal cuore sino allo iato diaframmatico. L’aorta addominale si estende dallo iato diaframmatico alla biforcazione delle arterie iliache comuni.
L’aorta toracica è ulteriormente suddivisa nei segmenti ascendente, dell’arco e discendente.


Fig. 4 Anatomia dell’aorta ascendente e dell’arco aortico.


L’aorta ascendente è lunga circa 5 cm ed è formata da due parti distinte. Il segmento inferiore è la radice aortica, che inizia a livello dell'anello fibroso aortico, si estende fino alla giunzione senotubulare ed è la porzione dell’aorta ascendente più larga. Le inserzioni delle tre cuspidi della valvola artica sono sostenute dalla radice aortica, da cui sporgono esternamente i tre seni di Valsalva che permettono la completa escursione dei lembi valvolari aortici durante la sistole e da dove originano le due coronarie. L’area della radice aortica compresa tra una cuspide valvolare, medialmente, e la parete della radice, lateralmente, prende il nome di Seno del Valsalva o Seno Aortico.


Fig. 5 (a) giunzione seno-tubulare; (b) anello basale o anulus chirurgico; (c) seni del Valsalva.

La porzione superiore o aorta ascendente propriamente detta si estende dalla giunzione senotubulare sino all’origine del tronco anonimo. L’arco dell’aorta si estende dall’origine del tronco anonimo all’origine della succlavia di sinistra.
L’aorta discendente va dal margine sinistro della succlavia di sinistra fino allo iato diaframmatico.

L’aorta è biologicamente un vero e proprio organo, costituito istologicamente da tre tonache: intima, media ed avventizia1.


Fig. 6 Struttura dell’aorta normale. Notare le lamine concentriche di tessuto elastico che formano una struttura a sandwich con gli strati successivi di fibrocellule muscolari lisce. Ogni livello dell’albero delle arterie elastiche ha un numero caratteristico di lamine elastiche.


La tonaca intima ha uno spessore di circa 100-130 micrometri e rappresenta circa un sesto dello spessore della parete2. Essa è costituita dalle cellule endoteliali, che poggiano su una lamina basale, e da uno strato subendoteliale, costituito da connettivo con fibbre elastiche e collagene intrecciate, rari fibroblasti e macrofagi.
Le cellule endoteliali sono cellule di forma poligonale, ricche di vescicole del plasmalemma e contengono una quantità variabile di filamenti citoplasmatici. Tali cellule sono ampiamente interconnesse mediante una combinazione fortemente organizzata di giunzioni occludenti (strette) con strettamente intercalate giunzioni comunicanti (serrate). L’endotelio costituisce una popolazione di cellule a lento rinnovamento, che si dividono raramente3. La superficie dell’endotelio è differente nella parte rivolta verso il sangue ed in quella a contatto con i tessuti. Nella parte rivolta verso il sangue la membrana delle cellule endoteliali è associata ad un rivestimento filamentoso dello spessore di 50-60 Ả, definito strato endocapillare o endoendoteliale, costituito da mucopolisaccaridi o da una pellicola adsorbita di fibrina. Come nelle cellule del sangue, la superficie luminale delle cellule endoteliali è carica negativamente, impedendo così l’aggregazione e l’agglutinazione intravasale. Alla superficie tessutale, l’endotelio è separato dalla fine lamina basale microfibrillare mediante una matrice abbastanza amorfa dello spessore di 300-500Ả. L’endotelio prima descritto come un monostrato cellulare con funzione di barriera, oggi viene considerato un organo diffuso nel contesto di altri organo e dotato di numerose proprietà: mantenimento di permeabilità selettiva, regolazione del tono vascolare, regolazione del sistema infiammatorio ed immune, angiogenesi, regolazione dell’interazione tra leucociti e tessuti, integrazione della traduzione di specifici segnali, produzione ed attivazione di fattori che inducono il rilasciamento del vaso, produzione ed attivazione di fattori di costrizione. La lamina basale ha spessore di circa 400-800Ả e, come negli altri epiteli, è probabilmente prodotta dall’endotelio stesso; è principalmente costituita da collagene di tipo III e IV e la sua incapacità a polimerizzare in fibrille può dipendere dall’elevato contenuto in carboidrati. Nell’uomo circa un quarto dello spessore totale della parete è rappresentato dallo strato subendoteliale, che contiene tessuto connettivo lasso, fibre elastiche orientate in senso longitudinale, sparsi fibroblasti e poche cellule muscolari lisce allungate, a decorso prevalentemente longitudinale. L’elastica interna al microscopio ottico è poco distinta come struttura separata; al microscopio elettronico essa appare come la prima lamella elastica che si fonde con la tonaca media.


Fig. 7 Lo strato endoteliale (E) è separato dallo strato muscolare liscio (SM) mediante una sottile lamina elastica (ET).


La tonaca media è la tonaca di spessore maggiore nella parete aortica: nell’uomo misura 500 micrometri ed è essenzialmente costituita da 40-70 lamine elastiche concentriche, poste alla distanza di 5-15 micrometri4. Ogni lamina ha lo spessore di 2-3 micrometri ed è costituita da grossi nastri fenestrati intrecciati tra loro e da pochi fasci di connessione situati fra le lamine.


Fig. 8 Sturttura della tonaca media dell’aorta. In evidenza le spesse lamine elastiche congiunte da tratti elastici di connessione ad andamento obliquo.


Queste ultime sono inframezzate a sostanza fondamentale in cui si trovano cellule muscolari lisce allungate e ramificate, connesse alle lamelle elastiche adiacenti per mezzo di microfibrille e collagene. Tali cellule producono le fibre elastiche, le fibre collagene e la sostanza fondamentale acida5 , la quale è presente in una forma libera (10%) e in una forma legata (90%)6. Poco si conosce della biologia cellulare e molecolare della tonaca media dell’aorta e del tourn over delle sue componenti. Le fibre elastiche sembrerebbero essere costituenti perenni, mentre le cellule muscolari lisce e la matrice interstiziale sembrerebbero soggette ad un ricambio7.
La lamina elastica esterna non sembra evidente all’osservazione al microscopio ottico ed appare a forte ingrandimento come una lamella discontinua.
L’avventizia è relativamente sottile e non altamente organizzata. Contiene fasci di fibre collagene a decorso longitudinale- elicoidale, poche fibre elastiche disposte in modo simile, fibroblasti, mastociti e rare cellule muscolari lisce ad orientamento longitudinale, ingloba inoltre piccole arterie, vene, linfatici e nervi. I vasa vasorum possono essere dimostrati soltanto fino alla metà esterna della tonaca media, talora accompagnati da nervi mielinici ed amielinici. La tonaca media, infatti, risulta irrorata sia dal lume che dai vasa vasorum dell’avventizia.
L’aorta è il vaso di conduttanza per eccellenza. É dotata di elasticità che le consente, al pari del cuore, una diastole (riempimento), ed una sistole (svuotamento), opposte a quelle dei ventricoli, atte a mantenere un flusso sanguigno pulsato8. Durante la sistole ventricolare l’aorta viene distesa dalla forza del sangue espulso in essa dal ventricolo di sinistra e, in questo modo, parte dell’energia cinetica generata dalla contrazione ventricolare di sinistra viene trasformata in energia potenziale immagazzinata nella parete aortica. Poi, durante la diastole, questa energia potenziale viene ritrasformata in energia cinetica quando la parete aortica torna alle normali dimensioni e spinge il sangue nel lume aortico e distalmente nel letto arterioso. L’onda pressoria, grazie all’effetto di spremitura, si trasmette lungo l’aorta fino alla periferia, ad una velocità di circa 5 metri/secondo. Questa velocità è molto superire a quella del sangue che viaggia all’interno del vaso, che percorre soltanto 40-50 cm/secondo9. La pressione che si sviluppa nell’aorta è funzione del volume di sangue espulso nell’aorta stessa, della sua compliance o distensibilità e della resistenza al flusso ematico, quest’ultima determinata principalmente dal tono delle arterie muscolari periferiche e dalle arteriole e, in misura minore, dall’inerzia della colonna di sangue presente nell’aorta all’inizio della sistole. A pressioni basse o fisiologiche sono le fibre elastiche a determinare la rigidità aortica. A pressioni più alte ( superiori a 200mmHg), sono le fibre collagene a mediare la compliance, prevenendo la rottura arteriosa.
Le fibre elastiche sono le principali componenti della tonaca media dell’aorta.


Fig. 9 Sezioni traverse di aorta umana colorate con il metodo di Azan (a) e con un metodo elettivo per il tessuto elastico (b). In a nel contesto del tessuto elastico ( di colore azzurro) si notano rari fascetti di cellule muscolari lisce ( di colore rosso); in b, le strutture laminari elastiche, colorate in rosso, appaiono estendersi, senza interruzione dall’intima all’avventizia.


Al microscopio elettronico esse appaiono per la maggior parte costituite da materiale che non ha struttura fibrillare, né periodica. Alla periferia della componente amorfa la colorazione permette di definire microfibrille dal diametro di 110 Ả circa. Quando le fibre elastiche si formano, compare prima la componente microfibrillare, in seguito si accumula la componente amorfa. Le microfibrille servono come impalcatura su cui si deposita l’elastina nell’assemblaggio delle fibre elastiche. Microfibrille e componente amorfa hanno una composizione differente. La proteina delle microfibrille è la fibrillina, una glicoproteina extracellulare principalmente costituita da aminoacidi idrofilici, che si associa o con se stessa o con le altre proteine della matrice extracellulare. In una malattia ereditaria piuttosto comune, la sindrome di Marfan, sono presenti difetti nelle fibrilline che provocano la formazione di fibre elastiche anomale.
La componente amorfa è costituita da elastina, una proteina insolubile che è costituita principalmente da aminoacidi idrofobici non polari. L’elastina è resistente all’azione di molti enzimi, ad eccezione delle elastasi. Essa ha una struttura particolare, caratterizzata da una trama tridimensionale di catene spiralizzate in modo casuale unite da legami crociati covalenti. Si ritiene che le forze non covalenti fra le catene sono deboli e che i legami crociati covalenti siano ampiamente distanziati, così forze unidirezionali minime potrebbero determinare un notevole scivolamento reciproco delle catene (distensione) prima che i legami crociati ne limitino il movimento. Tale organizzazione strutturale conferisce alle fibre elastiche la propriètà di essere facilmente distendibili e tornare alla loro lunghezza originale quando cessa la forza deformante10. Le fibre elastiche supportano la parete arteriosa sia in senso longitudinale che in senso circonferenziale, rendendola uniformemente elastica e distensibile11.
Le fibre collagene limitano la distensione dell’aorta in risposta all’aumento di pressione intramurale, conferendo resistenza alla parete arteriosa12. Nell’aorta normale sono presenti il collagene di tipo I, III, IV.


Fig. 10 Struttura del collagene della parete arteriosa.


Il collagene è composto da tre catene polipeptidiche, che si avvolgono ad elica in senso sinistrorso, mentre tutte e tre le catene si avvolgono attorno all’asse centrale formando un’elica principale destrorsa. Interazioni non covalenti fra le molecole collagene sono responsabili dell’aggregazione della fibra collagene, ma una volta che questa si è formata viene stabilizzata da legami crociati covalenti fra le molecole. L’introduzione nella fibra di legami crociati covalenti ne aumenta la resistenza alla trazione, impedendo lo scivolamento fra le molecole, rende la fibra meno solubile e riduce la suscettibilità alla degradazione proteolitica. Essa rappresenta il principale costituente dell’avventizia ed è, anche se presente in minor quantità, un’importante componente della tonaca media dell’aorta
Con il passare degli anni, l’elasticità dell’aorta si riduce13. La perdita della compliace aortica è probabilmente responsabile dell’aumento della pressione differenziale che si osserva normalmente negli anziani. Istologicamente, l’invecchiamento della parete aortica è caratterizzato da una frammentazione dell’elastina e dalla necrosi delle miocellule (medionecrosi) con aumento del collagene. L’aumento del rapporto collagene- elastina contribuisce alla perdita di distensibilità osservata fisiologicamente. Si assiste inoltre all’invecchiamento dell’intima, contraddistinto dall’insediamento di monociti ( cellule schiumose o “foarm cell”), che danno luogo ala formazione di ateromi e placche aterosclerotiche, con successiva ulcerazione ed incrostazioni di trombi e precipitati di calcio.


Fig. 11 Confronto fra aorta di un ventenne, morto per incidente stradale, e aorta di un ottantenne. La prima è liscia, la seconda è incrostata di placche aterosclerotiche.


ANEURISMA DELL’AORTA ASCENDENTE

Definizione, eziologia e patogenesi

Il termine aneurisma si riferisce ad una dilatazione patologica permanente di un segmento più o meno esteso di un vaso arterioso, in questo caso dell’aorta toracica ascendente.


Fig. 12 Aneurisma che coinvolge i seni del Valsalva.


Gli aneurismi dell’aorta toracica sono meno comuni degli aneurismi dell’aorta addominale e, rispetto a questi ultimi, la loro incidenza non è aumentata negli ultimi 30 anni. Tra gli aneurismi dell’aorta toracica quelli localizzati nell’aorta ascendente sono i più frequenti14.
Il diametro dell’aorta a livello dell’anulus, dei seni del Valsalva e del tratto ascendente si correla con l’età e la superficie corporea. Per tale motivo Roman e i suoi collaboratori hanno proposto una formula per calcolare le dimensioni, in centimetri, dell’aorta a livello dei seni del Valsalva:
< 18 anni = 1,02 + ( 0,98 x superficie corporea in m2 )
18-40 anni = 0,97 + (1,12 x superficie corporea in m2)
> 40 anni = 1,92 + ( 0,74 x superficie corporea in m2)
Possono essere considerati valori limiti di riferimento :
  • radice aortica 40 mm
  • aorta ascendente 37- 40 mm
  • aorta discendente 28 mm
Non esiste una regola ben precisa, ma da un punto di vista pratico alcuni chirurghi considerano aneurismatica una dilatazione del diametro di almeno 1,5 volte il normale diametro previsto per quel dato tratto di aorta15.
In base alla morfologia si distinguono:
  • aneurismi sacciformi, la dilatazione interessa un segmento del vaso, la cui parete si estroflette formando una sacca, generalmente occupata da trombi, che comunicano con il vaso attraverso un orifizio chiamato colletto;
  • aneurismi fusiformi, la dilatazione coinvolge il vaso in tutta la su circonferenza.
Si parla di aneurisma vero quando la parete del tratto dilatato contiene tutti gli strati di una normale parete aortica. L’aneurisma falso o pseudoaneurisma si forma per la rottura più o meno completa del vaso arterioso. Il conseguente ematoma, che può essere in parte intramurale ed in parte periarterioso, viene tamponato da una pseudoparete costituita da coaguli organizzati e tessuto connettivale avventiziale e periavventiziale. Questi aneurismi sono generalmente post-traumatici
Gli aneurismi dell’aorta ascendente rappresentano il 45% degli aneurismi dell’aorta toracica. Essi possono coinvolgere tutto il segmento ascendente dell’aorta, dall’anulus fino all’arco, oppure localizzarsi nel tratto sopracoronarico. Sono di solito dovuti ad un processo di degenerazione cistica della media, associata spesso a Sindrome di Marfan o ad altre patologie congenite del connettivo, ma possono anche rappresentare la conseguenza di una dissezione cronica di tipoA. In una minoranza di casi si associano ad aterosclerosi. L’indebolimento parietale e l’eccessivo incremento della tensione parietale, dovuto all’ipertensione, provocano la formazione di aneurisma fusiforme. Gli aneurismi che coinvolgono la radice aortica possono, talvolta, causare un’insufficienza della valvola, condizione questa che viene descritta come ectasia anuloaortica16. Il 10-15% dei pazienti che vengono sottoposti ad intervento di sostituzione valvolare aortica per insufficienza valvolare aortica pura ha questa patologia. Essa è più frequente nell’uomo che nella donna e compare tipicamente nella fascia di età compresa tra i trenta anni e i sessanta anni con un’isufficienza aortica che si aggrava progressivamente. Una forma particolare di aneurismi sono quelli del seno del Valsalva, dovuti all’assenza, nei seni, del normale tessuto elastico e muscolare con conseguente dilatazione, soprattutto, del seno coronario di destra. Essi possono essere congeniti, e in questo caso si associano a difetto del setto interatriale (50% dei casi) e ad insufficienza aortica (25% dei casi), o possono essere conseguenza di traumi o infezioni.

Diagnosi clinica e strumentale

Il 40% dei pazienti con aneurisma dell’aorta toracica ascendente è asintomatico al momento della diagnosi, tanto che l’aneurisma viene tipicamente diagnosticato come reperto accidentale nel corso di un esame obiettivo o in seguito ad una radiografia del torace eseguita di routine. Gli eventuali sintomi lamentati dal paziente tendono a riflettere le conseguenze vascolari dell’aneurisma o l’effetto locale di massa. Le conseguenze vascolari comprendono:
  • l’insufficienza della valvola aortica, spesso associata ad insufficienza cardiaca secondaria;
  • gli aneurismi del seno del Valsalva, che possono rompersi nella parte destra del cuore e causare un soffio continuo ed insufficienza cardiaca congestizia;
  • le tromboembolie responsabili di ictus, ischemia agli arti inferiori, infarto renale ed ischemia mesenterica.
L’effetto locale di massa, dovuto ad aneurisma dell’aorta ascendente o dell’arco, può causare la sindrome della vena cava superiore per l’ostacolo al ritorno venoso da compressione della vena cava superiore e della vena anonima. Il dolore toracico e il dolore dorsale si verificano rispettivamente nel 37% e nel 21% dei casi di aneurisma non dissecante e sono causati dalla compressione diretta delle altre strutture intratoraciche o della parete toracica o dall’erosione delle ossa adiacenti. Questo dolore è solitamente fisso, profondo, opprimente e, a volte, estremamente intenso. La conseguenza più pericolosa dell’aneurisma toracico è la rottura. L’aneurisma può rompersi nella cavità pleurica, con conseguente shock ipovolemico e morte nella maggior parte dei casi. In una percentuale di casi la rottura si verifica verso il mediastino o l’emorragia viene tamponata dalla pleura parietale e dai tessuti periaortici. Se la rottura si verifica nell’esofago, nei bronchi o nel parenchima polmonare, l’ematemesi e l’emottisi sono i primi sintomi a comparire.
La diagnostica strumentale negli aneurismi dell’aorta toracica ha a disposizione:
  • radiografia del torace nelle proiezioni anteroposteriore e laterale, che dimostra uno slargamento dell’ombra mediastinica con evidenza della dilatazione aortica;
  • ecografia transtoracica e/o transesofagea;
  • angio-TC17, che aiuta a valutare la sede, le dimensioni, e l’estensione dell’aneurisma e a differenziare una dissezione da un aneurisma aterosclerotico con formazioni trombotiche endoluminali;
  • RM 18, che è utile per definire l’anatomia dell’aorta toracica ed identificare gli aneurismi ed è di particolare utilità nei pazienti con una preesistente patologia aortica;
  • aortografia, sebbene non ritenuta indispensabile, può dare informazioni dettagliate sull’estensione dell’aneurisma e sui vasi arteriosi che da esso originano.
Poiché la cardiopatia ischemica costituisce una delle principali cause di mortalità perioperatoria, è essenziale eseguire una coronarografia in tutti i pazienti sintomatici per cardiopatia ischemica ed in quelli in cui si sia strumentalmente evidenziata un’ischemia miocardia. In ogni caso, in tutti i pazienti va eseguito un accurato screening cardiologico preoperatorio.


Fig. 13 Radiografia del torace di un paziente con aneurisma molto voluminoso dell’aorta toracica ascendente. Sono evidenti sia il marcato slargamento del mediastino che l’alterato profilo aortico.


Fig. 14 Aortografia: aneurisma dell’aorta ascendente ed insufficienza aortica.


Fig. 15 Risonanza magnetica di un aneurisma dell’aorta ascendente e dell’arco aortico.
A immagine sagittale spin-echo. B Immagine con Gadolinio.






Fig 16 Angio-TC di un voluminoso aneurisma dell’aorta ascendente.


Storia naturale

La definizione della storia naturale degli aneurismi dell’aorta toracica è complessa, dati i numerosi fattori in gioco.
L’eziologia può interessare sia la sua velocità di crescita che la sua tendenza alla rottura. La presenza o l’assenza di sintomi dovuti all’aneurisma è un altro importante fattore predittivo, in quanto i pazienti sintomatici hanno una prognosi peggiore rispetto a quelli asintomatici, in gran parte perché la presenza di dolore è patognomonica di rottura. Inoltre, l’elevata prevalenza di malattie cardiovascolari associate in questi pazienti può avere un drammatico impatto sulla mortalità; infatti, accanto alla rottura dell’aneurisma, le più frequenti cause di morte in questa popolazione sono le malattie cardiovascolari19.
Non sono molti gli studi sulla storia naturale degli aneurismi toracici e toracoaddominali. Questo è dovuto principalmente alla non eticità nel mantenere in terapia medica pazienti con dilatazioni significative dell’aorta. Si è cercato, dunque, di trarre delle conclusioni dalla più studiata e conosciuta storia naturale degli aneurismi addominali, che, per la situazione anatomica, deve essere considerata più favorevole rispetto a quella dell’aorta toracica. Nelle casistiche moderne più numerose, le percentuali di sopravvivenza a 1, 3, 5 anni dei pazienti con aneurisma toracico non sottoposti ad intervento chirurgico, sono rispettivamente del 57, 30 e del 14 %20.
La rottura dell’aneurisma si verifica nel 32- 68% dei pazienti non sottoposti ad intervento chirurgico, ed è responsabile della maggior parte dei decessi21.


Fig. 17 Sopravvivenza di pazienti con aneurisma dell’aorta toracica (TAA), toracoaddominali (T-AAA), e dell’aorta addominale (AAA).


Meno del 50% dei pazienti con rottura arriva ancora vivo in ospedale, la mortalità a 6 ore è del 54% e a 24 ore raggiunge il 76%. Non è stata osservata alcuna evidente associazione tra la localizzazione dell’aneurisma toracico e il rischio di morte da rottura22.
Poiché il diametro dell’aneurisma è un importante fattore predittivo del rischio di rottura, numerosi studi hanno esaminato la velocità di espansione degli aneurismi dell’aorta toracica.
Si è visto come il diametro iniziale è l’unico fattore predittivo indipendentemente dalla velocità di crescita dell’aneurisma toracico23, sebbene alcuni studi suggeriscono che gli aneurismi del tratto discendente possono espandersi più lentamente degli altri, mentre quelli dell’arco aortico si espandono con più rapidità24.

Nella maggior parte dei casi, tranne che nelle patologie del connettivo, gli aneurismi dell’aorta si mantengono stabili fino a quando raggiungono un calibro di 5 cm. Gli aneurismi di diametro pari o inferiore a 5,0 cm hanno una velocità media di crescita di 0,17 cm/anno, mentre quelli con diametro superiore a 5,0 cm sono cresciuti ad una velocità di 0,79 cm/anno. La dissezione e/o la rottura dell’aorta si verifica, in genere, ad un diametro medio di 6 cm. Una percentuale di dissezioni e/o di rotture si verifica, quindi, tra i 5 e i 6 cm di diametro. L’incidenza di rottura degli aneurismi dell’aorta è alto se il calibro supera i 6 cm.


Fig. 18 Kaplan-Meier cumulative hazard function of rupture or dissection.


Trattamento chirurgico degli aneurismi dell’aorta ascendente

Tutti i chirurghi sono d’accordo nel porre indicazione per gli aneurismi sintomatici e/o che hanno notevoli dimensioni.
Il diametro dell’aneurisma costituisce uno dei criteri più importanti. In genere si trattano con terapia medica gli aneurismi con diametro inferiore a 5 cm e con terapia chirurgica quelli con un calibro superiore a 6-7 cm. Considerando, però, che per i pazienti operati in emergenza la mortalità ospedaliera è molto più alta dei pazienti operati in elezione, oggi si tende a porre indicazione chirurgica per gli aneurismi di 5-6 cm di diametro o per quelli che mostrano un significativo aumento di calibro in due successivi controlli clinico- strumentali (ogni 6 mesi). Inoltre, non bisogna sottovalutare il fatto che in individui con alterazioni congenite del connettivo, quale la sindrome di Marfan, l’indicazione chirurgica si pone per un diametro aortico di 4,5-5 cm.
Fra le indicazioni chirurgiche vanno, infine, ricordate la presenza di dissezione cronica, la presenza di pareti aortiche con grossolane irregolarità, di aneurisma sacciforme e l’associazione con patologia valvolare aortica25.
Gli aneurismi dell’aorta toracica ascendente vengono di solito resecati e sostituiti con una protesi sintetica di calibro appropriato.
Per la rimozione degli aneurismi dell’aorta ascendente è necessario ricorrere alla circolazione extracorporea26 ed è spesso consigliabile, durante la resezione, usare un bypass parziale per sostenere il circolo distale all’aneurisma, mentre viene clampato il tratto di aorta sede di lesione. Il trattamento chirurgico della patologia aneurismatica a livello dell’aorta ascendente prevede le seguenti opzioni:
  • intervento di Wheat (1964) o sostituzione dell’aorta ascendente;
  • intervento di Bentall e De Bono (1968) o sostituzione completa della root aortico;
  • intervento di David (1992) o “ reimplantetion tecnique”;
  • intervento di Yacoub e Sarsan o “remodelling tecnique”.
L’intervento di Wheat si fa nel caso in cui l’aneurisma si localizza a livello del tratto distale dell’aorta ascendente, al di sopra cioè della giunzione senotubulare. La valvola aortica viene sostituita e un graft in Dacron sagomato e suturato sulle coronarie.


Fig. 19 Intervento di Wheat


L’intervento di Bentall prevede l’uso di una protesi composita, consistente in una protesi tubulare di Dacron e in una protesi della valvola aortica, suturata ad una delle due estremità. Esso si attua in tutti i casi di aneurisma che coinvolgono la radice aortica e sono associati ad una significativa insufficienza aortica27. Originariamente gli osti coronarici venivano suturati senza essere isolati dalla parete aortica. Successivamente è stato proposto di isolarli lasciando attorno ad essi un piccolo orletto di parete ( button tecnique)


Fig. 20 Intervento di Bentall-De Bono


Nei pazienti con lembi della valvola aortica strutturalmente normali, nei quali l’insufficienza aortica è secondaria alla dilatazione della radice aortica, David e collaboratori sono riusciti a riparare con successo la valvola nativa reimpiantandola all’interno della protesi di Dacron o ricostruendo la radice aortica28.


Fig. 21 Intervento di David


Fig. 22 Intervento di Yacoub e Sarsan


L’aneurisma dissecante dell’aorta

L’aneurisma dissecante dell’aorta è una condizione patologica estremamente grave, determinata dallo slaminamento da parte del sangue delle strutture lamellari della tonaca media dell’aorta, con formazione di un canale pieno di sangue, nello spessore della parete del vaso. Questo secondo lume, detto falso lume, va spesso incontro a rottura causando emorragie massive.


Fig. 23 Intervento a cuore aperto in paziente con dissezione acuta dell’aorta


I fattori determinanti la lesione intimale sono da un lato le forze emodinamiche, relative all’aumento della pressione arteriosa e alla contrattilità ventricolare, e dall’altro l’indebolimento della parete arteriosa, legato in genere alla necrosi cistica della media, talvolta associata a patologie congenite del connettivo, quale la sindrome di Marfan. E’ bene sottolineare come le lesioni istologiche elementari tipiche della dissezione sono la frammentazione elastica (presente soprattutto nei pazienti più giovani) e la medionecrosi delle leiomiocellule ( tipica dei soggetti di età avanzata). Il sito in cui inizia la dissezione è localizzato nel 65% dei casi nell’aorta ascendente, nel 20% dei casi nell’aorta discendente, nel 10% dei casi nell’arco aortico e solo nel 5% dei casi a livello dell’aorta addominale. La dissezione si differenzia dagli altri aneurismi per il fatto che spesso non si associa ad un grado marcato di dilatazione del vaso. Per questo motivo il termine aneurisma dissecante non sembra molto appropriato. Essa colpisce 5-10 pazienti per milione di abitanti/anno e la sua incidenza è maggiore nella popolazione maschile di età compresa tra i 50 e i 70 anni. E’ rara sotto i 40 anni di età, eccetto nei pazienti in cui alterazioni metaboliche congenite e/o fattori di tipo emodinamico determinano minore resistenza e un aumento di tensione di parete del vaso.
Stanford, prendendo in considerazione l’interessamento o meno dell’aorta ascendente, classifica la dissezione in:
  • tipo A ( 75-80%), interessa l’aorta ascendente con o senza estensione distale, è detta dissezione prossimale o ascendente e si tratta chirurgicamente;
  • tipo B ( 20%), coinvolge l’aorta discendente con o senza estensione distale, è detta dissezione distale o discendente, ed è spesso una patologia di competenza medica.



SUBSTRATI MORFOLOGICI DELLA PATOLOGIA DEGENERATIVA NON ATEROSCLEROTICA AORTICA

Aspetti anatomopatologici

Gli aneurismi degenerativi non aterosclerotici dell’aorta toracica ascendente sono di solito dovuti ad una meiopragia della parete aortica secondaria alla scomparsa delle leiomiocellule, alla frammentazione delle fibre elastiche e all’accumulo di sostanza fondamentale acida nella tonaca media. Tali aneurismi coinvolgono spesso la radice aortica e possono, di conseguenza, causare un’insufficienza della valvola. Per descrivere questa condizione si usa spesso il termine di ectasia anuloaortica29.


Fig. 24 A. Degenerazione cistica della media: distruzione e frammentazione delle lamine elastiche della tonaca media aortica con formazione di aree prive di elastina, che somigliano a spazi cistici. B. Confronto con una tonaca media normale, costituita da strati regolari di tessuto elastico. Sia in A che in B l’elastina appare nera con la colorazione per le fibre elastiche.


Il termine medionecrosi è stato coniato nel 1928 da Gsell30 in riferimento alle aree prive di nuclei e, quindi, di cellule muscolari lisce nella tonaca media dell’aorta. Egli riteneva che questa lesione istologica caratterizzata dalla necrosi miocellulare si correlasse con la rottura spontanea dell’aorta.
Nel 1930 Erdheim introdusse il concetto di necrosi cistica idiopatica della media. Egli la descrisse come “una lesione non infiammatoria caratterizzata dalla riduzione delle cellule muscolari lisce e dall’ accumulo di materiale basofilo nelle aree di deplezione delle cellule muscolari della media aortica”31. Erdheim nella sua descrizione associava alla medionescrosi di Gsell la degenerazione mucoide della media. Inoltre, considerava quest’ultima come disordine primario e non come fenomeno secondario alla necrosi delle cellule muscolari. Lo stesso Erdheim sottolineò come fosse inappropriato parlare di necrosi poiché questa non era stata dimostrata, ed aggiunse l’aggettivo idiopatica per sottolineare l’ignoranza riguardo l’eziologia.
Il termine cistica stava ad indicare l’aspetto simil cistico che il materiale basofilo assumeva quando andava a depositarsi nelle fessurazioni della media. Per anni la necrosi cistica idiopatica di Erdheim venne considerata la lesione istologica specifica della dissezione aorta.
Gore e Seivert32 distinsero la medionecrosi secondo Gsell, intesa come riduzione di nuclei nella media dell’aorta, dalla necrosi cistica della media secondo Erdheim, intesa semplicemente come accumulo anomalo di mucopolissacaridi nelle aree di deplezione cellulare. Essi dimostrarono la presenza di medionecrosi in aorte aneurismatiche con e senza rottura.
Negli anni successivi numerosi studi vennero fatti allo scopo di definire i tratti anatomopatologici della patologia degenerativa della media e, in accordo con quanto detto da Gore e Seivert, si cercò di usare una terminologia quanto più corretta ed univoca possibile. Si giunse alla conclusione che le lesioni istologiche elementari della media potevano essere così definite:
  • necrosi cistica33, intesa, esclusivamente, come accumulo di materiale basofilo nella media aortica, circoscritto o no in spazi simil cistici presenti nel contesto delle unità lamellari;
  • medionecrosi34, la necrosi delle leiomiocellule della media aortica identificata istologicamente per l'assenza dei nuclei in determinate aree parietali;
  • frammentazione elastica35 l’interruzione focale o diffusa delle fibbre elastiche;
  • fibrosi36, ovvero l’aumento della componente collagena della media.
Poiché la necrosi cistica, la frammentazione elastica e la medionecrosi sono state osservate anche in aorte normali, Schalatmann e Becker hanno supposto che esse non sono di per sé specifiche della patologia degenerativo-aneurismatica dell'aorta, ma rappresentano l’espressione del normale processo di invecchiamento della parete aortica in quanto la loro quantità ed estensione aumenta col progredire dell'età. Inoltre, la necrosi cistica, in quanto coesiste ed è direttamente proporzionale alle altre lesioni della media, rappresenta un indice sicuro della lisi delle fibbre elastiche e collagene e della necrosi delle leiomiocellule.La medionecrosi e la frammentazione rappresentano l'espressione morfologico del c.d. “insulto” alla parete aortica mentre la fibrosi costituisce il fenomeno “riprativo” di tale insulto.


Fig. 24 Componenti della media aortica: A Cellule muscolari lisce, B Fibre elastiche, C Fibre collagene, D Sostanza fondamentale acida.


Fig. 25 Lesioni elementari della media aortica: A Medionecrosi, B Frammentazione elastica, C Fibrosi, D Necrosi cistica.


Le lesioni elementari della media, pur coesistendo, presentano rapporti quantitativi diversi tra di loro. Ciascuna lesione elementare in relazione alla sua estensione nello spessore della media aortica e alla sua distribuzione lungo l’aorta, si definisce rispettivamente come di grado I, II, III, e di tipo focale o diffuso. Nelle aorte normali le lesioni tipiche dell'insulto (medionecrosi e frammentazione elastica) sono di grado III solo negli anziani mentre nei giovani sono di grado I; la fibrosi (riparazione) risulta bilanciata al grado dell'insulto.


Fig. 26 Medionecrosi: A Grado I; B Grado II; C Grado III.


Fig. 27 Necrosi cistica: A Grado I; B Grado II; C Grado III.


Fig. 28 Frammentazione elastica: A Grado I; B Grado II; C Grado III.


E’ interessante sottolineare che mentre le lesioni elementari della media aortica nelle pareti dissecate sono di grado III e di tipo focale, nelle pareti aneurismatiche esse sono di terzo grado e di tipo diffuso; inoltre la fibrosi risulta bilanciata all'insulto solo nelle aorte aneurismatiche mentre nelle aorte dissecate la fibrosi è di grado inferiore all'insulto34. Non esiste, dunque, una lesione qualitativamente specifica della media aortica responsabile della dissezione. Ogni lesione elementare se di grado III e di tipo focale, in assenza di una fibrosi riparativa di equivalente grado può evolvere verso la dissezione. La distribuzione focale delle lesioni elementari nelle pareti dissecate spiega altresì il perché queste aorte prima di dissecarsi siano sempre di calibro normale. La precocità della dissezione nei pazienti marfaniani dipende dal fatto che la meiopragia della media dipende da un difetto genetico riguardante la sintesi della fibrillina37.

Aspetti patogenetici

Nel tempo si è cercato di scoprire il meccanismo patogenetico alla base della degenerazione cistica della media.
L’ipotesi originaria era quella che si trattasse di un’affezione degenerativa di tipo ischemico, dovuta ad un restringimento dei vasa vasorum secondario ad una condizione ipertensiva. Questa interpretazione trovava riscontro in alcune osservazioni:
  • la crescente frequenza e gravità della malattia in funzione dell’età;
  • l'effettiva associazione con l’ipertensione;
  • la frequenza con cui si riscontrava la medionecrosi (e l’aneurisma dissecante) nell’arco aortico in soggetti con coartazione brusca dell’aorta ed elevato regime pressorio;
  • la sede della lesione ai limiti del territorio irrorato dai vasa vasorum;
  • la rarefazione delle fibrocellule muscolari lisce, che non era imputabile ad affezione primitiva del connettivo o delle fibre elastiche.
  • Un gruppo di studiosi dell’Università di Medicina e Chirurgia di Houston, recentemente, ha avanzato l’ipotesi che le fibrocellule muscolari lisce non vanno incontro a necrosi ischemica, ma si realizza un vero e proprio processo apoptotico. Ad innescare l’apoptosi delle leiomiocellule sarebbero i linfociti T e i macrofagi, che, migrando dai vasa vasorum dell’avventizia, raggiungono la media aortica e creano le condizioni affinché si abbia la degenerazione cistica38.
Con il termine di apoptosi si indica un tipo di morte cellulare che si realizza attraverso l’attivazione di una sequenza di eventi coordinati e programmati internamente alla cellula, messi in atto da una serie di prodotti genici specializzati. La cellula va incontro a condensazione del citoplasma e del nucleo, contrariamente a quanto si assiste nella necrosi dove c’è rottura del plasmalemma, degradazione enzimatica e liberazione all’esterno del contenuto cellulare.


Fig. 29 Rappresentazione schematica degli eventi caratteristici dell’apoptosi


Numerosi sono gli stimoli che possono indurre apoptosi, tra questi ricordiamo l’infiammazione. Esiste una famiglia di recettori capaci di trasdurre segnali di morte all’interno della cellula. I componenti di questa famiglia per primi identificati sono stati i recettori per i fattori di necrosi tumorale (TNF) e il recettore Fas. Questo ultimo è una proteina di membrana espressa da cellule linfoidi e non linfoidi, ed è in grado di innescare il processo a seguito della sua interazione con FasL, un trimero composto da subunità identiche, principalmente espresso sulla membrana dei linfociti T dopo attivazione da parte dell’interleuchina2. L’interazione Fas/FasL attiva enzimi citolitici intracellulari responsabili di una cascata di eventi degradativi che comprendono la frammentazione della cromatina e la rottura del citoscheletro. Il risultato finale è la formazione di corpi apoptotici, che contengono diversi organuli intracellulari ed altre componenti del citosol, i quali saranno captati dai fagociti ed eliminatì39.
E’ stato dimostrato che nella media dei pazienti con aneurisma dell’aorta ascendente da degenerazione cistica vi sono elevati livelli sia di Fas che di FasL rispetto alle aorte normali. Allo stesso modo, il TUNEL test, metodo per la misurazione dell’apoptosi basato sul riconoscimento dei frammenti di DNA con anticorpi fluorescenti, è risultato positivo per un numero veramente significativo di cellule. Inoltre, i risultati immunoistochimici hanno rivelato la presenza di un infiltrato infiammatorio, costituito principalmente da linfociti T e macrofagi, che contribuiscono all’espressione dei promotori dell’apoptosi. I linfociti T sono le cellule responsabili della produzione di FasL, mentre Fas è diffuso nel contesto della media e dell’avventizia. L’interazione tra Fas e FasL è alla base della deplezione delle cellule muscolari lisce40.
Secondo le nuove prospettive patogenetiche, dunque, la medionecrosi cistica non può più essere considerata lesione non infiammatoria, così come Erdheim e tanti altri autori avevano affermato. E’ possibile che l’infiammazione e l’apoptosi aumentino nell’aorta prima della dissezione; questo incrementerebbe la perdita delle cellule e dei tessuti, spianando la strada affinché la dissezione si realizzi. L’attuale profilassi, infatti, è quella di riparare gli aneurismi per prevenire la dissezione quando il diametro supera i 5 cm e quando le aorte si incrementano rapidamente. Alcuni individui, però, presentano dissezione quando le aorte sono minimamente dilatate e gli studi futuri vogliono dimostrare se queste sono da riferire ad un incremento precoce dell’infiammazione. Un altro aspetto interessante è che le cellule muscolari lisce presenti nella tonaca media di pazienti affetti da aneurisma dell’aorta ascendente e da dissezione hanno un fenotipo alterato, esse perdono le loro proprietà contrattili ed acquistano proprietà sintetiche, con conseguente aumentata produzione di enzimi coinvolti nel rimaneggiamento dei costituenti extracellulari della media, ovvero le metalloproteinasi39. L’alterato equilibrio tra metalloproteinasi e loro inibitori sarebbe alla base dell’eccessiva degradazione delle fibre elastiche e del collagene, non seguita da opportuna ricostituzione. Si assiste, quindi, ad indebolimento parietale che determinerà dilatazione aneurismatica del vaso. Si è visto come i macrofagi rappresentano a loro volta una fonte importante di enzimi proteolitici ed ancora che alcune citochine da essi prodotte, quali IL-1 e il TNF, ne stimolano la sintesi. Concludendo, possiamo affermare che l’ipotesi patogenetica emergete sulla degenerazione della media vede l’intrecciarsi di tra fenomeni:
  • infiammazione;
  • apoptosi delle cellule muscolari lisce;
  • alterazione dell’omeostasi alla base del rimodellamento della matrice extracellulare.


COMMENTO

Le lesioni elementari della media (medionecrosi, necrosi cistica, frammentazione elastica) risultano dagli studi qualitativamente e quantitativamente identiche in tutte le patologie aortiche esaminate istologicamente (aneurismi aterosclerotici, aneurismi non aterosclerotici, dissecazioni aortiche).
La fibrosi è di grado inferiore alle lesioni elementari prevalentemente negli aneurismi degenerativi non-aterosclerotici.
L’apoptosi sebbene fosse presente nel 100% delle dissecazioni aortiche, nell’85% degli aneurismi non aterosclerotici e nel 50% degli aneurismi aterosclerotici, in tutti e tre i tipi di patologie aortiche era quantitativamente bilanciata ed inversamente proporzionale al grado di fibrosi.
Negli aneurismi degenerativi non aterosclerotici la severità delle lesioni elementari non è correlabile né con il diametro dell’aneurisma, nè con la disfunzione e/o patologia valvolare né con la flogosi. Quest’ultima mai coinvolge la media ma si estrinseca a livello intimale ed avventiziale evidenziandosi prevalentemente nelle aorte aneurismatiche e dissecate con lesioni ateroslerotiche.
Poiché negli aneurismi degenerativi non aterosclerotici vi è un rapporto inverso tra severità della fibrosi ed entità dell’apoptosi, è possibile ritenere che nell’ambito di tali aneurismi siano presenti due differenti categorie a rischio verso la dissezione aortica:
  • aneurismi a rischio elevato (apoptosi plurifocale/fibrosi assente o lieve);
  • aneurismi a rischio basso (apoptosi assente o focale/fibrosi moderata).





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