Atherosklerotische Plaquebildung und Progression

Atherosklerotische Plaque bildet sich durch die Retention von Lipiden in der Arterienwand, zusammen mit endothelialer Dysfunktion und einer chronischen Entzündungsreaktion. Über Jahre hinweg entwickelt sie sich von frühen Fettstreifen zu reifen, fibrösen und manchmal kalzifizierten Läsionen, wobei ihre Zusammensetzung – und nicht nur ihre Größe – bestimmt, wie stabil oder rupturanfällig sie wird.

Definition

Die Bildung atherosklerotischer Plaque ist die progressive Akkumulation von Lipiden, Entzündungszellen, glatten Muskelzellen und extrazellulärer Matrix in der arteriellen Intima, die Läsionen hervorruft, welche das Lumen verengen und ruptur- oder erosionsanfällig werden können.

Scope

Dieses Thema behandelt die Atherogenese als biologischen Prozess: Lipideintritt und -modifikation, endotheliale Aktivierung, Monozytenrekrutierung und Schaumzellbildung, Migration glatter Muskelzellen und Synthese der fibrösen Kappe sowie die Merkmale, die stabile von vulnerabler Plaque unterscheiden. Es handelt sich um einen mechanistischen, nicht-klinischen Eintrag, der die Grundlage für den Rest des Bereichs der koronaren Herzkrankheit bildet.

Key concepts

• Endotheliale Dysfunktion und Aktivierung
• LDL-Retention und oxidative Modifikation
• Monozytenrekrutierung und Schaumzellbildung
• Fettstreifen
• Migration glatter Muskelzellen und fibröse Kappe
• Nekrotischer Lipidkern
• Vulnerable (rupturanfällige) versus stabile Plaque
• Kalzifizierung und positives Remodeling

Key theories

Response-to-Injury / Entzündungshypothese

Atherosklerose wird als chronische Entzündungsreaktion auf endotheliale Verletzung und Dysfunktion verstanden, bei der retinierte und modifizierte Lipoproteine die Rekrutierung von Leukozyten und einen sich selbst erhaltenden Entzündungsprozess innerhalb der Arterienwand auslösen, anstatt ein passives Lipidspeicherphänomen zu sein.

Mechanisms

Plaque beginnt dort, wo gestörte Strömung und Risikofaktoren eine endotheliale Dysfunktion verursachen, die es Lipoproteinen niedriger Dichte ermöglicht, in die Intima einzudringen und dort retiniert zu werden, wo sie oxidativ modifiziert werden. Modifizierte Lipoproteine und Adhäsionsmoleküle rekrutieren Monozyten, die zu Makrophagen werden und Lipide aufnehmen, um Schaumzellen zu bilden, die zelluläre Grundlage des Fettstreifens. Glatte Muskelzellen wandern aus der Media und synthetisieren extrazelluläre Matrix, wodurch eine fibröse Kappe über einem wachsenden Lipid- und nekrotischen Kern gebildet wird. Anhaltende Entzündung, Matrixdegradation und Kappenverdünnung führen zu einer vulnerablen Plaque, deren Ruptur eine Thrombose auslösen kann. Das Plaquewachstum wird von Remodeling und, bei fortgeschrittenen Läsionen, von Kalzifizierung begleitet.

Clinical relevance

Die Plaquebiologie erklärt, warum die koronare Herzkrankheit sowohl eine chronische als auch eine episodische Erkrankung ist und warum die Läsionszusammensetzung, nicht nur der Grad der Stenose, das Risiko akuter Ereignisse bestimmt. Dieser Eintrag beschreibt Mechanismen zu Bildungszwecken und behandelt nicht die Diagnose, Bildgebungsschwellenwerte oder die Behandlung einzelner Patienten.

Epidemiology

Atherosklerose ist bei älteren Erwachsenen in vielen Populationen nahezu universell und beginnt Jahrzehnte vor der klinischen Erkrankung, wobei das Fortschreiten stark von Lipidspiegeln, Rauchen, Hypertonie, Diabetes und Entzündungen beeinflusst wird.

History

Pathologen des 19. Jahrhunderts fassten Atherosklerose weitgehend als Lipidinkrustation und Thrombose auf. Bis zum späten 20. Jahrhundert wurde sie durch das Response-to-Injury-Konzept und die zunehmende Zellbiologie als entzündliche Erkrankung der Arterienwand neu definiert, und die Erkenntnis der vulnerablen Plaque verlagerte die Aufmerksamkeit von der alleinigen Lumeneinengung auf die Plaquezusammensetzung und -stabilität.

Debates

Was macht eine Plaque rupturanfällig?

Die Forschung hat dünnwandige Fibroatherome mit einem großen nekrotischen Kern und aktiver Entzündung als klassische vulnerable Läsionen hervorgehoben, doch viele Infarkte entstehen eher durch Plaqueerosion als durch Ruptur, und die prospektive Identifizierung, welche Plaques Ereignisse verursachen werden, bleibt schwierig.

Key figures

• Russell Ross
• Peter Libby
• Goran K. Hansson
• Michael A. Gimbrone

Seminal works

• ross-1999
• hansson-2005
• libby-2019

Frequently asked questions

Verursacht die größte Plaque die meisten Herzinfarkte?

Nicht unbedingt. Viele akute Ereignisse entstehen aus Plaques, die nicht am stärksten stenosierend sind; die Zusammensetzung und Stabilität einer Plaque – wie eine dünne fibröse Kappe über einem großen Lipidkern – sind wichtige Determinanten des Rupturrisikos.

Warum wird Atherosklerose als entzündliche Erkrankung bezeichnet?

Weil Immunzellen und entzündliche Signalwege in jeder Phase der Plaqueentwicklung zentral sind, von der Rekrutierung von Monozyten in die frühe Läsion bis zur Kappenverdünnung, die einer Ruptur vorausgeht, anstatt dass die Läsion lediglich eine passive Fettablagerung ist.