Bikuspidální aortální chlopeň – etiopatogeneze a přirozený vývoj

Overview

Bikuspidální aortální chlopeň je onemocnění s autozomálně dominantní dědičností s malou penetrací. Pacienti s bikuspidální aortální chlopní tvoří velmi heterogenní populaci. Nemocní bez dilatace ascendentní aorty, bez chlopenní vady a bez degenerativních změn aortální chlopně jsou málo rizikoví. Naproti tomu nemocní s dilatací ascendentní aorty, s chlopenní vadou nebo degenerací chlopně tvoří vysoce rizikovou skupinu. Dilatace ascendentní aorty má u nemocných s bikuspidální aortální chlopní progresivní charakter a pokračuje i po náhradě aortální chlopně. S progresí dilatace ascendentní aorty roste i riziko její disekce nebo ruptury. Hlavním podkladem pro dilataci je změněná kvalita stěny aorty a pravděpodobně i mechanické namáhání aortální stěny při asymetrickém a turbulentním toku. Farmakologická léčba nemá zásadní vliv na zpomalení progrese dilatace ascendentní aorty nebo progrese vlastní chlopenní vady, metodou volby je léčba chirurgická. V přehledovém článku je podrobně rozebírána fyziologie a patofyziologie trojcípé a dvoucípé aortální chlopně, je uvedena prevalence bikuspidální aortální chlopně v běžné populaci i v populaci nemocných operovaných pro vadu aortální chlopně, fenotypy bikuspidální aortální chlopně a přirozený vývoj u asymptomatických nemocných s normálně fungující bikuspidální aortální chlopní. V přehledu jsou dále uvedeny indikace k operaci při dilataci ascendentní aorty dle amerických, evropských a českých doporučení.

Klíčová slova:
bikuspidální aortální chlopeň – etiopatogeneze – dilatace ascendentní aorty – disekce – ruptura

Fyziologie a patofyziologie trojcípé a dvoucípé aortální chlopně

Trikuspidální aortální chlopeň je díky své anatomii sestávající ze 3 semilunárních cípů geniálním výtvorem přírody. Její cípy se u nepostižené chlopně v systole otevřou tak, že vytvoří ústí, jehož plocha je minimálně stejně veliká jako plocha aortálního anulu (obr. 1). V dia­stole pak cípy k sobě volně přilnou, takže chlopeň nevykazuje žádnou insuficienci. O pohybech cípů u dvoucípé aortální chlopně a o její funkci v průběhu srdečního cyklu máme představu z práce Robicseka [1]. Autor se svým týmem studoval na srdečním simulátoru pohyb cípů allograftů a tento pohyb zaznamenával rychlostí 500 snímků/s. Cípy i normálně fungující dvoucípé aortální chlopně vytvářejí v průběhu srdečního cyklu různé záhyby a sklady, plocha mezi okraji cípů je v systole vždy menší, než je plocha aortálního anulu. V diastole se oba cípy dotýkají větší plochou, než je tomu u chlopně trojcípé. V důsledku toho je i nepostižená dvoucípá chlopeň mírně stenotická, cípy se v systole vydouvají (obr. 2). Navíc jsou cípy u dvoucípé chlopně většinou asymetrické, což způsobuje asymetrii průtoku krve a její turbulenci a vede ve svém důsledku k většímu namáhání tkáně cípů i stěny ascendentní aorty [2].

Prevalence bikuspidální aortální chlopně

Prevalence bikuspidální aortální chlopně v populaci je udávána v rozmezí 0,5–2 %. Zhruba u 20 % nositelů dvoucípé chlopně je její funkce normální, až u 30 % nemocných je však spojena se závažnou morbiditou. V průběhu času se u těchto nemocných vyvíjí stenóza nebo insuficience chlopně, dochází k dilataci a elongaci ascendentní aorty nebo nemocní prodělají epizodu infekční endokarditidy. Jedná se o dědičné onemocnění s malou penetrací (podle některých autorů lze prokázat autozomálně dominantní dědičnost až v 89 %) [3] s abnormální valvulogenezí a kardiogenezí. U 15–20 % nemocných se vyvinou jen 2 Valsalvské siny a morfologicky biskupidální chlopeň, u ostatních je chlopeň založena jako trikuspidální (vzniknou 3 Valsalvské siny) a v průběhu valvulogeneze 2 cípy fúzují, vzniká raphe a vyvíjí se funkčně bikuspidální chlopeň [4–6]. Raphe nalézáme až u 29 % nemocných. Dalšími odchylkami ve valvulogenezi pak může vzniknout chlopeň unikuspidální nebo kvadrikuspidální, které jsou nepoměrně vzácnější.

Fenotypy bikuspidální aortální chlopně

Rozeznáváme dva fenotypy bikuspidální aortální chlopně. Předozadní typ (A-P), kdy fúzují koronární cípy, a pravolevý typ (R-L), kdy fúzuje nekoronární cíp a buď pravý koronární nebo levý koronární cíp (obr. 3). Nejčastějším fenotypem je předozadní typ, který se vyskytuje až v 71 % (obr. 4). U tohoto typu bývá větší anulus (15 ± 3 mm/m² vs 13 ± 2 mm/m², p < 0,05), větší bulbus (34,8 ± 4,9 mm vs 30,6 ± 5,9 mm, p < 0,01), menší oblouk a častěji aortální insuficience. U pravolevého typu častěji fúzuje nekoronární cíp a pravý koronární (až u 18 % bikuspidálních chlopní), fúze nekoronárního a levého koronárního cípu je vzácná (asi u 2 % bikuspidálních aortálních chlopní). U pravolevého typu bývá častěji aortální stenóza. Cípy bývají v naprosté většině asymetrické. Stupeň asymetrie lze stanovit porovnáním ploch obou cípů (area eccentricity index – AEI). Index bývá větší u chlopní s raphe (1,83 ± 0,53 vs 1,51 ± 0,47, p < 0,05), normální hodnota je < 1,2 [7–10].

Prevalence bikuspidální aortální chlopně v populaci nemocných operovaných pro vadu aortální chlopně

V populaci nemocných, kteří podstupují náhradu aortální chlopně, je prevalence bikuspidální chlopně samozřejmě četnější. V souboru 1 025 operovaných byla prevalence bikuspidální chlopně 32 % a unikuspidální 3 %, se snižujícím se počtem cípů se zvyšovalo zastoupení mužů, klesal věk nemocných a stoupal počet pacientů, u kterých bylo nutné kromě náhrady aortální chlopně provést i náhradu ascendentní aorty [11] (tab. 1). V jiném souboru 2 570 nemocných podstupujících náhradu aortální chlopně byla prevalence bikuspidální chlopně 22 % a dilatace ascendentní aorty nad 45 mm byla přítomna u 23 % nemocných s bikuspidální chlopní vs u 5,5 % s trikuspidální chlopní (p < 0,0001) [12].

Přirozený vývoj u asymptomatických nemocných s normálně fungující bikuspidální aortální chlopní

Bikuspidální aortální chlopeň představuje pro svého nositele zvýšené riziko kardiovaskulární příhody během života, obzvláště pokud jsou přítomny degenerativní změny na jejích cípech. Michelene z Mayo kliniky sledoval soubor 212 pacientů s normálně fungující bikuspidální aortální chlopní průměrného věku 32 roků (v souboru bylo 65 % mužů) průměrně po dobu 20 let [13]. Vstupně byla ascendentní aorta dilatována na více než 4 cm u 15 % nemocných (průměrný rozměr ascendentní aorty byl na začátku sledovaného období 35,5 mm). Na konci sledovaného období přežívalo 90 % nemocných, jejich přežití bylo srovnatelné s věkově a pohlavně srovnatelnou populací. Během sledovaného období se u 7 % nemocných vyskytlo srdeční selhání, u 26 % nemocných se objevily kardiální symptomy, u 33 % kardiovaskulární příhoda, 24 % z nich podstoupilo chirurgii aortální chlopně (především pro aortální stenózu), 5 % z nich chirurgii ascendentní aorty. Disekce se v uvedeném souboru nevyskytla. Kardiovaskulární nebo chirurgickou příhodu prodělalo ve sledovaném období 42 % nemocných, ascendentní aorta nad 4 cm byla na konci sledovaného období přítomna již u 39 % nemocných (průměrný rozměr ascendentní aorty na konci sledovaného období byl 39,4 mm). Prediktorem kardiovaskulární nebo chirurgické příhody byl věk nad 50 let (poměr rizik 3) a degenerace chlopně (poměr rizik 2,4). 75 % pacientů se vstupně degenerovanou chlopní prodělalo za 15 let sledování kardiovaskulární příhodu oproti 35 % pacientů bez degenerace chlopně (p = 0,02). Prediktorem operace ascendentní aorty byl vstupní rozměr ascendentní aorty nad 4 cm (poměr rizik 10,8).

Dilatace ascendentní aorty

Dilatace ascendentní aorty se vyskytuje u 50–60 % pacientů s normálně fungující bikuspidální aortální chlopní, má progresivní charakter a je disproporční k případné chlopenní lézi [14,15]. Dilatace ascendentní aorty progreduje i po náhradě chlopně, pokud není současně s náhradou chlopně provedena i náhrada ascendentní aorty. Za progresivní dilataci ascendentní aorty je pravděpodobně zodpovědné zvýšené namáhání stěny aorty asymetrickým tokem a turbulencí krevního proudu a také méněcennost stěny aorty. U pacientů s bikuspidální aortální chlopní byla prokázána degenerace medie (obdobný histologický obraz jako u cystické medionekrózy) a vyšší aktivita metaloproteináz, která vede k fragmentaci elastických vláken, která jsou zároveň tenčí. Dále bylo ve stěně aorty prokázáno snížení fibrilinu-1 a apo­ptóza hladkých svalových buněk [16,17]. Riziko disekce aorty typu A je u nemocných s bikuspidální aortální chlopní až 9krát vyšší (6,1 % vs 0,7 % u nemocných s trikuspidální chlopní), riziko disekce typu B se mezi skupinami neliší. U pacientů s unikuspidální chlopní je riziko disekce typu A až 18krát vyšší (12,5 %). Pro porovnání – riziko disekce aorty u pacientů s Marfanovým syndromem je až 40 %! Vyšší riziko disekce ascendentní aorty je někdy dáváno do souvislosti s vyšším indexem tuhosti a nižší distenzibilitou ascendentní aorty, především u A-P fenotypu [18,19]. Nižší aortální elasticita a distenzibilita u těchto pacientů ve srovnání s nemocnými s trikuspidální chlopní může být příčinou významnější aortální insufi­cience a hypertrofie levé komory srdeční [20].

V praxi se setkáváme s dilatací kořene aorty, dilatací vlastní ascendentní aorty, dilatací aortálního oblouku nebo s jejich kombinacemi. Prediktorem dilatace aortálního kořene byly v některých studiích insuficience aortální chlopně (poměr šancí 1,8) a mužské pohlaví (poměr šancí 4,1), prediktorem dilatace ascendentní aorty pak stenóza aortální chlopně (poměr šancí 3,7), přítomnost bikuspidální aortální chlopně (poměr šancí 2,9), ženské pohlaví (poměr šancí 6,1) a věk (poměr šancí 13,7) [21–24]. Při echokardiografickém vyšetření nemocného s bikuspidální aortální chlopní je proto potřeba stanovit rozměr aortálního anulu, aortálního bulbu (kořene), sinotubulární junkce a vlastní ascendentní aorty (obr. 5). Stanovení přítomnosti a rozsahu dilatace na jednotlivých úrovních pak umožní kardiochirurgovi již před operací rozhodnout o rozsahu a typu operačního výkonu. Podle některých autorů bývá až u 73 % nemocných s bikuspidální aortální chlopní přítomna i dilatace aortálního oblouku [10]. Proto doporučují provést u všech nemocných s bikuspidální chlopní kromě UZ vyšetření i CT angiografii nebo MR aorty a kromě výše uvedených měření stanovit i rozměr ascendentní aorty před a za odstupem brachiocefalického trunku, rozměr aortálního oblouku před a za odstupem levé podklíčkové tepny, rozměr descendentní aorty za odstupem levé podklíčkové tepny a v oblasti bránice (obr. 6).

Zajímavé je srovnání rychlosti progrese dilatace aorty na různých úrovních u pacientů s dvoucípou a trojcípou aortální chlopní. La Canna [25] sledoval echokardiograficky 113 pacientů bez chlopenní vady s ascendentní aortou vstupně mezi 40 a 60 mm. Průměrná doba sledování byla 3 roky (tab. 2). Zřejmě vzhledem k malému rozsahu souboru nedosáhly rozdíly mezi skupinami statistické významnosti. Přesto je možné pozorovat trend k rychlejší dilataci u pacientů s bikuspidální aortální chlopní, především na úrovni sinotubulární junkce.

Významně rychlejší je progrese dilatace ascendentní aorty u nemocných s chlopenní vadou. Davies [26] sledoval soubor 514 nemocných po dobu průměrně 5,5 roku. V souboru bylo 70 nemocných s bikuspidální aortální chlopní a 444 nemocných s trikuspidální aortální chlopní. U podskupině nemocných s bikuspidální aortální chlopní mělo 48 % pacientů aortální stenózu a 52 % aortální insuficienci. V podskupině nemocných s trikuspidální chlopní mělo 26 % pacientů aortální stenózu a 20 % aortální insufi­cienci. Pacienti s bikuspidální aortální chlopní byli mladší, měli vstupně menší diametr ascendentní aorty (46 mm vs 49 mm, P = 0,02), měli méně často arteriální hypertenzi, méně často arterio­sklerotické postižení periferního řečiště, méně často břišní aneuryzma a méně často v anamnéze centrální mozkovou příhodu (všechny rozdíly byly statisticky významné). U nemocných s bikuspidální aortální chlopní byla pozorována rychlejší progrese dilatace ascendentní aorty (1,9 mm/rok vs 1,3 mm/rok, p = 0,01). Incidence disekce a ruptury ascendentní aorty byla v obou souborech stejná, diametr ascendentní aorty se v době ruptury nelišil (52 mm vs 53 mm, NS). Pacienti s bikuspidální aortální chlopní měli lepší přežití, pravděpodobně díky menší polymorbiditě. Nejvyšší riziko ruptury aorty, disekce aorty nebo úmrtí měli nemocní s bikuspidální aortální chlopní a stenózou aortální chlopně (poměr šancí 10,5).

Osud nemocných s dilatací ascendentní aorty po náhradě chlopně

Jak bylo zmíněno výše, dilatace ascendentní aorty pokračuje u nemocných s bikuspidální aortální chlopní i po náhradě aortální chlopně. Goland [27] ve své studii sledoval 252 pacientů po náhradě aortální chlopně protézou pro vadu na dvoucípé chlopni průměrně 8,9 roku a zjistil, že prediktorem mortality u těchto nemocných byl věk, přítomnost ischemické nemoci srdeční, období chirurgie a ejekční frakce levé komory. Dilatace ascendentní aorty sama o sobě prediktorem mortality nebyla, přežití bylo dokonce nejhorší ve skupině nemocných bez dilatace ascendentní aorty (graf 1). V jiné studii [28] však nemocní po náhradě bikuspidální aortální chlopně s dilatací ascendentní aorty 4,5–4,9 cm měli horší přežití bez příhody (vznik aneu­ryzmatu ascendentní aorty, disekce, náhlé smrti) než nemocní s menším diametrem vzestupné aorty (graf 2). Křivky přežití začaly divergovat až za 6–7 let po operaci.

Riziko disekce a ruptury ascendentní aorty, indikace k výkonu na ascendentní aortě

Riziko disekce nebo ruptury ascendentní aorty se mírně zvyšuje s dilatací aorty nad 5 cm, s dilatací nad 6 cm pak riziko prudce narůstá (graf 3) [29]. Nejčastěji dochází k ruptuře nebo disekci aorty při jejím průměru 6 cm. Snahou kardiologické obce by mělo být indikovat pacienty včas k operačnímu výkonu na chlopni a/nebo na ascendentní aortě, a to dříve, než dojde k této katastrofické příhodě. Důraz na včasnou indikaci kladou jak americká, tak evropská a česká doporučení [30–32]. Problémem však zůstává, že pro tyto nemocné nemáme tzv. „tvrdá“ data, a tak všechna doporučení vycházejí z extrapolace dat od nemocných s Marfanovým syndromem. V tab. 3 porovnáváme indikační kritéria pro výkon na ascendentní aortě u nemocných s významnou vadou na bikuspidální aortální chlopni a u nemocných jen se solo dilatací ascendentní aorty, jak jsou uvedena v amerických, evropských a českých doporučeních. Všechna guidelines doporučují při chlopenní vadě indikovat výkon na ascendentní aortě při menším diametru než při solo dilataci ascendentní aorty (> 4,5 cm, u žen nebo u osob malého vzrůstu > 4 cm nebo indexovat na tělesný povrch). Snahou je vyhnout se případné reoperaci při progresi dilatace ascendentní aorty po náhradě (plastice) chlopně. Při solo dilataci ascendentní aorty jsou kritéria „mírnější“ (> 5 cm, event. indexovat, při rychlé progresi dilatace > 0,5 cm/rok). V českých guidelines je zdůrazněna snaha o záchovné operace kořene aorty a aortální chlopně.

Závěr

Bikuspidální aortální chlopeň je onemocnění s autozomálně dominantní dědičností s malou penetrací. Pacienti s bikuspidální aortální chlopní tvoří velmi heterogenní populaci, ve které je potřeba nemocné stratifikovat. Nemocní bez dilatace ascendentní aorty, bez chlopenní vady a bez degenerativních změn aortální chlopně jsou málo rizikoví. Nemocní s dilatací ascendentní aorty, s chlopenní vadou nebo degenerací chlopně tvoří vysoce rizikovou skupinu. Pakliže je u nemocných diagnostikována dilatace ascendentní aorty, má tato progresivní charakter (především u nemocných se stenózou aortální chlopně) a pokračuje i po náhradě aortální chlopně. S progresí dilatace ascendentní aorty roste i riziko její disekce nebo ruptury. Hlavním podkladem pro dilataci je změněná kvalita stěny aorty a pravděpodobně i mechanické namáhání aortální stěny při asymetrickém a turbulentním toku. Nemáme důkazy, že by farmakologická léčba měla zásadní vliv na zpomalení progrese dilatace nebo progrese vlastní chlopenní vady, kromě léčby hypertenze. Léčebnou metodou volby je chirurgická léčba, jejíž strategii je třeba volit podle fenotypu bikuspidální aortální chlopně a dle lokalizace a typu dilatace aorty. Rizikoví pacienti by měli být sonograficky sledováni 1–2krát ročně. V rodině nemocných by také měl být proveden ultrazvukový screening přímých příbuzných.

Poděkování
Autoři děkují doc. MUDr. Pavlu Žáčkovi, CSc., za pomoc při grafickém zpracování článku.

MUDr. Miroslav Brtko, Ph.D.
www.fnhk.cz
e-mail: brtkom@seznam.cz

Doručeno do redakce: 8. 9. 2010
Přijato po recenzi: 7. 11. 2010