Zapalenie mięśnia sercowego
Etiologia i przyczyny
Zapalenie mięśnia sercowego (myocarditis) to zapalne schorzenie miokardium o złożonej etiologii, najczęściej wywołane przez infekcje wirusowe, zwłaszcza parwowirus B19, ludzki herpeswirus 6, enterowirusy (Coxsackie B), adenowirusy oraz SARS-CoV-2. W około 50% przypadków etiologia pozostaje nieustalona (idiopatyczne myocarditis). Mechanizmy patogenetyczne obejmują bezpośredni cytotoksyczny efekt wirusa na kardiomiocyty, odpowiedź immunologiczną prowadzącą do autoimmunologicznego zapalenia oraz utrzymującą się reakcję zapalną po eliminacji czynnika zakaźnego. Rzadziej zapalenie mięśnia sercowego wywołują bakterie (np. Corynebacterium diphtheriae, Borrelia burgdorferi), pasożyty (Trypanosoma cruzi, Toxoplasma gondii), grzyby (Candida, Aspergillus) oraz reakcje na leki i toksyny (np. antracykliny, kokaina, metale ciężkie). Szczególną uwagę zwraca myocarditis po szczepieniach mRNA przeciw COVID-19, występujące u około 2 na 100 000 zaszczepionych, głównie młodych mężczyzn w wieku 16-29 lat, z przebiegiem zazwyczaj łagodnym.
Etiologia Zapalenia Mięśnia Sercowego
Zapalenie mięśnia sercowego (myocarditis) to schorzenie zapalne dotyczące mięśnia sercowego (miokardium), które może być wywołane przez różnorodne czynniki infekcyjne i nieinfekcyjne. Jest to stosunkowo rzadka choroba, lecz może dotyczyć osób w każdym wieku, przy czym występuje częściej u młodych dorosłych i częściej u mężczyzn niż u kobiet12. Etiopatogeneza zapalenia mięśnia sercowego jest złożona, a w wielu przypadkach (około 50%) przyczyna pozostaje nieustalona – wówczas mówimy o idiopatycznym zapaleniu mięśnia sercowego34.
Czynniki infekcyjne
Infekcje są najczęstszą zidentyfikowaną przyczyną zapalenia mięśnia sercowego, przy czym w krajach rozwiniętych dominują czynniki wirusowe12.
Infekcje wirusowe
Wirusy są wiodącą przyczyną zapalenia mięśnia sercowego w Europie i Ameryce Północnej56. Badania wykazują obecność genomu wirusowego w próbkach biopsji mięśnia sercowego u niemal 70% pacjentów z idiopatyczną kardiomiopatią rozstrzeniową, przy czym u około 30% takich pacjentów wykrywa się wiele czynników wirusowych jednocześnie7. Do najczęściej identyfikowanych wirusów należą:
- Parwowirus B19 i ludzki herpeswirus 6 – obecnie najczęstsze wirusowe przyczyny zapalenia mięśnia sercowego w Stanach Zjednoczonych58
- Enterowirusy, szczególnie wirusy Coxsackie typu B (B1-B5) – tradycyjnie uważane za dominującą przyczynę910
- Adenowirusy – powodujące przeziębienia11
- Wirus SARS-CoV-2 – wywołujący COVID-1912
- Wirusy zapalenia wątroby typu B i C1314
- Wirus opryszczki13
- Wirus Epsteina-Barr11
- Cytomegalowirus11
- HIV11
- Wirus grypy15
Mechanizmy patogenetyczne zapalenia mięśnia sercowego wywołanego przez wirusy mogą obejmować:
- Bezpośredni efekt cytotoksyczny wirusa na kardiomiocyty718
- Pośredni mechanizm, w którym zapalenie jest wynikiem odpowiedzi immunologicznej na infekcję wirusową (zapalenie mięśnia sercowego o podłożu autoimmunologicznym) – bez obecności genomu wirusowego w biopsji7
- Reakcję zapalną wywołaną przez wirusa, utrzymującą się nawet po ustąpieniu infekcji19
- W przypadku COVID-19, mechanizmy mogą obejmować bezpośrednią inwazję wirusa na miokardium, nadmierną odpowiedź układu immunologicznego (burza cytokinowa) lub niedotlenienie narządów i tkanek2021
Warto zauważyć, że mimo intensywnych badań, dokładne mechanizmy patologiczne leżące u podstaw zapalenia mięśnia sercowego wywołanego przez wirusy nie są w pełni poznane22.
Infekcje bakteryjne
Bakterie rzadziej powodują zapalenie mięśnia sercowego u pacjentów z prawidłową funkcją serca i bez istniejących wcześniej niedoborów immunologicznych6. Do bakterii mogących wywołać zapalenie mięśnia sercowego należą:
- Corynebacterium diphtheriae – bakteria wywołująca błonicę, która poprzez wytwarzanie toksyny może prowadzić do zapalenia mięśnia sercowego2217
- Borrelia burgdorferi – bakteria wywołująca boreliozę (chorobę z Lyme)1123
- Paciorkowce (Streptococcus) – mogące powodować gorączkę reumatyczną, która jest istotną przyczyną zapalenia mięśnia sercowego1124
- Gronkowce (Staphylococcus)11
- Mycoplasma16
- Chlamydia11
- Campylobacter jejuni – rzadka przyczyna zapalenia mięśnia sercowego, często z bólem w klatce piersiowej występującym po biegunce25
- Clostridium difficile – charakteryzujące się zapaleniem z dominującym naciekiem neutrofilowym26
- Neisseria meningitidis – zapalenie mięśnia sercowego jest rzadkim powikłaniem zakażenia tą bakterią26
- Brucella – zapalenie mięśnia sercowego może wystąpić jako rzadka manifestacja brucelozy26
Infekcje pasożytnicze
Zapalenie mięśnia sercowego może być wywołane przez różne pasożyty, z których najważniejszym jest Trypanosoma cruzi – pierwotniaka wywołującego chorobę Chagasa. Jest to najczęstsza przyczyna zapalenia mięśnia sercowego na świecie, szczególnie endemiczna w Ameryce Środkowej i Południowej628. Patogeneza zapalenia mięśnia sercowego w chorobie Chagasa charakteryzuje się ogniskowym zapaleniem, lizą kardiomiocytów, martwicą i postępującym włóknieniem serca25.
Inne pasożyty mogące wywoływać zapalenie mięśnia sercowego to:
- Toxoplasma gondii – pasożyt powodujący toksoplazmozę, częściej występujący u pacjentów z AIDS25
- Inne pierwotniaki i robaki pasożytnicze29
Infekcje grzybicze
Grzybicze zapalenie mięśnia sercowego występuje najczęściej w rozsianej infekcji grzybiczej, często wykrywanej dopiero w badaniu pośmiertnym26. Jest to rzadka przyczyna, najczęściej występująca u osób z osłabionym układem odpornościowym30. Do grzybów mogących wywoływać zapalenie mięśnia sercowego należą:
Przyczyny nieinfekcyjne
Choroby autoimmunologiczne
Zapalenie mięśnia sercowego o podłożu autoimmunologicznym diagnozuje się w obecności immunohistologicznych dowodów zapalenia mięśnia sercowego z negatywnym wynikiem PCR na obecność wirusów, z lub bez przeciwciał przeciwsercowych w surowicy22. Pacjenci ci stanowią heterogenną grupę, ponieważ autoimmunologiczne zapalenie mięśnia sercowego może wystąpić zarówno z izolowanym zajęciem serca, jak i w przebiegu choroby immunologicznej29:
- Toczeń rumieniowaty układowy (SLE)2229
- Twardzina układowa (SSc)22
- Eozynofilowa ziarniniakowatość z zapaleniem naczyń (EGPA)22
- Sarkoidoza29
- Reumatoidalne zapalenie stawów31
- Choroba Kawasaki32
- Choroba Gravesa-Basedowa33
- Olbrzymiokomórkowe zapalenie mięśnia sercowego – rzadka, piorunująca postać zapalenia mięśnia sercowego, której etiologia jest niejasna, ale może obejmować mechanizm autoimmunologiczny5
Leki i substancje toksyczne
Zapalenie mięśnia sercowego może być wywołane przez reakcję na leki lub ekspozycję na substancje toksyczne. Mechanizmy obejmują zarówno bezpośredni efekt cytotoksyczny, jak i reakcje nadwrażliwości34. Do leków i substancji mogących wywoływać zapalenie mięśnia sercowego należą:
Leki wywołujące reakcje nadwrażliwości (zapalenie mięśnia sercowego z nadwrażliwości):
- Klozapina35
- Acetazolamid35
- Amitryptylina35
- Cefaklor35
- Kolchicyna35
- Furosemid35
- Izoniazyd35
- Lidokaina35
- Metyldopa35
- Penicylina35
- Fenytoina35
- Streptomycyna35
- Tetracyklina35
- Tiazydy35
- Toksoid tężcowy35
Leki wywołujące bezpośredni efekt cytotoksyczny:
- Etanol (alkohol)35
- Antybiotyki cytotoksyczne (antracykliny, np. doksorubicyna)35
- Amfetaminy35
- Kokaina35
- Cyklofosfamid35
- Fluorouracyl35
- Lit35
- Interleukina-235
- Trastuzumab35
- Inhibitory punktów kontrolnych układu immunologicznego – używane w immunoterapii nowotworów34
Inne substancje toksyczne:
- Zatrucie metalami ciężkimi: ołów, miedź, żelazo35
- Arsen35
- Jady owadów i ukąszenia35
- Fosfor35
- Tlenek węgla35
- Środki wziewne35
- Jad pająka czarnej wdowy36
- Ukąszenia węży36
- Promieniowanie, w tym radioterapia stosowana w okolicy klatki piersiowej16
- Insektycydy i pestycydy37
Szczepionki
W rzadkich przypadkach zapalenie mięśnia sercowego może wystąpić po szczepieniach:
- Szczepionki mRNA przeciwko COVID-19 (Pfizer-BioNTech, Moderna) – zapalenie mięśnia sercowego jako rzadki skutek uboczny, występujący częściej u młodych mężczyzn i osób płci męskiej (w wieku 16-29 lat), zazwyczaj w ciągu tygodnia od szczepienia, najczęściej po drugiej dawce536. Ryzyko to jest jednak znacznie mniejsze niż ryzyko zapalenia mięśnia sercowego w wyniku zakażenia COVID-1939. Według CDC, zapalenie mięśnia sercowego po szczepionce występuje u około 2 na 100 000 zaszczepionych osób36.
- Szczepionka przeciwko ospie – znany rzadki powikłania, występujące u mniej niż 6 na 10 000 zaszczepionych osób40.
Mechanizmy odpowiedzialne za zapalenie mięśnia sercowego po szczepieniu mRNA przeciwko COVID-19 nie są znane, ale obecne hipotezy sugerują nieprawidłową odpowiedź immunologiczną, potencjalnie modyfikowaną przez tło genetyczno-immunologiczne, wiek, płeć i różnice hormonalne41.
Inne czynniki
Do innych czynników mogących przyczyniać się do rozwoju zapalenia mięśnia sercowego należą:
- Predyspozycje genetyczne – badania wykazały, że niektóre mutacje genów związane z kardiomiopatią są powiązane z zapaleniem mięśnia sercowego34
- Różnice płciowe – badania populacyjne pacjentów wykazały różnice w częstości występowania i ciężkości zapalenia mięśnia sercowego między płciami, co może być związane z wpływem hormonów (estrogenów i testosteronu) na zapalenie serca34
- Zaburzenia metaboliczne18
- Uraz klatki piersiowej42
- Kardiomiopatia połogowa – rzadka forma niewydolności serca występująca u kobiet w późnym okresie ciąży lub w miesiącach po porodzie33
Patogeneza Zapalenia Mięśnia Sercowego
Patogeneza zapalenia mięśnia sercowego jest złożona i może przebiegać różnymi drogami, w zależności od czynnika wywołującego. Ogólnie można wyróżnić trzy główne etapy procesu patologicznego43:
Bezpośrednie uszkodzenie mięśnia sercowego
W przypadku zapalenia mięśnia sercowego wywołanego przez infekcję wirusową, pierwszym etapem jest inwazja kardiomiocytów przez wirusa44. Proces ten obejmuje:
- Wniknięcie wirusa do kardiomiocytów przez specyficzne receptory45
- Replikację wirusa w komórkach serca46
- Bezpośrednie uszkodzenie cytotoksyczne komórek serca przez wirusa18
W przypadku zapalenia mięśnia sercowego wywołanego przez COVID-19, wirus SARS-CoV-2 może bezpośrednio infekować i uszkadzać tkankę mięśnia sercowego, co prowadzi do zapalenia25.
Odpowiedź immunologiczna na uszkodzenie
W odpowiedzi na uszkodzenie mięśnia sercowego, układ immunologiczny organizmu reaguje, co może prowadzić do dalszego uszkodzenia47:
- Aktywacja wrodzonej odpowiedzi immunologicznej25
- Produkcja cytokin prozapalnych20
- Napływ komórek zapalnych do mięśnia sercowego (limfocytów T, makrofagów, neutrofili)25
- W niektórych przypadkach, układ odpornościowy może reagować zbyt silnie, co prowadzi do uszkodzenia własnych komórek serca47
W zapaleniu mięśnia sercowego związanym z COVID-19, uszkodzenie może być spowodowane zarówno bezpośrednią inwazją serca przez wirusa SARS-CoV-2, jak i intensywną burzą cytokinową, która często występuje w przebiegu tej choroby20.
Rozwiązanie lub przewlekłe zapalenie
Ostatni etap może przebiegać dwojako45:
- Ustąpienie zapalenia – układ immunologiczny eliminuje czynnik zakaźny i proces zapalny ustępuje, co prowadzi do regeneracji mięśnia sercowego48
- Przewlekłe zapalenie – jeśli układ immunologiczny nie jest w stanie całkowicie wyeliminować czynnika zakaźnego lub jeśli proces zapalny nie ustępuje pomimo eliminacji czynnika, może rozwinąć się przewlekłe zapalenie49
Przewlekłe uszkodzenie mięśnia sercowego w wirusowym zapaleniu mięśnia sercowego rozwija się, jeśli odpowiedź immunologiczna przeciwwirusowa nie eliminuje całkowicie czynnika zakaźnego lub jeśli proces zapalny nie ustępuje prawidłowo pomimo eliminacji wirusa49. W takich warunkach długoterminowe rokowanie zależy od natury i zakresu kompartmentów tkankowych dotkniętych przez wirusa, co znacznie różni się w zależności od ilości i rodzaju czynnika zakaźnego lub liczby i podtypu tlących się komórkowych nacieków zapalnych49.
Czynniki ryzyka zapalenia mięśnia sercowego
Niektóre czynniki mogą zwiększać ryzyko rozwoju zapalenia mięśnia sercowego50:
Czynniki demograficzne
- Wiek – zapalenie mięśnia sercowego najczęściej występuje u osób w wieku 20-40 lat, choć może dotknąć osoby w każdym wieku42
- Płeć – występuje częściej u mężczyzn niż u kobiet, zapalenie mięśnia sercowego wywołane przez choroby autoimmunologiczne jest jednak częstsze u kobiet51
Czynniki medyczne
- Osłabiony układ odpornościowy – osoby z osłabionym układem odpornościowym są bardziej podatne na infekcje, które mogą prowadzić do zapalenia mięśnia sercowego50
- Choroby współistniejące:
- Cukrzyca42
- Zaburzenia odżywiania42
- Uraz klatki piersiowej42
- Choroby autoimmunologiczne (np. toczeń, reumatoidalne zapalenie stawów)50
Czynniki genetyczne
- Geny mogą odgrywać rolę w tym, jak organizm reaguje na infekcję lub zapalenie serca51
- Niedawne badania wykazały, że pewne mutacje genów związane z kardiomiopatią są powiązane z zapaleniem mięśnia sercowego34
Narażenie na czynniki środowiskowe
- Nadmierne spożycie alkoholu51
- Używanie narkotyków (np. kokainy)51
- Ekspozycja na toksyny środowiskowe50
Leczenie medyczne
- Niektóre terapie medyczne zwiększają ryzyko zapalenia mięśnia sercowego, np. określone leki przeciwnowotworowe50
Podsumowanie
Zapalenie mięśnia sercowego jest złożoną chorobą o różnorodnej etiologii, obejmującej czynniki infekcyjne (głównie wirusy) i nieinfekcyjne (choroby autoimmunologiczne, leki, toksyny). Patogeneza obejmuje bezpośrednie uszkodzenie mięśnia sercowego, odpowiedź immunologiczną oraz różne drogi prowadzące do rozwiązania lub przewlekłego zapalenia. Zrozumienie etiologii i patogenezy zapalenia mięśnia sercowego znacznie się poprawiło w ostatnich latach, jednak wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi. Nadal nie jest jasne, dlaczego u niektórych pacjentów choroba postępuje do kardiomiopatii rozstrzeniowej, podczas gdy u innych następuje samoistne wyzdrowienie29. Znaczenie terapeutyczne i użyteczność prognostyczna etiopatogenezy, tła genetycznego pacjentów oraz mechanizmów uczestniczących w odpowiedzi immunologicznej nadal nie są w pełni poznane1.
Kontynuacja badań nad zapaleniem mięśnia sercowego jest niezbędna, aby lepiej zrozumieć mechanizmy tej choroby i opracować skuteczniejsze metody diagnostyczne i terapeutyczne. W szczególności ważne jest ustalenie, które wirusy są aktywnymi induktorami zapalenia mięśnia sercowego, a które są jedynie przypadkowymi obserwatorami, oraz jakie są względne role patogenu, genomiki gospodarza i czynników środowiskowych w progresji choroby i procesie gojenia52.
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.