Are we curing one evil with another? A translational approach targeting the role of neoatherosclerosis in late stent failure

Eur Heart J Suppl. 2020 Apr;22(Suppl C):C15-C25. doi: 10.1093/eurheartj/suaa006. Epub 2020 Apr 29.

Abstract

Neoatherosclerosis is defined as foamy macrophage infiltration into the peri-strut or neointimal area after stent implantation, potentially leading to late stent failure through progressive atherosclerotic changes including calcification, fibroatheroma, thin-cap fibroatheroma, and rupture with stent thrombosis (ST) in advanced stages. Human autopsy as well as intravascular imaging studies have led to the understanding of neoatherosclerosis formation as a similar but significantly accelerated pathophysiology as compared to native atherosclerosis. This acceleration is mainly based on disrupted endothelial integrity with insufficient barrier function and augmented transmigration of lipids following vascular injury after coronary intervention and especially after implantation of drug-eluting stents. In this review, we summarize translational insights into disease pathophysiology and discuss therapeutic approaches to tackle this novel disease entity. We introduce a novel animal model of neoatherosclerosis alongside accompanying in vitro experiments, which show impaired endothelial integrity causing increased permeability for low-density lipoprotein cholesterol resulting in foam cell transformation of human monocytes. In addition, we discuss novel intravascular imaging surrogates to improve reliable diagnosis of early stage neoatherosclerosis. Finally, a therapeutic approach to prevent in-stent neoatherosclerosis with magnesium-based bioresorbable scaffolds and systemic statin treatment demonstrated the potential to improve arterial healing and re-endothelialization, leading to significantly mitigated neoatherosclerosis formation in an animal model of neoatherosclerosis.

La neoateroesclerosis se define como infiltración de macrófagos espumosos en la zona periprotésica o de la neoíntima tras una implantación de stent, lo cual posiblemente derive en un fracaso tardío del stent mediante cambios ateroescleróticos progresivos, incluidos la calcificación, fibroateromas, fibroateromas de cápsula fina (FACF) y trombosis del stent (TS). Gracias a los estudios de autopsia humana y de imagen intravascular se ha podido comprender la formación de la neoateroesclerosis de una manera fisiopatológica similar a la ateroesclerosis nativa pero significativamente acelerada. Esta aceleración se basa principalmente en la alteración de la integridad endotelial con una función de barrera insuficiente y una mayor transmigración de lípidos a consecuencia de una lesión vascular tras una intervención coronaria y, especialmente, tras la implantación de stents farmacoactivos. En este artículo ofrecemos un resumen de las perspectivas translacionales sobre la fisiopatología de la enfermedad y analizamos los enfoques terapéuticos para abordar esta nueva enfermedad. Presentamos un modelo animal de neoateroesclerosis innovador junto con experimentos in vitro complementarios, en los cuales se pone de manifiesto que la integridad endotelial dañada causa una mayor permeabilidad para el colesterol de las LDL (LDL), lo que da lugar a que los monocitos se transformen en células espumosas. Asimismo, comentamos los criterios indirectos de valoración de imagen intravascular a fin de mejorar el diagnóstico fiable de la neoateroesclerosis en fase inicial. Por último, en un enfoque terapéutico para prevenir la neoateroesclerosis del stent con andamios de magnesio biorreabsorbibles (BRS) y un tratamiento sistémico con estatinas se demostró la posibilidad de mejorar la cicatrización y la reendotelización arteriales, lo que derivó en la formación de neoateroesclerosis significativamente más lenta en un modelo animal de neoateroesclerosis.

新动脉粥样硬化被定义为支架植入后泡沫巨噬细胞浸润到支柱周围或新内膜区域, 可能引起进行性动脉粥样硬化改变(包括钙化、纤维状动脉瘤、薄型纤维状动脉粥样硬化 (TCFA))和晚期阶段的支架血栓破裂 (ST) 破裂而导致晚期支架衰竭。人体解剖以及血管内影像学研究使人们对新动脉粥样硬化的形成更为了解, 新动脉粥样硬化的形成与自然动脉粥样硬化相似, 但病理生理过程显著加快。这种加快主要是由于在冠状动脉介入治疗后, 尤其是在植入药物洗脱支架后, 发生血管损伤, 内皮功能完整性受损, 伴屏障功能不足及脂质转运增加。在这篇综述中, 我们总结了对疾病病理生理学的转化见解, 并讨论了解决这种新型疾病的治疗方法。我们引入了新的动脉粥样硬化动物模型并伴随了体外实验, 该实验显示内皮完整性受损导致 LDL-胆固醇 (LDL) 的通透性增加, 从而导致人单核细胞发生泡沫细胞转化。此外, 我们讨论了新颖的血管内影像替代物, 以期改善早期新动脉粥样硬化的可靠诊断。最后, 使用可吸收镁支架 (BRS) 和全身他汀类药物治疗以预防支架内新动脉粥样硬化的治疗方法证明了改善动脉愈合和血管内皮化的潜力, 从而使新动脉粥样硬化动物模型中新动脉粥样硬化的形成明显减轻。.

Keywords: BRS de Magmaris; Coronary artery disease; Intravascular imaging; Late stent failure; Magmaris BRS; Magmaris 镁支架; Neoatherosclerosis; fracaso tardío del stent; neoateroesclerosis; técnicas de imagen intravascular; 冠状动脉疾病; 新动脉粥样硬化; 晚期支架衰竭; 血管内成像.