Diéta és egészség: A krónikus betegség kockázatának csökkentésének következményei (1989)

Fejezet: 19 Ateroszklerotikus szív- és érrendszeri betegségek

19 ?
Ateroszklerotikus kardiovaszkuláris betegségek

Az ateroszklerózis a szívkoszorúerek, az agyi artériák, a csípő- és a femorális artériák, valamint az aorta kóros folyamata, amely felelős a koszorúér-betegségért (CHD), agyvérzésért és a perifériás artériás betegségért (PAD). Gyermekkorában kezdődik a nagy rugalmas és izmos artériák intimájában, lipidek, elsősorban koleszterin és észterei lerakódásával a makrofágokban és a simaizomsejtekben (19-1. Ábra). Az elváltozások, az úgynevezett zsíros csíkok, csak minimális intim megvastagodást okoz és korai gyermekkorban nem okoz zavart a véráramlásban, de serdülőkorban gyorsan kiterjedtebbé válnak. Fiatal felnőtteknél több lipid lerakódik egyes helyeken, és a lipid- és nekrotikus törmelék magját simaizom és rostos szövet sapkája borítja. Ezek a változások megnövekedett elváltozásokat eredményeznek rostos plakkok amely a lumenbe vetül és zavarni kezdi a véráramlást.

A zsíros csíkok és a rostos plakkok közötti kapcsolat az ateroszklerózis patogenezisének egyik legvitatottabb aspektusa volt. A szívkoszorúerek annyiban különböznek a legtöbb artériától, hogy a hosszanti simaizom és a rostos szövet kiemelkedő belső rétege van, amely még gyermekkorban is látható. 20 éves korára ennek a rétegnek a vastagsága körülbelül megegyezik a táptalaj vastagságával, még akkor is, ha nem tartalmaz abnormális lipideket (Stary, 1987a, b). Ez a fibromuscularis intimréteg minden populációban előfordul, még azokban is, akik felnőttkorban nem hajlamosak a koszorúér-érelmeszesedésre (Geer és mtsai., 1968), és normális anatómiai szerkezetnek tekintik, nem pedig ateroszklerotikus elváltozásnak.

Egyes bizonyítékok arra utalnak, hogy a rostos plakkok sejtproliferációval és az azt követő zsíros degenerációval jönnek létre előzetes lipidlerakódás nélkül (Benditt, 1974), és egyes megfigyelések nincsenek összhangban a zsíros csíkok progressziójával a rostos plakkokká. Például a zsíros csíkok kiterjedtebbek a gyermekek mellkasi aortáiban, de a rostos plakkok kiterjedtebbek a felnőttek hasi aortájában. A fiatal nőknél a koszorúerek és aorták kiterjedtebb zsíros csíkok vannak, mint a fiatal férfiaknál, de a felnőttek körében ez a minta megfordul. (McGill, 1968).

Összességében azonban a bizonyítékok alátámasztják a zsíros csíkok és a rostos plakkok társulását. A fiatal felnőttek artériáinak elváltozásai sokféle szövettani és kémiai jellemzővel bírnak a zsíros csíkok, valamint a rostos plakkok miatt. Ez egy megfigyelés arra utal, hogy a progresszió az egyik típusú elváltozásról a másikra folytatódik (Geer et al., 1968; Katz, 1981; Stary, 1987a, b). Továbbá, ellentétben a zsíros csíkok és az aortában található rostos plakkok elhelyezkedésének különbségeivel, a gyermekek koszorúereiben a zsíros csíkok helyei a felnőtteknél a leggyakoribb rostos plakkok helyei (Montenegro és Eggen, 1968). A fő kockázati tényezők, a hiperkoleszterinémia és a magas vérnyomás szorosan összefüggenek-

19-1. ÁBRA
Az ateroszklerózis természettörténete, progresszív artériát mutat
elzáródás és az ebből fakadó egészségügyi hatások. McGill és mtsai. (1963).

felnőtteknél a rostos plakkok mértékével (Solberg és Strong, 1983). A néhány releváns adat azt jelzi, hogy összefüggés van a szérum koleszterin és az alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL) koleszterin koncentrációi között a gyermekkori zsírsávokkal (Freedman et al., 1988; Newman és mtsai, 1986). Továbbá a legvalószínűbbnek tűnik, hogy a gyermekek zsíros csíkjai labilisak, vagyis egyesek visszafejlődhetnek vagy zsíros csíkokként maradhatnak, míg mások előrehaladnak és rostos plakkokká fejlődnek. Ez a későbbi folyamat különösen a koszorúerekben és a hasi aortában fordul elő, ahol egyes zsíros csíkok fokozatosan szálas plakkokká alakulnak a folyamatos lipidlerakódás, valamint a reaktív krónikus gyulladás és helyreállítás révén. A téma áttekintését lásd McGill (1988).

A rostos plakkok származásuktól függetlenül a korai középkorban számos minőségi változáson mennek keresztül az Egyesült Államok lakosságában, amint azt a 19-1. Ábra szemlélteti. Ezek a változások olyan rostos plakkokat eredményeznek, amelyek lipid-, simaizomsejt-, kötőszövet-, kalcium- és edénytartalmukban változnak. A legsúlyosabb szövődmény a kötőszövet és a rostos plakk simaizom sapkájának fekélye, amely változás a vért kiteszi a mag lipidekben gazdag nekrotikus törmelékébe, és valószínűleg trombózist vált ki. Egy másik súlyos szövődmény a vérzés a plakkban. Ez a lepedék hirtelen megduzzadását okozza, és fekélyt és trombózist okozhat.

Az előrehaladott ateroszklerotikus rostos lepedék fölött található trombózis a leggyakoribb esemény, amely elzárja a koszorúér lumenjét és iszkémiát okoz. Egy olyan ponton, amelyet olyan tényezők határoznak meg, mint a vérnyomás, a kollaterális keringés és a szövetek oxigénigénye, a vérellátás kritikus szint alá csökken, és ischaemiás nekrózis lép fel az érintett artéria által szolgáltatott szövetben.

A koszorúerek elváltozásai CHD-hez vezetnek, amely a középkorú felnőtteknél az atherosclerotikus kardiovaszkuláris betegségek leggyakoribb és legsúlyosabb megnyilvánulása. Az agyi és perifériás artériákban bekövetkező ateroszklerotikus folyamat hasonló a koszorúerekben bekövetkező folyamatokhoz, de az elváltozások általában egy-két évtizeddel később alakulnak ki, mint a koszorúerekben.

Ha a trombózis egy agyi artériában egy ateroszklerotikus plakk felett alakul ki, akkor az agyban ischaemiás nekrózis lép fel (agyi infarktus). Az agyi infarktus (a stroke egyik fajtája) tipikusan bénulást okoz a kontralaterális oldalon a felső motoros neuron működésének hiánya, valamint a beszéd, a látás, a hallás és a memória zavarai miatt, az infarktus anatómiai helyétől függően. A halál bekövetkezhet az agyi központok részvétele miatt

a légzés szabályozása vagy az agyödéma. A nekrotikus szövet folyadékkal töltött üreggé alakul. A funkció általában bizonyos mértékig helyreáll az ödéma csillapodásával, de az idegsejtek nem regenerálódnak. Az izmok és az érzékszervek idegi kontrollja részben visszanyerhető, ahogy más utak fejlődnek. Ha az artériás elzáródás részleges vagy átmeneti, átmeneti funkcionális agyi károsodás léphet fel néhány perctől néhány óráig (átmeneti ischaemiás rohamok). Ezek az angina pectorisszal analóg epizódok azt jelzik, hogy a betegnek nagy a kockázata az agyi infarktus kialakulásában.

A stroke másik fajtája az agyi vérzés, amely magában foglalja az intracerebrális vérzést (az agyba való vérzést) és a subarachnoidális vérzést (az arachnoid membrán és az agy felszíne közötti térbe történő vérzést). Intracerebrális vérzés esetén az agyban lévő artéria megreped, és a szövetek nagy részét elpusztítja. Klinikai megnyilvánulásai hasonlóak az agyi infarktuséhoz, azzal a különbséggel, hogy gyorsabban jelentkezik, és nagyobb valószínűséggel végzetes. Az ilyen típusú stroke szinte mindig súlyos hipertóniával jár. Mivel a magas vérnyomás fokozza az agyi érelmeszesedést, ez az agyi infarktus és az intracerebrális vérzés fő kockázati tényezője.

Az artéria felszakadása a subarachnoid térbe általában az artéria falának fejlődési hibájának helyén van. Vagy a hibát, vagy annak szakadását, vagy mindkettőt fokozhatja a magas vérnyomás. A subarachnoid vérzés klinikai megnyilvánulásai hasonlóak a stroke egyéb típusaihoz.

Perifériás artériás betegség (PAD) akkor fordul elő, amikor az érelmeszesedés és annak szövődményei a hasi aortában, a csípő artériákban és a femorális artériákban az ideiglenes artériás elégtelenséget eredményeznek az alsó végtagokban megterhelés (időszakos claudication) vagy a végtagok ischaemiás nekrózisa (gangrene) következtében. A hasi aortában az ateroszklerotikus lepedék hátterében lévő közeg gyengülése aneurizmához vezet, amely thrombusszal tölthet fel, vagy felrepedhet a hasüregbe.

Az alacsony szérum koleszterinszinttel rendelkező populációkban az érelmeszesedés kevésbé súlyos azoknál, akiknek nincs magas vérnyomása és cukorbetegségük. Az utóbbiak közül azonban a betegség súlyossága kisebb, mint azokban a populációkban, ahol a hiperlipidémia elterjedt (Robertson és Strong, 1968). Így a hiperlipidémia, a magas vérnyomás és a cukorbetegség additív hatással bír az érelmeszesedésre, ahogyan additív módon a klinikai betegség kockázatára is. Kevesebb információ található a cigarettázás különböző populációk közötti hatásairól, de a bizonyítékok (Keys, 1980; Robertson et al., 1977) arra utalnak, hogy hasonló kapcsolat létezik.

A CHD kockázati tényezői, amelyeknél nem találtak összefüggést az ateroszklerózis súlyosságával, magukban foglalják a fizikai aktivitást és az elhízást (Solberg és Strong, 1983). Más feltételezett kockázati tényezők és az érelmeszesedés súlyosságának kapcsolatát nem sikerült meghatározni.

Az állatkísérletek eredményei összhangban vannak az emberen végzett megfigyelésekkel. Az LDL-koleszterin és a HDL-koleszterin szintje, valamint a két lipoprotein-koleszterin-koncentráció egymáshoz viszonyított aránya nagyban megjósolja a laboratóriumi állatok elváltozásait. A magas vérnyomás hiperlipidémiával kombinálva felgyorsítja a kísérletileg kiváltott érelmeszesedést. Több kísérlet ellenére sem bizonyították a cigaretta dohányzásának kísérletileg kiváltott érelmeszesedésre gyakorolt hatását (Rogers et al., 1988).

Szívkoszorúér-betegség

Előfordulás az Egyesült Államok lakosságában

1920-ra a CHD a halál egyik fő oka és közegészségügyi kérdéssé vált az Egyesült Államokban. A CHD halálozási aránya ezt követően évente 1-2% -kal nőtt az 1960-as évek közepéig, és elérte az évente meghaladó 300 halálozás csúcsát

A CHD halálának kockázata alacsony a korai felnőttkorban, de az életkor előrehaladtával gyorsan növekszik. A kockázat magasabb a férfiaknál, mint a nőknél. A férfiak körében nagyobb a kockázat a fehéreknél, mint a feketéknél, de a nőknél fordítva tapasztalható. A CHD kockázata fordítottan kapcsolódik a társadalmi-gazdasági állapothoz, de ez az összefüggés korábban pozitív lehetett (Marmot et al., 1978).

Az étrendi tényezőket a CHD-vel társító bizonyítékok

Állatkísérletek

Az érelmeszesedés első állati modelljét Ignatowski (1909) a huszadik század elején fedezte fel, miközben a nyulaknak táplált állati fehérje hatásait vizsgálta. Néhány évvel később, 1913-ban, Anitschkow (1967) kimutatta, hogy a koleszterin volt az étrendi komponens, amely a nyulak kísérletileg kiváltott hiperkoleszterinémiáját és érelmeszesedését okozta. Ezt követően számos állatfajról, köztük tengerimalacokról, sertésekről, szárnyasokról és főemlősökről is kiderült, hogy fogékonyak az étrendi koleszterin szérum koleszterinszint-emelő hatására. A szérum koleszterin feleslegét elsősorban az LDL frakcióban hordozták (lásd 7. fejezet).

Hasonló hatásokat találtak a laboratóriumi állatokban, miután 1952-ben felfedezték az étrendben lévő telített zsírsavak (SFA) szérum lipidekre gyakorolt hatását. Az étrendi SFA mind az LDL, mind a HDL koleszterin szintjét megemelte, mint az embereknél, és fokozta a kísérletileg kiváltott érelmeszesedést (lásd 7. fejezet). Néhány tanulmányban a koleszterin- és zsírdúsított étrend tartós etetése laboratóriumi állatokkal súlyos obstruktív ateroszklerotikus elváltozásokat és miokardiális infarktusot vagy PAD-t eredményezett.

A szérum lipidek és lipoproteinek reakciója az étkezési koleszterinre és az SFA-kra állatfajonként eltérő, de a kísérletileg kiváltott érelmeszesedés erősen és következetesen összefügg az emelkedett szérum koleszterinszinttel. Különösen az LDL-koleszterin-koncentrációk és a HDL-koleszterin fordítottan társulnak, kísérletileg indukált érelmeszesedéssel. A nyulak, a tengerimalacok, a sertések, valamint a rhesus és a cynomolgus majmok a leginkább fogékony fajok közé tartoznak, jobban, mint az emberek, míg a patkányok és kutyák ellenállóbbak, mint az emberek. A páviánok és a vervetmajmok mérsékelten fogékonyak, ugyanolyan szuszceptivitási tartományban vannak, mint az emberek. A fajokon belül az étkezési zsírra és a koleszterinre adott reakciókészség egyénenként változik. A fajok közötti és azon belüli változékonyság részben a lipidanyagcsere genetikailag meghatározott eltéréseinek tudható be. Ennek a tulajdonságnak az öröklődését számos faj bizonyította (lásd a 7. fejezetet).

Megvizsgálták a fehérjék, szénhidrátok, rostok, fémek, nyomelemek és vitaminok hatását a szérum lipidszintre és kísérletileg kiváltott érelmeszesedésre. Ezekkel az összetevőkkel kapcsolatos bizonyítékokat e jelentés 8., 9., 10., 11., 12. és 14. fejezete tekinti át. Habár arról számoltak be, hogy ezek az étrendi összetevők egy vagy több állatfajban befolyásolják a szérum lipideket, lipoproteineket és érelmeszesedést, egyik összetevő sem vált következetes és erős meghatározóvá az ateroszklerózissal összefüggő biokémiai beavatkozó változók vagy az ath-