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editorial
. 2022 Nov 23;119(6):921–922. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20220763
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Refinando o Risco Cardiovascular: Olhando Abaixo da Superfície do Cálcio

Editors: Nick S Nurmohamed1,2,3, Catherine Cantlay1, Alfateh Sidahmed1, Andrew D Choi1,
PMCID: PMC9814812  PMID: 36541986

A doença cardiovascular aterosclerótica (DCVA) é uma doença sistêmica iniciada por um influxo endotelial de partículas lipídicas, incluindo lipoproteínas de baixa densidade (LDL), com subsequente ativação endotelial via recrutamento local de células inflamatórias.1 Esse processo local– desencadeado pela exposição determinada pela idade a fatores de risco da DCVA genéticos, ambientais e de estilo de vida– é o primeiro passo de um processo que levará a um estado inflamatório sistêmico crônico e de baixo grau.2 A exposição prolongada do endotélio aos fatores de risco DCVA e este estado inflamatório aumentará o número de placas vulneráveis e pode eventualmente levar à ruptura da placa resultando em eventos DCVA.

Vários esforços têm se concentrado em medir a inflamação sistêmica e endotelial. Ridker et al. mostraram que os níveis de proteína C-reativa (PCR) foram positivamente associados a eventos futuros de DCVA.3 Ensaios subsequentes, incluindo a justificativa para o uso de estatinas na prevenção: um ensaio de intervenção avaliando a rosuvastatina (JUPITER), provaram a existência de um importante componente de inflamação residual segmentável (posteriormente denominado inflamassoma NLRP3) através do tratamento com rosuvastatina.4 Na imagem, os pesquisadores do Framingham Heart Study foram os primeiros a mostrar que os volumes de gordura pericárdica e visceral de tomografias computadorizadas sem contraste estavam associados a níveis aumentados de marcadores inflamatórios como PCR e IL-6 como fatores de risco independentes para DCVA.5 Usando angiografia por TC coronária (ATCC), descobriu-se que a medição da densidade do tecido adiposo pericoronário (DTAP) - semelhante à inflamação da gordura perivascular - forneceu valor discriminatório adicional para prever eventos de DCVA, independentemente das características da placa inflamatória de alto risco.6

Nesta edição de Arquivos de Brasileiros de Cardiologia, Martins et al. testaram a relação entre volume de gordura epicárdica, função endotelial e cálcio da artéria coronária (CAC) em 470 participantes do Estudo Longitudinal de Saúde do Adulto (ELSA-Brasil) que realizaram tomografia computadorizada sem contraste.7 O volume de gordura epicárdica foi avaliado usando um método totalmente automático e validado antes da calibração manual usando o MeVisLab,8 enquanto a função endotelial foi avaliada por tonometria de artéria periférica. Em uma coorte relativamente jovem com idade média de 55 anos, os autores descobriram que o volume de gordura epicárdica estava associado a múltiplos fatores de risco, incluindo idade avançada, sexo masculino, circunferência da cintura e triglicerídeos. O principal achado deste estudo foi que o volume de gordura epicárdica não foi associado com CAC, mas com disfunção endotelial em análises multivariáveis.

Esses achados, exclusivos da coorte brasileira estudada, contribuem de forma incremental para o entendimento de que os depósitos de tecido adiposo extravascular (pericárdico) e a inflamação estão associados à disfunção endotelial intravascular e à inflamação. Em particular, a ausência de uma relação profunda com CAC, que também foi observada em vários outros estudos,9 sugere vias distintas de risco aterosclerótico e fundamenta a necessidade de olhar além do escore de cálcio da artéria coronária do paciente, que representa um marcador de placa estável. A pontuação CAC fornece uma estimativa aproximada da quantidade total de placa presente; ao contrário da ATCC, ela não pode detectar a carga de placas não calcificadas nem distinguir a placa vulnerável das lesões calcificadas de maior densidade e menor risco, que podem representar a estabilidade da placa do tratamento.10,11

Identificar disfunção endotelial e doença microvascular por meio de imagens sem contraste é uma estratégia atraente, principalmente em regiões onde os métodos não invasivos mais recentes não estão disponíveis. Tais métodos para medir a disfunção endotelial intravascular incluem tomografia por emissão de pósitrons de estresse (TEP) para medir quantitativamente o fluxo sanguíneo miocárdico e ressonância magnética cardiovascular (RMC) com gadolínio para medir o índice de reserva de perfusão miocárdica.12 Na ausência dessas técnicas, bem como da DTAP derivada da ATCC, a medição do volume de gordura epicárdica a partir de imagens de TC sem contraste pode fornecer informações adicionais de estratificação de risco importantes sobre inflamação endotelial, disfunção e presença de placa vulnerável, além de analisar apenas CAC.13

Os autores estão de parabéns pelo estudo realizado. É importante reconhecer, no entanto, as evidentes limitações do trabalho. Primeiro, dada a população de estudo relativamente jovem, 56% dos pacientes neste estudo não apresentavam cálcio nas artérias coronárias, questionando o poder da análise para excluir uma relação entre o volume de gordura epicárdica e o cálcio nas artérias coronárias. Em contraste com a análise multivariada ajustada para vários fatores de risco DCVA, a análise univariada do presente estudo mostrou que pacientes com volume de gordura epicárdico acima da mediana apresentaram mais CAC. Embora as evidências disponíveis sejam conflitantes, parece haver pelo menos uma associação modesta entre o volume de gordura epicárdica e o escore de cálcio da artéria coronária em estudos maiores.14 Ainda assim, quando adicionado a um escore de risco composto por CAC, o volume de gordura epicárdica melhorou significativamente a predição de doença arterial coronariana obstrutiva; em um estudo de Zhou et al. em 5.743 pacientes, confirmando o potencial do volume de gordura epicárdica além da pontuação CAC.13 Em segundo lugar, o método de tonometria arterial periférica usado neste estudo é uma medida substituta da (dis)função endotelial – em oposição ao padrão-ouro de vasorreatividade coronariana após acetilcolina intracoronária – e também é afetado por fatores externos, como a ativação do sistema nervoso autônomo.15 Portanto, permanece desconhecido se as alterações observadas na razão da tonometria da artéria periférica refletem disfunção endotelial ou apenas aumento do tônus simpático em pacientes de alto risco. Por fim, o estudo não correlaciona o volume de gordura epicárdica aos desfechos clínicos. Coletivamente, dadas as limitações e a pequena coorte, o estudo deve ser interpretado como promissor, intrigante, mas gerador de hipóteses.

Em resumo, a aterosclerose é uma doença sistêmica, multifatorial e complexa, cujas características não podem ser capturadas em uma única métrica. Seja usando imagens com contraste ou sem contraste, deve-se olhar abaixo da superfície do cálcio - identificando inflamação e disfunção endotelial resultando em componentes de placa de alto risco não calcificados - para aumentar a precisão na estratificação de risco de DCVA.

Footnotes

Minieditorial referente ao artigo: Volume de Gordura Epicárdica está Associada com Disfunção Endotelial, mas Não com Calcificação Coronariana: Do ELSA-Brasil

Referências

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Arq Bras Cardiol. 2022 Nov 23;119(6):921–922. [Article in English]

Refining Cardiovascular Risk: Looking Beneath the Calcium Surface

Editors: Nick S Nurmohamed1,2,3, Catherine Cantlay1, Alfateh Sidahmed1, Andrew D Choi1,

Atherosclerotic cardiovascular disease (ASCVD) is a systemic disease initiated by an endothelial influx of lipid particles, including low-density lipoproteins (LDL), with subsequent endothelial activation via local recruitment of inflammatory cells.1 This local process – elicited by age-determined exposure to genetic, environmental, and lifestyle ASCVD risk factors – is the first step of a process that will lead to a chronic, low-grade systemic inflammatory state.2 Prolonged exposure of the endothelium to ASCVD risk factors and this inflammatory state will increase the number of vulnerable plaques and may eventually lead to plaque rupture resulting in ASCVD events.

Multiple efforts have focused on measuring systemic and endothelial inflammation. Ridker et al. showed that C-reactive protein (CRP) levels were positively associated with future ASCVD events.3 Subsequent trials, including the Justification for the Use of Statins in Prevention: an Intervention Trial Evaluating Rosuvastatin (JUPITER), proved the existence of a targetable, important residual inflammation component (later denoted as the NLRP3 inflammasome) through treatment with rosuvastatin.4 On the imaging side, investigators from the Framingham Heart Study, were the first to show that pericardial and visceral fat volumes from non-contrast CT scans were associated with increased levels of inflammatory markers such as CRP and IL-6 as independent risk factors for ASCVD.5 Using coronary CT angiography (CCTA), it was discovered that measurement of pericoronary adipose tissue (PCAT) density – resembling perivascular fat inflammation – provided additional discriminatory value for predicting ASCVD events, independent from inflammatory high-risk plaque features.6

In this issue of Arquivos de Brasileiros de Cardiologia, Martins and colleagues tested the relation between epicardial fat volume, endothelial function and coronary artery calcium (CAC) among 470 participants from the Brazilian Longitudinal Study of Adult Health (ELSA-Brasil) who underwent non-contrast CT imaging.7 Epicardial fat volume was assessed using a fully automatic, validated method before manual calibration using MeVisLab,8 while the endothelial function was assessed using peripheral artery tonometry. In a relatively young cohort with a mean age of 55, the authors found that epicardial fat volume was associated with multiple risk factors, including older age, male sex, waist circumference and triglycerides. The main finding of this study was that epicardial fat volume was not associated with CAC but with endothelial dysfunction in multivariable analyses.

These findings, unique to the studied Brazilian cohort, add incrementally to an understanding that extravascular (pericardial) adipose tissue deposits and inflammation are associated with intravascular endothelial dysfunction and inflammation. In particular, the absence of a profound relationship with CAC, which was also observed in several other studies,9 suggests distinct pathways of atherosclerotic risk and underlies the need to look beyond the patient’s coronary artery calcium score alone, which represents a marker of stable plaque. CAC scoring provides a rough estimate of the amount of total plaque present; unlike CCTA, it cannot detect non-calcified plaque burden nor distinguish vulnerable plaque from the highest density, lower risk calcified lesions, which may represent plaque stability from treatment.10,11

Identifying endothelial dysfunction and microvascular disease through non-contrast imaging is an attractive strategy, particularly in regions where newer non-invasive methods are unavailable. Such methods to measure intravascular endothelial dysfunction include stress positron emission tomography (PET) to quantitatively measure myocardial blood flow and gadolinium-enhanced cardiovascular magnetic resonance (CMR) imaging to measure the myocardial perfusion reserve index.12 in the absence of these techniques as well as the CCTA-derived PCAT, measurement of epicardial fat volume from non-contrast CT imaging could provide important additive risk-stratifying information on endothelial inflammation, dysfunction, and presence of vulnerable plaque beyond solely analyzing CAC.13

The authors are to be congratulated on the performed study. It is important to recognize, however, the evident limitations of the work. First, given the relatively young study population, 56% of patients in this study had no coronary artery calcium present, questioning the power of the analysis to exclude a relationship between epicardial fat volume and coronary artery calcium. In contrast to the multivariate analysis adjusted for several ASCVD risk factors, the univariate analysis of the current study showed that patients with above-median epicardial fat volume did have more CAC. Although the available evidence is conflicting, there seems to be at least a modest association between epicardial fat volume and coronary artery calcium score in larger studies.14 Still, when added to a risk score comprising CAC, epicardial fat volume significantly improved the prediction of obstructive coronary artery disease; in a study by Zhou et al. in 5743 patients, confirming the potential of epicardial fat volume beyond CAC scoring.13 Second, the peripheral arterial tonometry method used in this study is a surrogate measure of endothelial (dys)function – as opposed to the gold standard of coronary vasoreactivity after intracoronary acetylcholine – and is also affected by external factors such as autonomic nervous system activation.15 Therefore, it remains unknown whether the observed changes in peripheral artery tonometry ratio reflect endothelial dysfunction or merely increased sympathetic tonus in high-risk patients. Finally, the study does not correlate epicardial fat volume to clinical outcomes. Collectively, given the limitations and small cohort, the study should be interpreted as promising, intriguing, but hypothesis-generating.

In summary, atherosclerosis is a systemic, multifactorial, complex disease whose characteristics cannot be captured in a single metric. Whether using contrast or non-contrast imaging, one must look beneath the calcium surface - identifying endothelial inflammation and dysfunction resulting in non-calcified high-risk plaque components - to enhance precision in ASCVD risk stratification.

Footnotes

Short Editorial related to the article: Epicardial Fat Volume Is Associated with Endothelial Dysfunction, but not with Coronary Calcification: From the Brazilian Longitudinal Study of Adult Health (ELSA-Brasil)


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