10 juni 2024

Onormalt blodflöde i stora kroppspulsådern, aorta, är kopplat till inflammation och nedbrytning av kärlväggen vid sjukdomstillstånd där kroppspulsådern är vidgad. Det visar en studie ledd av forskare vid LiU. Fynden kan bidra till bättre diagnostik och öppnar upp för nya sätt att bedöma risken för allvarliga och oftast dödliga komplikationer, som att kroppspulsådern brister.

Två forskare studerar en bildskärm, genom en fönsterruta syns en magnetkamera.
Forskarnas fynd öppnar upp för nya sätt att bedöma risken för allvarliga och oftast dödliga komplikationer vid vidgad kroppspulsåder, som att den brister. Magnus Johansson
Allt blod i kroppen passerar hjärtat ungefär en gång per minut. Med varje hjärtslag pumpas blodet från hjärtat upp i stora kroppspulsådern, som också kallas aorta.

Alla delar av kroppspulsådern kan vidgas. Det är oklart exakt hur detta sker men en förklaring kan vara att bindväven i kärlväggen blivit svag. Bland annat förhöjt blodtryck, hög ålder och olika ärftliga tillstånd ökar risken. Oftast märker personen ingenting. Men allt fler personer med utvidgad aorta i bröstkorgen upptäcks av sjukvården – ofta av en slump.

Porträtt av ung man.
Filip Hammaréus, doktorand vid Linköpings universitet.Magnus Johansson

– Inom vården gör vi allt fler bildundersökningar där vi tittar på exempelvis hjärtat eller lungorna, och då kan vi upptäcka att patientens aorta är lite större än normalt i vissa partier. Det finns behov av fler verktyg för att vägleda läkarna hur de här patienterna ska hanteras. Hos en minoritet av dem kommer aortan tyvärr vidgas mer och i värsta fall brister aortan vilket oftast är dödligt, säger Filip Hammaréus, doktorand vid Institutionen för hälsa, medicin och vård vid Linköpings universitet och AT-läkare vid Ryhovs länssjukhus i Jönköping.

De flesta med vidgad aorta erbjuds regelbunden mätning av aortans diameter – ju större diameter, desto högre risk. Ibland opereras kroppspulsådern förebyggande för att undvika akuta komplikationer, men den kan spricka redan innan utvidgningen blivit så uttalad att det bedömts aktuellt med operation. Samtidigt görs många undersökningar på personer vars aortadiameter inte ändras. Nya metoder för att i ett tidigt skede kunna bedöma vilka patienter som har högst risk skulle kunna bidra till en mer individanpassad och kostnadseffektiv vård. Därför undersöker forskarna bakom den aktuella studien, som publicerats i tidskriften European Heart Journal – Cardiovascular Imaging, nya metoder för att kunna förstå både risken och sjukdomstillståndet i sig.

– Vi kan vara något nytt på spåren, som kan säga något mer om sjukdomens allvarlighetsgrad än vad bara aortas diameter visar, säger Petter Dyverfeldt, professor vid Linköpings universitet och knuten till Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, som har lett studien.

Blodets friktion viktig för kärlväggen

När blodet pressas ut från hjärtat in i aorta uppstår en friktionskraft mellan det strömmande blodet och kärlväggen. Det har betydelse för en sorts celler som sitter i kärlväggen och som kan känna av blodflödet. När friktionskraften är normal mår cellerna bra. Men om friktionen påtagligt ändrar riktning, blir väldigt låg eller onormal på annat sätt, verkar det ske en signalering in i kärlväggen som på sikt kan leda till en försvagad aortavägg.

Själva blodflödet i kroppens stora kärl och i hjärtat går att mäta och visualisera med magnetkamera, med en avancerad teknik som kallas 4D-flödes-MR som finns tillgänglig på ett fåtal sjukhus i Sverige. Det ger forskarna en bild av hur blodflödet påverkar kärlväggen.

I den aktuella studien har forskarna gjort sådana mätningar och dessutom mätt olika proteiner i blodet. Det visade sig att det fanns intressanta samband mellan blodflödets påverkan på aortaväggen och olika proteiner som bland annat har att göra med inflammation samt uppbyggnad och nedbrytning av bindväv.

– Vi ser att i patienterna med vidgad aorta samspelar en onormal blodflödesdynamik med ökad inflammation och omsättning av bindväv - något vi tror kan reflektera processer i kärlväggen. Det ter sig rimligt baserat på de mekanismer man har visat i tidigare forskning, men man har inte kunnat visa sambanden på det här sättet som vi gör nu med kombinationen magnetkamera och blodprover, säger Filip Hammaréus.

Fynden stärker tidigare forskning, men bidrar också med nya insikter.

Porträtt av man.
Petter Dyverfeldt, professor vid Linköpings universitet.Magnus Johansson

– Det som är intressant med fynden i vår studie är att måtten på hur blodflödet påverkar aortaväggen inte var kopplade till diametern på aorta. Så det traditionella måttet som ofta används inom vården var inte en del av sambandet vi ser i studien mellan onormalt blodflöde, inflammation och nedbrytning av kärlväggen, säger Petter Dyverfeldt.

Studien har gjorts på 47 män och kvinnor som deltagit i Swedish CArdioPulmonary bioImage Study (SCAPIS) och vars aortadiameter var över 40 mm. De jämfördes med 50 kontrollpersoner som matchats med avseende på kön och ålder.

Forskningen har finansierats med stöd av bland annat ALF-medel, Region Östergötland, Linköpings universitet, Region Jönköping (Futurum) och Vetenskapsrådet. Huvudfinansiär för SCAPIS är Hjärt- och Lungfonden.

Artikeln: Wall shear stress measured with 4D flow CMR correlates with biomarkers of inflammation and collagen synthesis in mild-to-moderate ascending aortic dilation and tricuspid aortic valves, Filip Hammaréus, Chiara Trenti, Hanna M Björck et al, (2024). European Heart Journal – Cardiovascular Imaging, publicerad online den 15 maj 2024, doi: 10.1093/ehjci/jeae130


Kontakt

Mer om CMIV

Senaste nytt från LiU

Kvinnlig doktorand föreläser för masterstudenter i labbet.

Från skiss till robot med artificiell intelligens

Hur utvecklar man en produkt med så lite mänsklig inblandning som möjligt? LiU-studenterna byggde en robot med hjälp av generativ artificiell intelligens.

Jontronisk pump i tunna blodkärl.

Effektivare cancerbehandling med jontronisk pump

När låga doser av cancerläkemedel tillförs kontinuerligt nära elakartade hjärntumörer med så kallad jontronik minskar cancercelltillväxten drastiskt. Det har forskare vid LiU och det Medicinska universitetet i Graz visat.

Elektroniska mediciner - i skärningspunkten mellan teknik och medicin

Svenska forskare har utvecklat en gel som kan bilda en mjuk elektrod som leder ström. På sikt vill de kunna koppla elektronik till biologisk vävnad - till exempel hjärnan.