Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology

Experimental work has elucidated molecular and cellular pathways of inflammation that promote atherosclerosis. Unraveling the roles of cytokines as inflammatory messengers provided a mechanism whereby risk factors for atherosclerosis can alter arterial biology, and produce a systemic milieu that favors atherothrombotic events. The discovery of the immune basis of allograft arteriosclerosis demonstrated that inflammation per se can drive arterial hyperplasia, even in the absence of traditional risk factors. Inflammation regulates aspects of plaque biology that trigger the thrombotic complications of atherosclerosis. Translation of these discoveries to humans has enabled both novel mechanistic insights and practical clinical advances.

Abstract —Adiponectin là một protein mới, đặc hiệu cho mỡ, có mặt phổ biến trong tuần hoàn, và nó có các đặc tính chống xơ vữa động mạch. Chúng tôi đã phân tích nồng độ adiponectin trong huyết tương ở các đối tượng không tiểu đường và tiểu đường loại 2, khớp với độ tuổi và chỉ số khối cơ thể (BMI), có và không có bệnh động mạch vành (CAD). Nồng độ adiponectin trong huyết tương ở những bệnh nhân tiểu đường không có CAD thấp hơn so với những người không tiểu đường (6.6±0.4 so với 7.9±0.5 μg/mL ở nam giới, 7.6±0.7 so với 11.7±1.0 μg/mL ở nữ giới; P <0.001). Nồng độ adiponectin trong huyết tương ở bệnh nhân tiểu đường có CAD thấp hơn so với những bệnh nhân tiểu đường không có CAD (4.0±0.4 so với 6.6±0.4 μg/mL, P <0.001 ở nam; 6.3±0.8 so với 7.6±0.7 μg/mL ở nữ). Ngược lại, nồng độ leptin trong huyết tương không khác nhau giữa các bệnh nhân tiểu đường có và không có CAD. Sự hiện diện của vi mạch bệnh lý không ảnh hưởng đến nồng độ adiponectin trong huyết tương ở bệnh nhân tiểu đường. Các mối tương quan nghịch của univariate đáng kể đã được quan sát thấy giữa nồng độ adiponectin và insulin huyết tương lúc đói ( r =−0.18, P <0.01) và nồng độ glucose ( r =−0.26, P <0.001). Trong phân tích đa biến, insulin huyết tương không ảnh hưởng độc lập đến nồng độ adiponectin trong huyết tương. BMI, nồng độ triglycerid huyết thanh, và sự hiện diện của bệnh tiểu đường hoặc CAD vẫn có mối liên hệ đáng kể với nồng độ adiponectin trong huyết tương. Giảm cân đã làm tăng đáng kể nồng độ adiponectin trong huyết tương ở cả những bệnh nhân tiểu đường và không tiểu đường. Những kết quả này gợi ý rằng nồng độ adiponectin trong huyết tương giảm ở bệnh tiểu đường có thể là chỉ số của macroangiopathy.

Prostaglandins are lipid autacoids derived from arachidonic acid. They both sustain homeostatic functions and mediate pathogenic mechanisms, including the inflammatory response. They are generated from arachidonate by the action of cyclooxygenase isoenzymes, and their biosynthesis is blocked by nonsteroidal antiinflammatory drugs, including those selective for inhibition of cyclooxygenase-2. Despite the clinical efficacy of nonsteroidal antiinflammatory drugs, prostaglandins may function in both the promotion and resolution of inflammation. This review summarizes insights into the mechanisms of prostaglandin generation and the roles of individual mediators and their receptors in modulating the inflammatory response. Prostaglandin biology has potential clinical relevance for atherosclerosis, the response to vascular injury and aortic aneurysm.

Abstract —C-reactive protein, a hepatic acute phase protein largely regulated by circulating levels of interleukin-6, predicts coronary heart disease incidence in healthy subjects. We have shown that subcutaneous adipose tissue secretes interleukin-6 in vivo. In this study we have sought associations of levels of C-reactive protein and interleukin-6 with measures of obesity and of chronic infection as their putative determinants. We have also related levels of C-reactive protein and interleukin-6 to markers of the insulin resistance syndrome and of endothelial dysfunction. We performed a cross-sectional study in 107 nondiabetic subjects: (1) Levels of C-reactive protein, and concentrations of the proinflammatory cytokines interleukin-6 and tumor necrosis factor-α, were related to all measures of obesity, but titers of antibodies to Helicobacter pylori were only weakly and those of Chlamydia pneumoniae and cytomegalovirus were not significantly correlated with levels of these molecules. Levels of C-reactive protein were significantly related to those of interleukin-6 ( r =0.37, P <0.0005) and tumor necrosis factor-α ( r =0.46, P <0.0001). (2) Concentrations of C-reactive protein were related to insulin resistance as calculated from the homoeostasis model assessment model, blood pressure, HDL, and triglyceride, and to markers of endothelial dysfunction (plasma levels of von Willebrand factor, tissue plasminogen activator, and cellular fibronectin). A mean standard deviation score of levels of acute phase markers correlated closely with a similar score of insulin resistance syndrome variables ( r =0.59, P <0.00005), this relationship being weakened only marginally by removing measures of obesity from the insulin resistance score ( r =0.53, P <0.00005). These data suggest that adipose tissue is an important determinant of a low level, chronic inflammatory state as reflected by levels of interleukin-6, tumor necrosis factor-α, and C-reactive protein, and that infection with H pylori , C pneumoniae , and cytomegalovirus is not. Moreover, our data support the concept that such a low-level, chronic inflammatory state may induce insulin resistance and endothelial dysfunction and thus link the latter phenomena with obesity and cardiovascular disease.

Bối cảnh— Adiponectin là một protein huyết tương được sinh ra từ tế bào mỡ và tích tụ ở động mạch bị tổn thương, có tính chất chống xơ vữa động mạch tiềm ẩn. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định xem liệu mức adiponectin huyết tương giảm thấp (hạ adiponectin) có thể liên quan độc lập với tỷ lệ mắc bệnh động mạch vành (CAD) hay không.

Phương pháp và Kết quả— 225 bệnh nhân nam liên tiếp đã được thu nhận từ những bệnh nhân nội trú đã thực hiện chụp động mạch vành. Nhóm người hiến máu tự nguyện (n=225) khớp với độ tuổi được dùng làm đối chứng. Mức adiponectin huyết tương ở những bệnh nhân CAD thấp hơn đáng kể so với những người ở nhóm đối chứng. Phân tích hồi quy logistic đa biến bao gồm mức adiponectin huyết tương, tiểu đường, rối loạn lipid máu, huyết áp cao, thói quen hút thuốc, và chỉ số khối cơ thể đã chỉ ra rằng hạ adiponectin có mối liên quan đáng kể và độc lập với CAD ( P <0.0088). Toàn bộ dân số nghiên cứu được phân loại thành các tứ phân dựa trên phân bố của mức adiponectin huyết tương. Các điểm cắt tứ phân là 4.0, 5.5 và 7.0 μg/mL. Tỷ lệ odds đã được điều chỉnh đa biến cho CAD ở tứ phân đầu tiên, thứ hai và thứ ba lần lượt là 2.051 (khoảng tin cậy [CI] 95%, 1.288 đến 4.951), 1.221 (khoảng tin cậy 95%, 0.684 đến 2.186), và 0.749 (khoảng tin cậy 95%, 0.392 đến 1.418).

Kết luận— Bệnh nhân nam có tình trạng hạ adiponectin (<4.0 μg/mL) có tỷ lệ mắc CAD gia tăng gấp 2 lần, độc lập với các yếu tố nguy cơ CAD đã được biết đến.

Type 2 diabetes is a worldwide increasing disease resulting from the interaction between a subject’s genetic makeup and lifestyle. In genetically predisposed subjects, the combination of excess caloric intake and reduced physical activity induces a state of insulin resistance. When beta cells are no longer able to compensate for insulin resistance by adequately increasing insulin production, impaired glucose tolerance appears, characterized by excessive postprandial hyperglycemia. Impaired glucose tolerance may evolve into overt diabetes. These 3 conditions, ie, insulin resistance, impaired glucose tolerance, and overt diabetes, are associated with an increased risk of cardiovascular disease. Because all these conditions are also accompanied by the presence of an oxidative stress, this article proposes oxidative stress as the pathogenic mechanism linking insulin resistance with dysfunction of both beta cells and endothelium, eventually leading to overt diabetes and cardiovascular disease. This hypothesis, moreover, may also contribute to explaining why treating cardiovascular risk with drugs, such as calcium channel blockers, ACE inhibitors, AT-1 receptor antagonists, and statins, all compounds showing intracellular preventive antioxidant activity, results in the onset of new cases of diabetes possibly being reduced.

Objective— To determine the clinical conditions associated with systemic oxidative stress in a community-based cohort. Information regarding cardiovascular risk factors associated with systemic oxidative stress has largely been derived from highly selected samples with advanced stages of vascular disease. Thus, it has been difficult to evaluate the relative contribution of each cardiovascular risk factor to systemic oxidative stress and to determine whether such risk factors act independently and are applicable to the general population.

Methods and Results— We examined 2828 subjects from the Framingham Heart Study and measured urinary creatinine–indexed levels of 8-epi-PGF _2α as a marker of systemic oxidative stress. Age- and sex-adjusted multivariable regression models were used to assess clinical correlates of oxidative stress. In age- and sex-adjusted models, increased urinary creatinine–indexed 8-epi-PGF _2α levels were positively associated with female sex, hypertension treatment, smoking, diabetes, blood glucose, body mass index, and a history of cardiovascular disease. In contrast, age and total cholesterol were negatively correlated with urinary creatinine–indexed 8-epi-PGF _2α levels. After adjustment for several covariates, decreasing age and total/HDL cholesterol ratio, sex, smoking, body mass index, blood glucose, and cardiovascular disease remained associated with urinary 8-epi-PGF _2α levels.

Conclusions— Smoking, diabetes, and body mass index were highly associated with systemic oxidative stress as determined by creatinine-indexed urinary 8-epi-PGF _2α levels. The effect of body mass index was minimally affected by blood glucose, and diabetes and may suggest an important role of oxidative stress in the deleterious impact of obesity on cardiovascular disease.

Vascular endothelial growth factor (VEGF, VEGF-A) is a major regulator of physiological and pathological angiogenesis. Several VEGF inhibitors have been approved by the FDA for the treatment of advanced cancer and neovascular age-related macular degeneration. This brief review provides a historic account of the challenges associated with the discovery of VEGF and the early steps in elucidating the role of this molecule in the regulation of angiogenesis.

Observational studies of necrotic core progression identify intraplaque hemorrhage as a critical factor in atherosclerotic plaque growth and destabilization. The rapid accumulation of erythrocyte membranes causes an abrupt change in plaque substrate characterized by increased free cholesterol within the lipid core and excessive macrophage infiltration. Neoangiogenesis is associated closely with plaque progression, and microvascular incompetence is a likely source of intraplaque hemorrhage. Intimal neovascularization is predominantly thought to arise from the adventitia, where there are a plethora of pre-existing vasa vasorum. In lesions that have early necrotic cores, the majority of vessels invading from the adventitia occur at specific sites of medial wall disruption. A breech in the medial wall likely facilitates the rapid in-growth of microvessels from the adventitia, and exposure to an atherosclerotic environment stimulates abnormal vascular development characterized by disorganized branching and immature endothelial tubes with “leaky” imperfect linings. This network of immature blood vessels is a viable source of intraplaque hemorrhage providing erythrocyte-derived phospholipids and free cholesterol. The rapid change in plaque substrate caused by the excessive accumulation of erythrocytes may promote the transition from a stable to an unstable lesion. This review discusses the potential role of intraplaque vasa vasorum in lesion instability as it relates to plaque rupture.