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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE MEDICINA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MEDICINA: CIÊNCIAS CIRÚRGICAS
ALTERAÇÕES HISTOLÓGICAS SECUNDÁRIAS À INTERRUPÇÃO
DOS VASA VASORUM NA AORTA DESCENDENTE: IMPLICAÇÕES
NA PATOGÊNESE DA DISSECÇÃO AÓRTICA
Almondi Fagundes
Porto Alegre
2010
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ALTERAÇÕES HISTOLÓGICAS SECUNDÁRIAS À INTERRUPÇÃO
DOS VASA VASORUM NA AORTA DESCENDENTE: IMPLICAÇÕES
NA PATOGÊNESE DA DISSECÇÃO AÓRTICA
Almondi Fagundes
A apresentação desta dissertação é exigência do
Programa de Pós-Graduação em Medicina: Ciências
Cirurgicas, Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
para a obtenção do título de Mestre, área de
concentração: Cirurgia Vascular.
Orientador: Prof. Dr. Adamastor Humberto Pereira
Porto Alegre
2010
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
Reitor: Prof. Dr. Carlos Alexandre Netto
Vice-Reitor: Prof. Dr. Rui Vicente Oppermann
FACULDADE DE MEDICINA
Diretor: Prof. Mauro Antônio Czepielewski
Vice-diretor: Prof. José Geraldo Lopes Ramos
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS CIRÚRGICAS
Chefe: Prof. Milton Berger
Chefe Substituto: Prof. José Carlos Soares de Fraga
COMISSÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS CIRÚRGICAS
Coordenador: Walter José Koff
Coordenador substituto: Cleber Dario Pinto Kruel
F181e Fagundes, Almondi
Alterações histológicas secundárias à interrupção dos vasa
vasorum na aorta descendente: implicações na patogênese da
dissecção aórtica/ Almondi Fagundes ; orient. Adamastor
Humberto Pereira – 2010.
98 f. : il. color.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal
do Rio Grande do Sul. Faculdade de Medicina.
Programa de Pós-Graduação em Medicina:
Ciências Cirúrgicas, Porto Alegre, BR-RS, 2010.
1. Aorta 2.Vasa Vasorum 3. Microcirculação 4. Isquemia e 5.
Dissecção I. Pereira, Adamastor Humberto II. Título.
NLM: WH 380
Catalogação Biblioteca FAMED/HCPA
Departamento de Ciências Cirúrgicas
Rua Ramiro Barcelos, nº. 2400
Campus Saúde
Bairro Santa Cecília
CEP: 90035-003
Porto Alegre/RS
Fone: (51) 3308.5161 - 3308.5117
Fax: 3308.5232
Almondi Fagundes
ALTERAÇÕES HISTOLÓGICAS SECUNDÁRIAS À INTERRUPÇÃO DOS VASA
VASORUM NA AORTA DESCENDENTE: IMPLICAÇÕES NA PATOGÊNESE DA
DISSECÇÃO AÓRTICA
Dissertação de Mestrado apresentada ao
Programa de Pós-Graduação em Medicina:
Cirurgia, Universidade Federal do Rio Grande
do Sul, para a obtenção do título de Mestre,
área de concentração: Cirurgia Vascular.
Aprovado em: ___/___/_____.
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a Dissertação/Tese,
ALTERAÇÕES HISTOLÓGICAS SECUNDÁRIAS À INTERRUPÇÃO DOS VASA
VASORUM NA AORTA DESCENDENTE: IMPLICAÇÕES NA PATOGÊNESE DA
DISSECÇÃO AÓRTICA elaborada por Almondi Fagundes, como requisito parcial para a
obtenção do Grau de Mestre em Cirurgia Vascular.
Comissão Examinadora:
______________________________________
Prof. Dr. Guilherme Benjamin Brandão Pitta
Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas
______________________________________
Prof. Dr. Luiz Francisco Machado Costa
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
______________________________________
Prof. Dr. Orlando Wender
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
______________________________________
Dr. Gilberto Gonçalves de Souza
Hospital de Clínicas de Porto Alegre
À minha esposa Arthiese,
pelo seu amor, carinho e dedicação.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Adamastor Humberto Pereira, orientador desta dissertação, pela
disponibilidade, estímulo e apoio permanentes.
Ao Prof. Clebes Fagundes, pela formação profissional e acadêmica, pelo espírito
crítico e pela dedicação associativa.
Ao Prof. Rubens Rodriguez, pela inestimável contribuição na área de Patologia.
Aos Prof. Dr. Eduardo Santiago Ventura de Aguiar, por propiciar a realização de parte
desse trabalho no Hospital Veterinário da Universidade de Passo Fundo.
Ao Grupo de Pesquisa e Pós-Graduação do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, pela
avaliação do projeto e pelas pertinentes considerações.
Especialmente às Médicas Veterinárias Rose Karina Corrêa e Marília Teresa de
Oliveira, pela importante contribuição e apoio, fundamentais à viabilização desse trabalho.
Aos meus queridos pais, Alfredo e Seny, pelo amor e apoio incondicionais.
E a todos que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho.
RESUMO
Introdução: Existem vários fatores a serem considerados na fisiopatologia da dissecção
aórtica tais como: distúrbios hemodinâmicos e os fatores relacionados às propriedades
mecânicas e geométricas da parede aórtica. Os Vasa Vasorum (VV) parecem ter um
importante papel em várias doenças, pois o fluxo sangüíneo insuficiente através dos VV
aórticos está envolvido na fisiopatologia da aterosclerose e pode contribuir para a necrose da
túnica média da aorta. Objetivo: O objetivo era demonstrar pela primeira vez as alterações
histológicas que ocorrem na parede aórtica a longo prazo, ou seja, além das 2 semanas de
interrupção do fluxo sangüíneo através do VV da aorta descendente em modelo suíno.
Método: O experimento foi conduzido com 8 suínos jovens, idade média de 8 semanas
resultantes do cruzamento das raças Landrace e Large White, pesando em média 25 Kg (21 –
27Kg) e todos os animais eram fêmeas. Por meio de uma incisão tóraco-lateral à esquerda no
6º espaço intercostal, a camada adventícia era incisada transversalmente em cerca de 1/3 da
circunferência da aorta. Era então realizada a ligadura das artérias intercostais e a retirada da
camada adventícia, por cerca de 5cm na porção média da aorta descendente. Após a retirada
da camada adventícia a aorta era envolvida com o pericárdio bovino ao redor da área sem
adventícia e então era realizado o fechamento da cavidade torácica. Após a eutanásia em duas,
quatro, seis e oito semanas era realizada a retirada do segmento aórtico envolvido por
pericárdio e cerca de 5 cm de aorta proximal e distal. A seguir, uma lâmina de cada segmento
(proximal, médio e distal) das aortas foi corada pela Hematoxilina e Eosina e uma pelo
método de Weigert – van Gieson, para coloração das fibras elásticas. Resultados: Após duas
semanas observamos fibrose subendotelial com preservação da lâmina elástica interna, assim
como da camada média nos seus 2/3 internos. Havia um moderado desarranjo das fibras
elásticas no 1/3 externo da camada média com um leve infiltrado de linfócitos e neutrófilos.
Identificaram-se também focos de angiogênese no 1/3 externo da camada média. Nos animais
sacrificados após quatro semanas persistia a fibrose subendotelial com a lâmina elástica
interna preservada, assim como a camada média no seu 1/3 interno. Foi identificado um
desarranjo estrutural das fibras elásticas e colágenas nos 2/3 externos da camada média. Em
relação à inflamação foi observado um infiltrado de linfócitos, histiócitos e neutrófilos nos 2/3
externos da camada média. Quanto à angiogênese foram observados focos nos 2/3 externos da
camada média. Após seis semanas os seguintes achados foram identificados: necrose da
parede da aorta com fibrose subendotelial. Em relação à inflamação foi identificada necrose
com infiltrado linfocítico, histiocitário e neutrofílico em toda a camada média. Quanto à
angiogênese observaram-se focos em toda a camada média e na porção subendotelial.
Finalmente, após oito semanas havia fibrose de toda a parede da aorta com destruição da
lâmina elástica interna. Observamos uma área de inflamação moderada próxima ao endotélio.
Havia focos de angiogênese em toda a camada média e na porção subendotelial. Conclusão:
O nosso estudo confirma que a isquemia induzida pela interrupção total do fluxo sanguíneo
através dos vasa vasorum adventiciais leva à degenerações da túnica média, determinando
perda da estrutura normal da parede aórtica que é variável em sua localização, intensidade e
forma, dependendo do tempo de evolução da lesão. Em resumo, estudamos as alterações
histológicas decorrentes da interrupção dos VV da aorta descendente em suínos desde a
segunda semana da lesão, até que ocorresse a fibrose completa da parede. Este estudo pode
contribuir para um melhor entendimento do papel dos VV na degeneração da parede aórtica e
dos mecanismos envolvidos na dissecção.
Palavras-chave: Aorta, Vasa Vasorum, Microcirculação, Isquemia e Dissecção.
ABSTRACT
Introduction: There are several factors to consider in the pathophysiology of aortic
dissection, including: hemodynamic disorders and factors related to the mechanical properties
and geometry of the aortic wall. The Vasa Vasorum (VV) seems to have an important role in
various diseases, since insufficient blood flow through VV is involved in the pathophysiology
of atherosclerosis and may contribute to necrosis of the media. Objective: To demonstrate the
histological alterations that occur in aortic wall over the long term, i.e. more than two weeks
after the interruption of blood flow through the VV of the descending aorta in a porcine
model. Method: The experiment was conducted with eight young female pigs, resulting from
the crossing of two breeds, Landrace and Large White, with a mean age of 8 weeks, weighing
on average 25 kg (21 - 27 kg). Through a left thoracoabdominal incision through the 6th
intercostal space, the adventitia was incised transversely in about one third of the
circumference of the aorta. The intercostal arteries were then ligated and an area of the
adventitia about 5 cm in length was removed from the middle portion of the descending aorta.
Then, the area from which the tunica adventitia had been removed, was wrapped in bovine
pericardium, after which the chest cavity was closed. Following euthanasia, at two, four, six
and eight weeks, the aortic segment wrapped in pericardium was removed together with
portions about 5 cm long of proximal and distal aorta. Next, slices from each segment
(proximal, middle and distal) of the aorta were stained with hematoxylin and eosin (HE) and
Weigert - Van Gieson method for elastic fiber staining. Results: After two weeks,
subendothelial fibrosis was observed with preservation of the internal elastic lamina and the
inner 2/3 of the tunica media. There was a slight cellular breakdown in the outer 1/3 of the
media with some lymphocyte and neutrophil infiltration. In addition, foci of angiogenesis
were identified in the outer 1/3 of the tunica media. In animals sacrificed at four weeks,
persisted a subendothelial fibrosis with preservation of the internal elastic lamina and of inner
1/3 of the tunica media. There was structural breakdown of elastic fibers and collagen fibers
in the outer 2/3 of the tunica media. Regarding inflammation, lymphocyte and neutrophil
infiltration was observed in the outer 2/3 of the tunica media. Foci of angiogenesis were
observed in the outer 2/3 of the tunica media. After six weeks, there was necrosis of the aortic
wall with subendothelial fibrosis. Regarding inflammation, there was lymphocytic, histiocytic
and neutrophil infiltration with necrosis throughout the media. Foci of angiogenesis were
observed throughout the tunica media and in the subendothelial portion. Finally, after eight
weeks, there was fibrosis of the entire wall of the aorta with destruction of the internal elastic
lamina. We observed an area of moderate inflammation near the endothelium. In relation to
angiogenesis, foci were observed throughout the tunica media and in the subendothelial
portion. Conclusion: Our study confirms that the ischemia induced by complete interruption
of blood flow through the vasa vasorum (VV) leads to degeneration of the media, determining
loss of normal structure of the aortic wall that is variable in its location, intensity and shape,
depending on the length and duration of the ischemic insult. In summary, we studied the
histological changes caused by the interruption of the VV of the descending aorta in pigs from
the second week of the injury until the occurrence of complete fibrosis of the wall at eight
weeks. This study may contribute to a better understanding of the role of VV in the
degeneration of the aortic wall and the mechanisms involved in aortic dissection.
Keywords: Aorta, Vasa Vasorum, Microcirculation, Ischemia and Dissection.
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 ................................................................................................................................... 55
Gráfico 2 ................................................................................................................................... 55
Gráfico 3 ................................................................................................................................... 56
Gráfico 4 ................................................................................................................................... 56
Gráfico 5 ................................................................................................................................... 57
Gráfico 6 ................................................................................................................................... 57
Gráfico 7 ................................................................................................................................... 58
LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Animal sob anestesia geral e com acesso venoso através da veia marginal da orelha
esquerda .................................................................................................................................... 36
Figura 2: Acesso cirúrgico através de toracotomia ântero-lateral esquerda ............................. 38
Figura 3: Aorta torácica descendente distalmente à origem da artéria subclávia esquerda ...... 38
Figura 4: Incisão transversal na parede aórtica para retirada da camada adventícia ................ 39
Figura 5: Aorta torácica descendente sem a camada adventícia ............................................... 40
Figura 6: Colocação do revestimento de pericárdio bovino na aorta........................................ 40
Figura 7: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 25X do
segmento sem lesão da aorta torácica ....................................................................................... 42
Figura 8: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 25X do segmento com
lesão da aorta torácica ............................................................................................................... 43
Figura 9: Peça cirúrgica – aorta torácica descendente .............................................................. 48
Figura 10: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 50X demonstrando
um grau de lesão 1 .................................................................................................................... 49
Figura 11: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 50X
demonstrando um grau de angiogênese 1 ................................................................................. 49
Figura 12: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando
um grau de injúria 2 .................................................................................................................. 50
Figura 13: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 100X
demonstrando um grau de angiogênese e de inflamação 2 ....................................................... 51
Figura 14: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando
um grau de injúria 3 .................................................................................................................. 52
Figura 15: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 100X
demonstrando um grau de angiogênese 3 ................................................................................. 52
Figura 16: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 25X demonstrando
um grau de injúria 4 com fibrose da parede aórtica .................................................................. 53
Figura 17: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando
um grau de injúria 4 com fibrose da parede aórtica .................................................................. 54
LISTA DE ABREVIATURAS
VV Vasa Vasorum
AAA Aneurisma de aorta abdominal
IRAD Registro Internacional de Dissecção Aórtica
HAS Hipertensão arterial sistêmica
Kg Quilogramas
mg Miligramas
SF Solução fisiológico
ml Mililitros
Fig Figura
h Hora
nº Número
min Minuto
mcg Microgramas
IV Intravenosa
NPO Nada por via oral
HE Hematoxilina e Eosina
X Vezes
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 15
2. MODELO EXPERIMENTAL .......................................................................................... 19
2.1 Princípios éticos em experimentação animal .................................................................. 21
3. MODELO EXPERIMENTAL DE DISSECÇÃO AÓRTICA ....................................... 24
4
4. O EFEITO E A DINÂMICA DOS VASA VASORUM .................................................. 27
5. OS VASA VASORUM E A AORTA .............................................................................. 30
6. OBJETIVOS ......................................................................................................................... 33
7. MATERIAL E MÉTODOS .................................................................................................. 35
7.1 Modelo Animal ............................................................................................................... 35
7.2 Técnica Cirúrgica ............................................................................................................ 37
7.3 Análise Histológica ......................................................................................................... 41
8. RESULTADOS .................................................................................................................... 47
9. DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 60
10. CONCLUSÃO .................................................................................................................... 66
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 68
ARTIGO ORIGINAL EM PORTUGUÊS .............................................................................. .74
ARTIGO ORIGINAL EM INGLÊS ......................................................................................... 87
14
INTRODUÇÃO
15
1. INTRODUÇÃO
A dissecção aórtica aguda é a catástrofe mais comum que afeta a aorta, com uma
incidência excedendo o aneurisma de aorta abdominal (AAA) (1). Anualmente morrem
nos Estados Unidos da América (EUA) entre 43.000 e 47.000 pessoas por doenças da
aorta e seus ramos. A taxa de mortalidade da fase aguda da doença tem sido
tradicionalmente considerada como 1% a cada hora na ausência de tratamento. Estudos
mais antigos confirmam a mortalidade de 75% em 2 semanas após o início dos sintomas
se não tratada (2). Apesar dos avanços no diagnóstico e no manejo clínico, cirúrgico e
endovascular da dissecção aórtica, a morbidade e a mortalidade permanecem
significativas, com uma mortalidade geral de 27% conforme relato no Registro
Internacional de Dissecção Aórtica (IRAD) (3).
Antes de determinarmos a terapêutica mais adequada, tais como: cirurgia,
tratamento endovascular com implante de endoprótese ou clínico, devemos entender a
história natural da doença e a sua fisiopatologia. Na aorta torácica descendente, uma
dilatação aneurismática é usualmente definida como um aumento de duas vezes o
diâmetro normal do vaso. Dessa forma, um homem idoso tem como diâmetro máximo
normal do arco aórtico distal 2.8cm. Assim uma dilatação da aorta torácica descendente
medindo 5.6cm ou mais é definida como sendo um aneurisma (4).
A lesão característica da dissecção aórtica começa com uma ruptura na íntima da
aorta por onde a coluna de sangue penetra para criar um espaço intramural aórtico.
Histologicamente, esta área da parede aórtica revelará deterioração do colágeno da
média e das fibras elásticas, embora seja importante enfatizar que a dissecção aórtica
possa ocorrer em uma aorta histologicamente normal. O rompimento típico é transversal
e não envolve toda a circunferência da aorta. A camada íntima medial é dissecada
16
longitudinal e circunferencialmente por uma distância variável (5). O fluxo sanguíneo é
usualmente anterógrado, mas pode ser retrógrado na parede aórtica. Entretanto, fluxo
retrógrado e dissecção podem ocorrer.
Dependendo do envolvimento circunferencial da parede aórtica, a dilatação do
falso lúmen pode diminuir o lúmen verdadeiro. Fenestrações com um flap intimal a
jusante ocorrem tipicamente nos troncos ostiais envolvidos na dissecção, levando a
lugares de re-entrada do fluxo para o lúmen verdadeiro, mantendo, desta forma, a
patência do falso lúmen (5).
O plano usual de dissecção aórtica é descendente póstero-lateral esquerdo. O
tronco celíaco, a artéria mesentérica superior e a artéria renal direita tipicamente são
nutridas pelo lúmen verdadeiro, e a artéria renal esquerda deriva do falso lúmen, mas
variações neste padrão são encontradas com freqüência (6).
Anatomicamente, existem três classificações para dissecção aórtica com base na
região de ruptura de entrada da íntima e no envolvimento proximal ou distal. Sessenta e
cinco por cento das rupturas intimais ocorrem na aorta ascendente, 20%, na aorta
descendente, 10%, no arco aórtico e 5%, na aorta abdominal. (7). A classificação
proposta por Dailey et al (8) simplifica a dissecção aórtica denominando como Stanford
tipo A, aquelas que envolvem a aorta ascendente independente da origem do local de
entrada, e de tipo B aquelas que se originam e estão confinadas à aorta descendente. A
classificação mais recente para simplificar em categorias anatômicas é: “proximal” e
“distal”, são equivalentes à Stanford A e B, respectivamente.
A rápida classificação é essencial para o manejo da dissecção aórtica. Dissecções
proximais usualmente requerem reparo cirúrgico de emergência devido ao alto risco de
complicações cardiotorácicas. Dissecções distais atualmente são manejadas de forma
17
clínica, a menos que complicações como a síndrome de má perfusão visceral ou de
membros inferiores ocorram.
Estima-se que a incidência da dissecção aórtica é de 14 a 20 milhões a cada ano
(9). Homens são mais freqüentemente afetados, com um índice de homem: mulher de
5:1 (9). O pico de incidência está entre 50 e 60 anos de idade para dissecção proximal, e
de 60 a 70 anos de idade para a dissecção distal (7). Cerca de 2/3 das dissecções são
proximais (Stanford A), e os 1/3 restantes são dissecções distais (Stanford B) (10).
Quando avaliamos apenas a dissecção tipo Stanford B, a taxa de mortalidade
precoce é de quase 20% após tratamento clínico e de 14% a 39% com o tratamento
cirúrgico (11). A sobrevida em 10 anos é de 25% a 50% após tratamento clínico (12) e
de 50% a 65% após o tratamento cirúrgico (12). Portanto, há necessidade de se
desenvolver um método terapêutico menos invasivo e mais efetivo para o tratamento da
dissecção aórtica.
Recentemente, o tratamento endovascular com a colocação de endoprótese tem
sido desenvolvido como tratamento menos invasivo para o tratamento da dissecção
aórtica (em especial o tipo Stanford B), mas o método ainda não foi estabelecido como a
terapêutica padrão (13).
O modelo de tratamento para a dissecção aórtica aguda provavelmente mudará
em um futuro próximo com a emergência de novas técnicas endovasculares e de
endopróteses especialmente desenhadas para este fim.
18
MODELO EXPERIMENTAL
19
2. MODELO EXPERIMENTAL
O objetivo do modelo experimental é imitar as condições fisiopatológicas da
dissecção aórtica em humanos: deterioração do colágeno da média e das fibras elásticas,
embora seja importante enfatizar que a dissecção aórtica possa ocorrer em aorta
histologicamente normal. A camada média de muitos pacientes com dissecção aórtica
mostra várias alterações histológicas que poderiam enfraquecer a parede; no entanto não
se tem certeza quanto à especificidade dessas lesões e de seu papel em causar a
dissecção espontânea. Essas alterações degenerativas variam de uma fragmentação
apenas leve do tecido elástico (a anormalidade mais facilmente reconhecida) até uma
visível degeneração cística da média (14).
A escolha do animal experimental é de crucial importância. Além das
características inerentes às espécies, no que diz respeito ao manejo, ganho ponderal,
tamanho e custo, também é necessário atentar para as características de resposta vascular
à lesão, sistema de fibrinólise e coagulação. A comparação de uma dessas variáveis, que
eventualmente tenha comportamento muito distinto ao observado em humanos, pode
gerar um viés importante no estudo. Estudos comparativos demonstraram que o sistema
fibrinolítico e de coagulação de primatas não-humanos tem mais similaridade com o
humano quando comparado com o de cães e suínos (15). Os animais utilizados com
maior freqüência para a criação de modelos de dissecção aórtica são os suínos, cães e
ratos.
Existem várias diferenças entre os animais, entre os quais o camundongo,
coelho, cão, primatas e suínos. O modelo suíno teria como desvantagens o rápido
aumento de peso, o gasto com a manutenção e a suscetibilidade à fibrilação ventricular
20
quando da realização de oclusão coronária durante um procedimento de angioplastia.
Como vantagens, teríamos o fácil manejo com os animais, o metabolismo lipídico e o
perfil lipoprotéico e também a agregação plaquetária por ser semelhantes aos humanos.
Após a lesão endotelial, ocorre formação de trombo e deposição de fibrina, e há
similaridade histológica da neoíntima com a de humanos. Os cães, além dos aspectos
éticos e legais existentes no Brasil, por serem um animal doméstico, apresentam
diferenças do sistema de coagulação em relação aos seres humanos.
Outros animais, como os primatas, apresentam características semelhantes aos
humanos conforme os citados acima. Além disso, as lesões provocadas apresentam
remodelamento geométrico nas artérias. Como desvantagens, apresentam muita
sensibilidade, a dieta varia, e, conforme a espécie, é de difícil manuseio, além de os
estudos apresentarem custo muito elevado, tornando–se inviáveis como modelo de
experimentação. Por esses motivos, o suíno foi escolhido como modelo experimental.
Embora os suínos e ovinos não sejam adequados para medições repetidas, seu
custo é mais competitivo que o dos cães. Os modelos ovinos são menos utilizados, muito
embora suas artérias sejam relativamente grandes e seu sistema de coagulação similar ao
humano. A morfologia arterial dos suínos é muito similar à humana; apresentam
tendência à hipercoagulabilidade e seu sistema fibrinolítico não é tão eficiente quanto o
dos cães. Assim como nos cães, os suínos apresentam artérias periféricas com tamanho
adequado para introdução de dispositivos endovasculares. Em suínos da raça Landrace,
entre 10 e 12 semanas, a artéria femoral comum varia de 3 a 5 mm de diâmetro; a aorta
abdominal apresenta diâmetro aproximado de 6 a 12 mm e a aorta torácica tem em
média 14 mm. A manipulação das artérias dos suínos deve ser cuidadosa porque
apresentam paredes delicadas, além de, na região inguinal, serem mais profundas, e a
manipulação deve ser cuidadosa (16). A estrutura da neoíntima é muito similar em
21
humanos, cães e suínos. Tanto o número de células como a composição e matrizes de
proteoglicanos são essencialmente as mesmas. Entretanto, a resposta à lesão vascular é
drasticamente diferente (17-18). Como já foi mencionado antes, a resposta endotelial dos
modelos caninos é mais branda, enquanto que em modelos suínos, a tendência à
hipercoagulabilidade e a exagerada hiperplasia podem levar a resultados menos
encorajadores (15). A escolha do animal mais apropriado deve, portanto, levar em conta
não só as características do mesmo, mas também os objetivos do experimento e as
condições do local de sua realização (19).
2.1 Princípios éticos em experimentação animal
A experimentação animal se reveste de uma importância crucial nas pesquisas
científicas, contribuindo sobremaneira para o desenvolvimento da Ciência e Tecnologia.
Sua vasta contribuição nos diferentes campos científicos vem promovendo, ao longo dos
anos, a descoberta de medidas profiláticas e tratamentos de inúmeras enfermidades que
acometem os seres vivos. Graças ao bom senso e à conscientização de grande parte dos
nossos pesquisadores e professores, foram adotados alguns princípios éticos
fundamentais e imprescindíveis, e buscou-se obter recomendações em nível
internacional. São estas recomendações que norteiam as boas práticas do bioterismo
nacional.
A evolução contínua das áreas de conhecimento humano, com especial ênfase
àquelas de biologia, medicinas humana e veterinária, e a obtenção de recursos de origem
animal para atender necessidades humanas básicas, como a nutrição, trabalho e
vestuário, repercutem no desenvolvimento de ações na experimentação animal, razão
pela qual se preconizam posturas éticas concernentes aos diferentes momentos de
22
desenvolvimento de estudos com animais de experimentação (20). O Colégio Brasileiro
de Experimentação Animal - COBEA, em 1991, cria os Princípios Éticos na
Experimentação Animal (20), postulando doze Artigos que passam a nortear a conduta
dos professores e dos pesquisadores na prática do uso de animais.
Com base nestes 12 artigos, pretendemos desenvolver e garantir o pleno respeito
à saúde, ao bem-estar, à ética e ao futuro da experimentação animal.
23
MODELO EXPERIMENTAL DE DISSECÇÃO
AÓRTICA
24
3. MODELO EXPERIMENTAL DE DISSECÇÃO AÓRTICA
Os vasos sanguíneos são compostos por três estruturas básicas: o endotélio, o
músculo liso e o tecido conjuntivo, incluindo elementos elásticos. Estes componentes
dispõem-se em camadas concêntricas (ou túnicas) – a íntima, a média e a adventícia. A
quantidade relativa e a configuração dos componentes estruturais básicos variam em
todo o sistema circulatório. Em alguns pontos, adaptações locais às necessidades
mecânicas ou metabólicas podem exigir acréscimo, reforço, diminuição ou omissão de
alguns componentes.
As artérias são divididas em três tipos, com base em seu tamanho e em alguns
aspectos histológicos: 1) artérias elásticas – aorta e seus ramos; 2) artérias musculares –
coronárias e renais; 3) artérias pequenas que passam, em sua maioria, dentro da
substância dos tecidos e do parênquima dos órgãos.
Nas artérias normais, a camada íntima é composta de células endoteliais de
revestimento, com uma quantidade mínima de tecido conjuntivo subendotelial. A íntima
é separada da camada média por uma membrana elástica densa (lâmina elástica interna)
que é interrompida por fenestrações através das quais as células do músculo liso podem
migrar da camada média para a íntima. O limite externo da camada média de muitas
artérias é marcado por uma lâmina elástica externa bem definida que, de maneira geral, é
um pouco menos bem desenvolvida e delineada do que a membrana interna. Nas artérias
grandes e médias, as camadas de músculo liso da túnica média que ficam perto da luz do
vaso dependem muito da difusão direta de nutrientes a partir da luz do vaso. A difusão
de oxigênio da luz para as camadas mais externas da média é insuficiente nos vasos mais
calibrosos e, por isso, pequenas arteríolas originárias na adventícia a partir dos ramos
25
que saem atravessam esta última camada e enviam brotos para a metade ou dois terços
externos da média, uma região que não é nutrida a partir da luz. Estes vasos que
perfundem as paredes vasculares são chamados vasa vasorum (VV), o que significa
“vaso dos vasos”. Além da camada média, fica a camada adventícia, uma camada pouco
definida de tecido conjuntivo no qual existem fibras nervosas e vasa vasorum dispersos.
(14).
26
O EFEITO E A DINÂMICA DOS VASA VASORUM
27
4. O EFEITO E A DINÂMICA DOS VASA VASORUM
O Vasa Vasorum (VV) são pequenas artérias que entram na parede vascular pela
superfície externa (VV externos) ou superfície luminal (VV internos), e ramificam para
irrigar a túnica média. Os VV são dinâmicos e podem transitoriamente ser comprimidos
pela parede arterial subjacente e/ou dilatar ou se contrair por diferentes estímulos. Estas
várias capacidades dos VV desempenham um importante papel na regulação da perfusão
da parede arterial (21).
Os VV circundam e penetram a camada adventícia e a camada externa das
grandes artérias e veias: aorta, veia cava, artérias coronárias, femorais, carótidas e
algumas artérias intracerebrais (22). Os VV externos consistem-se de uma rede de
pequenas artérias acompanhadas de duas veias, originando-se de diferentes locais: aorta
ascendente e arco (coronárias e tronco supra-aórticos), aorta descendente (intercostais) e
aorta abdominal (lombares e mesentéricas). A parede dos VV consiste de uma camada
de musculatura lisa que envolve uma camada simples de endotélio, indicando que esses
vasos tem capacidade de regulação do tônus (23).
A função dos VV está relacionada à nutrição da parede arterial. A aorta
abdominal humana apresenta um menor número de VV e é também a área mais propensa
ao desenvolvimento da aterosclerose e aneurismas (24). A tensão de oxigênio e a
espessura da parede do vaso sanguíneo parecem ser importantes determinantes da
presença de VV, desempenhando um importante papel nas doenças que levam a um
espessamento da parede ou a hipóxia. As presenças de várias camadas de células
musculares lisas implicam em que os VV regulem ativamente o seu tônus, ao invés de
servirem como canais passivos de transporte do fluxo sanguíneo (25-36). A presença dos
28
VV na parede arterial dos vasos sanguíneos é considerada fundamental para a
manutenção saudável e fisiológica do vaso (37).
29
OS VASA VASORUM E A AORTA
30
5. OS VASA VASORUM E A AORTA
A nutrição das camadas externas, ou seja, dos 2/3 externos da camada média da
aorta torácica se dá pelos VV. Sabe-se que a diminuição do aporte de fluxo sangüíneo
para a parede aórtica produz uma degeneração e necrose da camada média (38).
Os VV são mais abundantes na aorta ascendente e no arco aórtico, justamente os
segmentos mais suscetíveis ao desenvolvimento da dissecção de aorta. A isquemia
aórtica é limitada às camadas externas provavelmente porque as camadas internas se
nutrem por difusão diretamente do lúmen e pelos VV internos (3-4, 38).
Os VV têm um importante papel em várias doenças, pois o fluxo sanguíneo
insuficiente através dos VV aórticos pode contribuir para a necrose da camada média da
aorta e na aterosclerose aórtica (28).
A remoção da gordura periaórtica que contém os VV da aorta ascendente de cães
resultou em uma extensa necrose da camada média e uma diminuição na distensibilidade
da aorta. Estudos prévios em aorta de caninos indicam que a redução do fluxo pelos VV
produz mudanças agudas na distensibilidade e em mudanças estruturais na parede
aórtica (33, 37).
A hipertensão arterial sistêmica (HAS) crônica é indiscutivelmente o principal
fator predisponente para a dissecção de aorta e é responsável pela hipertrofia e
hiperplasia das células musculares lisas da aorta (15-16, 18, 38).
Nas crises hipertensivas, a isquemia é agravada devido ao aumento da demanda
metabólica e à vasoconstrição dos VV (4, 8, 38). Alguns autores sugerem que a
diminuição no fluxo dos VV aórticos durante a hipertensão pode resultar na distensão
31
aórtica e no colabamento dos VV. A deformação e o estiramento da parede da aorta
torácica podem comprimir os VV durante uma crise hipertensiva. Esse aumento na
tensão transmitido para as células musculares lisas da aorta, assim como para as fibras
de colágeno e elastina, pode distorcer ou comprimir os VV, resultando em um aumento
da resistência vascular, devido ao aumento da tensão circunferencial, diminuindo assim
a pressão de perfusão dos VV (28).
A aorta torácica de pacientes hipertensos de longa data desenvolve uma região
interna com elasticidade normal e uma camada externa isquêmica com aumento da
rigidez. Estas diferenças de elasticidade entre as duas regiões levam a uma força de
cisalhamento interlaminar, podendo levar ao descolamento delas e, conseqüentemente, à
dissecção aórtica (38).
32
OBJETIVOS
33
6. OBJETIVOS
Por ser a dissecção aórtica uma patologia que incide em um grande número de
pessoas e por apresentar uma alta taxa de mortalidade com os tratamentos atuais, urge a
necessidade de se desenvolver um método terapêutico menos invasivo e mais efetivo
para o tratamento desta patologia, e, para esse desenvolvimento, necessitamos entender
melhor a gênese desta patologia.
• Avaliar as mudanças histológicas da aorta torácica após a remoção dos
Vasa Vasorum num modelo experimental porcino.
• Analisar os seguintes parâmetros histológicos: grau de injúria, grau de
angiogênese e grau de inflamação.
• Comparar as alterações histológicas em lesões agudas (até 2 semanas)
com lesões crônicas (>2 semanas).
34
MATERIAL E MÉTODOS
35
7. MATERIAL E MÉTODOS
7.1 Modelo Animal
O estudo foi aprovado pelo Grupo de Pesquisa e Pós-Graduação (GPPG) do
Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), projeto 06548, e o experimento foi
realizado de acordo com o protocolo de anestesia animal do Hospital Veterinário da
Universidade de Passo Fundo (UPF).
O experimento foi conduzido com 8 suínos jovens, idade média de 8 semanas,
resultantes do cruzamento das raças Landrace e Large White, pesando em média 25 Kg
(21 – 27Kg) e todos os animais eram fêmeas. Um animal foi excluído da análise devido
ao óbito no transoperatório por ruptura da aorta torácica e choque hipovolêmico durante
a retirada da camada adventícia da aorta torácica descendente. Os sete animais restantes
foram divididos em grupos de 2 semanas após a lesão (3 animais), 4 semanas (2
animais), 6 semanas (1 animal) e 8 semanas (1 animal) da lesão. Todas as intervenções
foram realizadas com o animal sob anestesia geral.
Os suínos ficaram em jejum alimentar de 12 horas - dieta sólida; 4 horas - dieta
líquida. Os animais foram pesados após a indução pré-anestésica. A via de acesso
venoso utilizada para infusão de líquidos e drogas foi a veia marginal da orelha, obtida
por meio de um cateter de teflon (ABBOCATH®). Os suínos foram pré-medicados com
Acepran (0.1mg/kg), Midazolam (0,3mg/kg) e Morfina (0,5mg/kg) por via
intramuscular. Após 10 minutos, foi realizado o acesso venoso na veia marginal da
36
orelha para administração de fluidoterapia, SF 0,9% (5ml/kg/h), conforme demonstrado
na Figura 1.
Figura 1: Animal sob anestesia geral e com acesso venoso através da veia marginal da
orelha esquerda.
A indução tem como parâmetros o desaparecimento do reflexo laringotraqueal
e/ou discreto desaparecimento do reflexo óculo palpebral, seguindo-se de intubação por
via orotraqueal com lâmina longa.
Os animais foram ventilados com oxigênio por meio de ambú, e a posição do
tubo n° 7-7.5 certificada pela ausculta pulmonar. A reposição hídrica foi com solução
fisiológica a 0,9% 20 ml/kg/hora.
Os animais foram pré-oxigenados durante 5 minutos, antes da indução
anestésica, realizada com propofol (1mg/kg). A manutenção da anestesia geral foi
realizada com infusão de propofol (0,8mg/kg/min). Para analgesia no transoperatório, foi
utilizado fentanil (50 mcg/kg) e bupivacaína como anestésico local (1mg/kg). No pós-
37
operatório imediato, foi aplicado cetoprofeno (2mg/kg) por via intramuscular. Após a
intubação endotraqueal, os animais foram mantidos sob ventilação mecânica e propofol,
com monitorização eletrocardiográfica e hemodinâmica contínua durante o
procedimento.
7.2 Técnica Cirúrgica
Foi utilizado antibioticoterapia com cefazolina 1g IV na indução anestésica.
O tórax foi preparado por degermação e escovação com sabão anti-séptico,
assepsia com álcool iodado a 2% e colocação de campos cirúrgicos fixados com pinças
de Backaus.
É feita uma incisão tóraco-lateral à esquerda no 6º espaço intercostal, divulsão
muscular e entrada na cavidade pleural e realizado o descolamento com dissecção romba
da aorta torácica, com cuidado para evitar lesão das artérias intercostais e prevenir
paraplegia pós-operatória, até a visualização da artéria subclávia esquerda cranialmente,
e por mais 5cm caudalmente, conforme demonstrado nas Figuras 2 e 3.
38
Figura 2: Acesso cirúrgico através de toracotomia ântero-lateral esquerda.
Figura 3: Aorta torácica descendente distalmente à origem da artéria subclávia esquerda.
39
Para criação do ponto de isquemia da aorta, retiramos apenas a camada
adventícia que é incisada transversalmente em cerca de 1/3 da circunferência da aorta.
Realizamos então a ligadura das artérias intercostais e a retirada da camada adventícia,
por cerca de 5cm caudalmente à artéria subclávia. Após a retirada da camada adventícia,
envolve-se a aorta com o pericárdio bovino ao redor da área sem adventícia para a
prevenção de uma neovascularização por meio dos tecidos adjacentes, conforme Figuras
4, 5 e 6.
Figura 4: Incisão transversal na parede aórtica para retirada da camada adventícia.
40
Figura 5: Aorta torácica descendente sem a camada adventícia.
Figura 6: Colocação do revestimento de pericárdio bovino na aorta.
41
Após o controle da hemostasia e a revisão do espaço pleural, coloca-se um dreno
torácico com aspiração contínua para realização de pressão negativa até o término do
fechamento da parede torácica que é suturada com fio de Mononylon número 0 e a
síntese da pele com fio de Mononylon 2-0.
No pós-operatório, os animais ficaram alojados em baias, monitorados e tomados
as seguintes providências:
1. Quanto a sinais de dor, desconforto, dispnéia, fraqueza de membros e palidez de
membranas.
2. Analgesia conforme a necessidade.
3. Liberado NPO 24h após a cirurgia.
4. Um grupo de animais permanece 2 semanas e o outro grupo de 4-8 semanas alojados
nas baias e recebendo os cuidados.
7.3 Análise Histológica
A eutanásia foi realizada com o animal ainda anestesiado, conforme o protocolo
prévio já descrito. Após a eutanásia, foi realizada a retirada do segmento aórtico, sendo
retirada, além do segmento lesionado, uma porção proximal e uma porção distal à lesão.
A peça é colocada em formol tamponado 10% e enviada para o laboratório de patologia.
A seguir, uma lâmina de cada segmento (proximal, médio e distal) das aortas foi corada
pela Hematoxilina e Eosina (HE) (Figura 7) e uma pelo método de Weigert – van
Gieson, para destaque do sistema elástico e, portanto, melhor visualização das três
camadas arteriais. Weigert - van Gieson cora fibras elásticas em negro pelo corante de
42
Weigert (fucsina básica/resorcina), e as fibras colágenas em vermelho pelo corante de
van Gieson (fucsina ácida). O tecido de fundo, independente do tipo, fica corado em
amarelo pelo ácido pícrico, que serve de corante de fundo. Os núcleos são corados pela
hematoxilina férrica de Weigert. (Figura 8).
Figura 7: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 25X do segmento sem
lesão da aorta torácica.
43
Weigert – 25X
Fibrose Subendotelial
Lâmina elástica interna preservada
Camada Média – 1/3 externo desorganizada
Pericárdio
2 Semanas de Lesão
Grau de Injúria 1
Figura 8: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 25X do segmento com lesão
da aorta torácica.
As lâminas coradas pela hematoxilina e eosina foram usadas para avaliação
qualitativa dos fragmentos. O conteúdo de células musculares lisas foi graduado de
acordo com a descrição de Suzuki et al (39). O grau de angiogênese foi adaptado a partir
de um consenso publicado por Schwartz e Edelman (40). O grau de injúria da parede
vascular foi determinado por dois métodos descritos por Schwartz e Edelman (40) e
Gunn et al (41). As lâminas coradas pelo método de Weigert foram utilizadas para as
medidas morfométricas, que foram feitas com a câmera Pixelink PL-A662 acoplada ao
microscópio Axiothotz Zeiss, com objetiva de 25x, 50x e 100x.
A avaliação dos parâmetros histológicos e as medidas morfométricas dos cortes
histológicos foram realizadas por um médico patologista com experiência em patologias
arteriais, independente e cego para o tempo de lesão.
44
A análise histológica baseou-se nos seguintes parâmetros de avaliação publicados
previamente em estudos experimentais em coronárias:
Angiogênese (40).
Grau 0: Ausente.
Grau 1: Angiogênese envolvendo o 1/3 externo da camada média da artéria.
Grau 2: Angiogênese moderada envolvendo de 1/3 até 2/3 da camada média da
artéria.
Grau 3: Angiogênese acentuada envolvendo >2/3 da camada média da artéria.
Grau de injúria (40)
Grau 0: Lâmina elástica interna intacta; camada média preservada em sua
totalidade.
Grau 1: Lâmina elástica interna intacta; camada média desorganizada em seu 1/3
externo.
Grau 2: Lâmina elástica interna intacta; camada média desorganizada nos 2/3
externos.
Grau 3: Lâmina elástica interna intacta; camada média desorganizada na sua
totalidade.
45
Grau 4: Lâmina elástica interna lacerada; camada média desorganizada na sua
totalidade.
Grau de inflamação (42)
Grau 0: ausência de células inflamatórias.
Grau 1: Infiltrado celular leve localizado no 1/3 externo da camada média.
Grau 2: Infiltrado celular moderado localizado nos 2/3 externos da camada
média.
Grau 3: Infiltrado celular denso localizado em toda a camada média.
O grau de cada secção histológica corresponde a uma média considerando a
análise de todo os as cortes individuais.
46
RESULTADOS
47
8. RESULTADOS
Oito animais foram submetidos à retirada da camada adventícia da aorta torácica
descendente. Sete animais sem dificuldade técnica, não se observando nenhuma
intercorrência como sangramento e paraplegia em decorrência da ligadura de artérias
intercostais.
Um animal foi excluído da análise devido ao óbito no transoperatório por ruptura
da aorta torácica e choque hipovolêmico durante a retirada da camada adventícia da
aorta torácica descendente.
Os sete animais utilizados para o experimento foram divididos da seguinte
maneira: 3 animais foram submetidos à eutanásia para retirada da peça com 2 semanas
de pós-operatório, 2 animais foram submetidos à eutanásia para retirada da peça com 4
semanas de pós-operatório, 1 animal foi submetido à eutanásia para retirada da peça com
6 semanas de pós-operatório e 1 animal foi submetido à eutanásia para retirada da peça
com 8 semanas de pós-operatório. Todos os animais estavam saudáveis, com ganho
ponderal adequado para a idade e sem evidência de paraplegia.
Durante a retirada das peças observamos uma intensa bainha fibrótica ao redor
do segmento lesionado, porém, graças ao uso do pericárdio bovino, não houve aderência
dos tecidos adjacentes ao segmento lesionado (Figura 9).
48
Pericárdio bovino
Aorta torácica
Figura 9: Peça cirúrgica – aorta torácica descendente.
Após duas semanas, observamos fibrose subendotelial com a lâmina elástica
interna preservada, assim como a camada média nos seus 2/3 internos. Havia um leve
desarranjo das fibras colágenas e elásticas no 1/3 externo da camada média (Grau de
injúria 1 – Figura 10) com um leve infiltrado de linfócitos e neutrófilos (Grau de
inflamação 1). Identificaram-se também focos de angiogênese no 1/3 externo da camada
média (Grau de angiogênese 1 – Figura 11).
49
Weigert – 50X
Fibrose Subendotelial
Camada Média – 1/3 externo desorganizada
Lâmina elástica interna preservada
2 Semanas de Lesão
Grau de Injúria 1
Figura 10: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 50X demonstrando um grau
de lesão 1.
HE – 50X
2 semanas de lesão
Angiogênese no 1/3 externo
Grau 1
Endotélio
Figura 11: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 50X demonstrando
um grau de angiogênese 1.
50
Nos animais sacrificados, após quatro semanas persistia a fibrose subendotelial
com a lâmina elástica interna preservada, assim como da camada média no seu 1/3
interno. Foi identificado um desarranjo estrutural das fibras elásticas e colágenas nos 2/3
externos da camada média (Grau de injúria 2 – Figura 12). Em relação à inflamação, foi
observado um infiltrado de linfócitos, histiócitos e neutrófilos nos 2/3 externos da
camada média (Grau de inflamação 2). Com relação à angiogênese, foram observados
focos nos 2/3 externos da camada média (Grau de angiogênese 2 – Figura 13).
Weigert – 100X
4 semanas de lesão
Fibrose Subendotelial
Camada Média – 2/3 externos desorganizada
Grau de Injúria 2
Figura 12: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando um
grau de injúria 2.
51
HE – 100X
4 semanas de lesão
Angiogênese
Infiltrado Inflamatório
Externo
Interno
Figura 13: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 100X demonstrando
um grau de angiogênese e de inflamação 2.
Após seis semanas, os seguintes achados foram identificados: necrose da parede
da aorta com fibrose subendotelial com preservação da lâmina elástica interna (Grau de
injúria 3 – Figura 14). Com relação à inflamação, foi identificada uma necrose com
infiltrado linfocítico, histiocitário e neutrofílico em toda a camada média (Grau de
inflamação 3). Com relação à angiogênese, observaram-se focos em toda a camada
média e na porção subendotelial (Grau de angiogênese 3 – Figura 15).
52
Weigert – 100X
6 semanas de lesão
Fragmentação das fibras elásticas da camada média
Interno
Externo
Grau de Injúria 3
Figura 14: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando um
grau de injúria 3.
HE – 100X
6 semanas de lesão
Angiogênese Subendotelial – Grau 3
Entotélio
Figura 15: Coloração de Hematoxilina e Eosina (HE) com aumento original de 100X demonstrando
um grau de angiogênese 3.
53
Finalmente, após oito semanas havia fibrose de toda a parede da aorta com
destruição da lâmina elástica interna (Grau de injúria 4 – Figuras 16 e 17). Observamos
uma área de inflamação moderada próxima ao endotélio (Grau de inflamação 3). Com
relação à angiogênese, foram observados focos em toda a camada média e na porção
subendotelial (Grau de angiogênese 3).
Weigert – 25X
8 semanas de lesão
Fibrose da parede
Endotélio
Grau de Injúria 4
Figura 16: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 25X demonstrando um grau
de injúria 4 com fibrose da parede aórtica.
54
Weigert – 100X
8 semanas de lesão
Fibrose da parede
Grau de Injúria 4
Endotélio
Figura 17: Coloração de Weigert – van Gieson com aumento original de 100X demonstrando um
grau de injúria 4 com fibrose da parede aórtica.
Portanto, pudemos evidenciar um aumento progressivo nos graus de lesão: grau
de injúria, grau de inflamação e grau de angiogênese. Os graus de lesão aumentaram
progressivamente com o tempo de exposição à isquemia por interrupção do fluxo
sanguíneo por meio dos VV da camada adventícia, como podemos observar nos
Gráficos (01, 02, 03, 04, 05, 06 e 07).
55
Gráfico 1. Demonstrando o aumento progressivo dos graus de angiogênese, inflamação e injúria
conforme aumenta o tempo de lesão.
0
1
2
3
4
Grau de
Angiogênese
Grau de
Inflamação
Grau de Injúria
2 semanas
4 semanas
6 semanas
8 semanas
Gráfico 2. Demonstrando o aumento progressivo do grau de inflamação conforme aumenta o tempo
de lesão.
Grau de Inflamação
0
1
2
3
4
2
semanas
2
semanas
2
semanas
4
semanas
4
semanas
6
semanas
8
semanas
Grau de Inflamação
56
Gráfico 3. Demonstrando o aumento progressivo do grau de inflamação conforme aumenta o tempo
de lesão.
Grau de Inflamação
0
1
2
3
4
2 semanas 4 semanas 6 semanas 8 semanas
Grau de Inflamação
Gráfico 4. Demonstrando o aumento progressivo do grau de angiogênese conforme aumenta o
tempo de lesão.
Grau de Angiogênese
0
1
2
3
4
2 semanas
2 s
e
ma
n
as
2
s
em
a
na
s
4 s
e
ma
n
as
4
s
em
a
na
s
6 s
e
manas
8
s
em
a
na
s
Grau de Angiogênese
57
Gráfico 5. Demonstrando o aumento progressivo do grau de angiogênese conforme aumenta o
tempo de lesão.
Grau de Angiogênese
0
1
2
3
4
2 semanas 4 semanas 6 semanas 8 semanas
Grau de Angiogênese
Gráfico 6. Demonstrando o aumento progressivo do grau de injúria conforme aumenta o tempo de
lesão.
Grau de Injúria
0
1
2
3
4
2 semanas 2 semanas 2 semanas 4 semanas 4 semanas 6 semanas 8 semanas
Grau de Injúria
58
Gráfico 7. Demonstrando o aumento progressivo do grau de injúria conforme aumenta o tempo de
lesão.
Grau de Injúria
0
1
2
3
4
2 semanas 4 semanas 6 semanas 8 semanas
Grau de Injúria
59
DISCUSSÃO
60
9. DISCUSSÃO
A inflamação vascular é um processo complexo que envolve a migração,
extravasamento e ativação local de leucócitos mononucleares na parede do vaso (43). O
infiltrado celular de macrófagos e linfócitos representa os principais tipos celulares nos
aneurismas humanos, e localizam-se principalmente na camada adventícia (44).
Além da infiltração leucocitária e da produção de citocinas, a camada adventícia
é altamente reativa no processo de formação dos aneurismas, onde se identifica uma
marcante proliferação de fibroblastos. Acredita-se que a camada adventícia tem um
papel chave na gênese e na manutenção da inflamação vascular vista nos aneurismas e
na doença vascular aterosclerótica (21, 45).
A dissecção da aorta é a catástrofe mais devastadora das doenças
cardiovasculares. O mecanismo pelo qual ocorre a dissecção ainda não é totalmente
entendido. Existem vários fatores a serem considerados na sua gênese tais como:
distúrbios hemodinâmicos e os fatores relacionados às propriedades mecânicas e
geométricas da aorta (anisotropia e a organização estrutural da parede aórtica) (46).
O primeiro estudo dos fatores hemodinâmicos implicados na dissecção aórtica
foi realizado por Prokop et al (47) onde um segmento aórtico foi lesado e perfundido ex-
vivo sob fluxo pulsátil e pressão constante. Neste estudo, entretanto, a dissecção aórtica
não progrediu em aortas com fluxo e pressão constante. Em outro estudo experimental
em caninos, Carney et al (48) demonstraram que a redução da pressão aórtica
correlacionou-se com a diminuição da propagação da dissecção aórtica. O`Gara (49)
demonstrou que a propagação da dissecção da aorta não está apenas relacionada à
pressão aórtica sistólica máxima, mas também está relacionada com a pressão de pulso e
61
com a freqüência cardíaca. D`Andrea et al (50), concluíram que o tempo de ejeção
sistólica, assim como a freqüência cardíaca podem resultar em mudanças na fração de
ejeção sistólica. Tiessen and Roach, em 1993 (51), determinaram que o início da
dissecção aórtica se correlaciona principalmente com a pressão aórtica sistólica máxima.
Entretanto, estes estudos examinaram aortas ex-vivo sem fluxo sanguíneo transaórtico e
onde as pressões aórticas máximas associadas com o início da dissecção são maiores do
que os limites superiores do pico sistólico aórtico in-vivo.
Existem dois fatores mecânicos principais que influenciam na dissecção aórtica:
a anisotropia (as diferenças de pressão em diferentes pontos da parede da aorta) e a
organização estrutural da parede da aorta normal que é composta por diferentes
camadas, isto é, a parede não tem homogeneidade.
A anisotropia, com subseqüente descolamento das camadas da aorta, é o
principal mecanismo na dissecção aórtica. A conseqüência imediata dessa anisotropia é a
diferença nos campos de estresse na parede aórtica. A lesão de entrada ocorre
comumente na interface das camadas, especialmente se existir a perda da sua integridade
estrutural.
Com base nestes princípios mecânicos da parede aórtica Stefanadis et al (52)
desenvolveram um modelo experimental de isquemia da parede por interrupção dos vasa
vasorum, retirando a gordura periaórtica da aorta ascendente de caninos, e avaliaram as
alterações na elasticidade da parede aórtica. Este estudo, que avaliou as alterações com 2
semanas de isquemia da parede aórtica, demonstrou a diminuição da elasticidade da
parede aórtica, necrose isquêmica da túnica média da aorta acompanhada de desarranjo e
fragmentação local das fibras elásticas da túnica média. Estes resultados corroboram
com achados de estudos prévios (53-54). Investigações anteriores também sugerem que
62
a diminuição do fluxo sanguíneo na parede aórtica durante a crise hipertensiva pode
contribuir para a necrose da camada média da aorta (27). Stefanadis et al (52) também
demonstraram, além do desarranjo das fibras de colágeno e elastina, o aumento da
rigidez da aorta ascendente na aorta de cães após 2 semanas da remoção dos vasa
vasorum (VV). Estes resultados foram confirmados pelo estudo de Angouras et al (38),
que estudou as alterações morfológicas secundárias à interrupção dos VV da aorta
torácica em suínos. Após duas semanas, a isquemia da parede aórtica levou a alterações
morfológicas no conteúdo do colágeno e da elastina do 1/3 externo da camada média da
aorta descendente, resultando em enrijecimento desta região.
Neste estudo, ao contrário do estudo de Stefanadis et al (52), foi colocado um
material sintético (cloreto de polivinil) para o revestimento da aorta em seu segmento
lesionado, com o objetivo de evitar aderência por fibrose com os tecidos adjacentes. Em
nosso estudo, também com o objetivo de evitar fibrose e neovascularização da parede
arterial a partir de tecidos vizinhos, optamos pela colocação do pericárdio bovino, por se
tratar de um material mais biocompatível e que teria o mesmo efeito.
As propriedades elásticas da aorta são determinadas principalmente pelos
componentes da camada média da aorta. A razão elastina-colágeno, as células
musculares lisas, a composição da matriz extracelular, assim como o espessamento da
parede e o diâmetro aórtico desempenham um importante papel nas propriedades
elásticas da parede aórtica.
Em nosso estudo, foi possível demonstrar, pela primeira vez, as alterações
histológicas que ocorrem na parede aórtica em longo prazo. Nenhum outro estudo
avaliou as alterações isquêmicas da parede aórtica além de 2 semanas de isquemia.
Pudemos evidenciar que, com a interrupção do fluxo sanguíneo através dos VV na
63
parede aórtica, ocorreu um desarranjo estrutural com perda das fibras elásticas da
camada média que se iniciaram nas porções mais externas (2 semanas), e que, com um
maior tempo de lesão (4, 6 e 8 semanas), levaram a um progressivo desarranjo das
camadas mais internas da camada média, até que houvesse laceração completa da lâmina
elástica interna e fibrose de toda a parede da aorta com destruição quase completa das
fibras elásticas.
Ao contrário dos achados encontrados no estudo de Angouras et al (38)e
Stefanadis et al (52), nosso estudo demonstrou a presença de fibrose subendotelial, com
um leve infiltrado inflamatório de linfócitos e neutrófilos ao nível da camada mais
externa da camada média, assim como leves focos de angiogênese na camada externa
nos animais com 2 semanas de lesão.
Nos animais com 4, 6 e 8 semanas, observamos um desarranjo progressivo das
fibras elásticas da camada média, das porções mais externas em direção as porções mais
internas. No animal com 6 semanas, identificou-se um desarranjo de toda a camada
média, com focos de necrose, porém a lâmina elástica interna ainda permanecia intacta.
Finalmente, no animal com 8 semanas de lesão, identificou-se uma fibrose completa da
parede da aorta com laceração da lâmina elástica interna. Estes achados corroboram com
a hipótese de estudos prévios (38, 52) que, com o desarranjo, a parede aórtica perde a
sua elasticidade normal.
Com relação à inflamação, observa-se que a partir da quarta semana de lesão,
além do infiltrado de linfócitos e neutrófilos na camada média identifica-se, também,
uma infiltração histiocitária que se inicia nas camadas externas da camada média e que
progride em direção ao endotélio. Após oito semanas de lesão, identificam-se focos de
inflamação na camada subendotelial. Estes achados demonstram que a isquemia da
64
parede aórtica por meio da interrupção do fluxo sanguíneo pelos VV tem um papel
chave na gênese e na manutenção da inflamação vascular.
Com relação à angiogênese, identificam-se focos desde a segunda semana de
lesão nas camadas mais externas da camada média e um aumento progressivo destes
focos em direção às camadas mais internas da parede arterial, sendo que já com 6
semanas de lesão, identificam-se focos na porção subendotelial, representando,
provavelmente, um mecanismo compensatório em resposta à isquemia da parede aórtica.
65
CONCLUSÃO
66
10. CONCLUSÃO
O nosso estudo confirma que a isquemia induzida pela interrupção total do fluxo
sanguíneo por meio dos vasa vasorum (VV) leva à degenerações da túnica média,
determinando perda da estrutura normal da parede aórtica que é variável em sua
localização, intensidade e forma, dependendo do tempo de evolução da lesão. Neste
estudo, observamos que havia fibrose subendotelial que já aparecia com duas semanas
de lesão e que persistia relativamente inalterada até a oitava semana. A neoformação
vascular na parede representada pela angiogênese ocorria desde a segunda semana e
aumentava progressivamente até a oitava semana; o mecanismo desta proliferação de
neo vasos não está bem esclarecido, mas certamente não tem como origem os tecidos
periaórticos que foram isolados pelo pericárdio bovino.
Em resumo, estudamos as alterações histológicas decorrentes da interrupção dos
VV da aorta descendente em suínos desde a segunda semana da lesão até que ocorresse a
fibrose completa da parede. Este estudo pode contribuir para um melhor entendimento
do papel dos VV na degeneração da parede aórtica e dos mecanismos envolvidos na
dissecção.
67
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
68
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Kouchoukos NT, Dougenis D. Surgery of the thoracic aorta. N Engl J Med. 1997
Jun 26;336(26):1876-88.
2. Hirst AE, Jr., Johns VJ, Jr., Kime SW, Jr. Dissecting aneurysm of the aorta: a
review of 505 cases. Medicine (Baltimore). 1958 Sep;37(3):217-79.
3. Svensson LG, Crawford ES. Cardiovascular and vascular disease of the aorta.
Philadelphia: WB Saunders; 1997.
4. Khan IA, Nair CK. Clinical, diagnostic, and management perspectives of aortic
dissection. Chest. 2002 Jul;122(1):311-28.
5. Marvin D, Atkins JR, Black JH, Cambria RP. Aortic dissection: perspectives in
the era of stent-graft repair. J Vasc Surg. 2006 Feb;43 Suppl A:30A-43A.
6. Williams DM. Pathophysiology of aortic dissection. In: Ernst CB, editor. Current
therapy in vascular surgery. St Louis: Mosby-Year Book, Inc; 1997. p. 211-5.
7. Hagan PG, Nienaber CA, Isselbacher EM, Bruckman D, Karavite DJ, Russman
PL, et al. The International Registry of Acute Aortic Dissection (IRAD): new insights
into an old disease. JAMA. 2000 Feb 16;283(7):897-903.
8. Auer J, Berent R. Aortic dissection: incidence, natural history, and impact of
surgery. J Clin Basic Cardiol 2000;3:151-4.
9. Lauterbach SR, Cambria RP, Brewster DC, Gertler JP, Lamuraglia GM,
Isselbacher EM, et al. Contemporary management of aortic branch compromise resulting
from acute aortic dissection. J Vasc Surg. 2001 Jun;33(6):1185-92.
10. Cambria RP, Brewster DC, Gertler J, Moncure AC, Gusberg R, Tilson MD, et al.
Vascular complications associated with spontaneous aortic dissection. J Vasc Surg. 1988
Feb;7(2):199-209.
11. Gysi J, Schaffner T, Mohacsi P, Aeschbacher B, Althaus U, Carrel T. Early and
late outcome of operated and non-operated acute dissection of the descending aorta. Eur
J Cardiothorac Surg. 1997 Jun;11(6):1163-9; discussion 9-70.
12. Glower DD, Fann JI, Speier RH, Morrison L, White WD, Smith LR, et al.
Comparison of medical and surgical therapy for uncomplicated descending aortic
dissection. Circulation. 1990 Nov;82(5 Suppl):IV39-46.
13. Terai H, Tamura N, Yuasa S, Nakamura T, Shimizu Y, Komeda M. An
experimental model of Stanford type B aortic dissection. J Vasc Interv Radiol. 2005
Apr;16(4):515-9.
14. Robbins SL. Patologia estrutural e funcional 5ª ed. Rio de Janeiro: Editora
Guanabara Koogan; 1994.
69
15. Mason RG, Read MS. Some species differences in fibrinolysis and blood
coagulation. J Biomed Mater Res. 1971;5:121-8.
16. Marty B. Endovascular aneurysm repair: from bench to bed. Darmstadt:
Steinkopff Verlag; 2005.
17. Schwartz RS. Neointima and arterial injury: dogs, rats, pigs, and more. Lab
Invest. 1994 Dec;71(6):789-91.
18. Schwartz RS, Huber KC, Murphy JG, Edwards WD, Camrud AR, Vlietstra RE,
et al. Restenosis and the proportional neointimal response to coronary artery injury:
results in a porcine model. J Am Coll Cardiol. 1992 Feb;19(2):267-74.
19. Argenta R, Pereira AH. Modelos animais de aneurismas periféricos. J Vasc Bras.
2009;8(2).
20. Cardoso CVP, Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA). Leis
Referentes à Experimentação Animal no Brasil – Situação Atual. Rio de Janeiro:
Colégio Brasileiro de Experimentação Animal (COBEA).Disponível em:
www.cobea.org.br/etica.
21. Maiellaro K, Taylor WR. The role of the adventitia in vascular inflammation.
Cardiovasc Res. 2007 Sep 1;75(4):640-8.
22. Woerner CA. Vasa vasorum of arteries, their demonstration and distribution.
The arterial wall. Baltimore: Williams and Wilkins; 1959. p. 1–14.
23. Scotland R, Vallance P, Ahluwalia A. On the regulation of tone in vasa vasorum.
Cardiovasc Res. 1999 Jan;41(1):237-45.
24. Wolinsky H, Glagov S. Nature of species differences in the medial distribution of
aortic vasa vasorum in mammals. Circ Res. 1967 Apr;20(4):409-21.
25. Awane-Igata Y, Ikeda S, Watanabe T. Inhibitory effects of TAK-044 on
endothelin induced vasoconstriction in various canine arteries and porcine coronary
arteries: a comparison with selective ETA and ETB receptor antagonists. Br J
Pharmacol. 1997 Feb;120(3):516-22.
26. Haynes WG, Webb DJ. Contribution of endogenous generation of endothelin-1
to basal vascular tone. Lancet. 1994 Sep 24;344(8926):852-4.
27. Heistad DD, Marcus ML, Law EG, Armstrong ML, Ehrhardt JC, Abboud FM.
Regulation of blood flow to the aortic media in dogs. J Clin Invest. 1978 Jul;62(1):133-
40.
28. Ohhira A, Ohhashi T. Effects of aortic pressure and vasoactive agents on the
vascular resistance of the vasa vasorum in canine isolated thoracic aorta. J Physiol.
1992;453:233-45.
29. Okatani Y, Taniguchi K, Sagara Y. Amplifying effect of endothelin-1 on
serotonin-induced vasoconstriction of human umbilical artery. Am J Obstet Gynecol.
1995 Apr;172(4 Pt 1):1240-5.
70
30. Pierre LN, Davenport AP. Endothelin receptor subtypes and their functional
relevance in human small coronary arteries. Br J Pharmacol. 1998 Jun;124(3):499-506.
31. Scotland R, Vallance P, Ahluwalia A. Endothelin alters the reactivity of vasa
vasorum: mechanisms and implications for conduit vessel physiology and
pathophysiology. Br J Pharmacol. 1999 Nov;128(6):1229-34.
32. Tabuchi Y, Nakamaru M, Rakugi H, Nagano M, Ogihara T. Endothelin enhances
adrenergic vasoconstriction in perfused rat mesenteric arteries. Biochem Biophys Res
Commun. 1989 Mar 31;159(3):1304-8.
33. Tabuchi Y, Shi SJ, Mikami H, Ogihara T. Endothelin modulates L-NG-
nitroarginine-induced enhancement of vasoconstriction evoked by norepinephrine. J
Cardiovasc Pharmacol. 1991;17 Suppl 7:S203-5.
34. Williams JK, Armstrong ML, Heistad DD. Vasa vasorum in atherosclerotic
coronary arteries: responses to vasoactive stimuli and regression of atherosclerosis. Circ
Res. 1988 Mar;62(3):515-23.
35. Yang ZH, Richard V, von Segesser L, Bauer E, Stulz P, Turina M, et al.
Threshold concentrations of endothelin-1 potentiate contractions to norepinephrine and
serotonin in human arteries. A new mechanism of vasospasm? Circulation. 1990
Jul;82(1):188-95.
36. Zhang JX, Okamura T, Toda N. Pre- and postjunctional modulation by
endothelin-1 of the adrenergic neurogenic response in canine mesenteric arteries. Eur J
Pharmacol. 1996 Sep 12;311(2-3):169-76.
37. Scotland RS, Vallance PJ, Ahluwalia A. Endogenous factors involved in
regulation of tone of arterial vasa vasorum: implications for conduit vessel physiology.
Cardiovasc Res. 2000 Jun;46(3):403-11.
38. Angouras D, Sokolis DP, Dosios T, Kostomitsopoulos N, Boudoulas H, Skalkeas
G, et al. Effect of impaired vasa vasorum flow on the structure and mechanics of the
thoracic aorta: implications for the pathogenesis of aortic dissection. Eur J Cardiothorac
Surg. 2000 Apr;17(4):468-73.
39. Suzuki T, Kopia G, Hayashi S, Bailey LR, Llanos G, Wilensky R, et al. Stent-
based delivery of sirolimus reduces neointimal formation in a porcine coronary model.
Circulation. 2001 Sep 4;104(10):1188-93.
40. Schwartz RS, Edelman ER, Carter A, Chronos N, Rogers C, Robinson KA, et al.
Drug-eluting stents in preclinical studies: recommended evaluation from a consensus
group. Circulation. 2002 Oct 1;106(14):1867-73.
41. Gunn J, Arnold N, Chan KH, Shepherd L, Cumberland DC, Crossman DC.
Coronary artery stretch versus deep injury in the development of in-stent neointima.
Heart. 2002 Oct;88(4):401-5.
42. Kornowski R, Hong MK, Tio FO, Bramwell O, Wu H, Leon MB. In-stent
restenosis: contributions of inflammatory responses and arterial injury to neointimal
hyperplasia. J Am Coll Cardiol. 1998 Jan;31(1):224-30.
71
43. Ross R. Atherosclerosis--an inflammatory disease. N Engl J Med. 1999 Jan
14;340(2):115-26.
44. Kuivaniemi H, Platsoucas CD, Tilson MD, 3rd. Aortic aneurysms: an immune
disease with a strong genetic component. Circulation. 2008 Jan 15;117(2):242-52.
45. Moreno PR, Purushothaman KR, Fuster V, O'Connor WN. Intimomedial
interface damage and adventitial inflammation is increased beneath disrupted
atherosclerosis in the aorta: implications for plaque vulnerability. Circulation. 2002 May
28;105(21):2504-11.
46. Rajagopal K, Bridges C, Rajagopal KR. Towards an understanding of the
mechanics underlying aortic dissection. Biomech Model Mechanobiol. 2007
Sep;6(5):345-59.
47. Prokop EK, Palmer RF, Wheat MW, Jr. Hydrodynamic forces in dissecting
aneurysms. In-vitro studies in a Tygon model and in dog aortas. Circ Res. 1970
Jul;27(1):121-7.
48. Carney WI, Jr., Rheinlander HF, Cleveland RJ. Control of acute aortic dissection.
Surgery. 1975 Jul;78(1):114-20.
49. O'Gara PT. Acute Aortic Dissection. Curr Treat Options Cardiovasc Med. 1999
Jun;1(1):11-8.
50. D'Andrea A, Ducceschi V, Caso P, Galderisi M, Mercurio B, Liccardo B, et al.
Usefulness of Doppler tissue imaging for the assessment of right and left ventricular
myocardial function in patients with dual-chamber pacing. Int J Cardiol. 2001
Nov;81(1):75-83.
51. Tiessen IM, Roach MR. Factors in the initiation and propagation of aortic
dissections in human autopsy aortas. J Biomech Eng. 1993 Feb;115(1):123-5.
52. Stefanadis C, Vlachopoulos C, Karayannacos P, Boudoulas H, Stratos C,
Filippides T, et al. Effect of vasa vasorum flow on structure and function of the aorta in
experimental animals. Circulation. 1995 May 15;91(10):2669-78.
53. Wilens SL, Malcolm JA, Vazquez JM. Experimental infarction (medial necrosis)
of the dog's aorta. Am J Pathol. 1965 Oct;47(4):695-711.
54. Wolinsky H, Glagov S. Comparison of abdominal and thoracic aortic medial
structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern. Circ Res. 1969
Dec;25(6):677-86.
72
ARTIGO ORIGINAL EM PORTUGUÊS
73
ARTIGO ORIGINAL EM PORTUGUÊS
Fagundes A¹, Pereira AH
2
,Corrêa, RK
3
, De Oliveira, MT
4
, Rodriguez R
5
.
ALTERAÇÕES HISTOLÓGICAS SECUNDÁRIAS À INTERRUPÇÃO DOS
VASA VASORUM NA AORTA DESCENDENTE: IMPLICAÇÕES NA
PATOGÊNESE DA DISSECÇÃO AÓRTICA.
Endereço para correspondência: [email protected]
1
Cirurgião Vascular, mestrando do Programa de Pós-graduação em Medicina : Cirurgia
da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
2
Professor Assistente de Cirurgia Vascular Periférica, Hospital de Clínicas de Porto
Alegre da Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
3
Médica Veterinária Residente em Cirurgia do Hospital Veterinário da Universidade de
Passo Fundo.
4
Médica Veterinária Residente em Anestesiologia do Hospital Veterinário da
Universidade de Passo Fundo.
5 Médico Patologista do Instituto de Patologia de Passo Fundo e Professor Adjunto de
Patologia da Universidade de Passo Fundo.
74
1. Introdução:
A dissecção da aorta é a catástrofe mais devastadora das doenças
cardiovasculares, mas o mecanismo pelo qual a dissecção ocorre ainda não é totalmente
entendido. Existem vários fatores a serem considerados na sua gênese tais como:
distúrbios hemodinâmicos e os fatores relacionados às propriedades mecânicas e
geométricas da aorta (anisotropia e a organização estrutural da parede aórtica) (1). Os
Vasa Vasorum (VV) têm um importante papel em várias doenças, pois o fluxo sanguíneo
insuficiente através dos VV aórticos está envolvido na fisiopatologia da aterosclerose, e
pode contribuir para a necrose da camada média da aorta. Este estudo tem como objetivo
demonstrar, pela primeira vez, as alterações histológicas que ocorrem na parede aórtica a
longo prazo, ou seja, além das 2 semanas de interrupção do fluxo sanguíneo através do
VV da aorta descendente em modelo suíno. Os VV são pequenas artérias que penetram
na parede arterial por meio do endotélio (vasa vasorum interno) e da camada adventícia
(vasa vasorum externo). Os VV da camada adventícia ramificam-se em vasos menores
que irrigam as camadas mais externas da túnica média (2-3).
2. Material e Métodos:
O experimento foi conduzido com 8 suínos jovens, idade média de 8 semanas,
resultantes do cruzamento das raças Landrace e Large White, pesando em média 25 Kg
(21 – 27Kg) e todos os animais eram fêmeas. Um animal foi excluído da análise devido
ao óbito no transoperatório por ruptura da aorta torácica e choque hipovolêmico durante
a retirada da camada adventícia da aorta torácica descendente. Os sete animais restantes
foram divididos em grupos de 2 semanas após a lesão (3 animais), 4 semanas (2
animais), 6 semanas (1 animal) e 8 semanas (1 animal) semanas da lesão.
75
O experimento foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal do
Rio Grande do Sul (UFRGS) e do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA).
2.1 Técnica cirúrgica:
Os suínos foram pré-medicados com Acepran (0.1mg/kg) e Midazolam
(0,3mg/kg) e Morfina (0,5mg/kg) por via intramuscular. O acesso venoso foi obtido na
veia marginal da orelha para administração de medicação e fluidos, (SF 0,9% 5ml/kg/h).
Os animais foram pré-oxigenados durante 5 minutos antes da indução anestésica,
realizada com propofol (1mg/kg). A seguir, foram ventilados sob intubação orotraqueal
com oxigênio e a posição do tubo n° 7-7.5 certificada pela ausculta pulmonar. A
manutenção da anestesia geral foi realizada com infusão de propofol (0,8mg/kg/min), e
monitorada com eletrocardiograma e oximetria. O tórax foi preparado com degermação
e escovação com sabão anti-séptico, assepsia com álcool iodado a 2% e colocação de
campos cirúrgicos. A seguir, procedeu-se a uma incisão tóraco-lateral à esquerda no 6º
espaço intercostal, divulsão muscular e entrada na cavidade pleural. Após, fez-se o
descolamento com dissecção romba da aorta torácica, com cuidado para evitar lesão das
artérias intercostais e prevenir paraplegia pós-operatória, até a visualização da artéria
subclávia esquerda cranialmente, e por mais 5cm caudalmente. Para remoção dos VV,
retiramos a camada adventícia que era incisada transversalmente em cerca de 1/3 da
circunferência da aorta. Foi então realizada a ligadura das artérias intercostais e a
retirada da camada adventícia, por cerca de 5cm na porção média da aorta descendente.
Após a retirada da camada adventícia a aorta foi envolvida com o pericárdio bovino ao
redor da área sem adventícia (Figura 01). Após o controle da hemostasia e a revisão do
espaço pleural, colocou-se um dreno torácico com aspiração contínua para realização de
pressão negativa até o término do fechamento da parede torácica.
76
2.2 Análise histológica:
A eutanásia foi realizada com o animal ainda anestesiado, conforme o protocolo
prévio já descrito. Após a eutanásia, foi realizada a retirada do segmento aórtico
envolvido por pericárdio e cerca de 5 cm de aorta proximal e distal. A peça foi, então,
imersa em formol tamponado 10%, e enviada para o laboratório de patologia. A seguir,
uma lâmina de cada segmento (proximal, médio e distal) das aortas foi corada pela
Hematoxilina e Eosina (HE) e uma pelo método de Weigert – van Gieson, para
coloração das fibras elásticas, portanto, melhor visualização das três camadas arteriais.
Weigert - van Gieson cora fibras elásticas em negro pelo corante de Weigert (fucsina
básica/resorcina), e as fibras colágenas em vermelho pelo corante de van Gieson (fucsina
ácida). O tecido de fundo, independente do tipo, fica corado em amarelo pelo ácido
pícrico, que serve de corante de fundo. Os núcleos são corados pela hematoxilina férrica
de Weigert.
As lâminas coradas foram analisadas pela câmera Pixelink PL-A662 acoplada ao
microscópio Axiothotz Zeiss, com objetiva de 25x, 50x e 100x. A avaliação dos
parâmetros histológicos e as medidas morfométricas dos cortes histológicos foram
realizadas por um médico patologista com experiência em patologias arteriais e cegado
para os grupos selecionados.
3. Resultados:
Durante a retirada das peças, observamos uma intensa bainha fibrótica ao redor
do segmento lesionado, porém, graças ao uso do pericárdio bovino, não havia aderência
dos tecidos adjacentes ao segmento lesionado.
77
Após duas semanas, observamos fibrose subendotelial com a lâmina elástica
interna preservada, assim como a camada média nos seus 2/3 internos e um leve
desarranjo no 1/3 externo da camada média com um leve infiltrado de linfócitos e
neutrófilos. Identificaram-se também focos de angiogênese no 1/3 externo da camada
média.
Nos animais sacrificados após quatro semanas, persistia a fibrose subendotelial
com a lâmina elástica interna preservada, assim como a camada média no seu 1/3 interno.
Foi identificado um desarranjo estrutural das fibras elásticas e colágenas nos 2/3 externos
da camada média. Com relação à inflamação, foi observado um infiltrado de linfócitos,
histiócitos e neutrófilos nos 2/3 externos da camada média. Com relação à angiogênese,
foram observados focos nos 2/3 externos da camada média (Figura 02).
Após seis semanas, os seguintes achados foram identificados: necrose da parede
da aorta com fibrose subendotelial. Com relação à inflamação, foi identificada uma
necrose com infiltrado linfocítico, histiocitário e neutrofílico em toda a camada média.
Com relação à angiogênese, observaram-se focos em toda a camada média e na porção
subendotelial.
Finalmente, após oito semanas, havia fibrose de toda a parede da aorta com
destruição da lâmina elástica interna. Observamos uma área de inflamação moderada
próxima ao endotélio. Com relação à angiogênese, foram observados focos em toda a
camada média e na porção subendotelial (Figura 03).
Em resumo, pode-se evidenciar um aumento progressivo nos graus de lesão que
se iniciaram na porção externa da camada média e progrediram em direção às camadas
mais internas conforme aumentava o tempo de exposição à isquemia.
78
4. Discussão:
A inflamação vascular é um processo complexo que envolve a migração,
extravasamento e ativação local de leucócitos mononucleares na parede do vaso (4). O
infiltrado celular de macrófagos e linfócitos representa os principais tipos celulares nos
aneurismas humanos, e são localizados principalmente na camada adventícia (5). Além
da infiltração leucocitária e da produção de citocinas, a camada adventícia é altamente
reativa no processo de formação dos aneurismas, onde se identifica uma marcante
proliferação de fibroblastos. Acredita-se que a camada adventícia tem um papel chave na
gênese e na manutenção da inflamação vascular vista nos aneurismas e na doença
vascular aterosclerótica (6-7). O estudo tridimensional dos VV foi possível por meio de
estudos de micro – tomografia computadorizada (8-9), assim como para o melhor
entendimento da anatomia e da distribuição por meio da micro-arteriografia. Os VV da
camada adventícia comunicam-se por meio de um plexo. A embolização dos VV reduz a
densidade desses vasos no ponto de embolização, e aumenta o número de ramos em
áreas previamente menos irrigadas (10). Estes achados demonstram um impacto na
distribuição da perfusão e da drenagem na parede arterial.
O mecanismo pelo qual ocorre a dissecção ainda não é totalmente entendido.
Existem vários fatores a serem considerados na sua gênese tais como: distúrbios
hemodinâmicos e os fatores relacionados às propriedades mecânicas e geométricas da
aorta (anisotropia e a organização estrutural da parede aórtica) (1).
Existem dois fatores mecânicos principais que influenciam na dissecção aórtica:
a anisotropia (as diferenças de pressão em diferentes pontos da parede da aorta) e a
organização estrutural da parede da aorta normal que é composta por diferentes
camadas, isto é, a parede não tem homogeneidade.
79
A anisotropia com subseqüente disrupção das camadas da aorta é o principal
mecanismo na dissecção aórtica. A conseqüência imediata dessa anisotropia é a
diferença nos locais de estresse na parede aórtica que é mais intenso sobre a camada
média. A lesão de entrada ocorre comumente na interface das camadas, em especial se
existir a perda da sua integridade estrutural.
Com base nestes princípios mecânicos da parede aórtica Stefanadis et al. (11),
desenvolveram um modelo experimental de isquemia da parede por interrupção dos vasa
vasorum, retirando a gordura periaórtica da aorta ascendente de caninos, e avaliaram as
alterações na elasticidade da parede aórtica.
Neste estudo, que avaliou as alterações com 2 semanas de isquemia da parede
aórtica, demonstrou-se a diminuição da elasticidade da parede aórtica, necrose da
camada média, alterações nas fibras elásticas e na relação de colágeno e elastina na
camada externa da parede aórtica. Este estudo demonstrou uma necrose isquêmica da
túnica média da aorta acompanhada de alterações no tecido elástico com desarranjo e
fragmentação local das fibras elásticas da camada média. Estes resultados corroboram
com achados de estudos prévios (12-13). Investigações anteriores também sugerem que
a diminuição do fluxo sanguíneo na parede aórtica durante a crise hipertensiva pode
contribuir para a necrose da camada média da aorta (14). Stefanadis et al (11) também
demonstraram, além do desarranjo das fibras de colágeno e elastina, o aumento da
rigidez da aorta ascendente na aorta de cães após 2 semanas de remoção dos vasa
vasorum (VV). Estes resultados foram confirmados pelo estudo de Angouras et al (15),
que estudaram as alterações morfológicas secundárias à interrupção dos VV da aorta
torácica em suínos. Após duas semanas, a isquemia da parede aórtica levou a alterações
morfológicas no conteúdo do colágeno e da elastina do 1/3 externo da camada média da
aorta descendente, resultando em enrijecimento desta região. Neste último estudo, ao
80
contrário daquele de Stefanadis et al. (11), foi colocado um material sintético (polivinil)
para o revestimento da aorta em seu segmento , estudo, também com o objetivo de evitar
uma neovascularização através dos tecidos vizinhos. Optamos pela colocação do patch
de pericárdio bovino por se tratar de um material mais biocompatível e que teria a
mesma função.
Ao contrário dos achados encontrados no estudo de Angouras et al (15) e
Stefanadis et al. (11), nosso estudo demonstrou a presença de fibrose subendotelial, com
um leve infiltrado inflamatório de linfócitos e neutrófilos no nível da camada mais
externa da camada média, assim como leves focos de angiogênese na camada externa
nos animais com 2 semanas de lesão.
As propriedades elásticas da aorta são determinadas principalmente pelos
componentes da camada média da aorta. A razão elastina-colágeno, as células
musculares lisas, a composição da matriz extracelular, assim como o espessamento da
parede e o diâmetro aórtico desempenham um importante papel nas propriedades
elásticas da parede aórtica.
Em nosso estudo, foi possível demonstrar, pela primeira vez, as alterações
histológicas que ocorrem na parede aórtica a mais longo prazo. Nenhum outro estudo
avaliou as alterações isquêmicas da parede aórtica além de 2 semanas de isquemia.
Pudemos evidenciar que, com a interrupção do fluxo sanguíneo através dos VV na
parede aórtica, ocorreu um desarranjo estrutural com perda das fibras elásticas da
camada média que se iniciaram nas porções mais externas (2 semanas) e que com um
maior tempo de lesão (4, 6 e 8 semanas) levaram a um progressivo desarranjo das
camadas mais internas da camada média arterial, até haver laceração completa da lâmina
elástica interna e uma fibrose de toda a parede da aorta com destruição quase completa
das fibras elásticas.
81
5. Conclusão:
O nosso estudo confirma que a isquemia induzida pela interrupção total do fluxo
sanguíneo através dos vasa vasorum (VV) leva à degenerações da túnica média,
determinando perda da estrutura normal da parede aórtica que é variável em sua
localização, intensidade e forma, dependendo do tempo de evolução da lesão. Neste
estudo, observamos que havia fibrose subendotelial que já aparecia com duas semanas
de lesão e que persistia relativamente inalterada até a oitava semana. A neoformação
vascular na parede, representada pela angiogênese, ocorria desde a segunda semana e
aumentava progressivamente até a oitava semana. O mecanismo desta proliferação de
neo vasos não está bem esclarecido, mas certamente não tem como origem os tecidos
periaórticos que foram isolados pelo pericárdio bovino.
Em resumo, estudamos as alterações histológicas decorrentes da interrupção dos
VV da aorta descendente em suínos desde a segunda semana da lesão até que ocorresse a
fibrose completa da parede. Este estudo pode contribuir para um melhor entendimento
do papel dos VV na degeneração da parede aórtica e dos mecanismos envolvidos na
dissecção.
82
Figura 01. Aorta torácica descendente sem a camada adventícia e sendo revestida
pelo pericárdio bovino.
HE 50X
2 semanas de lesão
Endotélio
Infiltrado inflamatório
Weigert – 50X
Fibrose Subendotelial
Camada Média – 1/3 externo desorganizada
Lâmina elástica interna preservada
2 Semanas de Lesão
HE – 100X
4 semanas de lesão
Angiogênese
Infiltrado Inflamatório
Externo
Interno
Weigert – 100X
4 semanas de lesão
Fibrose Subendotelial
Camada Média – 2/3 externos desorganizada
83
Figura 02. Acima à esquerda e à direita: após 2 semanas de lesão observamos
uma fibrose subendotelial com preservação da lâmina elástica interna e dos 2/3
internos da túnica média. Focos de angiogênese são identificados no 1/3 externo
da túnica média. Weigert-van Gieson (acima à direita) observamos a
desorganização das fibras elásticas e do colágeno no 1/3 externo da túnica média.
Abaixo à esquerda e à direita: achados após 4 semanas de lesão com fibrose
subendotelial e desorganização dos 2/3 externos da túnica média.
Weigert – 100X
6 semanas de lesão
Fragmentação das fibras elásticas da camada média
Interno
Externo
Lâmina elástica ainda preservada
HE – 100X
6 semanas de lesão
Angiogênese Subendotelial
Entotélio
Weigert – 25X
8 semanas de lesão
Fibrose da parede
Endotélio
Weigert – 100X
8 semanas de lesão
Endotéio
Fibrose da parede
Figura 03. Acima à esquerda e à direita: achados após 6 semanas de lesão.
Focos difusos de necrose na parede aórtica com fibrose subendotelial. Infiltrado
linfocítico, histiocitário e neutrofílico em toda a túnica média. Focos de
angiogênese são visualizados na túnica média e na porção subendotelial. Abaixo
à esquerda e à direita: achados após 8 semanas de lesão. Fibrose de toda a
parede aórtica com destruição da lâmina elástica interna.
84
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. Rajagopal K, Bridges C, Rajagopal KR. Towards an understanding of the
mechanics underlying aortic dissection. Biomech Model Mechanobiol. 2007
Sep;6(5):345-59.
2. Okuyama K, Yaginuma G, Takahashi T, Sasaki H, Mori S. The development of
vasa vasorum of the human aorta in various conditions. A morphometric study. Arch
Pathol Lab Med. 1988 Jul;112(7):721-5.
3. Wolinsky H, Glagov S. Nature of species differences in the medial distribution of
aortic vasa vasorum in mammals. Circ Res. 1967 Apr;20(4):409-21.
4. Ross R. Atherosclerosis--an inflammatory disease. N Engl J Med. 1999 Jan
14;340(2):115-26.
5. Kuivaniemi H, Platsoucas CD, Tilson MD, 3rd. Aortic aneurysms: an immune
disease with a strong genetic component. Circulation. 2008 Jan 15;117(2):242-52.
6. Maiellaro K, Taylor WR. The role of the adventitia in vascular inflammation.
Cardiovasc Res. 2007 Sep 1;75(4):640-8.
7. Moreno PR, Purushothaman KR, Fuster V, O'Connor WN. Intimomedial
interface damage and adventitial inflammation is increased beneath disrupted
atherosclerosis in the aorta: implications for plaque vulnerability. Circulation. 2002 May
28;105(21):2504-11.
8. Barger AC, Beeuwkes R, 3rd, Lainey LL, Silverman KJ. Hypothesis: vasa
vasorum and neovascularization of human coronary arteries. A possible role in the
pathophysiology of atherosclerosis. N Engl J Med. 1984 Jan 19;310(3):175-7.
9. Gossl M, Malyar NM, Rosol M, Beighley PE, Ritman EL. Impact of coronary
vasa vasorum functional structure on coronary vessel wall perfusion distribution. Am J
Physiol Heart Circ Physiol. 2003 Nov;285(5):H2019-26.
10. Ritman EL, Lerman A. The dynamic vasa vasorum. Cardiovasc Res. 2007 Sep
1;75(4):649-58.
11. Stefanadis C, Vlachopoulos C, Karayannacos P, Boudoulas H, Stratos C,
Filippides T, et al. Effect of vasa vasorum flow on structure and function of the aorta in
experimental animals. Circulation. 1995 May 15;91(10):2669-78.
12. Wilens SL, Malcolm JA, Vazquez JM. Experimental infarction (medial necrosis)
of the dog's aorta. Am J Pathol. 1965 Oct;47(4):695-711.
13. Wolinsky H, Glagov S. Comparison of abdominal and thoracic aortic medial
structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern. Circ Res. 1969
Dec;25(6):677-86.
85
14. Heistad DD, Marcus ML, Law EG, Armstrong ML, Ehrhardt JC, Abboud FM.
Regulation of blood flow to the aortic media in dogs. J Clin Invest. 1978 Jul;62(1):133-
40.
15. Angouras D, Sokolis DP, Dosios T, Kostomitsopoulos N, Boudoulas H, Skalkeas
G, et al. Effect of impaired vasa vasorum flow on the structure and mechanics of the
thoracic aorta: implications for the pathogenesis of aortic dissection. Eur J Cardiothorac
Surg. 2000 Apr;17(4):468-73.
86
ARTIGO ORIGINAL EM INGLÊS
87
ARTIGO ORIGINAL EM INGLÊS
Fagundes A¹, Pereira AH
2
,Corrêa, RK
3
, De Oliveira, MT
4
, Rodriguez R
5
.
Histological alterations secondary to interruption of the vasa vasorum
in the descending aorta: implications for the pathogenesis of aortic
dissection.
1
Vascular Surgeon, on the Master’s Degree Program of the Medical Postgraduate
Program: Surgery, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
2
Assistant Professor - Vascular Surgery , Hospital de Clínicas de Porto Alegre,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
3
Veterinary Doctor, Resident in Surgery at the Hospital Veterinário –Universidade de
Passo Fundo.
4
Veterinary Doctor, Resident in Anesthesiology-Hospital Veterinário –Universidade de
Passo Fundo.
5
Medical Pathologist at the Passo Fundo Institute of Pathology and Assistant Professor
of Pathology at the Universidade de Passo Fundo.
88
1. Introduction:
Aortic dissection is the most devastating catastrophe among cardiovascular
diseases, but the mechanism by which the dissection occurs is not fully
understood. There are several factors to be considered such as hemodynamic disorders
and factors related to mechanical and geometrical properties of the aorta (1). The Vasa
Vasorum (VV) have an important role in various diseases because insufficient blood
flow through the aortic wall is involved in the pathophysiology of atherosclerosis and
may contribute to necrosis of the aortic media. This study aims to demonstrate, the
histological alterations that occur in the aortic wall over time, after the interruption of
blood flow through the VV in the descending aorta in a porcine model.
The VV are small arteries that penetrate the arterial wall both from the luminal
surface (vasa vasorum internae) and by the adventitia (vasa vasorum externae). The VV
from the adventitia branch into smaller vessels that supply the outer layers of the tunica
media (2, 3).
2. Material and Methods:
The experiment was conducted with eight young female Landrace-Large White
pigs, with a mean age of 8 weeks, weighing on average 25 kg (21 - 27 kg). One animal
was excluded from the analysis due to death secondary to rupture of the thoracic aorta
and hypovolemic shock during removal of the adventitia of the descending aorta. The
seven remaining animals were divided into four groups accordingly with the timing of
89
euthanasia: two weeks after lesion (three animals), four weeks (2 animals), 6 weeks(one
animal) and eight weeks (1 animal).
The experiment was approved by the ethics committee of the Federal University
of Rio Grande do Sul (UFRGS) and the Hospital de Clinicas de Porto Alegre (HCPA).
2.1 Surgical technique:
The pigs were pre medicated with Acepran (0.1mg/Kg), midazolam (0.3 mg / kg)
and morphine (0.5 mg / kg). Venous access was obtained in the marginal vein of the ear
for administration of medication and fluids. The animals were pre-oxygenated for 5
minutes before induction of anesthesia with propofol (1mg/kg). They were then
ventilated with oxygen via endotracheal intubation. General anesthesia was maintained
by the infusion of propofol (0.8 mg / kg / min) and monitored by means of
electrocardiogram and oximetry. A left lateral thoracic incision was made into the left
6th intercostal space, and the pleural cavity was entered. After dissection of the mid
portion of the descending thoracic aorta, the adventitia was removed for 5 cms and the
intercostal arteries ligated. After removal of the adventitia, the aorta was wrapped with
bovine pericardium. (Figure 01). A drain with continuous aspiration was put into place
before closure of the chest wall.
2.2 Histological analysis:
Euthanasia was performed with the animal anesthetized according to the
previously above protocol. After euthanasia, the aortic segment wrapped in pericardium
was removed together with about 5 cm of the proximal and distal aorta. The piece was
then immersed in 10% buffered formalin and sent to the pathology laboratory. Next, a
90
slice of each segment (proximal, middle and distal) of the aortas was stained with
hematoxylin and eosin (HE) and Weigert - Van Gieson (to highlight collagen and elastic
fibers).
The stained slides were analyzed using a PL-A662 Pixelink camera coupled to
Axiothotz Zeiss lens with 25x, 50x and 100x magnification. Assessment of the
histological parameters and morphometric measurement of the histological sections were
performed by a pathologist with expertise in arterial pathology and blinded to the
selected groups.
3. Results:
During the removal of the aorta we observed an intense fibrotic sheath around the
injured segment, but thanks to the use of the bovine pericardium there was little
adherence to adjacent tissues.
After two weeks, subendothelial fibrosis was observed but the internal elastic
lamina was preserved, as were the inner 2/3 of the media. There was a slight cellular
breakdown in the outer 1/3 of the media with some lymphocytes and neutrophils. In
addition, foci of angiogenesis were identified in the outer 1/3 of the media.
In animals sacrificed after four weeks, the subendothelial fibrosis with internal
elastic lamina remained unchanged and the inner 1/3 of the tunica media was still
preserved. There was structural breakdown of elastic and collagen fibers in the outer 2/3
of the tunica media. Lymphocyte and neutrophil infiltration and foci of angiogenesis
were observed in the outer 2/3 of the media (Figure 02).
91
After six weeks, the following findings were identified: diffuse foci of necrosis
of the aortic wall with subendothelial fibrosis. Regarding inflammation, there was
lymphocytic histiocytic and neutrophilic infiltration with necrosis throughout all the
tunica media. Foci of angiogenesis were observed throughout the tunica media and in the
subendothelial portion.
Finally, after eight weeks, there was fibrosis of the entire wall of the aorta with
disruption of the internal elastic lamina. We observed an area of moderate inflammation
near the endothelium. In relation to angiogenesis, foci were observed throughout the
tunica media and in subendothelial portion (Figure 03).
In summary, we observed a progressive increase in the degree of injury, which
started in the outer portion of the media and progressed toward the inner layers with
time.
4. Discussion:
Vascular inflammation is a complex process that involves migration,
extravasation and local activation of mononuclear leukocytes in the vessel wall (4). The
cellular infiltrate of macrophages and lymphocytes represents the major cell types in
human aneurysms and are located mainly in the tunica adventitia (5). Besides leukocyte
infiltration and cytokine production in adventitial layer is highly reactive in the
formation of aneurysms, which identifies a marked proliferation of fibroblasts. It is
believed that the adventitial layer has a key role in the genesis and maintenance of
vascular inflammation seen in aneurysms and atherosclerotic vascular disease (6, 7).
92
The three-dimensional study of VV was made possible by micro-computed
tomography studies (8, 9), as well as better understanding of the anatomy and
distribution by micro-arteriography . The adventitial VV connect to each other by means
of a plexus, but behave like terminal arteries. Embolization of VV reduces the density of
these vessels at that point and increases the number of branches in areas previously less
irrigated (10). This feature may impact the spatial distribution of perfusion and drainage
of the arterial wall.
The mechanism by which the dissection occurs is not yet fully understood. There
are several factors to be considered, such as hemodynamic disorders and factors related
to the mechanical and geometrical properties of the aorta (anisotropy and the structural
organization of the aortic wall (1).
There are two main mechanical factors that have influence in aortic dissection:
anisotropy (the variation in pressure at different points of the aortic wall) and the
structural organization of normal aorta wall that, is composed of different layers, i.e., the
wall is not homogeneous.
Anisotropy with subsequent disruption of layers in the aortic wall is the main
mechanism of aortic dissection. The immediate consequence of this anisotropy is
modification of local stress in the aortic wall that is more intense on the media.. The
entry injury commonly occurs at the interface of layers, especially if there is loss of
structural integrity at that point. The elastic properties of the aortic wall are determined
mainly by the components of the aortic media. The elastin-collagen ratio, smooth muscle
cells, the composition of the extracellular matrix, as well as wall thickening , all play an
important role in the elastic properties of the aortic wall.
93
Based on these mechanical principles of the aortic wall, Stefanadis et al (11),
developed an experimental model of ischemia of the arterial wall by the interruption of
the VV, removing the periaortic fat from the ascending aorta of dogs, and assessed the
changes in elasticity of the aortic wall. This study, which evaluated the changes with two
weeks of ischemia, showed a decrease in the elasticity of the aortic wall, necrosis of the
tunica media accompanied by disarrangement and fragmentation of elastic fibers and of
the ratio of collagen to elastin. These results confirm findings from previous studies (12,
13). Previous investigations also suggest that the decreased blood flow in the aortic wall
during a hypertensive crisis may contribute to necrosis of the tunica media in the aortic
(14). Stefanadis et al (11) also demonstrated, besides the breakdown of collagen and
elastin fibers, an increase in the stiffness of the ascending aorta in dogs after 2 weeks of
removal of the VV. These results were confirmed by the study of Angouras et al (15),
who studied the morphological alterations secondary to interruption of VV of the
descending thoracic aorta in pigs. After two weeks, ischemia of the aortic wall led to
morphological alterations in the content of collagen and elastin in the outer 1/3 of the
media, resulting in stiffening in this region. In this latter study, a non porous and inert
material (polyvinyl chloride) was used to cover the injured segment of the aorta in
order to avoid neovascularization through adjacent tissues. In our study, we chose to rap
the aorta with bovine pericardium, because it is a more biocompatible and still non
porous graft.
In our study, to better analyze elastic and collagen fibers we used the. Weigert -
van Gieson method. Elastic fibers are stained in black by Weigert’s stain (basic fuchsine
/ resorcinol), and collagen fibers in red by van Gieson’s stain (acid fuchsine). The
background tissue, regardless of type, is stained yellow by the picric acid, which serves
as the background color. Nuclei are stained in red by Weigert’s iron hematoxylin.
94
Unlike the findings reported in the study by Angouras et al (15) and Stefanadis et
al (11), our study demonstrated the presence of subendothelial fibrosis with a mild
inflammatory infiltrate of lymphocytes and neutrophils at the outermost part of the
media, as well as sparse foci of angiogenesis in the outer layer, since 2 weeks after
injury.
In our study, the histological alterations that occur in the aortic wall in a longer
term were demonstrated. To our knowledge no other study has evaluated the ischemic
alterations in the aortic wall beyond 2 weeks of ischemia. We could see that the
interruption of blood flow through the VV in the aortic wall led to structural
disarrangement with loss of elastic fibers in the tunica media that began in the outer
portions (two weeks) and that, over time (4, 6 and 8 weeks), the ischemic insult led to a
progressive disarrangement of the inner layers of the arterial tunica media, until there
was complete laceration of the internal elastic lamina and fibrosis of the entire wall of
the aorta, with almost complete destruction of elastic fibers. Probably the role of the VV
internae (from the luminal surface) in irrigating the inner 1/3 of the media is less
important than was expected.
5. Conclusion:
Our study confirms that the ischemia induced by complete interruption of blood
flow through the VV leads to degeneration of the media, determining loss of normal
structure of the aortic wall that is variable in its location, intensity and shape, depending
on the length and duration of the ischemic insult. In this study, we observed that
subendothelial fibrosis had already appeared at two weeks and persisted relatively
unchanged until eighth weeks after removal of VV. Vascular neoformation in the wall,
95
represented by angiogenesis, occurred from the second week and progressively
increased over time .The mechanism behind this proliferation of neo-vessels is not clear,
but it certainly does not originate from the periaortic tissues that were isolated by the
bovine pericardium.
In summary, we studied the histological changes caused by the interruption of the
VV of the descending aorta in pigs from the second week of the injury until the
occurrence of complete fibrosis of the wall at eight weeks. This study may contribute to
a better understanding of the role of VV in the degeneration of the aortic wall and the
mechanisms involved in aortic dissection.
Figure 01. Descending thoracic aorta after removal of the adventitia and being
covered by bovine pericardium.
96
HE 50X
2 weeks
Endothelium
Slight cellular breakdown in the outer 1/3 of the media
Lymphocytes and neutrophils
Weigert – 50X
Subendothelial fibrosis
There was a slight cellular breakdown in the outer 1/3 of the media
Internal elastic lamina remained unchanged
2 weeks
HE – 100X
4 weeks
Angiogenesis
Lymphocyte and neutrophil infiltration
Outer
Internal
Weigert – 100X
4 weeks
There was a slight cellular breakdown in the outer 2/3 of the media
Subendothelial fibrosis
Figure 02. Upper left and right: after two weeks there was subendothelial
fibrosis and preservation of the internal elastic lamina and of the inner 2/3 of the
media. Foci of angiogenesis were identified in the outer 1/3 of the media. Weigert - Van
Gieson staining (top right) highlights collagen and elastic fibers disruption in the outer
1/3 of the media. Bottom left and right: findings after four weeks with subendothelial
fibrosis and breakdown of elastic and collagen fibers in the outer 2/3 of the tunica media.
97
Weigert – 100X
6 weeks
Necrosis of the aortic wall with subendothelial fibrosis
Internal
Outer
HE – 100X
6 weeks
Angiogenesis were observed in the subendothelial portion
Endothelium
Weigert – 25X
8 weeks
Fibrosis of the entire wall of the aorta with disruption of the internal elastic lamina
Endothelium
Weigert – 100X
8 weeks
Endothelium
Fibrosis of the entire wall of the aorta with disruption of the internal elastic lamina
Figure 03. Upper left and right: findings after six weeks. Diffuse foci of
necrosis of the aortic wall with subendothelial fibrosis. Lymphocytic, histiocytic and
neutrophilic infiltration with necrosis throughout all the tunica media. Foci of
angiogenesis were observed throughout the tunica media and in the subendothelial
portion. Bottom left and right: findings after eight weeks. Fibrosis of the entire wall,
with disruption of the internal elastic lamina.
98
References
1. Rajagopal K, Bridges C, Rajagopal KR. Towards an understanding of the
mechanics underlying aortic dissection. Biomech Model Mechanobiol. 2007
Sep;6(5):345-59.
2. Okuyama K, Yaginuma G, Takahashi T, Sasaki H, Mori S. The development of
vasa vasorum of the human aorta in various conditions. A morphometric study. Arch
Pathol Lab Med. 1988 Jul;112(7):721-5.
3. Wolinsky H, Glagov S. Nature of species differences in the medial distribution of
aortic vasa vasorum in mammals. Circ Res. 1967 Apr;20(4):409-21.
4. Ross R. Atherosclerosis--an inflammatory disease. N Engl J Med. 1999 Jan
14;340(2):115-26.
5. Kuivaniemi H, Platsoucas CD, Tilson MD, 3rd. Aortic aneurysms: an immune
disease with a strong genetic component. Circulation. 2008 Jan 15;117(2):242-52.
6. Maiellaro K, Taylor WR. The role of the adventitia in vascular inflammation.
Cardiovasc Res. 2007 Sep 1;75(4):640-8.
7. Moreno PR, Purushothaman KR, Fuster V, O'Connor WN. Intimomedial
interface damage and adventitial inflammation is increased beneath disrupted
atherosclerosis in the aorta: implications for plaque vulnerability. Circulation. 2002 May
28;105(21):2504-11.
8. Barger AC, Beeuwkes R, 3rd, Lainey LL, Silverman KJ. Hypothesis: vasa
vasorum and neovascularization of human coronary arteries. A possible role in the
pathophysiology of atherosclerosis. N Engl J Med. 1984 Jan 19;310(3):175-7.
9. Gossl M, Malyar NM, Rosol M, Beighley PE, Ritman EL. Impact of coronary
vasa vasorum functional structure on coronary vessel wall perfusion distribution. Am J
Physiol Heart Circ Physiol. 2003 Nov;285(5):H2019-26.
10. Ritman EL, Lerman A. The dynamic vasa vasorum. Cardiovasc Res. 2007 Sep
1;75(4):649-58.
11. Stefanadis C, Vlachopoulos C, Karayannacos P, Boudoulas H, Stratos C,
Filippides T, et al. Effect of vasa vasorum flow on structure and function of the aorta in
experimental animals. Circulation. 1995 May 15;91(10):2669-78.
12. Wilens SL, Malcolm JA, Vazquez JM. Experimental infarction (medial necrosis)
of the dog's aorta. Am J Pathol. 1965 Oct;47(4):695-711.
13. Wolinsky H, Glagov S. Comparison of abdominal and thoracic aortic medial
structure in mammals. Deviation of man from the usual pattern. Circ Res. 1969
Dec;25(6):677-86.
99
14. Heistad DD, Marcus ML, Law EG, Armstrong ML, Ehrhardt JC, Abboud FM.
Regulation of blood flow to the aortic media in dogs. J Clin Invest. 1978 Jul;62(1):133-
40.
15. Angouras D, Sokolis DP, Dosios T, Kostomitsopoulos N, Boudoulas H, Skalkeas
G, et al. Effect of impaired vasa vasorum flow on the structure and mechanics of the
thoracic aorta: implications for the pathogenesis of aortic dissection. Eur J Cardiothorac
Surg. 2000 Apr;17(4):468-73.
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