STENOSI AORTICA: COME VALUTARLA, COME TRATTARLA

 

Pio Caso, Angela Fusco, Rosalia Lo Piccolo

 M.Vanessa Betancourt  Cordido, Raffaele Calabrò

Diagnostica non Invasiva, , Dipartimento di Cardiologia, A O Monadi,

Cattedra di Cardiologia ,Dottorato di Ricerca

Seconda  Università di Napoli

 

    La stenosi valvolare aortica (SA) rappresenta un’ostruzione all’efflusso ventricolare sinistro da ridotta apertura della valvola in sistole. La sua principale causa è il processo di degenerazione calcifica età correlata caratterizzato dalla progressiva apposizione di calcio dalla base delle cuspidi fino alla loro estremità¹. Di recente sono stati acquisiti nuovi concetti sulla biopatologia della stenosi aortica umana che sottolineano il significato della malattia quale processo degenerativo - infiammatorio. Infatti, studi di immunoistochimica e ibridizzazione in situ hanno mostrato una associazione tra progressione della stenosi aortica ed espressione valvolare della tenascina – C (TN-C), glicoproteina della matrice extracellulare con un ruolo importante nel rimodellamento tissutale². Essa è implicata nei processi di migrazione, proliferazione, calcificazione e apoptosi cellulare. L’espressione di tale glicoproteina dal lume alla media della valvola correla con la severità della malattia e con le caratteristiche individuali del processo stenosante². Una futura prospettiva nella prevenzione della progressione della SA è l’utilizzo di anticorpi monoclonali diretti contro la TN –C. La calcificazione valvolare non è semplicemente da considerare un processo degenerativo associato all’età ma piuttosto il risultato di un processo infiammatorio cronico a carico della valvola. Da uno studio ecocardiografico di popolazione è emerso che il 25% dei soggetti di età > 65 anni presenta i segni di una sclerosi aortica senza ostruzione all’efflusso ventricolare sinistro mentre il 2% è affetto da una franca stenosi, nella metà dei casi asintomatica³. Il diabete mellito, l’ipercolesterolemia, l’obesità e l’abitudine al fumo sono attualmente considerati fattori di rischio per lo sviluppo di stenosi aortica. In particolare è stato evidenziato che l’ipercolesterolemia accelera la degenerazione calcifica aortica favorendo una rapida progressione della valvulopatia stenotica⁴ e che la terapia con statine può arrestare questo fenomeno. Altri fattori correlati ad una veloce evoluzione della malattia sono l’insufficienza renale cronica, il morbo di Paget e l’osteoporosi⁵.

     Il sovraccarico emodinamico di tipo pressorio  conduce ad un elevato stress parietale sistolico con conseguente sviluppo di ipertrofia concentrica del ventricolo sinistro, in accordo con la legge di Laplace⁶. L’aumento dello spessore di parete del ventricolo sinistro normalizza il picco di tensione parietale sistolica conservando un normale rapporto massa/volume⁷.

       L’inadeguato ispessimento di parete conduce al cosiddetto “postcarico incompatibile” con riduzione degli indici di funzione sistolica globale quali frazione di eiezione e velocità di accorciamento delle fibre^8-9. Oltre che dall’aumento del postcarico la riduzione della funzione contrattile ventricolare sinistra dipende da una vera depressione della contrattilità configurando un gruppo di pazienti in cui il trattamento chirurgico è meno efficace.

       Questi eventi sono la diretta conseguenza dello stesso adattamento al carico. L’ipertrofia ventricolare, pur rappresentando il meccanismo fondamentale di compenso, conduce ad una rigidità diastolica sfavorevole al riempimento ventricolare che, pertanto, si realizza con una necessaria pressione intracavitaria maggiore¹⁰. Accanto alla rigidità della camera cardiaca è possibile talora riconoscere anche una rigidità muscolare da alterazione delle proprietà diastoliche di ciascuna unità di miocardio. Infatti, nella SA è stato riportato un aumento del volume totale di collagene del miocardio e della rete di fibre ortogonali di collagene¹². Altri cambiamenti riconosciuti nell’ultrastruttura del miocardio nella SA comprendono: nuclei insolitamente grandi, perdita di miofibrille, accumulo di mitocondri, aree estese di citoplasma prive di materiale contrattile e proliferazione di fibroblasti e fibre collagene nello spazio interstiziale¹². La depressione della funzione miocardica può conseguire a queste modifiche morfologiche unitamente alla inadeguata ossigenazione del miocardio nelle stenosi gravi, pur in assenza di malattia coronarica¹³. Infatti, la massa muscolare sinistra ipertrofica, l’aumento della pressione sistolica ed il prolungamento dell’eiezione aumentano il consumo miocardico di ossigeno.

       Lo squilibrio tra apporto e richiesta di ossigeno per la compressione delle arterie coronariche e l’accorciamento della diastole contribuiscono al danno miocardico. Infine, la diminuzione della densità dei capillari miocardici quando aumenta la massa miocardica e l’incremento della pressione telediastolica del ventricolo sinistro, che riduce il gradiente pressorio di perfusione coronarica, determinano lo sviluppo di ischemia subendocardica in caso di tachicardia¹⁴.

        La stenosi valvolare aortica è una malattia lenta e progressiva, caratterizzata da un lungo periodo di asintomaticità, anche alcuni decenni, durante i quali l’ostacolo all’eiezione ventricolare sinistra è compensata dalla ipertrofia miocardica. Nella forma degenerativa calcifica la comparsa dei sintomi avviene in genere dopo la VI-VII decade di vita e coincide con un’area valvolare al di sotto di 0,8 – 1 cmq ed il venir meno dei meccanismi di compenso¹⁵.

     I sintomi dominanti sono l’angina pectoris e la sincope. Altri segni presenti tardivamente comprendono la fibrillazione atriale, l’ipertensione polmonare e l’ipertensione venosa sistemica. La morte improvvisa raramente apre il quadro clinico; essa, infatti, avviene frequentemente in pazienti già sintomatici¹⁶.  

     La comparsa dei sintomi coincide, in assenza di trattamento, con la riduzione della sopravvivenza a 5 anni in pazienti con angina, 3 anni in quelli con sincope e 2 anni in quelli con insufficienza cardiaca  ^17-18.

        La definizione di severità della stenosi aortica con metodica eco - Doppler è basata sul valore di velocità di flusso transvalvolare (V) con relativo gradiente calcolato mediante la formula semplificata di Bernoulli¹⁹:

 

                                              Gradiente di pressione = 4 x V²

 

 Inoltre, note le velocità all’efflusso ventricolare sinistro e transtenotica, noto il diametro e ricavata l’area del tratto di efflusso del ventricolo sinistro (TESV), si ottiene l’area valvolare aortica (AVA) mediante l’equazione di continuità²⁰:

 

                                        AVA = Area _TESV x V_TESV/ V _{Transtenotica}

 

      La normale velocità di flusso transvalvolare al Doppler equivale ad 1m/s circa,  raggiunge i 2,5 – 2,9 m/s nella stenosi lieve, i 3 - 4 m/s nelle forme moderate e oltre i 4 m/s nella stenosi severa. Invece, sulla base di dati emodinamici e di storia naturale, si considera lieve una stenosi aortica con area valvolare >1,5 cmq, moderata con area compresa tra 1-1,5 cmq e severa con area < 1 cmq ²¹.

L’introduzione della metodica Doppler e le più ampie casistiche disponibili hanno dimostrato anche una progressione annua della velocità di flusso transvalvolare tra i 0,15 e  0,40 m/s con area valvolare che si riduce di 0,07- 0,14 cmq ²².

Altri indici di severità facilmente calcolabili sono i seguenti²³:

1.  Doppler Velocity Index: calcolo del rapporto tra V_TESV al Doppler pulsato e V _{Transtenotica} al Doppler continuo. Un valore ≤ 0,2 identifica una stenosi aortica severa.

2.  Fractional Shortening/ Velocità Ratio (FSVR): rapporto tra frazione di accorciamento calcolata in M-mode e gradiente di picco al Doppler continuo. Una stenosi aortica severa è rappresentata da un FSVR ≤ 0,6.

3. Resistenza Valvolare Aortica (AVR): rappresenta l’entità dell’ostacolo all’eiezione ventricolare sinistra attraverso la valvola stenotica e correla inversamente all’area valvolare. L’AVR si esprime in dyne . sec. cm^-5 e viene corretta per frequenza cardiaca (FC) e periodo di eiezione sistolica (sPE):

 

              AVR = (Gradiente medio x FC x sPE / gittata cardiaca) x 1.333

 

Un valore di AVR ≥ 300 dyne . sec. cm^-5 identifica pazienti con stenosi aortica severa. Inoltre, l’AVR permetterebbe di distinguere tra SA critica e non critica nei casi di basso gradiente transvalvolare.

4. Percent Stroke Work Loss (PSWL): corrisponde alla percentuale di perdita di lavoro nell’eiezione. Il calcolo è dato dal rapporto tra gradiente pressorio medio e pressione sistolica ventricolare sinistra media (pressione sistolica omerale misurata con sfigmomanometro aggiunta al gradiente medio). Un PSWL ≥ 30% identifica una stenosi aortica severa.

      Oltre la severità dell’ostruzione occorre valutare lo stato funzionale del ventricolo sinistro. La storia naturale della malattia porterà, inevitabilmente, alla riduzione della funzione di pompa ventricolare con il prevalere della disfunzione contrattile miocardica sull’”after mismatch”.    Quando la SA è severa, in presenza di una normale portata cardiaca, il gradiente transvalvolare medio supera i 50 mmHg. Tuttavia, in caso di ventricolo sinistro disfunzionante, il gradiente pressorio perde di significato, in quanto flusso – dipendente. La disfunzione miocardica può essere primitiva (cardiopatia ischemica, cardiomiopatia, ecc.) e la stenosi aortica è relativamente critica (pseudostenosi) o essere secondaria alla stessa valvulopatia realmente severa. L’ecostress con dobutamina consente di differenziare queste due condizioni . Nel caso di una SA realmente severa, l’aumento della gittata cardiaca si associa ad un aumento del gradiente pressorio, senza modificazioni dell’area valvolare. Nella pseudostenosi, l’aumento di gittata si associa ad aumento dell’area valvolare in assenza di variazioni del gradiente ^24-25.

Se non ci sono dubbi sull’indicazione all’intervento chirurgico in pazienti sintomatici, la decisione di intervenire nei pazienti asintomatici è fonte di discussione. Vedute recenti considerano la chirurgia in pazienti asintomatici con stenosi aortica severa nelle seguenti condizioni: risposta anomala all’esercizio (sviluppo dei sintomi, caduta pressorio o incremento inadeguato, intolleranza allo sforzo);  calcificazione da moderata a severa con velocità di picco>4 m/sec o progressione del picco di velocità >0.3 m/sec per anno; pazienti con disfunzione ventricolare sinistra (FE < 50%), sebbene questa eventualità è rara nei pazienti asintomatici^26.  Si evince l’importanza dell’ecocardiografia che assume nei controlli seriati valore decisionale indiscusso.  La terapia medica va acquisendo un significato prognostico importante nel controllo dei fattori di rischio ^27.

 

 

Bibliografia

 

1.        Bonow RO, Carabello B. Chatterjee K , Practice Guidelines for the management of patients with valvular heart desease: executive summary. A report of the American College of Cardiology/American Heart Association Tasck Force on Practice Guidelines J Am Coll Cardiol 2006;48 598-675

2.        Satta J, Melkko J, Pollanen R, Tuukkanen J, Paakko P et al. Progressione of human aortic valve stenosis is associated with tenascin – C expression. J Am Coll Cardiol 2002; 39(1): 96 – 101

3.        Otto CM, Lind BK, Kitzman DW et al. Association of aortic valve sclerosis with cardiovascular mortality and morbidity in the elderly. N Engl J Med 1999: 341-42

4.        Chui MC, Newby DE, Panarelli M, BloomfieldP, Boon NA. Association between calcific aortic stenosis and hypercolesterolemia: is there a need for a randomized controlled trial of cholesterol-lowering therapy? Clin Cardiol 2001; 24: 52-55

5.        Strickeberger SA, Schulman SP, Hutchins GM. Association of Paget’s disease of bone with calcific aortic valve disease. Am J Med 1987; 82: 953-56

6.        Cooper G, Kent RL, Mann DL. Load induction of cardiac hypertrophy. J Mol Cell Cardiol 1989; 21 Suppl V: 11-30

7.        Brouwer CB, Verwers FA, Alpert JS, Goldberg RJ. Isolated aortic stenosis. Analysis of clinical and hemodynamic subsets. J Appl Cardiol 1989; 4: 565  

8.        Aoyagi T, Fujii AM, Flanagan MF, Arnold LW, Brathwaite KW, Colan SD, Mirsky I. Transition from compensated hypertrophy to intrinsic myocardial dysfunction during development of left ventricular pressure – overload hypertrophy in conscious sheep. Systolic dysfunction precedes diastolic dysfunction. Circulation 1993; 88: 2415-2425

9.        Villari B, Hess OM, Kaufmann P, Krogmann ON, Grimm J, Krayenbuehl HP. Effect of aortic valve stenosis (pressure overload) and regurgitation (volume overload) on left ventricular systolic and diastolic function. Am J Cadiol 1992; 69: 927-934

10.     Fifer MA, Borow KM, Colan SD, Lorel BH. Early diastolic left ventricular function in children and adults with aortic stenosis. J Am Coll Cardiol  1985; 5: 1147

11.     Villari B, Campbell SE, Hess  OM et al. Influence of collagen network on left ventricular systolic and diastolic function in aortic valve disease. J Am Coll Cardiol 1993;  22: 1477

12.     Smucker ML, Tedesco CL, Manning SB. Demonstration of an imbalance between coronary perfusion and excessive load as a mechanism of ischemia during stress in patients with aortic stenosis. Circulation 1988; 78: 573

13.     Matsuo S, Tsuruta M, Hayano M et al. Phasic coronary artery flow velocity determined by Doppler flowmeter catheter in aortic stenosis and aortic regurgitation. Am J Cardiol 1988; 62: 917

14.     Rhaimtoola SH. Valvulopatie aortiche. In: Hurst. Il cuore. Arterie e vene (IX edizione italiana). Milano: Mc GrawHill Italia, 1998: 1977 – 2007

15.     Julius BK, Spillman M, Vassalli G et al. Angina pectoris in patients with aortic stenosis and normal coronary arteries. Circulation 1997; 95: 892

16.     Gould KL. Why angina pectoris in aortic stenosis? Circulation 1997; 95: 892

17.     Schwartz LS, Goldfischer J, Sprague GJ, Schwartz SP. Syncope and sudden death in aortic stenosis. Am J Cardiol 1969; 23: 647

18.     Braunwald E. Cardiopatie valvolari. In “Malattie del cuore. Trattato di Medicina Cardiovascolare”  VI Edizione. Excerpta Medica Italia, S.r.l., San Donato Milanese (MI) 2003;  Vol 2:1746 

19.     Ross J Jr, Braunwald E. Aortic Stenosis. Circulation 1968; 37 (Suppl 1): 61-67

20.     Perloff JK. Clinical recognition of aortic stenosis. The physical signs and differential diagnosis of the various forms of obstruction to left ventricular outflow. Prog Cardiovasc Dis 1968; 10: 323

21.     Hatle L, Brubakk A, Tromsdal A, Angelsen B. Noninvasive assessment and differentiation of aortic stenosis by Doppler ultrasound. Br Heart J 1980; 43: 284-2292

22.     Richards KL, Cannon SR, Miller JF, Crawford MH. Calculation of aortic valve area by Doppler echocradiography: a direct application of the continuity equation. Circulation 1986; 73: 964-969

23.     Roger VL, Tajik AJ, Bailey KR, Oh JK, Taylor CL,Seward JB. Progression of aortic stenosis in adults: new appraisal using Doppler echocardiography. Am J Cardiol 1992; 70: 229-233

24.     DeFilippi CR, Willett DL, Brickner E. Et al. Usefulness of dobutamine echocradiography in distinguishing severe from nonsevere valvular aortic stenosis in patients with depressed left ventricular function and low transvalvular gradients. Am J Cardiol 1995; 75: 191-194

25.     Monin JL, Monchi M, Gest V, Duval – Moulin AM, Dubois – Randle JL et al. Aortic stenosis with severe left ventricular dysfunction and low transvalvular pressure gradients: risk stratification by low – dose dobutamine echocardiography. J Am Coll Cardiol 2001; 37: 2101- 2107

26.     Iung B., Gohlke - Barwolf C., Tornos P., Tribouilloy C., Hall R. et al. Recommandations on the management of the asyntomatic patient with valvular heart disease. Europen Heart Juornal 200;, 23: 1253-1266

27.     Olsson M., Thyberg J., Nilsson J. Presence of oxidized low density lipoprotein in nonrheumatic  stenosis aortic valves. Arterioscler Thromb Vasc Biol 1999; 19: 1218-1222