Rassenunterschiede bei der Atherosklerose der Brustaorta bei ischämischen Schlaganfallpatienten

Es ist mittlerweile bekannt, dass die atherosklerotische Erkrankung (Atherom) der Brustaorta ein starker und unabhängiger Risikofaktor für einen ischämischen Schlaganfall ist.1 Die Dicke des Atheroms und seine Morphologie (hervorstehende, ulzerierte, verkalkte oder bewegliche Plaque) hängen beide stark mit einem erhöhten Risiko für einen ischämischen Schlaganfall zusammen.2,3 Plaques >mit einer Dicke von 4 mm gelten als sehr risikoreich.1,3-5 Somit ist die Belastung durch atherosklerotische Erkrankungen direkt mit dem Anstieg des Risikos für ischämischen Schlaganfall verbunden.1 Die meisten Studien, die nach atherosklerotischen Erkrankungen der Aorta und ihrer Assoziation mit ischämischem Schlaganfall suchten, wurden bei Weißen oder in kleinen Gruppen schwarzer Patienten durchgeführt, was es schwierig macht, die Belastung bestehender Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall zwischen den 2 Gruppen zu bewerten und zu vergleichen. Es wurde auch vorgeschlagen, dass signifikante Unterschiede in der Morphologie und Verteilung von atherosklerotischen Erkrankungen zwischen amerikanischen Weißen und Schwarzen bestehen. Viele kleinere Studien haben die Unterschiede in der intrakraniellen und extrakraniellen Verteilung der atherosklerotischen Erkrankung zwischen den 2 Gruppen gezeigt.6-10 Es wurde noch nie eine Studie durchgeführt, um den quantitativen Unterschied bei atherosklerotischen Erkrankungen, insbesondere der Brustaorta, zwischen Schwarzen und Weißen mit ischämischem Schlaganfall zu vergleichen.Unsere Studie war ein Versuch, die Prävalenz, Dicke und Belastung der atherosklerotischen Plaque der Brustaorta in einer großen Population von ischämischen Schlaganfallpatienten objektiv zu bewerten und die Unterschiede zwischen Schwarzen und Weißen zu vergleichen. Diese Studie war einzigartig wegen ihrer großen Mischung aus schwarzen und weißen Populationen aus der Südostregion, dem Schlaganfallgürtel, wo die Inzidenz von Schlaganfällen ≈ 10% höher ist als im Rest der Vereinigten Staaten. Um die objektivste Bewertung zu erhalten, verwendeten wir die Goldstandardtechnik, die transösophageale Echokardiographie (TEE), um das Vorhandensein, die Morphologie und die Belastung der Plaques aufzuzählen.2,11,12 Wir haben auch die klinischen Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall verglichen, wie sie von der American Heart Association zwischen Schwarzen und Weißen in derselben Population identifiziert wurden.

Methoden

Dies war eine retrospektive Studie von ischämischen Schlaganfallpatienten, die in das Krankenhaus der University of Alabama in Birmingham (UAB) aufgenommen wurden. Die Prävalenz ischämischer Schlaganfallrisikofaktoren und die objektive Bewertung der atherosklerotischen Erkrankung der Brustaorta wurden untersucht und zwischen amerikanischen Schwarzen und Weißen verglichen.

Studienpopulation

Alle Patienten wurden zwischen Juli 1995 und Dezember 1999 mit der Diagnose eines kürzlich aufgetretenen ischämischen Schlaganfalls im UAB-Krankenhaus hospitalisiert. Die Diagnose eines Schlaganfalls basierte auf der klinischen Darstellung eines neu auftretenden neurologischen Defizits über 24 Stunden hinaus und neurologischer Bildgebung wie kranialer CT-Bildgebung, MRT des Gehirns oder beidem. Alle Patienten hatten eine Anamnese und körperliche Untersuchung und wurden einem TEE unterzogen, um jede kardiale Ursache eines ischämischen Schlaganfalls innerhalb von 10 Tagen nach der Erstpräsentation zu bewerten.

Datenerfassung

Ein erfahrener Arzt mit standardisierten Datenerfassungsformularen abstrahierte Krankenakten aller Teilnehmer. Während der Überprüfung wurden die folgenden Schlaganfallrisikofaktoren festgestellt: alter, Geschlecht, Rasse, Bluthochdruck, Rauchen, Diabetes mellitus, Hyperlipidämie, Alkoholmissbrauch, vorübergehende ischämische Attacke, Schlaganfall in der persönlichen und familiären Vorgeschichte sowie dokumentierte periphere Gefäß-, Koronararterien- und Halsschlagader.

Ein ausgebildeter Kardiologe überprüfte die Ergebnisse von 1642 Fällen nach einem standardisierten Protokoll. Von diesen wurden 89 wegen schlechter Bildgebung, unzureichender klinischer Daten oder anderer ethnischer Zugehörigkeit als American Black oder White ausgeschlossen, so dass wir 1553 Fälle hatten. Einhundert Fälle wurden zufällig aus dieser Gruppe ausgewählt und von einem anderen ausgebildeten Kardiologen überprüft, um die Vergleichbarkeit zwischen den objektiven Befunden zu bestimmen. Diese 1553 Fälle wurden als Schwarze oder Weiße gruppiert.

Definitionen

Eine atherosklerotische Plaque wurde als diskrete Protrusion der Intimaoberfläche des Gefäßes mit unterschiedlicher Morphologie und Echogenität definiert.3 Die Plaquebelastung wurde als Summe der maximalen Dicke der Plaques in jeder Region der Brustaorta definiert, nämlich der aufsteigenden Aorta, des Aortenbogens und der absteigenden Aorta. Das Vorhandensein einer komplexen Läsion (komplexe Plaque) wurde unabhängig von der maximalen Dicke und Position aufgezeichnet. Komplexe Plaques umfassen hervorstehende, ulzerierte, verkalkte und bewegliche Plaques. Ulzerierte Plaques wurden als diskrete Vertiefungen der luminalen Oberfläche des Atheroms mit einer Basisbreite und einer Mindesttiefe von mindestens 2 mm definiert.3 Koronare Herzkrankheit wurde als Vorgeschichte eines dokumentierten akuten Myokardinfarkts oder angiographischer Nachweis einer signifikanten Stenose (≥50% Lumenverengung) der Koronararterien definiert. Die Erkrankung der Halsschlagader wurde als signifikante Stenose (≥50% Lumenverengung) einer Halsschlagader in einem Angiogramm oder einer Karotis-Doppler-Ultraschalluntersuchung definiert.

Transösophageales Echokardiogramm

Im Krankenhaus wurden kommerziell erhältliche Bildgebungssysteme verwendet, während die TEE durchgeführt wurde. Der biplanare Modus wurde in 682 Fällen verwendet; der multiplanare Modus in 871 Fällen. Alle Tests wurden standardmäßig von 2 Kardiologen des UAB-Krankenhauses durchgeführt.13,14 Die Herzstrukturen und die Brustaorta wurden wie zuvor beschrieben untersucht.13-15 Jede Region der Aorta wurde auf das Vorhandensein von atherosklerotischen Plaques überprüft. Die Plaquedicke wurde als die Dicke der intimalen und medialen Schichten der Wände beurteilt, die während der Systole auf einem Standbild senkrecht gemessen wurde.16,17 Die maximale Dicke der Plaque in jeder Aortenregion wurde unabhängig von der Anzahl der Läsionen aufgezeichnet.

Statistische Analyse

Wir führten χ2-Tests durch, um die Proportionen und die Varianzanalyse zu vergleichen, um die Mittelwerte zu vergleichen. Das Odds Ratio (OR) für die Risikofaktoren für ischämische Schlaganfälle wurde sowohl mit einer 2 × 2-Kontingenztabelle als auch mit einer multivariaten logistischen Regression berechnet, wobei Alter, Geschlecht, Diabetes, Bluthochdruck, Rauchen, transitorische ischämische Anfälle, koronare Herzkrankheit, Karotiserkrankung, periphere Gefäßerkrankung, transitorische ischämische Attacke, Alkoholmissbrauch sowie Schlaganfall in der persönlichen und familiären Vorgeschichte berücksichtigt wurden. Beim Vergleich des Alters zwischen den verschiedenen Gruppen, Wir berechneten die Gesamtmittel aller Altersgruppen und verglichen sie, nachdem wir sie in verschiedene Altersgruppen geschichtet hatten. Ein κ-Index der Interobserver-Übereinstimmung wurde in zufällig zugewiesenen 100 Fällen zur Beurteilung der Vergleichbarkeit von Plaque-Dickenmessungen verwendet. Die gesamte Analyse wurde mit dem SAS-Softwarepaket durchgeführt.18

Ergebnisse

Amerikanische Schwarze machten ≈42,8% (664 Fälle) und Weiße ≈57,2% (889 Fälle) der gesamten Studienpopulation aus. Davon waren 45, 65% (709 Fälle) Männer und 54, 35% (844 Fälle) Frauen. Das Alter der Fälle lag zwischen 19 und 97 Jahren. Das Durchschnittsalter der Gesamtbevölkerung betrug 61,8 Jahre, und es gab keinen statistischen Unterschied zwischen Schwarzen (61.7 Jahre) und Weißen (62,0 Jahre) und zwischen Männern (61,2 Jahre) und Frauen (62,5 Jahre). Tabelle 1 zeigt die Prävalenz verschiedener klinischer Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall in unserer Studienpopulation. Hypertonie war in 64, 65% (1004 Fälle) der Gesamtbevölkerung vorhanden und damit der häufigste Risikofaktor für ischämische Schlaganfälle in der Studiengruppe. Diabetes war in ≈ 29,8% der Fälle (n = 463) vorhanden, gefolgt von Rauchen (26,3%; 408 Fälle), koronarer Herzkrankheit (26,3%; 408 Fälle), transitorischen ischämischen Attacken (21%; 326 Fälle) und Hyperlipidämie (18,5%; 287 Fälle). Bei der Analyse der klinischen Risikofaktoren stellten wir fest, dass Bluthochdruck und Diabetes mellitus bei den amerikanischen Schwarzen signifikant höher waren (Hypertonie: OR, 2,61; 95% CI, 2,09 bis 3,27; P<0,0001; Diabetes: OR, 1,99; 95% CI, 1,60 bis 2,48; P<0,0001). Während die koronare Herzkrankheit und die Karotiserkrankung bei den amerikanischen Schwarzen signifikant niedriger waren (koronare Herzkrankheit: OR, 0,75; 95% CI, 0,60 bis 0,95; P = 0,017; Karotiserkrankung: OR, 0,62; 95% CI, 0,46 bis 0,82; P = 0,0008). Alkoholmissbrauch, von dem angenommen wird, dass er einige schlaganfallschützende Wirkungen hat, war bei Schwarzen nur geringfügig höher (OR, 1,35; 95% CI, 1,0 bis 1,82; P = 0,05). Die anderen klinischen Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall – Geschlecht, Rauchen, transitorische ischämische Anfälle, periphere Gefäßerkrankungen sowie Schlaganfall in der persönlichen und familiären Vorgeschichte — unterschieden sich zwischen den 2 Gruppen nicht signifikant (siehe Tabelle 1).

Tabelle 2 zeigt die Prävalenz von Plaques in verschiedenen Regionen der Brustaorta bei Patienten mit ischämischem Schlaganfall in der Studienpopulation. Atherosklerotische Plaques waren häufig im Aortenbogen (65,5%), gefolgt von der absteigenden Aorta (54,9%), aber relativ seltener in der aufsteigenden Aorta (13,2%). Beim Vergleich der Prävalenz von Plaques zwischen den Rassen stellten wir fest, dass Weiße in allen Regionen der Brustaorta eine signifikant höhere Prävalenz aufwiesen als Schwarze (aufsteigende Aorta: OR, 1, 37; P = 0, 04; aortenbogen: OR, 1,26; P=0,03; absteigende Aorta: OR, 1,39; P=0,002). Die Plaquebelastung wurde berechnet, indem die Summe der maximalen Dicke in jeder der Regionen der Brustaorta genommen wurde. Die mittlere Plaquebelastung der Gesamtpopulation betrug 4,67 mm. Weiße hatten eine signifikant höhere Plaquebelastung im Vergleich zu Schwarzen (Weiße, 4,97 mm; Schwarze, 4,28 mm; P=0,007; siehe Tabelle 3). Es gab keinen Unterschied in der atherosklerotischen Plaquebelastung zwischen Männern und Frauen. Beim Vergleich der Prävalenz der komplexen Plaques stellten wir fest, dass Weiße in allen Regionen der Brustaorta eine größere Prävalenz aufwiesen, jedoch nur im Aortenbogen signifikant waren (OR, 1,52; P = 0,0007; siehe Tabelle 4). Die Ergebnisse waren ähnlich für die Plaquedicke ≥4 mm; Weiße hatten eine höhere Prävalenz in allen Regionen mit statistischer Signifikanz nur im Aortenbogen (OR, 1,52; P = 0,0008; siehe Tabelle 5). Der κ-Index der Interobserver-Übereinstimmung zur Vergleichbarkeit der Plaquedicke bei 100 zufällig ausgewählten Patienten zeigte 0,76 Korrelationen.

Diskussion

Die Liste der klinischen Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall wächst weiter; Während einige Faktoren als Hauptassoziation angesehen werden, wird angenommen, dass andere eine geringfügige Assoziation haben. Traditionell werden die Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall als nicht modifizierbar oder modifizierbar eingestuft. Alter, Geschlecht, Rasse und Vererbung sind nicht veränderbare Risikofaktoren, während Bluthochdruck, Diabetes mellitus, Hyperlipidämie, Zigarettenrauchen und asymptomatische Karotisstenose als veränderbare Risikofaktoren in Betracht gezogen wurden.19-23 Kürzlich wurden neuere Risikofaktoren wie das Foramen ovale, das Vorhofseptumaneurysma, Chlamydieninfektionen, Hyperhomocysteinämie und atherosklerotische Erkrankungen der Brustaorta genannt. Die Northern Manhattan Stroke Study und andere Studien haben gezeigt, dass moderater Alkoholkonsum, erhöhte Spiegel von High-Density-Lipoproteinen im Serum und körperliche Bewegung Schutz vor ischämischen Schlaganfällen bieten.19,20,24 Die Risikofaktoren überwiegen jedoch die Schutzfaktoren, wodurch Schlaganfall die häufigste Ursache für Behinderungen und die dritthäufigste Todesursache in den Vereinigten Staaten ist.Die Suche nach atherosklerotischen Erkrankungen als Risikofaktor für einen ischämischen Schlaganfall begann mit der Fisher et al26-Angiographie und seriellen Autopsien in den 1950er Jahren, die den Zusammenhang zwischen Erkrankungen der Halsschlagadern und ischämischen Schlaganfällen zeigten. Blackwood et al25 bestätigten dies in den 1960er Jahren. Das Harvard Cooperative Stroke Registry gehörte zu den ersten prospektiven Studien, die Herzerkrankungen und extrakranielle atherosklerotische Erkrankungen direkt mit ≈ 40% der ischämischen Schlaganfälle in Verbindung brachten.7 Dies wurde durch die postmortalen Studien Solberg und Strong27 bestätigt. Intrakranielle atherosklerotische Erkrankungen wurden auch von Solberg und Mitarbeitern mit einem ischämischen Schlaganfall in Verbindung gebracht.28,29 Seitdem haben Caplan et al,30 Lynch und Gorelick,31 und andere 28,29 diese Ergebnisse eindeutig festgestellt. Dies veranlasste die Suche nach Rassenunterschieden in der extrakraniellen Verteilung atherosklerotischer Erkrankungen, insbesondere der Brustaorta.Die atherosklerotische Erkrankung der Brustaorta ist ein starker und unabhängiger Risikofaktor für einen ischämischen Schlaganfall, wie die Amarenco et al5-Studie, die Cohen et al3-Studie in der multizentrischen französischen Studie über Aortenplaque bei Schlaganfall und viele andere Studien belegen.1,31,32 Die Assoziation ist besonders stark, wenn die Plaques dick und komplex sind.1,2,4 Vor kurzem die Schlaganfallprävention: Die Risikobewertung in einer Gemeinschaftsstudie (SPARC) mit 581 Probanden untersuchte die Verteilung der Atherosklerose in verschiedenen Regionen der Brustaorta und zeigte eine höhere Prävalenz im Bogen (27,6%) und in der absteigenden Aorta (38,2%), insbesondere mit zunehmendem Alter.33 Auf der Suche nach Rassenunterschieden bei atherosklerotischen Erkrankungen schlugen Di Tullio et al34 zuvor vor, dass das Risiko eines ischämischen Schlaganfalls mit Aorten-Atherosklerose in verschiedenen ethnischen Gruppen ähnlich sein könnte. Diese Studie hatte nur 106 ischämische Schlaganfallpatienten und ist möglicherweise nicht die wahre Darstellung der ethnischen Verteilung. Sie fanden auch heraus, dass Weiße eine höhere Inzidenz von komplexen Plaques hatten.34 Daten aus der Northern Manhattan Stroke Study (688 Fälle) zeigten auch einen gleichen Anteil an extrakraniellen Erkrankungen bei 3 ethnischen Rassen: Schwarze, 8%; Weiße, 9%; und Hispanics, 11%. Diese extrakranielle Erkrankung basierte auf Carotis-Doppler-Ultraschall und stellte nicht die atherosklerotische Erkrankung der Aorta dar.35 Es wurde keine vorherige Studie durchgeführt, um atherosklerotische Erkrankungen der Brustaorta zwischen Schwarzen und Weißen mit ischämischem Schlaganfall objektiv zu messen und zu vergleichen.

In dieser Studie haben wir die atherosklerotische Plaqueprävalenz der Brustaorta, die Plaquedicke, die Plaquebelastung und andere klinische Risikofaktoren bei einer großen Gruppe weißer und schwarzer ischämischer Schlaganfallpatienten objektiv gemessen. Die aufsteigende Aorta war die häufigste Stelle der Atherosklerose, gefolgt von der absteigenden Aorta; Dies unterschied sich von der Verteilung in der SPARC-Studie, in der die absteigende Aorta, gefolgt von der aufsteigenden Aorta, die häufigste Stelle war. Dieser Unterschied kann durch die Tatsache erklärt werden, dass die SPARC-Studie normale Freiwillige hatte und unsere Patienten ischämische Schlaganfallpatienten waren, bei denen die Embolisation von der aufsteigenden Aorta zur zerebralen Verteilung die wahrscheinlichste Ursache für einen Schlaganfall war. Weiße hatten eine signifikant höhere Prävalenz von atherosklerotischen Plaques und eine größere Plaquebelastung und Komplexität in der Brustaorta, zusammen mit einer erhöhten Koronararterienerkrankung und einer Erkrankung der Halsschlagader, was darauf hindeutet, dass sie eine erhöhte extrakranielle atherosklerotische Erkrankung aufweisen. Dieser Anstieg bestand trotz einer geringeren Inzidenz von Bluthochdruck und Diabetes, die beide starke Risikofaktoren für einen ischämischen Schlaganfall sind. In der Tat sollte die geringere Prävalenz von Bluthochdruck und Diabetes, die auch zu den Hauptrisikofaktoren für Atherosklerose gehören, zu einer verminderten atherosklerotischen Erkrankung bei den Weißen geführt haben. Eine mögliche Erklärung könnte die von Caplan36 vorgeschlagene Theorie zu Bluthochdruck und okklusiven Erkrankungen bei Schwarzen und Weißen sein. Hochvolumige Hypertonie, die hauptsächlich bei Schwarzen auftritt, prädisponiert sie für intrakranielle Verschlusskrankheiten, während hochresistente Hypertonie, die hauptsächlich bei Weißen auftritt, sie für extrakranielle Verschlusskrankheiten prädisponiert. Unterschiede in der Histologie der intrakraniellen Verschlusskrankheit (vorwiegend mediale Beteiligung) und der extrakraniellen Verschlusskrankheit (vorwiegend Intima-Beteiligung) können eine solche Theorie stützen. Diese Theorie kann auch die erhöhte Komplexität der Plaques bei Weißen aufgrund der Scherkraft erklären, was zu einem erhöhten thromboembolischen Potenzial führt. Eine andere Möglichkeit könnte die Wirkung bestehender oder noch unentdeckter Risikofaktoren sein, die entweder Weiße für eine erhöhte Atherosklerose prädisponieren oder die Krankheit bei Schwarzen verringern könnten. Weitere Studien sind notwendig, um dieses Problem zu klären. In zukünftigen Studien möchten wir angiographische Daten von intrakraniellen und extrakraniellen Gefäßen haben, zusammen mit TEE-Daten. Dies würde uns helfen, die Verteilung der Atherosklerose in verschiedenen Rassengruppen mit dem ischämischen Schlaganfall zu vergleichen.

Studieneinschränkungen

Eine wichtige Einschränkung dieser Studie war die Bestimmung der Plaquebelastung in der Brustaorta. Die wahre Plaquebelastung wäre ein Durchschnitt der Dicke aller Plaques in der Aorta, aber das ist technisch sehr schwierig. Daher mussten wir die Dicke der größten einzelnen Plaque als Darstellung für die Gesamtplaquebelastung in jeder Region der Brustaorta (aufsteigend, Bogen und absteigend) verwenden und dann ihre Summe als Gesamtplaquebelastung nehmen. Eine weitere Einschränkung war, dass die Studie eine Überweisungspopulation an unsere Institution darstellte, nicht alle Fälle von ischämischem Schlaganfall in der Region und daher möglicherweise nicht repräsentativ für die Allgemeinbevölkerung mit ischämischen Schlaganfällen.

Schlussfolgerungen

Bei ischämischen Schlaganfallpatienten hatten Schwarze eine signifikant niedrigere Prävalenz von extrakraniellen atherosklerotischen Erkrankungen, obwohl sie im Vergleich zu Weißen eine signifikant höhere Prävalenz von Bluthochdruck und Diabetes aufwiesen. Dieser Unterschied bei atherosklerotischen Erkrankungen kann nicht durch die bestehenden Risikofaktoren bei ischämischen Schlaganfallpatienten erklärt werden.

Fußnoten