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Para la revista, consulte Atherosclerosis (revista) .
Aterosclerosis
Otros nombresEnfermedad vascular arterioesclerótica (ASVD)
Endo dysfunction Athero.PNG
La progresión de la aterosclerosis (estrechamiento exagerado)
EspecialidadCardiología , angiología
SíntomasNinguno [1]
ComplicacionesEnfermedad de las arterias coronarias , accidente cerebrovascular , enfermedad de las arterias periféricas , problemas renales [1]
Inicio habitualJuventud (empeora con la edad) [2]
CausasDesconocido [1]
Factores de riesgoPresión arterial alta , diabetes , tabaquismo , obesidad , antecedentes familiares, dieta poco saludable [3]
PrevenciónDieta saludable , ejercicio, no fumar, mantener un peso normal [4]
MedicamentoEstatinas , medicación para la presión arterial , aspirina [5]
Frecuencia≈100% (> 65 años) [6]

La aterosclerosis es un patrón de la enfermedad arteriosclerosis [7] en la que la pared de la arteria desarrolla anomalías, llamadas lesiones . Estas lesiones pueden provocar un estrechamiento debido a la acumulación de placa de ateroma . [8] Inicialmente, generalmente no hay síntomas. [1] Cuando es grave, puede provocar enfermedad de las arterias coronarias , accidente cerebrovascular , enfermedad de las arterias periféricas o problemas renales , según las arterias afectadas. [1]Los síntomas, si ocurren, generalmente no comienzan hasta la mediana edad. [3]

La causa exacta es desconocida. [1] Los factores de riesgo incluyen niveles anormales de colesterol , niveles elevados de marcadores inflamatorios , [9] presión arterial alta , diabetes , tabaquismo , obesidad , antecedentes familiares y una dieta poco saludable. [3] La placa está formada por grasa, colesterol , calcio y otras sustancias que se encuentran en la sangre . [8] El estrechamiento de las arterias limita el flujo de sangre rica en oxígeno a partes del cuerpo. [8] El diagnóstico se basa en un examen físico,electrocardiograma y prueba de esfuerzo , entre otros. [10]

La prevención generalmente consiste en comer una dieta saludable , hacer ejercicio, no fumar y mantener un peso normal . [4] El tratamiento de la enfermedad establecida puede incluir medicamentos para reducir el colesterol , como estatinas , medicamentos para la presión arterial o medicamentos que disminuyen la coagulación, como la aspirina . [5] También se pueden realizar varios procedimientos, como la intervención coronaria percutánea , el injerto de derivación de la arteria coronaria o la endarterectomía carotídea . [5]

La aterosclerosis generalmente comienza cuando una persona es joven y empeora con la edad. [2] Casi todas las personas se ven afectadas en algún grado por la edad de 65 años. [6] Es la principal causa de muerte y discapacidad en el mundo desarrollado . [11] Aunque se describió por primera vez en 1575, [12] hay evidencia de que la condición ocurrió en personas hace más de 5,000 años. [12]

Definiciones [ editar ]

Los siguientes términos son similares, aunque distintos, tanto en ortografía como en significado, y pueden confundirse fácilmente: arteriosclerosis , arteriolosclerosis y aterosclerosis. Arteriosclerosis es un término general que describe cualquier endurecimiento (y pérdida de elasticidad) de arterias medianas o grandes (del griego ἀρτηρία (artēria)  'arteria' y σκλήρωσις ( esclerosis )  'endurecimiento'); arteriolosclerosis es cualquier endurecimiento (y pérdida de elasticidad) de las arteriolas (arterias pequeñas); La aterosclerosis es un endurecimiento de una arteria debido específicamente a una placa ateromatosa (deGriego antiguo ἀθήρα (ath Greekra)  'gachas'). El término aterogénico se usa para sustancias o procesos que causan la formación de ateroma . [13]

Signos y síntomas [ editar ]

La aterosclerosis es asintomática durante décadas porque las arterias se agrandan en todas las ubicaciones de la placa, por lo que no hay ningún efecto sobre el flujo sanguíneo. [14] Incluso la mayoría de las roturas de placa no producen síntomas hasta que se produce un estrechamiento o cierre suficiente de una arteria debido a los coágulos . Los signos y síntomas solo ocurren después de que un estrechamiento o cierre severo impida el flujo sanguíneo a diferentes órganos lo suficiente como para inducir síntomas. [15] La mayoría de las veces, los pacientes se dan cuenta de que tienen la enfermedad solo cuando experimentan otros trastornos cardiovasculares como un derrame cerebral o un ataque cardíaco . Sin embargo, estos síntomas aún varían según la arteria u órgano afectado.[dieciséis]

Las anomalías asociadas con la aterosclerosis comienzan en la infancia. Se han observado lesiones fibrosas y gelatinosas en las arterias coronarias de niños de 6 a 10 años. [17] Se han observado estrías grasas en las arterias coronarias de los jóvenes de 11 a 15 años, [17] aunque aparecen a una edad mucho más joven dentro de la aorta . [18]

Clínicamente, dado el agrandamiento de las arterias durante décadas, la aterosclerosis sintomática se asocia típicamente con hombres de 40 a 60 años y mujeres de 50 a 60 años. Subclínicamente , la enfermedad comienza a aparecer en la infancia y rara vez ya está presente al nacer. Los signos notables pueden comenzar a desarrollarse en la pubertad. Aunque los síntomas rara vez se presentan en los niños, la detección temprana de enfermedades cardiovasculares en los niños podría ser beneficiosa tanto para el niño como para sus familiares. [19] Si bien la enfermedad de las arterias coronarias es más prevalente en hombres que en mujeres, la aterosclerosis de las arterias cerebrales y los accidentes cerebrovasculares afectan por igual a ambos sexos. [20]

El estrechamiento marcado de las arterias coronarias, que son las encargadas de llevar sangre oxigenada al corazón, puede producir síntomas como dolor de pecho de angina y dificultad para respirar, sudoración, náuseas , mareos o aturdimiento, dificultad para respirar o palpitaciones . [16] Los ritmos cardíacos anormales llamados arritmias ( el corazón late demasiado lento o demasiado rápido) son otra consecuencia de la isquemia . [21]

Las arterias carótidas suministran sangre al cerebro y al cuello. [21] El estrechamiento marcado de las arterias carótidas puede presentarse con síntomas como sensación de debilidad, incapacidad para pensar con claridad, dificultad para hablar, mareos y dificultad para caminar o pararse erguido, visión borrosa, entumecimiento de la cara, brazos y piernas, fuerte dolor de cabeza y pérdida del conocimiento. Estos síntomas también están relacionados con un accidente cerebrovascular (muerte de las células cerebrales). El accidente cerebrovascular es causado por un marcado estrechamiento o cierre de las arterias que van al cerebro; la falta de un suministro de sangre adecuado conduce a la muerte de las células del tejido afectado. [22]

Las arterias periféricas , que suministran sangre a las piernas, los brazos y la pelvis, también experimentan un estrechamiento marcado debido a la rotura de la placa y los coágulos. Los síntomas del estrechamiento marcado son entumecimiento en los brazos o piernas, así como dolor. Otro lugar importante para la formación de placa son las arterias renales , que suministran sangre a los riñones. La aparición y acumulación de placa conduce a una disminución del flujo sanguíneo renal y a una enfermedad renal crónica , que, como todas las demás áreas, suelen ser asintomáticas hasta las últimas etapas. [dieciséis]

Según los datos de los Estados Unidos para 2004, en aproximadamente el 66% de los hombres y el 47% de las mujeres, el primer síntoma de enfermedad cardiovascular aterosclerótica es un ataque cardíaco o muerte cardíaca súbita (muerte dentro de una hora de la aparición del síntoma). La prueba de esfuerzo cardíaco , que tradicionalmente es el método de prueba no invasivo más comúnmente realizado para las limitaciones del flujo sanguíneo, en general, detecta solo un estrechamiento de la luz de ~ 75% o más, aunque algunos médicos afirman que los métodos de estrés nuclear pueden detectar tan solo el 50%. [23]

Los estudios de caso han incluido autopsias de soldados estadounidenses muertos en la Segunda Guerra Mundial y la Guerra de Corea . Un informe muy citado involucró las autopsias de 300 soldados estadounidenses muertos en Corea. Aunque la edad promedio de los hombres era de 22,1 años, el 77,3 por ciento tenía "evidencias evidentes de arteriosclerosis coronaria". [24] Otros estudios realizados con soldados en la guerra de Vietnam mostraron resultados similares, aunque a menudo peores que los de las guerras anteriores. Las teorías incluyen altas tasas de consumo de tabaco y (en el caso de los soldados de Vietnam) el advenimiento de los alimentos procesados ​​después de la Segunda Guerra Mundial. [ cita requerida ]

Factores de riesgo [ editar ]

Aterosclerosis y lipoproteínas
Ver también: lipoproteína y lipoproteína (a)

El proceso aterosclerótico no se comprende bien. La aterosclerosis se asocia con procesos inflamatorios en las células endoteliales de la pared del vaso asociados con partículas retenidas de lipoproteínas de baja densidad (LDL). [25] Esta retención puede ser una causa, un efecto o ambos del proceso inflamatorio subyacente. [26]

La presencia de la placa induce a las células musculares del vaso sanguíneo a estirarse, compensando el volumen adicional, y el revestimiento endotelial se engrosa, aumentando la separación entre la placa y la luz. Esto compensa de alguna manera el estrechamiento causado por el crecimiento de la placa, pero hace que la pared se endurezca y se vuelva menos compatible con el estiramiento con cada latido del corazón. [27]

Modificable [ editar ]

  • Infecciones bacterianas [28]
  • Diabetes [29]
  • Dislipidemia [29]
  • Tabaquismo [29]
  • Grasas trans [29]
  • Obesidad abdominal [29]
  • Dieta de patrón occidental [29]
  • Resistencia a la insulina [29]
  • Hipertensión [29]
  • VIH / SIDA [30]

No modificable [ editar ]

  • Sur de Asia ascendencia [31] [32]
  • Edad avanzada [29] [33]
  • Anormalidades genéticas [29]
  • Historia familiar [29]
  • Anatomía coronaria y patrón de ramas [34]

Menor o incierto [ editar ]

  • Trombofilia [35] [36] [37]
  • Grasa saturada [29] [38]
  • Carbohidratos excesivos [29] [39]
  • Elevados de triglicéridos [29]
  • Inflamación sistémica [40]
  • Hiperinsulinemia [41]
  • Privación del sueño [42]
  • Contaminación del aire [43] [44]
  • Estilo de vida sedentario [29]
  • Envenenamiento por arsénico [45]
  • Alcohol [29]
  • Estrés crónico [29]
  • Hipotiroidismo [46]
  • Enfermedad periodontal [47]

Dietético [ editar ]

La relación entre la grasa de la dieta y la aterosclerosis es controvertida. En Science , Gary Taubes detalló que las consideraciones políticas influyeron en las recomendaciones de los organismos gubernamentales. [48] El USDA , en su pirámide alimenticia , promueve una dieta de aproximadamente 64% de carbohidratos de las calorías totales. La Asociación Estadounidense del Corazón , la Asociación Estadounidense de Diabetes y el Programa Nacional de Educación sobre el Colesterol hacen recomendaciones similares. Por el contrario, el profesor Walter Willett (Escuela de Salud Pública de Harvard, investigador principal del segundo Estudio de salud de enfermeras) recomienda niveles mucho más altos de grasas, especialmente de grasas monoinsaturadas y poliinsaturadas . [49] Sin embargo, estas recomendaciones dietéticas llegan a un consenso en contra del consumo de grasas trans . [ cita requerida ]

El papel de comer grasas oxidadas ( grasas rancias ) en los seres humanos no está claro. Los conejos alimentados con grasas rancias desarrollan aterosclerosis más rápidamente. [50] Las ratas alimentadas con aceites que contienen DHA experimentaron alteraciones marcadas en sus sistemas antioxidantes y acumularon cantidades significativas de hidroperóxido de fosfolípidos en la sangre, el hígado y los riñones. [51]

Se descubrió que los conejos alimentados con dietas aterogénicas que contienen varios aceites experimentan la mayor cantidad de susceptibilidad oxidativa de LDL a través de aceites poliinsaturados. [52] En otro estudio, los conejos alimentados con aceite de soja calentado "se demostraron histológica y clínicamente una aterosclerosis gravemente inducida y un daño hepático marcado". [53] Sin embargo, Fred Kummerow afirma que no es el colesterol dietético, sino los oxiesteroles , o colesteroles oxidados, de los alimentos fritos y el fumar, los culpables. [54]

Las grasas y los aceites rancios saben muy mal incluso en pequeñas cantidades, por lo que la gente evita comerlos. [55] Es muy difícil medir o estimar el consumo humano real de estas sustancias. [56] Los aceites ricos en omega-3 altamente insaturados , como el aceite de pescado, cuando se venden en forma de píldora, pueden ocultar el sabor de la grasa oxidada o rancia que podría estar presente. En los EE. UU., Los suplementos dietéticos de la industria de alimentos saludables están autorregulados y están fuera de las regulaciones de la FDA. [57] Para proteger adecuadamente las grasas insaturadas de la oxidación, es mejor mantenerlas frescas y en ambientes libres de oxígeno. [ cita requerida ]

Fisiopatología [ editar ]

La aterogénesis es el proceso de desarrollo de las placas de ateroma . Se caracteriza por una remodelación de las arterias que conduce a la acumulación subendotelial de sustancias grasas llamadas placas. La acumulación de una placa de ateroma es un proceso lento, desarrollado durante un período de varios años a través de una serie compleja de eventos celulares que ocurren dentro de la pared arterial y en respuesta a una variedad de factores circulantes vasculares locales. Una hipótesis reciente sugiere que, por razones desconocidas, los leucocitos , como los monocitos o los basófilos , comienzan a atacar el endotelio de la luz de la arteria en el músculo cardíaco . La consiguiente inflamaciónconduce a la formación de placas de ateroma en la túnica íntima arterial , una región de la pared del vaso ubicada entre el endotelio y la túnica media . La mayor parte de estas lesiones está formada por exceso de grasa, colágeno y elastina . Al principio, a medida que crecen las placas, solo se produce un engrosamiento de la pared sin ningún estrechamiento. La estenosis es un evento tardío, que puede no ocurrir nunca y, a menudo, es el resultado de la rotura repetida de la placa y las respuestas de curación, no solo el proceso aterosclerótico en sí mismo. [ cita requerida ]

Celular [ editar ]

Micrografía de una arteria que irriga el corazón que muestra una aterosclerosis significativa y un estrechamiento luminal marcado . El tejido se ha teñido con el tricrómico de Masson .

La aterogénesis temprana se caracteriza por la adherencia de los monocitos circulantes sanguíneos (un tipo de glóbulo blanco ) al revestimiento del lecho vascular, el endotelio , luego por su migración al espacio subendotelial y su activación adicional en macrófagos derivados de monocitos . [58] El principal impulsor documentado de este proceso son las partículas de lipoproteínas oxidadas dentro de la pared, debajo de las células endoteliales , aunque las concentraciones superiores normales o elevadas de glucosa en sangre también juegan un papel importante y no todos los factores se comprenden completamente. Pueden aparecer y desaparecer rayas grasas . [ cita requerida ]

Las partículas de lipoproteínas de baja densidad (LDL) en el plasma sanguíneo invaden el endotelio y se oxidan, creando riesgo de enfermedad cardiovascular . Un conjunto complejo de reacciones bioquímicas regula la oxidación de LDL , involucrando enzimas (como Lp-LpA2 ) y radicales libres en el endotelio. [ cita requerida ]

El daño inicial al endotelio da como resultado una respuesta inflamatoria. Los monocitos ingresan a la pared arterial desde el torrente sanguíneo y las plaquetas se adhieren al área de la lesión. Esto puede ser promovido por la inducción de señalización redox de factores como VCAM-1 , que reclutan monocitos circulantes, y M-CSF , que se requiere selectivamente para la diferenciación de monocitos en macrófagos. Los monocitos se diferencian en macrófagos , que proliferan localmente, [59] ingieren LDL oxidada, convirtiéndose lentamente en grandes " células espumosas ", llamadas así debido a su apariencia cambiada como resultado de las numerosas vesículas citoplasmáticas internas.y el alto contenido de lípidos resultante . Bajo el microscopio, la lesión ahora aparece como una veta grasa. Las células espumosas eventualmente mueren y propagan aún más el proceso inflamatorio. [ cita requerida ]

Además de estas actividades celulares, también hay proliferación y migración del músculo liso desde la túnica media hacia la íntima en respuesta a las citocinas secretadas por las células endoteliales dañadas. Esto provoca la formación de una cápsula fibrosa que cubre la veta grasa. El endotelio intacto puede prevenir esta proliferación del músculo liso liberando óxido nítrico . [ cita requerida ]

Calcificación y lípidos [ editar ]

La calcificación se forma entre las células del músculo liso vascular de la capa muscular circundante, específicamente en las células musculares adyacentes a los ateromas y en la superficie de las placas y el tejido del ateroma. [60] Con el tiempo, a medida que las células mueren, esto conduce a depósitos de calcio extracelular entre la pared muscular y la parte exterior de las placas de ateroma. Con la placa de ateroma interfiriendo con la regulación de la deposición de calcio, se acumula y cristaliza. Una forma similar de calcificación intramural, que presenta el cuadro de una fase temprana de arteriosclerosis, parece ser inducida por varios fármacos que tienen un mecanismo de acción antiproliferativo ( Rainer Liedtke 2008). [ cita requerida ]

El colesterol se suministra a la pared del vaso mediante partículas de lipoproteínas de baja densidad (LDL) que contienen colesterol. Para atraer y estimular a los macrófagos, el colesterol debe liberarse de las partículas de LDL y oxidarse, un paso clave en el proceso inflamatorio en curso. El proceso empeora si no hay suficiente lipoproteína de alta densidad (HDL), la partícula de lipoproteína que elimina el colesterol de los tejidos y lo lleva de regreso al hígado. [ cita requerida ]

Las células espumosas y las plaquetas fomentan la migración y proliferación de las células del músculo liso , que a su vez ingieren lípidos, son reemplazados por colágeno y se transforman en células espumosas. Normalmente se forma una capa protectora fibrosa entre los depósitos de grasa y el revestimiento de las arterias (la íntima ). [ cita requerida ]

Estos depósitos de grasa cubiertos (ahora llamados "ateromas") producen enzimas que hacen que la arteria se agrande con el tiempo. Siempre que la arteria se agrande lo suficiente para compensar el grosor adicional del ateroma, no se produce ningún estrechamiento (" estenosis ") de la abertura ("lumen"). La arteria se expande con una sección transversal en forma de huevo, todavía con una abertura circular. Si el agrandamiento está fuera de proporción con el grosor del ateroma, se crea un aneurisma . [61]

Funciones visibles [ editar ]

Ateroesclerosis severa de la aorta . Espécimen de autopsia .

Aunque las arterias normalmente no se estudian microscópicamente, se pueden distinguir dos tipos de placa: [62]

  1. La placa fibro-lipídica (fibro-grasa) se caracteriza por una acumulación de células cargadas de lípidos debajo de la íntima de las arterias, típicamente sin estrechar la luz debido a la expansión compensadora de la capa muscular delimitadora de la pared arterial. Debajo del endotelio, hay un "casquete fibroso" que cubre el "núcleo" ateromatoso de la placa. El núcleo está formado por células cargadas de lípidos (macrófagos y células de músculo liso) con un contenido elevado de colesterol tisular y éster de colesterol , fibrina , proteoglicanos , colágeno , elastina.y desechos celulares. En las placas avanzadas, el núcleo central de la placa generalmente contiene depósitos de colesterol extracelular (liberado de las células muertas), que forman áreas de cristales de colesterol con hendiduras vacías en forma de aguja. En la periferia de la placa hay células y capilares "espumosos" más jóvenes. Estas placas suelen producir el mayor daño al individuo cuando se rompen. Los cristales de colesterol también pueden influir. [63]
  2. La placa fibrosa también se localiza debajo de la íntima, dentro de la pared de la arteria, lo que da como resultado un engrosamiento y expansión de la pared y, a veces, un estrechamiento localizado manchado de la luz con algo de atrofia de la capa muscular. La placa fibrosa contiene fibras de colágeno ( eosinófilos ), precipitados de calcio (hematoxilinofílicos) y, en raras ocasiones, células cargadas de lípidos. [ cita requerida ]

En efecto, la porción muscular de la pared de la arteria forma pequeños aneurismas lo suficientemente grandes como para contener el ateroma presente. La porción muscular de las paredes de las arterias suele permanecer fuerte, incluso después de que se hayan remodelado para compensar las placas de ateroma. [ cita requerida ]

Sin embargo, los ateromas dentro de la pared del vaso son blandos y frágiles con poca elasticidad. Las arterias se expanden y contraen constantemente con cada latido del corazón, es decir, el pulso. Además, los depósitos de calcificación entre la porción externa del ateroma y la pared muscular, a medida que avanzan, provocan una pérdida de elasticidad y un endurecimiento de la arteria en su conjunto. [ cita requerida ]

Los depósitos de calcificación, [64] después de que han avanzado lo suficiente, son parcialmente visibles en la tomografía computarizada de arterias coronarias o la tomografía por haz de electrones (EBT) como anillos de densidad radiográfica aumentada, que forman halos alrededor de los bordes externos de las placas de ateroma, dentro de la arteria. pared. En la TC,> 130 unidades en la escala de Hounsfield (algunos defienden 90 unidades) ha sido la densidad radiográfica generalmente aceptada como una clara representación de la calcificación tisular dentro de las arterias. Estos depósitos demuestran una evidencia inequívoca de la enfermedad, relativamente avanzada, aunque la luz de la arteria a menudo sigue siendo normal por angiografía. [ cita requerida ]

Rotura y estenosis [ editar ]

Progresión de la aterosclerosis a complicaciones tardías.

Aunque el proceso de la enfermedad tiende a progresar lentamente durante décadas, por lo general permanece asintomático hasta que el ateroma se ulcera , lo que conduce a la coagulación sanguínea inmediata en el sitio de la úlcera del ateroma. Esto desencadena una cascada de eventos que conduce al agrandamiento del coágulo, lo que puede obstruir rápidamente el flujo de sangre. Un bloqueo completo conduce a isquemia y daño del músculo miocárdico (corazón). Este proceso es el infarto de miocardio o "infarto de miocardio". [ cita requerida ]

Si el infarto no es fatal, sobreviene una organización fibrosa del coágulo dentro de la luz, cubriendo la ruptura pero también produciendo estenosis o cierre de la luz, o con el tiempo y después de rupturas repetidas, resultando en una estenosis persistente, generalmente localizada o bloqueo de la luz de la arteria. Las estenosis pueden progresar lentamente, mientras que la ulceración de la placa es un evento repentino que ocurre específicamente en los ateromas con tapas fibrosas más delgadas / más débiles que se han vuelto "inestables". [ cita requerida ]

Las roturas repetidas de placa, que no resultan en el cierre total de la luz, combinadas con el parche de coágulo sobre la rotura y la respuesta de curación para estabilizar el coágulo es el proceso que produce la mayoría de las estenosis con el tiempo. Las áreas estenóticas tienden a volverse más estables a pesar del aumento de la velocidad del flujo en estos estrechamientos. La mayoría de los eventos importantes de interrupción del flujo sanguíneo ocurren en placas grandes que, antes de su ruptura, producían muy poca o ninguna estenosis. [ cita requerida ]

De los ensayos clínicos, el 20% es la estenosis promedio en las placas que posteriormente se rompen con el cierre completo resultante de la arteria. Los eventos clínicos más graves no ocurren en las placas que producen estenosis de alto grado. Según los ensayos clínicos, solo el 14% de los ataques cardíacos ocurren por el cierre de las arterias en placas que producen una estenosis del 75% o más antes del cierre del vaso. [ cita requerida ]

Si la capa fibrosa que separa un ateroma blando del torrente sanguíneo dentro de la arteria se rompe, los fragmentos de tejido quedan expuestos y se liberan. Estos fragmentos de tejido favorecen mucho la formación de coágulos y contienen colágeno y factor tisular ; activan las plaquetas y activan el sistema de coagulación . El resultado es la formación de un trombo (coágulo de sangre) superpuesto al ateroma, que obstruye el flujo sanguíneo de forma aguda. Con la obstrucción del flujo sanguíneo, los tejidos aguas abajo carecen de oxígeno y nutrientes. Si se trata de angina de miocardio (músculo cardíaco) (dolor cardíaco en el pecho) o infarto de miocardio(ataque cardíaco) se desarrolla. [ cita requerida ]

Crecimiento acelerado de placas [ editar ]

La distribución de placas ateroscleróticas en una parte del endotelio arterial no es homogénea. El desarrollo múltiple y focal de los cambios ateroscleróticos es similar al de las placas amiloides en el cerebro y al de las manchas de la edad en la piel. La teoría del envejecimiento por acumulación de reparación incorrecta sugiere que los mecanismos de reparación incorrecta [65] [66] juegan un papel importante en el desarrollo focal de la aterosclerosis. [67]El desarrollo de una placa es el resultado de la reparación del endotelio lesionado. Debido a la infusión de lípidos en el subendotelio, la reparación debe terminar con una remodelación alterada del endotelio local. Ésta es la manifestación de una reparación incorrecta. Es importante que esta remodelación alterada haga que el endotelio local tenga una mayor fragilidad al daño y una menor eficiencia de reparación. Como consecuencia, esta parte del endotelio tiene un mayor riesgo de lesionarse y repararse incorrectamente. Por tanto, la acumulación de reparaciones incorrectas del endotelio se focaliza y se autoacelera. De esta manera, el crecimiento de una placa también se acelera automáticamente. Dentro de una parte de la pared arterial, la placa más antigua es siempre la más grande y es la más peligrosa para causar el bloqueo de la arteria local. [ cita requerida ]

Components[edit]

The plaque is divided into three distinct components:

  1. The atheroma ("lump of gruel", from Greek ἀθήρα (athera) 'gruel'), which is the nodular accumulation of a soft, flaky, yellowish material at the center of large plaques, composed of macrophages nearest the lumen of the artery[citation needed]
  2. Underlying areas of cholesterol crystals[citation needed]
  3. Calcification at the outer base of older or more advanced lesions. Atherosclerotic lesions, or atherosclerotic plaques, are separated into two broad categories: Stable and unstable (also called vulnerable).[68] The pathobiology of atherosclerotic lesions is very complicated, but generally, stable atherosclerotic plaques, which tend to be asymptomatic, are rich in extracellular matrix and smooth muscle cells. On the other hand, unstable plaques are rich in macrophages and foam cells, and the extracellular matrix separating the lesion from the arterial lumen (also known as the fibrous cap) is usually weak and prone to rupture.[69] Ruptures of the fibrous cap expose thrombogenic material, such as collagen,[70] to the circulation and eventually induce thrombus formation in the lumen. Upon formation, intraluminal thrombi can occlude arteries outright (e.g., coronary occlusion), but more often they detach, move into the circulation, and eventually occlude smaller downstream branches causing thromboembolism.[citation needed]

Apart from thromboembolism, chronically expanding atherosclerotic lesions can cause complete closure of the lumen. Chronically expanding lesions are often asymptomatic until lumen stenosis is so severe (usually over 80%) that blood supply to downstream tissue(s) is insufficient, resulting in ischemia. These complications of advanced atherosclerosis are chronic, slowly progressive and cumulative. Most commonly, soft plaque suddenly ruptures (see vulnerable plaque), causing the formation of a thrombus that will rapidly slow or stop blood flow, leading to death of the tissues fed by the artery in approximately five minutes. This event is called an infarction.[citation needed]

Diagnosis[edit]

CT image of atherosclerosis of the abdominal aorta. Woman of 70 years old with hypertension and dyslipidemia.
Microphotography of arterial wall with calcified (violet color) atherosclerotic plaque (hematoxylin and eosin stain)

Areas of severe narrowing, stenosis, detectable by angiography, and to a lesser extent "stress testing" have long been the focus of human diagnostic techniques for cardiovascular disease, in general. However, these methods focus on detecting only severe narrowing, not the underlying atherosclerosis disease. As demonstrated by human clinical studies, most severe events occur in locations with heavy plaque, yet little or no lumen narrowing present before debilitating events suddenly occur. Plaque rupture can lead to artery lumen occlusion within seconds to minutes, and potential permanent debility and sometimes sudden death.[citation needed]

Plaques that have ruptured are called complicated plaques. The extracellular matrix of the lesion breaks, usually at the shoulder of the fibrous cap that separates the lesion from the arterial lumen, where the exposed thrombogenic components of the plaque, mainly collagen will trigger thrombus formation. The thrombus then travels downstream to other blood vessels, where the blood clot may partially or completely block blood flow. If the blood flow is completely blocked, cell deaths occur due to the lack of oxygen supply to nearby cells, resulting in necrosis. The narrowing or obstruction of blood flow can occur in any artery within the body. Obstruction of arteries supplying the heart muscle results in a heart attack, while the obstruction of arteries supplying the brain results in an ischaemic stroke.[citation needed]

Doppler ultrasound of right internal Carotid artery with calcified and non-calcified plaques showing less than 70% stenosis

Lumen stenosis that is greater than 75% was considered the hallmark of clinically significant disease in the past because recurring episodes of angina and abnormalities in stress tests are only detectable at that particular severity of stenosis. However, clinical trials have shown that only about 14% of clinically debilitating events occur at sites with more than 75% stenosis. The majority of cardiovascular events that involve sudden rupture of the atheroma plaque do not display any evident narrowing of the lumen. Thus, greater attention has been focused on "vulnerable plaque" from the late 1990s onwards.[71]

Besides the traditional diagnostic methods such as angiography and stress-testing, other detection techniques have been developed in the past decades for earlier detection of atherosclerotic disease. Some of the detection approaches include anatomical detection and physiologic measurement.[citation needed]

Examples of anatomical detection methods include coronary calcium scoring by CT, carotid IMT (intimal media thickness) measurement by ultrasound, and intravascular ultrasound (IVUS). Examples of physiologic measurement methods include lipoprotein subclass analysis, HbA1c, hs-CRP, and homocysteine. Both anatomic and physiologic methods allow early detection before symptoms show up, disease staging and tracking of disease progression. Anatomic methods are more expensive and some of them are invasive in nature, such as IVUS. On the other hand, physiologic methods are often less expensive and safer. But they do not quantify the current state of the disease or directly track progression. In recent years, developments in nuclear imaging techniques such as PET and SPECT have provided ways of estimating the severity of atherosclerotic plaques.[citation needed]

Prevention[edit]

Up to 90% of cardiovascular disease may be preventable if established risk factors are avoided.[72][73] Medical management of atherosclerosis first involves modification to risk factors–for example, via smoking cessation and diet restrictions. Prevention then is generally by eating a healthy diet, exercising, not smoking, and maintaining a normal weight.[4]

Diet[edit]

Changes in diet may help prevent the development of atherosclerosis. Tentative evidence suggests that a diet containing dairy products has no effect on or decreases the risk of cardiovascular disease.[74][75]

A diet high in fruits and vegetables decreases the risk of cardiovascular disease and death.[76] Evidence suggests that the Mediterranean diet may improve cardiovascular results.[77] There is also evidence that a Mediterranean diet may be better than a low-fat diet in bringing about long-term changes to cardiovascular risk factors (e.g., lower cholesterol level and blood pressure).[78]

Exercise[edit]

A controlled exercise program combats atherosclerosis by improving circulation and functionality of the vessels. Exercise is also used to manage weight in patients who are obese, lower blood pressure, and decrease cholesterol. Often lifestyle modification is combined with medication therapy. For example, statins help to lower cholesterol, antiplatelet medications like aspirin help to prevent clots, and a variety of antihypertensive medications are routinely used to control blood pressure. If the combined efforts of risk factor modification and medication therapy are not sufficient to control symptoms, or fight imminent threats of ischemic events, a physician may resort to interventional or surgical procedures to correct the obstruction.[79]

Treatment[edit]

Treatment of established disease may include medications to lower cholesterol such as statins, blood pressure medication, or medications that decrease clotting, such as aspirin.[5] A number of procedures may also be carried out such as percutaneous coronary intervention, coronary artery bypass graft, or carotid endarterectomy.[5]

Medical treatments often focus on alleviating symptoms. However measures which focus on decreasing underlying atherosclerosis—as opposed to simply treating symptoms—are more effective.[80] Non-pharmaceutical means are usually the first method of treatment, such as stopping smoking and practicing regular exercise.[81][82] If these methods do not work, medicines are usually the next step in treating cardiovascular diseases and, with improvements, have increasingly become the most effective method over the long term.[citation needed]

The key to the more effective approaches is to combine multiple different treatment strategies.[83] In addition, for those approaches, such as lipoprotein transport behaviors, which have been shown to produce the most success, adopting more aggressive combination treatment strategies taken on a daily basis and indefinitely has generally produced better results, both before and especially after people are symptomatic.[80]

Statins[edit]

The group of medications referred to as statins are widely prescribed for treating atherosclerosis. They have shown benefit in reducing cardiovascular disease and mortality in those with high cholesterol with few side effects.[84] Secondary prevention therapy, which includes high-intensity statins and aspirin, is recommended by multi-society guidelines for all patients with history of ASCVD (atherosclerotic cardiovascular disease) to prevent recurrence of coronary artery disease, ischemic stroke, or peripheral arterial disease.[85][86] However, prescription of and adherence to these guideline-concordant therapies is lacking, particularly among young patients and women.[87][88]

Statins work by inhibiting HMG-CoA (hydroxymethylglutaryl-coenzyme A) reductase, a hepatic rate-limiting enzyme in cholesterol's biochemical production pathway. By inhibiting this rate-limiting enzyme, the body is unable to produce cholesterol endogenously, therefore reducing serum LDL-cholesterol. This reduced endogenous cholesterol production triggers the body to then pull cholesterol from other cellular sources, enhancing serum HDL-cholesterol.[citation needed]

These data are primarily in middle-age men and the conclusions are less clear for women and people over the age of 70.[89]

Surgery[edit]

When atherosclerosis has become severe and caused irreversible ischemia, such as tissue loss in the case of peripheral artery disease, surgery may be indicated. Vascular bypass surgery can re-establish flow around the diseased segment of artery, and angioplasty with or without stenting can reopen narrowed arteries and improve blood flow. Coronary artery bypass grafting without manipulation of the ascending aorta has demonstrated reduced rates of postoperative stroke and mortality compared to traditional on-pump coronary revascularization.[90]

Other[edit]

There is evidence that some anticoagulants, particularly warfarin, which inhibit clot formation by interfering with Vitamin K metabolism, may actually promote arterial calcification in the long term despite reducing clot formation in the short term. Also, single peptides such as 3-hydroxybenzaldehyde and protocatechuic aldehyde have shown vasculoprotective effects to reduce risk of atherosclerosis.[91][92][93][94][95]

Epidemiology[edit]

Cardiovascular disease, which is predominantly the clinical manifestation of atherosclerosis, is the leading cause of death worldwide.[96]

Economics[edit]

In 2011, coronary atherosclerosis was one of the top ten most expensive conditions seen during inpatient hospitalizations in the US, with aggregate inpatient hospital costs of $10.4 billion.[97]

Research[edit]

Lipids[edit]

An indication of the role of high-density lipoprotein (HDL) on atherosclerosis has been with the rare Apo-A1 Milano human genetic variant of this HDL protein. A small short-term trial using bacterial synthetized human Apo-A1 Milano HDL in people with unstable angina produced fairly dramatic reduction in measured coronary plaque volume in only six weeks vs. the usual increase in plaque volume in those randomized to placebo. The trial was published in JAMA in early 2006.[citation needed] Ongoing work starting in the 1990s may lead to human clinical trials—probably by about 2008.[needs update] These may use synthesized Apo-A1 Milano HDL directly, or they may use gene-transfer methods to pass the ability to synthesize the Apo-A1 Milano HDLipoprotein.[citation needed]

Methods to increase HDL particle concentrations, which in some animal studies largely reverses and remove atheromas, are being developed and researched.[citation needed] However, increasing HDL by any means is not necessarily helpful. For example, the drug torcetrapib is the most effective agent currently known for raising HDL (by up to 60%). However, in clinical trials, it also raised deaths by 60%. All studies regarding this drug were halted in December 2006.[98]

The actions of macrophages drive atherosclerotic plaque progression.Immunomodulation of atherosclerosis is the term for techniques that modulate immune system function to suppress this macrophage action.[99]

Research on genetic expression and control mechanisms is progressing. Topics include:

  • PPAR, known to be important in blood sugar and variants of lipoprotein production and function;[citation needed]
  • The multiple variants of the proteins that form the lipoprotein transport particles.[citation needed]

Involvement of lipid peroxidation chain reaction in atherogenesis[100] triggered research on the protective role of the heavy isotope (deuterated) polyunsaturated fatty acids (D-PUFAs) that are less prone to oxidation than ordinary PUFAs (H-PUFAs). PUFAs are essential nutrients – they are involved in metabolism in that very form as they are consumed with food. In transgenic mice, that are a model for human-like lipoprotein metabolism, adding D-PUFAs to diet indeed reduced body weight gain, improved cholesterol handling and reduced atherosclerotic damage to aorta.[101][102]

miRNA[edit]

MicroRNAs (miRNAs) have complementary sequences in the 3' UTR and 5' UTR of target mRNAs of protein-coding genes, and cause mRNA cleavage or repression of translational machinery. In diseased vascular vessels, miRNAs are dysregulated and highly expressed. miR-33 is found in cardiovascular diseases.[103] It is involved in atherosclerotic initiation and progression including lipid metabolism, insulin signaling and glucose homeostatis, cell type progression and proliferation, and myeloid cell differentiation. It was found in rodents that the inhibition of miR-33 will raise HDL level and the expression of miR-33 is down-regulated in humans with atherosclerotic plaques.[104][105][106]

miR-33a and miR-33b are located on intron 16 of human sterol regulatory element-binding protein 2 (SREBP2) gene on chromosome 22 and intron 17 of SREBP1 gene on chromosome 17.[107] miR-33a/b regulates cholesterol/lipid homeostatis by binding in the 3’UTRs of genes involved in cholesterol transport such as ATP binding cassette (ABC) transporters and enhance or represses its expression. Study have shown that ABCA1 mediates transport of cholesterol from peripheral tissues to Apolipoprotein-1 and it is also important in the reverse cholesterol transport pathway, where cholesterol is delivered from peripheral tissue to the liver, where it can be excreted into bile or converted to bile acids prior to excretion.[103] Therefore, we know that ABCA1 plays an important role in preventing cholesterol accumulation in macrophages. By enhancing miR-33 function, the level of ABCA1 is decreased, leading to decrease cellular cholesterol efflux to apoA-1. On the other hand, by inhibiting miR-33 function, the level of ABCA1 is increased and increases the cholesterol efflux to apoA-1. Suppression of miR-33 will lead to less cellular cholesterol and higher plasma HDL level through the regulation of ABCA1 expression.[108]

The sugar, cyclodextrin, removed cholesterol that had built up in the arteries of mice fed a high-fat diet.[109]

DNA damage[edit]

Aging is the most important risk factor for cardiovascular problems. The causative basis by which aging mediates its impact, independently of other recognized risk factors, remains to be determined. Evidence has been reviewed for a key role of DNA damage in vascular aging.[110][111][112]8-oxoG, a common type of oxidative damage in DNA, is found to accumulate in plaque vascular smooth muscle cells, macrophages and endothelial cells,[113] thus linking DNA damage to plaque formation. DNA strand breaks also increased in atherosclerotic plaques.[113] Werner syndrome (WS) is a premature aging condition in humans.[114] WS is caused by a genetic defect in a RecQ helicase that is employed in several repair processes that remove damages from DNA. WS patients develop a considerable burden of atherosclerotic plaques in their coronary arteries and aorta: calcification of the aortic valve is also frequently observed.[111] These findings link excessive unrepaired DNA damage to premature aging and early atherosclerotic plaque development (see DNA damage theory of aging).[citation needed]

Microorganisms[edit]

The microbiota – all the microorganisms in the body, can contribute to atherosclerosis in many ways: modulation of the immune system, changes in metabolism, processing of nutrients and production of certain metabolites that can get into blood circulation.[115] One such metabolite, produced by gut bacteria, is trimethylamine N-oxide (TMAO). Its levels have been associated with atherosclerosis in human studies and animal research suggest that there can be a causal relation. An association between the bacterial genes encoding trimethylamine lyases — the enzymes involved in TMAO generation — and atherosclerosis has been noted.[116][115]

Vascular smooth muscle cells[edit]

Vascular smooth muscle cells play a key role in atherogenesis and were historically considered to be beneficial for plaque stability by forming a protective fibrous cap and synthesising strength-giving extracellular matrix components.[117][118] However, in addition to the fibrous cap, vascular smooth muscle cells also give rise to many of the cell types found within the plaque core and can modulate their phenotype to both promote and reduce plaque stability.[117][119][120][121] Vascular smooth muscle cells exhibit pronounced plasticity within atherosclerotic plaque and can modify their gene expression profile to resemble various other cell types, including macrophages, myofibroblasts, mesenchymal stem cells and osteochondrocytes.[122][123][117] Importantly, genetic lineage‐tracing experiments have unequivocally shown that 40-90% of plaque-resident cells are vascular smooth muscle cell derived.[124][121] Therefore, it is important to research the role of vascular smooth muscle cells in atherosclerosis to identify new therapeutic targets.[citation needed]

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External links[edit]

  • Atherosclerosis at Curlie
  • Atherosclerosis pathophysiology-stages and types
Classification
D
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  • ICD-9-CM: 440, 414.0
  • MeSH: D050197
  • DiseasesDB: 1039
External resources
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  • eMedicine: med/182
  • Patient UK: Atherosclerosis
  • Scholia: Q12252367