二分脊椎大動脈弁の有無にかかわらず、大動脈組織の生体力学的特性と組織形態学的特徴

Biomechanical properties and histomorphometric features of aortic tissue in patients with or without bicuspid aortic valve.

• Calogera Pisano
• Federico D'Amico
• Carmela Rita Balistreri
• Sara Rita Vacirca
• Paolo Nardi
• Claudia Altieri
• Maria Giovanna Scioli
• Fabio Bertoldo
• Loredana Santo
• Denise Bellisario
• Marco Talice
• Roberto Verzicco
• Giovanni Ruvolo
• Augusto Orlandi

抄録

背景:

我々は，臨床経過の違いの根底にあるメカニズムを明らかにするために，両尖性大動脈弁（BAV）と三尖性大動脈弁（TAV）を有する患者の胸部上行大動脈瘤（TAA）組織のバイオメカニカル特性と組織形態学的所見を調査し，比較することを試みた．

Background: We sought to investigate and compare biomechanical properties and histomorphometric findings of thoracic ascending aorta aneurysm (TAA) tissue from patients with bicuspid aortic valve (BAV) and tricuspid aortic valve (TAV) in order to clarify mechanisms underlying differences in the clinical course.

方法:

BAV（BAV-TAA）およびTAV（TAV-TAA）患者のTAA組織の周縁切片を手術中に得て、生体力学的検査および組織形態学的解析に使用した。

Methods: Circumferential sections of TAA tissue in patients with BAV (BAV-TAA) and TAV (TAV-TAA) were obtained during surgery and used for biomechanical tests and histomorphometrical analysis.

結果:

BAV-TAAでは、TAV-TAAと比較して、生体力学的に高いピーク応力と低いヤング率が観察された。TAA壁の中で最も脆弱な部位は右横方向の縦方向領域であると考えられた。BAV-TAAの機械的ストレスによる組織の破断は，すべての大動脈壁層で急激かつ均一であったが，TAV-TAAでは段階的かつ進行性の大動脈壁破断が認められた．組織形態学的解析の結果、BAV-TAA中膜ではエラスチンではなくコラーゲンの量が多いことが明らかになった。

Results: In BAV-TAA, we observed biomechanical higher peak stress and lower Young modulus values compared with TAV-TAA wall. The right lateral longitudinal region seemed to be the most fragile zone of the TAA wall. Mechanical stress-induced rupture of BAV-TAA tissue was sudden and uniform in all aortic wall layers, whereas a gradual and progressive aortic wall breakage was described in TAV-TAA. Histomorphometric analysis revealed higher amount of collagen but not elastin in BAV-TAA tunica media.

結論:

BAV-TAA組織の高い変形性は、壁のせん断応力の増加が突然の破裂や解離の発症リスクの増加を説明するものではないという仮説を支持するものである。

Conclusions: The higher deformability of BAV-TAA tissue supports the hypothesis that increased wall shear stress doesn't explain the increased risk of sudden onset of rupture and dissection; other mechanisms, likely related to alteration of specific genetic pathways and epigenetic signals, could be investigated to explain differences in aortic dissection and rupture in BAV patients.

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