Wrodzona wada serca u dorosłych
Patofizjologia i mechanizm
Wrodzone wady serca (CHD) u dorosłych stanowią złożoną grupę nieprawidłowości strukturalnych serca i dużych naczyń obecnych od urodzenia, które prowadzą do przewlekłych następstw hemodynamicznych i klinicznych. Etiologia CHD jest wieloczynnikowa, obejmująca czynniki genetyczne (10-30% przypadków związanych z mutacjami genetycznymi) oraz środowiskowe, a także mechanizmy epigenetyczne, takie jak metylacja DNA, modyfikacje histonów i niekodujące RNA. Najczęstszą fizjologią jest przepływ lewo-prawy, prowadzący do przeciążenia objętościowego lewej komory i nadciśnienia płucnego, co obserwuje się m.in. w ASD, VSD i PDA. Złożone wady, takie jak tetralogia Fallota czy transpozycja wielkich naczyń, charakteryzują się odmiennymi mechanizmami hemodynamicznymi, w tym przepływem prawo-lewym i równoległym krążeniem. Przewlekłe przeciążenie krążenia płucnego może prowadzić do przebudowy tętnic i nadciśnienia płucnego, które stanowi istotne przeciwwskazanie do korekcji chirurgicznej.
- Patogeneza i mechanizmy wrodzonych wad serca u dorosłych
- Wieloczynnikowa etiologia wad wrodzonych serca
- Mechanizmy epigenetyczne w rozwoju wad wrodzonych serca
- Patofizjologia najczęstszych typów wad wrodzonych serca
- Przebudowa serca i naczyń krwionośnych w wadach wrodzonych
- Konsekwencje patofizjologiczne u pacjentów z wrodzonymi wadami serca
- Znaczenie specjalistycznej opieki dla dorosłych z wrodzoną wadą serca
- Nowe kierunki badań i zrozumienie patogenezy
Patogeneza i mechanizmy wrodzonych wad serca u dorosłych
Wrodzona wada serca u dorosłych jest terminem określającym strukturalne nieprawidłowości serca i/lub dużych naczyń obecne od urodzenia, które skutkują szeregiem niekorzystnych następstw krótko- i długoterminowych. Szacuje się, że około 85% niemowląt urodzonych z wrodzoną wadą serca (CHD) przeżywa do wieku dorosłego, głównie dzięki zabiegom chirurgicznym lub terapeutycznym przeprowadzonym w okresie niemowlęcym lub dziecięcym.12
Wieloczynnikowa etiologia wad wrodzonych serca
Etiologia wrodzonych wad serca jest złożona, a podstawowa patogeneza pozostaje niejasna u około 50% pacjentów z CHD. Badacze nie są pewni, co powoduje większość typów wrodzonych wad serca, jednak uważa się, że zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe odgrywają istotną rolę w ich rozwoju.12
Niektóre dane wskazują, że około 400 nieprawidłowości genowych jest związanych z patogenezą CHD, a 10-30% przypadków strukturalnych wad wrodzonych serca wynika z mutacji genetycznych. Mimo to większość przypadków CHD (około 60%) ma nieznaną etiologię.123
Wśród czynników ryzyka rozwoju wad wrodzonych serca wymienia się:12
- Choroby genetyczne (np. zespół Downa)
- Cukrzyca matki
- Zakażenia podczas ciąży (np. różyczka)
- Niektóre leki przyjmowane w czasie ciąży
- Narażenie na rozpuszczalniki organiczne
- Spożywanie alkoholu podczas ciąży
Mechanizmy epigenetyczne w rozwoju wad wrodzonych serca
Epigenetyka, która odnosi się do mechanizmów zmiany ekspresji genów niezależnych od sekwencji DNA, dostarcza nowego sposobu zrozumienia patogenezy CHD. Obecnie znane są trzy kanoniczne mechanizmy epigenetyczne: metylacja DNA, modyfikacja histonów i niekodujące RNA. Rosnące dowody sugerują, że nieprawidłowa regulacja ekspresji genów przez czynniki epigenetyczne jest kluczowym czynnikiem w rozwoju chorób układu krążenia, co zwróciło uwagę na rolę epigenetyki w CHD.1
Interakcje na wielu poziomach dają wgląd w regulację kombinatoryczną morfogenezy serca i sugerują, że mogą one częściowo kompensować funkcje innych genów. Heterogenność fenotypowa i niepełna penetracja CHD komplikują nasze zrozumienie interakcji między genetyką i epigenetyką w CHD.12
Patofizjologia najczęstszych typów wad wrodzonych serca
Przepływ lewo-prawy i jego konsekwencje
Najpowszechniejszą fizjologią obserwowaną u pacjentów z wrodzoną wadą serca jest przepływ lewo-prawy. Fizjologiczny przepływ lewo-prawy występuje, gdy utlenowana krew wraca z powrotem do płuc, aby ponownie zostać natleniona. Tworzy to redundancję w krążeniu. U pacjentów z przepływem lewo-prawym występuje zwiększony powrót żylny z płuc przez żyły płucne do lewego przedsionka i lewej komory. Powoduje to przeciążenie objętościowe lewej komory. Zatem w przepływie lewo-prawym dochodzi do przeciążenia objętościowego lewej komory, krążenia płucnego i zmniejszenia systemowego rzutu serca.1
Zmiany fizjologiczne związane z wadami serca z przepływem lewo-prawym na poziomie komorowym lub wielkich tętnic są określane głównie przez wielkość ubytku oraz poporodowe zmiany w oporze naczyniowym systemowym (SVR) i płucnym (PVR). Przy ciągłym przepływie krwi lewo-prawym dochodzi do uszkodzenia naczyń płucnych, co ostatecznie powoduje hiperplazję ścian naczyń i nadciśnienie płucne.12
Konkretne wady serca i ich patofizjologia
Ubytek przegrody międzyprzedsionkowej (ASD): W ASD występuje przepływ lewo-prawy na poziomie przedsionków. Powoduje to rozszerzenie prawego przedsionka i prawej komory ze zwiększonym powrotem żylnym z płuc do lewego przedsionka.12
Ubytek przegrody międzykomorowej (VSD): W VSD występuje przepływ lewo-prawy na poziomie komór. Przepływ ten zachodzi podczas skurczu, a krew z lewej komory jest wyrzucana w skurczu do krążenia płucnego i powoduje przeciążenie objętościowe lewego przedsionka i lewej komory.12
Przetrwały przewód tętniczy (PDA): W PDA występuje przepływ lewo-prawy podczas skurczu i rozkurczu z aorty do tętnicy płucnej.12
Tetralogia Fallota: Z powodu obecności zwężenia drogi odpływu prawej komory występuje przepływ prawo-lewy przez duży, nieubytkowy VSD. Wysoki opór zastawki płucnej powoduje, że krew w prawej komorze wychodzi przez VSD i wchodzi do lewej komory, tworząc przepływ prawo-lewy, omijając krążenie płucne. W konsekwencji krew z żylnym PO2 wchodzi do krążenia systemowego, powodując hipoksemię/sinicę.12
Transpozycja wielkich naczyń: W tym przypadku występuje niezgodność komorowo-tętnicza; prawa komora jest połączona z aortą, a lewa komora z tętnicą płucną. Tworzy to równoległe krążenie w przeciwieństwie do normalnego krążenia szeregowego.12
Przebudowa serca i naczyń krwionośnych w wadach wrodzonych
Patogeneza w złożonych wrodzonych wadach serca u dorosłych jest wieloczynnikowa. Mechaniczne uszkodzenie śródbłonka zastawek lub serca w wyniku operacji i wynikające z tego zmiany w hemodynamice przepływu mogą zapoczątkować kaskadę zapalną. Ta odpowiedź prowadzi do produkcji cytokin zapalnych, które ułatwiają przyleganie bakterii i wyzwalają odpowiedź immunologiczną.1
Ponadto zapalenie śródbłonka aktywuje ekspresję integryn na komórkach śródbłonka. Integryny wiążą krążącą fibronektynę i sprzyjają przyleganiu krążących gronkowców. W końcu fragmenty wegetacji uszkodzonego śródbłonka mogą oderwać się i przedostać do płuc oraz krążenia systemowego, jeśli obecny jest przetrwały przeciek wewnątrzsercowy.1
Nadciśnienie płucne w wadach wrodzonych serca
Jednym z głównych czynników prognostycznych długoterminowych wyników u pacjentów zarówno z leczonymi paliatywnie, jak i nieleczonymi wadami wrodzonymi serca jest stan naczyń płucnych i obecność lub brak choroby naczyń płucnych.1
W ciągu ostatnich dwóch dekad nastąpił znaczący postęp w zrozumieniu patofizjologii choroby naczyń płucnych, a to lepsze zrozumienie umożliwiło opracowanie ukierunkowanych terapii lekowych w nadciśnieniu płucnym.1
Przewlekłe przeciążenie krążenia płucnego z powodu wad wrodzonych serca z przeciekiem, w tym VSD, ASD i PDA, może prowadzić do przebudowy tętnic i stopniowego wzrostu oporu naczyniowego płucnego, co skutkuje ciężkim nadciśnieniem płucnym. Stan ten jest trudny do leczenia poprzez chirurgiczną korekcję wady podstawowej, ponieważ ciężkie i przewlekłe nadciśnienie płucne jest często przeciwwskazaniem do operacji naprawczej.12
Konsekwencje patofizjologiczne u pacjentów z wrodzonymi wadami serca
Długookresowe implikacje dla zdrowia
W porównaniu z populacją ogólną, pacjenci z wrodzoną wadą serca mają zwiększone ryzyko wystąpienia różnych chorób przez całe życie oraz zmniejszoną długoterminową przeżywalność.1
Powikłania wrodzonej wady serca mogą wystąpić wiele lat po leczeniu choroby serca. Najczęstsze powikłania obejmują:12
- Nieregularne bicie serca (zaburzenia rytmu, arytmie) – tkanka bliznowata w sercu po zabiegach naprawczych wady wrodzonej może prowadzić do zmian w przewodnictwie serca
- Nadciśnienie w tętnicach płucnych (nadciśnienie płucne) – niektóre wady serca obecne od urodzenia kierują więcej krwi do płuc, powodując wzrost ciśnienia
- Niewydolność serca – serce nie może pompować wystarczającej ilości krwi, aby zaspokoić potrzeby organizmu
- Zapalenie wsierdzia – zakażenie wyściółki serca i zastawek
- Zakrzepy krwi i zatory
Szczególne problemy w złożonych wadach wrodzonych
Osoby z krążeniem typu Fontana mogą rozwinąć zaburzenia rytmu serca, zakrzepy krwi, niewydolność serca lub chorobę wątroby. U pacjentów po operacji Fontana jedynym źródłem krwi żylnej dla krążenia systemowego jest zatoka wieńcowa, a krew z żył głównych dolnej i górnej jest kierowana biernie do krążenia płucnego.12
U pacjentów z anomalią Ebsteina zastawka trójdzielna jest nieprawidłowo rozwinięta, co uniemożliwia prawidłowe zamknięcie tej zastawki serca i powoduje cofanie się krwi z prawej komory do prawego przedsionka. Zastój przepływu krwi może powodować powiększenie serca, prowadząc do niewydolności serca.1
Znaczenie specjalistycznej opieki dla dorosłych z wrodzoną wadą serca
Populacja dorosłych z wrodzoną wadą serca (ACHD) wywodzi się z dwóch grup: nowo zdiagnozowanych lub nigdy niezdiagnozowanych ACHD oraz ACHD, którzy przeszli operację w dzieciństwie lub okresie dojrzewania.1
Rosnąca populacja ACHD zwiększyła liczbę hospitalizacji z powodu niewydolności serca w ciągu ostatniej dekady. Wzrost liczby pacjentów z ACHD wynika z sukcesu dziecięcej chirurgii sercowo-naczyniowej, poprawy opieki zdrowotnej i przeżywalności w dzieciństwie.12
Pooperacyjne serce dorosłego nie jest naturalnym sercem, jest to przekształcone, „nowo ukształtowane” serce. Pierwszy paradygmat, który należy przełamać, to zrozumienie, że chirurgia sercowo-naczyniowa jest naprawcza (znacznie poprawia stan hemodynamiczny), ale nie jest w 100% lecznicza, z wyjątkiem kilku prostych wyjątków CHD.1
Kardiolodzy specjalizujący się w ACHD nie tylko dogłębnie rozumieją wrodzoną chorobę serca wraz z jej naturalną ewolucją w dzieciństwie i dorosłości, ale także rozumieją i powinni być na bieżąco z szeroką gamą złożonych technik chirurgicznych stosowanych w naprawie CHD.12
Opieka przejściowa i długoterminowa
Dorośli pacjenci z wrodzoną wadą serca mogą „wypaść” z systemu medycznego, co stwarza problemy w zapewnieniu im odpowiedniej opieki. Wielu kardiologów dziecięcych w szpitalach dziecięcych nie przyjmuje pacjentów powyżej 18 roku życia, podczas gdy wiele programów kardiologii dla dorosłych nie zapewnia odpowiedniego szkolenia w zakresie diagnostyki i leczenia wrodzonych wad serca u dorosłych.1
Dorosłym trudno jest uzyskać opiekę w placówkach, w których praktykuje większość kardiologów dziecięcych, a mianowicie w szpitalach dziecięcych. Specjalne potrzeby dorosłych pacjentów z wrodzoną wadą serca nie są również dobrze zaspokajane przez placówki dla dorosłych, w których dominują nabyte choroby serca, szczególnie choroba wieńcowa.12
Ważne jest zrozumienie wad wrodzonych serca, które występują w wieku dorosłym. Pacjenci z wrodzoną wadą serca u dorosłych wypadają z systemu medycznego i często są niezdiagnozowani lub błędnie zdiagnozowani jako dorośli. Prawie wszystkie formy wrodzonej wady serca u dorosłych można leczyć operacyjnie lub zabiegami interwencyjnymi cewnikowymi. Wyniki są doskonałe, ale długoterminowa obserwacja jest obowiązkowa.1
Nowe kierunki badań i zrozumienie patogenezy
W ostatnich latach zespół naukowców z Stanford Cardiovascular Institute uzyskał ważne spostrzeżenia dotyczące mechanizmów leżących u podstaw wrodzonej wady serca. Badali oni ekspresję genów w kardiomiocytach pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC-CM) uzyskanych od 5 pacjentów z chorobą pojedynczej komory (SVD), 5 pacjentów z tetralogią Fallota (TOF) i 5 zdrowych osób (nie-CHD).1
Ich ustalenia wykazały, że ponad 900 genów było różnie wyrażanych w iPSC-CM pochodzących od pacjentów z CHD w porównaniu do iPSC-CM pochodzących od zdrowych pacjentów. Z jednej strony wyniki sugerują istnienie wewnętrznych nieprawidłowości kardiomiocytów u pacjentów z CHD. Z drugiej strony zmiany transkryptomiczne u pacjentów z chorobą pojedynczej komory są znacznie większe niż u pacjentów z tetralogią Fallota. Odzwierciedla to różnicę w wielkości nieprawidłowych kardiomiocytów zaangażowanych w patogenezę choroby w każdym podtypie CHD.1
Wrodzona wada serca u dorosłych wymaga zrozumienia patofizjologii i zarządzania konsekwencjami hemodynamicznymi tej heterogennej grupy zaburzeń. Z uwagi na złożoność tych chorób, niezbędne jest podejście multidyscyplinarne i długoterminowa, specjalistyczna opieka medyczna.1
Postęp w dziedzinie genetyki i badań podstawowych daje nadzieję na lepsze zrozumienie mechanizmów rozwoju wad wrodzonych serca, co może prowadzić do opracowania nowych, celowanych terapii i poprawy wyników leczenia.1
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.