Davide Ceccato, Raffaele Pesavento – Clinica Medica 3 – Università degli Studi di Padova

Cenni di fisiopatologia

Le arterie di calibro maggiore sono irrorate da una rete di vasi avventiziali identificati con il termine Vasa Vasorum (VV): questa fitta rete microvascolare è fondamentale per garantire l’omeostasi della parete delle grandi arterie (1). Tuttavia, in determinate condizioni, i VV possono contribuire all’aggravamento del danno vascolare di natura aterosclerotica. Infatti, è stato dimostrato che la deposizione e l’accumulo di colesterolo che formano il “core” necrotico alla base della genesi ed evoluzione della placca aterosclerotica, possono favorire uno stress ipossico a carico dei VV in grado di attivare fenomeni locali di neo-vascolarizzazione, mediata prevalentemente dalla produzione di “Vascular Endothelial Growth Factor” (VEGF) (2-3). Questo processo viene talvolta definito con il termine di angiogenesi intra-placca (AIP) o vascolarizzazione intra-placca (4). Questo complesso fenomeno viene regolato da un sistema di “signalling network” nel quale agiscono varie molecole pro e anti-angiogenetiche e contribuisce più o meno intensamente ai fenomeni infiammatori della parete vascolare infiltrata dalla placca (5-7). 

In particolare, lo stimolo meccanico dato dall’ipossia determina nella cellula endoteliale una attivazione nucleare che determina il passaggio da uno stato di quiescenza ad uno proliferativo (2/8-10). La secrezione di VEGF stimola l’attivazione dei periciti che a loro volta stimolano la formazione e maturazione dei neo-vasi, mentre l’intenso network citochinico che si instaura tramite i macrofogi, che raggiungono la parete vasale per lo stato infiammatorio promuove la diffusione dei neo-vasi sia all’interno della placca che nelle aree limitrofe. La proliferazione di questi vasi immaturi sembra in grado di contribuire ai fenomeni di espansione volumetrica della placca verso il lume vasale e produce stravasi ematici che conducono ad una emorragia intra-placca, la cui presenza è stata correlata a fenomeni di instabilità ed ulcerazione della placca. Evidenze piuttosto convincenti sulla relazione fra AIP ed EIP derivano dagli studi su modelli murini di de Vries e coll.  nei quali è stato osservato che la matrice extracellulare, base strutturale dei neo-vasi immaturi della AIP, può contenere elevate concentrazioni di Metalloproteinasi di matrice-1 (MMP-1), rilasciata dai fibroblasti in risposta allo stimolo pro-infiammatorio della placca. la MMP-1 sarebbe in grado di causare la rottura dei neo-vasi con conseguente stravaso ematico più o meno significativo a seconda del grado di maturazione del vaso stesso. Una conferma sperimentale è l’inibizione dei fenomeni di erosione di placca conseguenti alla EIP nei modelli murini con gene per la MMP-1 opportunamente silenziato.

La presenza di piccoli vasi che infiltrano la placca aterosclerotica è stata descritta per la prima volta nel 1936 dal patologo JC Peterson: negli anni successivi numerose evidenze scaturite da sperimentazioni su modelli in vitro o animali e da studi osservazionali sull’uomo hanno dimostrato la relazione fra AIP ed emorragia intra-placca (11).  Più recentemente un elegante studio immunoistochimico di Virmani e Coll. ha consentito di svelare un ruolo dei linfociti T CD4+ nei fenomeni di instabilizzazione di placca mediati dall’AIP (12).  I linfociti T CD4+ favorirebbero infatti non solo l’infiammazione intra placca, ma anche l’AIP mediante la stimolazione VEGF-mediata dei recettori Toll-like (TLR), in particolare le isoforme TLR-2 e TLR-4.

Le evidenze scientifiche finora disponibili mostrano che l’AIP sembra agire soprattutto in placche particolarmente severe, con stenosi superiori al 70%, ma è opinione diffusa che l’AIP potrebbe iniziare ben prima del raggiungimento di elevati gradi di stenosi e che l’emorragia intra-placca costituisce di fatto la complicanza finale di un processo di medio-lungo periodo, ciò che potrebbe avere delle potenziali implicazioni cliniche e terapeutiche.

 

Imaging della angiogenesi intra-placca

Acclarate la fisiopatologia dell’AIP e le potenziali implicazioni come marcatore di instabilità di placca e/o target terapeutico è importante capire se esiste un modo semplice di identificarla e studiarla. Il gold standard per identificare e valutare la distribuzione dell’AIP è tuttora l’esame istologico dopo endoarterectomia carotidea. l’analisi anatomica consente di valutare le caratteristiche dei neovasi, la loro formazione e le modalità di distribuzione di vari effettori dell’AIP, come periciti o macrofagi.

Ecografia intravascolare, Risonanza Magnetica e tomografia a coerenza ottica, sono in grado di identificare le placche cosiddette “vulnerabili” suscettibili cioè di progressione tramite emorragia intra-placca e/o instabilizzazione. ma non sono ancora in grado di rilevare l’AIP in modo diretto (13).

Un modo per superare questo limite potrebbe essere offerto dall’uso di specifici mezzi di contrasto, traccianti e sonde-target. In particolare, due tecniche stanno dimostrando risultati promettenti, almeno in vitro e in modelli sperimentali:

    • La PET con 18-fluoro-deossiglucosio (FDG) è in grado di riconoscere le aree intra placca con maggior stimolo ipossico, considerate sede di AIP. Il tracciante FDG permette una analisi quantitativa dell’AIP ma non sembra tuttora in grado di restituire informazioni circa la distribuzione o il tempo di formazione dei neo-vasi (14).
    • La RM con specifiche radio-sonde (anticorpi monoclonali anti VCAM-1) e l’ecografia con mezzo di contrasto ultrasonografico (Contrast Enhaced UltraSound: CEUS) sono in grado di identificare in modo efficace la presenza di AIP all’interno della placca carotidea (15-16). In particolare, mentre gli studi sulla RM hanno interessato modelli murini, la valutazione con CEUS è stata eseguita sull’uomo. La tecnica prevede l’integrazione dell’ecocolorDoppler dell’arteria carotide per identificare la sede e le caratteristiche della placca combinato alla somministrazione di mezzo di contrasto (es. microbolle di esafluoruro di zolfo) per valutare l’AIP. In particolare una serie di immagini sono registrate a partire da circa 15 secondi dopo la somministrazione del mezzo di contrasto fino al suo wash out completo che avviene verso il quinto minuto. L’analisi dei pattern di distribuzione dell’ecocontrasto prevede una classificazione quantitativa suddivisa in tre categorie: grado 0 quando nessuna microbolla è visibile all’interno della placca, grado 1 quando le microbolle sono confinate nella zona della spalla della placca o raggiungono il layer avventiziale; grado 2 quando le microbolle raggiungono e superano il core lipidico della placca. Questa tecnica ecografica ha indubbiamente mostrato, negli studi in vitro, un buon valore predittivo nella identificazione delle placche vulnerabili a rischio di rottura. Sfortunatamente, l’applicazione in vivo, nel paziente con malattia dei tronchi sopraortici risulta ancora più o meno severamente influenzata da problemi di riproducibilità, ciò che limita l’emissione di chiare raccomandazioni cliniche (17-19).

 

Indagini di laboratorio

Diversi marcatori bioumorali di infiammazione sistemica sono stati correlati con l’instabilità di placca e quindi indirettamente con l’AIP.  Fra i più noti è la Proteina C Reattiva ad elevata sensibilità (hs-PCR), marker indipendente di rischio cardiovascolare nei pazienti con stenosi carotidea e placca instabile.

Considerando il ruolo fisiopatologico del VEGF, il suo dosaggio dovrebbe poter correlare con la presenza di AIP e le lesioni aterosclerotiche in cui è particolarmente attivo. Le evidenze attuali mostrano che elevati livelli di VEGF correlano con il grado di stenosi carotidea e la sua concentrazione è inversamente correlata con la struttura/morfologia ecografica della placca (20-21). In particolare, le lesioni più ipoecogene si associano a maggiori concentrazioni sieriche di VEGF. Anche in questo caso i dati provengono da analisi effettuate su placche con stenosi severa e non risultano evidenze, a nostra conoscenza, sui rapporti fra VEGF e lesioni aterosclerotiche meno severe.

Un’interessante novità potrebbe arrivare con il dosaggio della Pregnancy-Associated Plasma Protein-A (PAPP-A).  Trattasi di una zinco-metallo proteinasi, utilizzata nello screening gravidico della trisomia 21 e che numerosi studi hanno mostrato correlare bene con fenomeni di instabilità della placca coronarica (22). Non è ancora chiaro il possibile ruolo del test nell’individuare AIP o una placca carotidea instabile ma le evidenze preliminari disponibili sono promettenti mostrando una significativa correlazione fra la concentrazione sierica di PAPP-A e la presenza di placche carotidee ad elevata componente di AIP e instabili (22-23).

 

Strategie terapeutiche

Non vi sono attualmente terapie applicabili all’uomo in grado di inibire l’AIP. Come è ben noto, le statine sono in grado di rendere meno vulnerabile la placca aterosclerotica, ciò che ha probabilmente contribuito ai rilevanti benefici sulla sopravvivenza. Tuttavia, non ci risultano evidenze disponibili sulla correlazione tra l’uso della statina e riduzione dell’AIP.  Invero, alcuni autori hanno ipotizzato che nei pazienti che non beneficiano della terapia con statine, l’evento clinico conseguente ad una rottura di placca sia fortemente legato all’azione dell’AIP. Di rilevante importanza è identificare un eventuale ruolo dei farmaci anti-angiogenetici, oramai di uso corrente nel campo oncologico. Attualmente sono in corso diversi studi su modelli animali ed alcuni promettenti risultati sulla stabilizzazione “attiva” della placca sono stati osservati dopo la somministrazione di Bevacizumab (24). Ricordiamo altre molecole di possibile interesse o già in fase di studio preliminare quali l’Axitinib, un inibitore della tirosin-kinasi che blocca i recettori VEGFR-2 e VEGFR-3, la molecola 3P0 che blocca la via della glicolisi con interferenza del signalling nucleare pro-angiogenetico e l’Etoxomir che blocca l’ossidazione degli acidi grassi con conseguente riduzione dell’angiogenesi (24-25).

 

Conclusioni

Sebbene nella fisiopatologia dell’instabilità di placca l’AIP riveste quasi certamente un ruolo fondamentale e mostra un potenziale ruolo quale marcatore (precoce?) o addirittura quale target terapeutico per impedire lo sviluppo di lesioni aterosclerotiche vulnerabili, restano molte cose da chiarire. Nella pratica clinica non sembra ancora possibile stabilire il suo ruolo prognostico. Limiti rilevanti scaturiscono dall’assenza di esami di laboratorio standardizzati, dalla imperfetta riproducibilità delle metodiche di imaging disponibili, dalla attuale indisponibilità di efficaci terapie mirate. Nonostante tutto ciò, non crediamo che l’argomento AIP vada relegato al campo delle mere curiosità scientifiche, anzi, ci aspettiamo più o meno future interessanti novità, legate soprattutto al rapido sviluppo dei settori di ricerca delle nano- tecnologie e dell’immunoterapia i cui risultati potrebbero rinnovare l’interesse per il ruolo dell’AIP nella gestione clinica del paziente vascolare.

Ogni cosa che puoi immaginare, la natura l’ha già creata

A. Einstein

Riferimenti bibliografici

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