Patologia comparata dell'aterosclerosi nei primati non umani
Una revisione storico-critica della progressione, stabilizzazione, regressione e delle dinamiche dei lipidi della placca (1950–1995)
Sintesi esecutiva
Il paradigma di aterosclerosi alla metà del ventesimo secolo è passata dal considerare la condizione come una conseguenza inevitabile e progressiva dell'invecchiamento all'intenderla come una malattia infiammatoria dinamica guidata dai lipidi, in cui una regressione sostanziale e la stabilizzazione sono biologicamente possibili in alcune condizioni sperimentali. Gran parte delle prove fondamentali per questo cambiamento è stata stabilita attraverso modelli di primati non umani sviluppati tra il 1950 e la fine degli anni Ottanta. Rispetto a molti modelli comunemente usati di roditori e conigli, alcuni primati non umani selezionati possiedono lipoproteina metabolismo, apolipoproteina B (ApoBbiologia e anatomia coronarica che si avvicinano maggiormente a importanti caratteristiche dell'aterosclerosi umana. Questa rassegna scientifica di stampo storico esamina la progressione, la stabilizzazione e la regressione dell'aterosclerosi indotta dalla dieta in diverse specie di primati, tra cui macachi rhesus, macachi cynomolgus, cercopitechi verdi, babbuini e saimiri.
Queste indagini storiche dimostrano che alcuni primati non umani selezionati sviluppano coronarie complesse, simili a quelle umane targhe con la partecipazione di cappucci fibrosi, nuclei necrotici ricchi di lipidi, rimodellamento della matrice extracellulare e calcificazione. Spontaneo infarto miocardico è stato anche segnalato, sebbene molto meno comunemente. Inoltre, le analisi seriali e post-mortem forniscono prove sperimentali che una marcata e sostenuta inversione di ipercolesterolemia, ottenuto attraverso una significativa modifica della dieta e, in alcuni esperimenti, ulteriori interventi di riduzione dei lipidi, può indurre regressione della placca. In questi studi, la regressione e la stabilizzazione sono state caratterizzate dalla deplezione dei pool di colesteril-estere delle placche intracellulari ed extracellulari e dalla riduzione delle componenti cellulari e necrotiche ricche di lipidi; gli studi che hanno valutato direttamente la funzione vascolare hanno anche dimostrato il recupero della risposte vasomotorie endoteliali. Tuttavia, componenti della matrice densamente fibrotiche e macrocalcifiche persistono frequentemente, limitando la completa normalizzazione anatomica. Valutando i parametri dietetici, cinetici e metodologici di questi studi storici, questo rapporto fornisce un ponte traslazionale verso i moderni studi sull'uomo, delineando sia la rilevanza traslazionale che i limiti biologici della terapia di regressione della placca.
Evoluzione storica e cronologia
Lo studio sistematico dell'aterosclerosi nei primati non umani si è evoluto attraverso distinte fasi sperimentali, seguendo i progressi della biochimica analitica, dell'istopatologia e delle tecnologie di imaging. La tabella seguente delinea le tappe fondamentali di questa ricerca, descrivendo in dettaglio come i ricercatori siano passati dalla prima osservazione dei depositi lipidici vascolari a valutazioni funzionali e ad alta risoluzione della biologia della placca.
| Punto | Focus Sperimentale e Avanzamenti Metodologici | Principali centri di ricerca all'avanguardia | Contributi scientifici fondamentali |
| Anni '50 | Induzione dell'ipercolesterolemia e colorazione dei lipidi vascolari nei primati del Nuovo Mondo; esplorazione delle carenze nutrizionali. | Harvard School of Public Health; Bowman Gray School of Medicine. | Tra le prime induzioni sperimentali di ipercolesterolemia nelle scimmie del Nuovo Mondo; caratterizzazione della suscettibilità vascolare di Cebus e rhesus. |
| Anni Sessanta | Concentrati sulla coronaria arteria patologia e storia naturale; primi rapporti di infarto miocardico spontaneo in scimmie iperlipidemiche. | Università Northwestern; Centro di ricerca sui primati della regione dell'Oregon. | Taylor e coll. documentano un infarto miocardico fatale indotto dalla dieta in un macaco rhesus [1]. Lo studio di Maruffo e Portman sui primi cambiamenti coronarici nelle scimmie scoiattolo [2]. |
| Anni '70 | Evidenza morfometrica di regressione coronarica avanzata; mappatura dettagliata delle fasi lipidiche della placca e dei cambiamenti della matrice. | Università dello Iowa; Università di Chicago; LSU Medical Center. | Armstrong e coautori forniscono prime prove morfometriche di coronaropatia avanzata ateroma regressione nei macachi rhesus3Vesselinovitch e Wissler valutano diete povere di grassi combinate con un agente ipolipemizzante farmacologico (W-1372)4]. |
| Anni Ottanta | Studi cinetici di regressione a lungo termine e pluriennali; analisi chimico-fisiche delle transizioni di fase lipidica; modellazione epidemiologica di HDL. | Scuola di Medicina Bowman Gray; Università di Boston; Fondazione per la Ricerca Biomedica del Sud-Ovest. | Clarkson e coll. confrontano la regressione a lungo termine a livelli di colesterolo totale plasmatico vicini a 200 rispetto a 300 mg/dl [5]. Small et al. caratterizzano la transitorietà cristallizzazione della placca a 6 mesi di regressione6]. |
| Anni '90 | Integrazione di istomorfometria con angiografia quantitativa, reattività endoteliale e rimodellamento vascolare compensatorio. | Bowman Gray School of Medicine; LSU Medical Center. | Williams e collaboratori riportano un raddoppiamento approssimativo dell'arteria coronaria e lumen aree trasversali, coerenti con favorevoli rimodellamento esterno, insieme a un miglioramento funzione vasomotoria [7La squadra della LSU completa uno studio pluriennale sulle placche dei rhesus8]. |
Modelli di primati: patobiologia specie-specifica e profili metabolici
La selezione di una specie di primato non umano nella ricerca sull'aterosclerosi è guidata da considerazioni genetiche, metaboliche e anatomiche. La scelta del modello corretto è fondamentale, poiché le differenze di specie nel trasporto delle lipoproteine e nella suscettibilità arteriosa influenzano direttamente la traslazione dei risultati sperimentali nella pratica clinica umana.
Macachi rhesus (Macaca mulatta)
I macachi rhesus sono storicamente il modello di primati più ampiamente utilizzato per la ricerca sull'aterosclerosi. Sotto stimolazione dietetica aterogenica, i macachi rhesus suscettibili possono passare da profili lipoproteici di base relativamente dominanti per le HDL a un marcato arricchimento di lipoproteine contenenti ApoB, producendo un profilo plasmatico che ricorda caratteristiche importanti dell'iperlipoproteinemia umana. I macachi rhesus sono altamente responsivi a colesterolo alimentare e grassi saturi. Sviluppano in modo affidabile placche coronariche avanzate, concentriche ed eccentriche che progrediscono verso centro necrotico formazione, decadimento cellulare, emorragia intraplacca, e calcificazione. L'infarto miocardico spontaneo è stato documentato, sebbene sia rimasto raro, in studi a lungo termine sui macachi rhesus, rendendo questa specie un modello di primo piano per la clinica malattia coronarica.
Macachi cinomolgo (Macaca fascicularis)
I macachi di Cynomolgus sono altamente sensibili alla dieta colesterolo, rendendoli un modello eccellente per la rapidità lesione induzione. Essendo inclini a sviluppare lesioni arteriose coronariche avanzate con un'elevata proporzione di tessuto connettivo, incluso il collagene, elastina, e glicosaminoglicani, così come una calcificazione densa. I macachi cinomolghi mostrano anche un alto grado di reattività allo stress psicosociale. Lo stress psicosociale e lo status sociale sono stati associati sperimentalmente a differenze coronariche aterogenesi in questa specie, segnalata in particolare nei maschi dominanti e nelle femmine socialmente subordinate, con l'attivazione del sistema nervoso simpatico e l'ipercortisolemia proposte come meccanismi neuroendocrini che contribuiscono oltre alle concentrazioni lipidiche circolanti. Questo li rende un modello prezioso per esaminare la relazione tra stress psicosociale e malattia vascolare.
Cercopiteco verde (Chlorocebus aethiops)
I cercopitechi verdi (vervet) possiedono un metabolismo delle lipoproteine altamente sensibile alla specifica composizione di acidi grassi della dieta. Se alimentati con acidi grassi monoinsaturi rispetto a saturi o grassi polinsaturi, mostrano chiare variazioni in LDL dimensioni e densità rilevanti per le risposte lipidiche della dieta umana. Le loro lesioni coronariche si sviluppano più lentamente rispetto a quelle dei macachi ma condividono importanti caratteristiche morfologiche con le placche umane, inclusa la distribuzione delle lesioni e la presenza di entrambe cellule muscolari lisce e macrofago cellule schiumose, sebbene permangano differenze specifiche della specie nella composizione cellulare e nel metabolismo dei lipidi.
Babbuini (Papio hamadryas/sp.)
I babbuini sono grandi primati del Vecchio Mondo, geneticamente eterogenei, ampiamente utilizzati per studiare i determinanti genetici e ambientali del rischio cardiovascolare. Sviluppano naturalmente stadi precoci strie lipidiche e placche fibrose nei rami arteriosi prevedibili, inclusa la biforcazione iliaca e l'addominale aorta. La loro crescita, il loro sviluppo e il loro invecchiamento seguono uno schema generalizzato dei primati del Vecchio Mondo, ed essi mostrano variazioni simili a quelle umane nelle risposte lipoproteiche, pressione sanguigna, e la compliance vascolare sotto sfida dietetica. Tuttavia, essi sono relativamente resistenti allo sviluppo di [patologie] gravi e occlusive stenosi coronarica o eventi ischemici terminali entro i limiti di tempo sperimentali standard, limitandone l'utilità per studi avanzati di regressione.
Scoiattoli saimiri
In quanto piccoli primati del Nuovo Mondo, le scimmie scoiattolo offrono un modello compatto per la ricerca sull'aterosclerosi. Sviluppano naturalmente lesioni aortiche e coronariche e sono altamente responsive a manipolazioni dei lipidi dietetici a breve termine. Il ritorno a diete a basso contenuto di colesterolo nelle scimmie scoiattolo può ridurre il carico lipidico e di cellule schiumose delle lesioni e arrestare la progressione delle lesioni precoci; l'entità della regressione anatomica dimostrata quantitativamente nella letteratura iniziale sulla scimmia scoiattolo è meno certa. Tuttavia, il calibro dei loro piccoli vasi e i vincoli delle dimensioni fisiche complessive complicano l'angiografia seriale, l'imaging intravascolare e le misurazioni del flusso emodinamico regionale.
Vantaggi comparativi dei modelli di primati rispetto ai modelli non di primati
I primati non umani offrono diversi vantaggi fisiologici e strutturali rispetto ai modelli di mammiferi inferiori per quanto riguarda le domande sulla malattia coronarica umana, sebbene nessuna singola specie sia ottimale per ogni scopo e altri modelli (conigli, maiali e topi geneticamente modificati) possano essere preferibili per specifiche questioni meccanicistiche, interventistiche o di imaging:
- Distribuzione delle lipoproteine & CETP Attività: I topi e i ratti di laboratorio comuni trasportano gran parte del loro colesterolo circolante in particelle HDL e sono privi di una quantità apprezzabile di plasma estere del colesterolo trasferimento proteina attività della (CETP). Queste caratteristiche rendono rara in queste specie un'iperlipidemia spontanea simile a quella umana e a dominanza di ApoB, e spesso rendono necessarie manipolazioni genetiche o dietetiche per modellare l'aterosclerosi umana. Molte specie di primati non umani possiedono attività di CETP e, se stimolate con colesterolo e grassi saturi nella dieta, sviluppano marcati aumenti delle lipoproteine contenenti ApoB e una distribuzione delle lipoproteine simile all'ipercolesterolemia umana. Tuttavia, le distribuzioni delle lipoproteine al basale variano notevolmente a seconda della specie, della colonia, della dieta, del sesso e della reattività individuale, e diversi primati sono relativamente dominanti in HDL prima dell'assunzione di colesterolo.
- Anatomia arteriosa ed emodinamica: I primati non umani possiedono una coronaria spessa e a più strati intima con una lamina elastica interna ben definita e avventizia vasa vasorum, condividendo diverse caratteristiche importanti dell'architettura vascolare coronarica umana. I conigli, al contrario, sono estremamente sensibili al colesterolo alimentare e accumulano facilmente cellule schiumose di macrofagi cariche di lipidi (la risposta della “cellula di Anitschkow”); in seguito a protocolli prolungati o modificati possono anche sviluppare lesioni fibrose, necrotiche e calcifiche più avanzate. La loro estrema sensibilità al colesterolo alimentare, il caratteristico metabolismo delle lipoproteine e la frequente concentrazione della malattia nell'aorta piuttosto che in eventi coronarici spontanei simili a quelli umani limitano tuttavia la traslazione diretta rispetto a selezionati modelli di primati.
- Cascate Infiammatorie e Trombotiche: I primati mostrano una cascata infiammatoria altamente conservata, utilizzando molecole di adesione cellulare strettamente omologhe (VCAM-1, ICAM-1), chemoattrattori dei monociti (MCP-1) e recettori scavenger (CD36, SR-A1) per guidare il reclutamento e l'attivazione dei macrofagi all'interno della placca. Inoltre, i sistemi di coagulazione dei primati, la reattività piastrinica e le cascate fibrinolitiche corrispondono più strettamente alla biologia umana rispetto a quelli di molti modelli roditori o aviari, sebbene spontanei simili a quelli umani rottura di placca, emorragia intraplacca e luminale trombosi rimangono endpoint sperimentali non comuni anche nei primati.
Classificazione della rilevanza dei principali programmi di ricerca
La tabella seguente presenta una classifica della rilevanza generata dall'autore (non l'output di un revisione sistematica) di dieci programmi di ricerca informativa sui primati non umani in base alla loro rilevanza per l'aterosclerosi coronarica umana. L'insieme comprende sia studi di regressione che studi di progressione comparativi (in particolare i programmi Rudel e McGill), che sono etichettati di conseguenza. I programmi sono classificati in base all'idoneità della specie, alla complessità e alla localizzazione delle lesioni indotte (coronariche rispetto a aortiche), alla durata dei periodi di alimentazione sperimentale, alla presenza di una fase di regressione controllata, alla misurazione delle subfrazioni lipoproteiche plasmatiche e al dettaglio dell'istopatologia coronarica post-mortem.
| Classifica | Programma di Ricerca e Ricercatori Principali | Specie principale | Complessità della lesione coronarica | Disegno dello studio e durata cinetica | Giustificazione scientifica della classificazione |
| 1 | Programma di regressione coronarica dell'Iowa (Armstrong, Warner e Connor) | Macaco rhesus | Coronaropatia diffusa grave stenosi, necrosi, placche cariche di lipidi. | 17 mesi di fase di induzione; 40 mesi di fase di regressione. | Studio fondamentale: Tra le prime dimostrazioni morfometriche rigorose di una significativa regressione anatomica e di una riduzione dei lipidi nel arterie coronarie di un modello primate, che mostra una marcata riduzione dell’ateromatosi coronarica indotta dalla dieta e un miglioramento delle dimensioni del lume. |
| 2 | Programma di regressione a lungo termine della LSU (Strong, Bhattacharyya, Eggen, Newman, et al.) | Macaco rhesus | Elevato; placche coronariche fibromuscolari strutturate e mature con nuclei lipidici. | 5,4 anni di fase di induzione; 1,9 o 3,7 anni di fase di regressione. | Accuratezza temporale: tra gli studi di induzione sui primati di più lunga durata, che producono placche relativamente mature e strutturalmente complesse, più simili alle lesioni croniche umane rispetto ai modelli di induzione di durata più breve; hanno dimostrato che la regressione delle lesioni in stadio avanzato diventa evidente solo dopo anni di trattamento continuativo ipolipemizzante. |
| 3 | Bowman Gray Primate Center, Serie V (Clarkson, Bond, Bullock, McLaughlin, Sawyer) | Macaco rhesus | Elevata; lesioni coronariche concentriche ed eccentriche con necrosi e calcificazione. | 38 mesi di fase di induzione; 24 o 48 mesi di fase di regressione. | Calibrazione del target: regressione comparativa a due livelli prestabiliti di colesterolo plasmatico; in questo modello con scimmie rhesus, il colesterolo plasmatico mantenuto colesterolo totale Un valore vicino a 200 mg/dl è risultato associato a una regressione coronarica più consistente rispetto a livelli vicini a 300 mg/dl. |
| 4 | Programma di regressione femminile di Bowman Gray (Williams, Anthony, Honoré, Register, Clarkson e altri) | Macaca fascicularis | Elevato; complesso placche calcifiche, perdita della reattività vasomotoria endotelio-dipendente. | 24 mesi di fase di induzione; 30 mesi di fase di regressione. | Integrazione funzionale: è stato dimostrato che la riduzione dei lipidi può raddoppiare approssimativamente l’area del lume coronarico — in linea con un rimodellamento verso l’esterno favorevole — e migliorare la funzione vasomotoria anche quando le dimensioni della placca non diminuiscono. |
| 5 | Boston / Programma Bowman Gray sulla fase lipidica (Small, Bond, Waugh, Prack, Sawyer) | Macaca fascicularis | Moderata-elevata; placche coronariche epicardiche, necrosi cellulare marcata. | 18–30 mesi di fase iniziale; 6 o 12 mesi di fase di regressione. | Approfondimento biofisico: è stata caratterizzata la chimica fisica dei lipidi presenti nella placca; è stata descritta una fase cristallina transitoria del colesterolo libero durante la fase iniziale di rapida mobilizzazione dei lipidi. |
| 6 | Programma di riabilitazione di Chicago (Vesselinovitch, Wissler, Hughes, Borensztajn) | Macaco rhesus | Da moderata a elevata; placche aortiche e coronariche prossimali gravi. | 18 mesi di fase iniziale; 18 mesi di regressione. | Intervento combinato: l’aggiunta dell’agente ipolipemizzante farmacologico W-1372 a una dieta regressiva a basso contenuto di grassi è risultata associata a una maggiore riduzione dei lipidi e a un maggiore miglioramento delle lesioni rispetto alla sola dieta, con eliminazione delle cellule schiumose e miglioramento documentato della superficie endoteliale. |
| 7 | Programma sull’alfalfa e le saponine dell’Oregon (Malinow, McLaughlin, Naito, McNulty, et al.) | Macaca fascicularis | Moderata; infiltrazione diffusa di cellule schiumose coronariche e placche in fase iniziale. | 6 mesi di fase iniziale; 18 mesi di fase di regressione. | Diversificazione meccanicistica: le diete a base di erba medica sono state associate a una riduzione del colesterolo plasmatico e a una diminuzione del carico lesionale durante un’alimentazione continua a base di colesterolo; riduzione intestinale sterolo L'assorbimento mediato dalle saponine è stato proposto come uno dei meccanismi. |
| 8 | Programma sugli acidi grassi della Wake Forest / Bowman Gray (Rudel, Parks, Sawyer) | Chlorocebus aethiops | Da moderata ad alta; placche coronariche prossimali ricche di esteri del colesterolo. | 5 anni di induzione continua (studio comparativo sul grasso). | Biologia delle lipoproteine: è stata messa in discussione l’ipotesi secondo cui i grassi alimentari siano equivalenti; in questo modello sperimentale contenente colesterolo, la dieta a base di grassi monoinsaturi è risultata associata a particelle di LDL più grandi e arricchite di colesteril oleato e non ha ridotto l’aterosclerosi coronarica nella stessa misura osservata con la dieta a base di grassi polinsaturi. |
| 9 | Programma sui babbuini della Southwest Foundation (McGill, McMahan, Kruski, Mott) | Papio sp. | Basso-moderato; striature adipose a livello della biforcazione aortica e iliaca e placche in fase iniziale. | 26 mesi di induzione aterogenica continua. | Associazione controllata delle lipoproteine: ha evidenziato un’associazione positiva tra LDL e una associazione negativa tra HDL e la copertura della placca in condizioni controllate, fornendo una conferma sperimentale controllata delle associazioni osservate anche nell’uomo. |
| 10 | Programma "New World" dell'Oregon (Maruffo & Portman) | Saimiri sciureus | Bassa-moderata; lesioni precoci a cellule schiumose a livello coronarico prossimale. | 3–12 mesi di fase iniziale; 3–12 mesi di follow-up con dieta di controllo. | Validazione precoce: uno dei primi programmi volti a esaminare l’evoluzione delle lesioni coronariche precoci a cellule schiumose in un primate del Nuovo Mondo dopo la normalizzazione dei livelli di lipidi nella dieta. |
Profili individuali di prove strutturate
I profili strutturati che seguono presentano i dati scientifici e i risultati patologici relativi a ciascuno dei programmi di ricerca classificati. I dati bibliografici sono stati verificati confrontandoli con la letteratura primaria; i valori quantitativi tratti dai rapporti originali sono riportati così come sono stati pubblicati.
1° posto: Iowa Coronary Regression Program (Armstrong, Warner e Connor, 1970)
| Riferimento bibliografico completo | [3] Armstrong M. L., Warner E. D., Connor W. E. Regressione dell'ateromatosi coronarica nelle scimmie rhesus. Circ Res. Luglio 1970;27(1):59–67. |
| Anno | 1970 |
| Specie di primati | Macaca mulatta (macaco rhesus) |
| Numero di animali | 40 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi adulti, età sconosciuta (catturati in natura) |
| Durata della dieta aterogena | 17 mesi |
| Durata della fase di regressione | 40 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta semipurificata contenente 41% di calorie totali provenienti dai grassi, 19% dalle proteine e 40% da carboidrato. |
| Dieta di controllo / regressione | Dieta a basso contenuto di grassi (4% calorie provenienti dai grassi) OPPURE dieta a base di olio di mais (40% calorie provenienti dall'olio di mais). Entrambe erano prive di colesterolo. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 1,21 TP9T in peso durante la fase di induzione; 01 TP9T (senza colesterolo) durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi totali | 41% (induzione), 40% (regressione con olio di mais), 4% (regressione a basso contenuto di grassi). |
| Percentuale di grassi saturi | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione (grassi del tuorlo d'uovo); basso contenuto di grassi saturi durante la fase di regressione con olio di mais. |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Induzione: 711 ± 31 mg/dl (TC). Regressione con dieta a basso contenuto di grassi: 141 ± 7 mg/dl. Regressione con olio di mais: 140 ± 8 mg/dl. L'analisi elettroforetica storica ha evidenziato l'inversione del pattern a predominanza di beta-lipoproteine. |
| Territori arteriosi esaminati | Arterie coronarie extramurali (LAD, LCx, RCA), aorta e arterie periferiche. |
| Metodo di valutazione della placca | Istopomorfometria di sezioni proiettate al microscopio, ricalcate su carta, tagliate e pesate. |
| Segni di malattia coronarica | Ateromatosi coronarica grave e diffusa con marcato restringimento del lume in cinque siti di valutazione. |
| Segni di progressione della placca | Un'alimentazione ricca di grassi e colesterolo ha causato una progressione estesa delle lesioni nell'arco di 17 mesi. |
| Prove di una vera regressione | Gli animali in fase di regressione presentavano un'area media della sezione trasversale del lume coronarico superiore di oltre 80% rispetto a quella degli animali con aterosclerosi di base, senza differenze significative tra la dieta a basso contenuto di grassi e quella a base di olio di mais. Si tratta di una misurazione delle dimensioni del lume piuttosto che di una misurazione diretta di volume della placca. |
| Prove di stabilizzazione della placca | Le lesioni residue erano più piatte e prive di lipidi, con una percentuale proporzionalmente maggiore di tessuto fibroso denso. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | In questa specifica coorte non sono stati segnalati infarti fatali; è stata osservata una calcificazione basale minima. |
| Conclusioni principali | In questo modello con scimmie rhesus, gli ateromi coronarici non complicati hanno subito una regressione sostanziale quando i lipidi plasmatici sono stati riportati a livelli normali mediante diete a basso contenuto di grassi o a base di olio di mais. |
| Limiti principali | Dimensioni ridotte dei campioni, assenza di biopsie coronariche di riferimento negli animali sopravvissuti e mancanza di analisi moderne delle lipoproteine. |
| Rilevanza per le malattie umane | Molto elevata; ha dimostrato la fattibilità biologica di un miglioramento sostanziale della geometria delle arterie coronarie a seguito della normalizzazione dei lipidi plasmatici indotta dalla dieta in un modello primate. |
2° posto: Programma di regressione a lungo termine della LSU (Strong, Bhattacharyya, Eggen, Newman, et al., 1994)
| Riferimento bibliografico completo | [8] Strong J. P., Bhattacharyya A. K., Eggen D. A., et al. Induzione e regressione a lungo termine delle lesioni aterosclerotiche indotte dalla dieta nei macachi rhesus. Due articoli correlati pubblicati separatamente, entrambi citati nel riferimento [8]: Parte I, Arterioscler Thromb. 1994;14(6):958–965; Parte II, Arterioscler Thromb. 1994;14(12):2007–2016. |
| Anno | 1994 |
| Specie di primati | Macaca mulatta (macaco rhesus) |
| Numero di animali | 45 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi giovani adulti, di età compresa tra 3 e 6 anni al momento dell’inizio dello studio |
| Durata della dieta aterogena | 5,4 anni |
| Durata della fase di regressione | 1,9 anni (Gruppo R4) o 3,7 anni (Gruppo R5) |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta ricca di grassi saturi e colesterolo: 38% di calorie provenienti dai grassi, 15% dalle proteine e 47% dai carboidrati. |
| Dieta di controllo / regressione | Dieta ricca di grassi saturi senza colesterolo (38% di grassi, 15% di proteine, 47% di carboidrati; colesterolo eliminato). |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 0,35 mg/kcal durante la fase di induzione; 0,02 mg/kcal durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi totali | 38,01 TP9T di calorie totali |
| Percentuale di grassi saturi | 26,21 TP9T di calorie totali (rapporto polinsaturi/saturi pari a 0,35). |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Il colesterolo sierico è aumentato da un valore medio pre-induzione di circa 150 mg/dl a un valore medio di circa 430 mg/dl durante la fase di induzione, per poi tornare ai livelli basali (circa 150 mg/dl) durante la fase di regressione. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta, arterie coronarie (LAD, LCx, RCA), carotide comune, carotide esterna e arterie periferiche. |
| Metodo di valutazione della placca | Stima visiva dell’area della lesione sulla superficie aortica, estrazione chimica dei lipidi e istomorfometria di sezioni fissate mediante perfusione. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque concentriche ed eccentriche con riduzione misurabile del lume coronarico al basale. |
| Segni di progressione della placca | 5,4 anni di trattamento hanno determinato una progressiva estensione delle lesioni in rilievo e un aumento dei livelli di esteri del colesterolo nelle placche. |
| Prove di una vera regressione | Dopo circa 3,7 anni di regressione (Gruppo R5) è emersa una riduzione statisticamente significativa dello spessore intimale e dell’area della placca, mentre a 1,9 anni tale riduzione non era ancora evidente. |
| Segni di stabilizzazione della placca | Significativa riduzione del colesterolo esterificato nella placca, con lesioni residue costituite da cicatrici collageneose dense. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Calcificazione avanzata nell’aorta addominale e nelle arterie coronarie prossimali, rimasta sostanzialmente invariata durante la regressione. |
| Conclusioni principali | In questo modello, le lesioni coronariche avanzate indotte dall’alimentazione hanno mostrato una regressione morfometricamente dimostrabile solo dopo una terapia ipolipemizzante prolungata, con una regressione più evidente a 3,7 anni rispetto a 1,9 anni. |
| Limiti principali | La durata prolungata dello studio ha comportato un calo del numero di animali; le coorti nelle fasi avanzate della regressione presentavano un campione di piccole dimensioni. |
| Rilevanza per le malattie umane | Estremamente elevata; i suoi periodi di induzione e regressione insolitamente lunghi hanno prodotto lesioni relativamente mature, rendendola particolarmente utile per lo studio della cinetica di regressione più lenta delle malattie croniche nell'uomo. |
3° posto: Bowman Gray Primate Center Series V (Clarkson, Bond, Bullock, McLaughlin, Sawyer, 1984)
| Riferimento bibliografico completo | [5] Clarkson T. B., Bond M. G., Bullock B. C., McLaughlin K. J., Sawyer J. K. Studio sulla regressione dell’aterosclerosi nella Macaca mulatta. V. Cambiamenti nell’aorta addominale, nelle carotidi e nelle arterie coronarie. Exp Mol Pathol. Agosto 1984;41(1):96–118. |
| Anno | 1984 |
| Specie di primati | Macaca mulatta (macaco rhesus) |
| Numero di animali | 48 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi giovani adulti, di età compresa tra i 4 e i 5 anni circa all’inizio dello studio |
| Durata della dieta aterogena | 38 mesi |
| Durata della fase di regressione | 24 o 48 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta aterogena semipurificata (circa 40–44% di calorie provenienti dai grassi, principalmente strutto). |
| Dieta di controllo / regressione | Diete semipurificate titolate, in cui il contenuto di colesterolo è stato regolato individualmente per mantenere specifici livelli massimi di colesterolo totale nel plasma. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | Circa 0,35–1,0 mg/Cal durante la fase di induzione; titolazione dinamica durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi totali | Circa 40–441 TP9T (fase di induzione); riduzione del grasso durante le titolazioni di regressione. |
| Percentuale di grassi saturi | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione (strutto/sego di manzo/burro). |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Induzione: 450 ± 25 mg/dl (TC). Gruppo di regressione 1: 316 ± 10 mg/dl. Gruppo di regressione 2: 204 ± 4 mg/dl. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta addominale, aorta toracica, arterie coronarie (LAD, LCx, RCA) e biforcazioni delle carotidi comuni. |
| Metodo di valutazione della placca | Morfometria su campioni fissati per perfusione, classificazione istologica dettagliata e analisi biochimica degli esteri del colesterolo nei tessuti. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque coronariche fibro-lipidiche concentriche con nuclei necrotici evidenti e assottigliamento della media. |
| Segni di progressione della placca | 38 mesi di terapia di induzione hanno causato la formazione di gravi placche coronariche. La progressione della malattia è proseguita in una parte significativa della coorte trattata con 300 mg/dl. |
| Prove di una vera regressione | La placca coronarica ha mostrato una regressione significativa dopo 48 mesi a 200 mg/dl, ma non dopo 24 mesi, dimostrando una dipendenza dal tempo. |
| Segni di stabilizzazione della placca | Nelle scimmie con valori pari a 200 mg/dl si è osservata una risoluzione quasi completa delle zone necrotiche e un aumento relativo della matrice collagene densa. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Elevata calcificazione basale. La frequenza della calcificazione era notevolmente inferiore nel gruppo da 200 mg/dl rispetto a quella del gruppo da 300 mg/dl. |
| Conclusioni principali | In questo modello, è stata osservata una regressione delle placche coronariche avanzate quando il colesterolo totale plasmatico è stato mantenuto a circa 200 mg/dl per diversi anni, ma non a livelli vicini ai 300 mg/dl. |
| Limiti principali | L'elevata variabilità genetica individuale (iper- vs. ipo-responder) ha influenzato i risultati nella coorte di regressione a 300 mg/dl. |
| Rilevanza per le malattie umane | Elevato; indica che sia il livello lipidico raggiunto sia la durata dell’esposizione sono fattori determinanti per la regressione. |
4° posto: Programma di regressione femminile di Bowman Gray (Williams, Anthony, Honoré, Register, Clarkson, et al., 1995)
| Riferimento bibliografico completo | [7] Williams J. K., Anthony M. S., Honoré E. K., Herrington D. M., Morgan T. M., Register T. C., Clarkson T. B. Regressione dell’aterosclerosi nelle scimmie femmine. Arterioscler Thromb Vasc Biol. Luglio 1995;15(7):827–836. |
| Anno | 1995 |
| Specie di primati | Macaca fascicularis (macaco cynomolgus) |
| Numero di animali | 88 (autopsia di riferimento n=20; solo dieta n=25; + equini coniugati estrogeni n=22; +estrogeni/medrossiprogesterone n=21) |
| Sesso ed età approssimativa | Donne adulte in postmenopausa chirurgica (sottoposte a ovariectomia bilaterale) |
| Durata della dieta aterogena | 24 mesi |
| Durata della fase di regressione / trattamento | 30 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta aterogena semipurificata (circa 44% di calorie provenienti dai grassi, 16% dalle proteine e 40% dai carboidrati). |
| Dieta di controllo / regressione | Dieta a basso contenuto di grassi e colesterolo, arricchita con olio di cartamo. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | Elevato durante la fase di induzione; notevolmente ridotto durante la fase di regressione/trattamento. |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Induzione: circa 470 mg/dl (TC). Regressione: diminuzione fino a un valore medio di circa 140 mg/dl nei gruppi sottoposti a sola dieta e a dieta con aggiunta di ormoni. |
| Territori arteriosi esaminati | Arterie coronarie extracardiache (LAD, LCx, RCA) e aorta addominale. |
| Metodo di valutazione della placca | Morfometria coronarica su campioni fissati per perfusione e reattività vasomotoria degli anelli vascolari. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque coronariche epicardiche avanzate e calcificate che causano un restringimento luminale basale. |
| Segni di progressione della placca | I 24 mesi di terapia di induzione hanno provocato gravi lesioni coronariche concentriche ed eccentriche. |
| Prove di una vera regressione | Le dimensioni della placca nella sezione trasversale non hanno subito variazioni significative rispetto alla coorte di autopsie di riferimento. |
| Segni di stabilizzazione della placca | L'area della sezione trasversale dell'arteria coronarica e del lume è risultata circa doppia rispetto al gruppo di riferimento, in linea con un rimodellamento favorevole (verso l'esterno); la dilatazione vasomotoria endotelio-dipendente indotta dall'acetilcolina è risultata migliorata. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | La calcificazione avanzata è rimasta sostanzialmente invariata; la sua persistenza limita la normalizzazione anatomica e, di per sé, non indica una guarigione. |
| Conclusioni principali | Il beneficio clinicamente rilevante non si limita alla riduzione della placca; la riduzione dei lipidi è stata associata all’aumento dell’area della sezione trasversale delle arterie coronarie e del loro lume, nonché a un miglioramento della reattività endoteliale, in linea con un rimodellamento favorevole. |
| Limiti principali | Particolare attenzione alle interazioni ormonali in fase postmenopausale; le lesioni in stadio avanzato non hanno mostrato una riduzione volumetrica diretta. |
| Rilevanza per le malattie umane | Estremamente elevato; fornisce un esempio rilevante dal punto di vista meccanicistico di come la riduzione dei lipidi possa migliorare la geometria arteriosa e funzione endoteliale nonostante la variazione minima dell’area della sezione trasversale della placca, un andamento in linea con le osservazioni cliniche sull’uomo. |
5° posto: Programma sulla fase lipidica di Boston/Bowman Gray (Small, Bond, Waugh, Prack, Sawyer, 1984)
| Riferimento bibliografico completo | [6] Small D. M., Bond M. G., Waugh D., Prack M., Sawyer J. K. Cambiamenti fisico-chimici e istologici nella parete arteriosa dei primati non umani durante la progressione e la regressione dell’aterosclerosi. J Clin Invest. Giugno 1984;73(6):1590–1605. |
| Anno | 1984 |
| Specie di primati | Macaca fascicularis (macaco cynomolgus) |
| Numero di animali | 54 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi adulti, di età compresa tra i 5 e i 6 anni circa all’inizio dello studio |
| Durata della dieta aterogena | Fino a 30 mesi (animali in fase di progressione valutati a 6, 12, 18, 24 e 30 mesi) |
| Durata della fase di regressione | 6 o 12 mesi (dopo 18 mesi di fase di induzione) |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta semipurificata contenente destrina, sali, miscela vitaminica e grasso di latte/strutto. |
| Dieta di controllo / regressione | Mangime standard per scimmie, in commercio, privo di colesterolo. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 0,36 mg/Cal durante la fase di induzione; senza colesterolo durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi totali | Circa 40% di calorie sotto forma di grassi durante la fase di induzione; basso contenuto di grassi durante la fase di regressione alimentare. |
| Percentuale di grassi saturi | Alto (grasso del latte e strutto) durante la fase di induzione. |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Induzione: 520 ± 30 mg/dl (TC). Regressione a 6 mesi: 148 ± 12 mg/dl. Regressione a 12 mesi: 140 ± 10 mg/dl. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta toracica, aorta addominale, carotide comune e arterie coronarie. |
| Metodo di valutazione della placca | Istopomorfometria di perfusione, microscopia polarizzante con tavolino riscaldato ed estrazione chimica dei lipidi. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque coronariche epicardiche fibro-lipidiche avanzate e occlusive con ampi nuclei necrotici. |
| Segni di progressione della placca | Gli esteri del colesterolo presenti nella placca sono aumentati, formando lesioni ricche di cellule schiumose con goccioline lipidiche intracellulari ad alto punto di fusione. |
| Prove di una vera regressione | Il ritorno a una dieta a base di chow ha riportato la composizione lipidica della placca a valori normali; a 12 mesi, il colesterolo arterioso, cristalli di colesterolo, e la necrosi era diminuita, mentre l'intima appariva migliorata ma presentava segni di cicatrizzazione. |
| Segni di stabilizzazione della placca | Dopo 12 mesi di regressione, i detriti cellulari e le dimensioni del nucleo necrotico sono risultati significativamente ridotti, mentre il contenuto di collagene è aumentato. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Durante la fase iniziale di regressione è stato osservato un aumento transitorio dei cristalli di colesterolo libero monoidrato, interpretato come una situazione in cui l’idrolisi degli esteri di colesterolo ha temporaneamente superato l’efflusso di colesterolo. |
| Conclusioni principali | La regressione della placca comporta cambiamenti chimici complessi e dipendenti dal tempo; una rapida riduzione dei lipidi può indurre una fase cristallina transitoria durante la mobilizzazione dei lipidi. |
| Limiti principali | Limitato a una singola specie con risposte rapide al carico lipidico. |
| Rilevanza per le malattie umane | Elevato; ha chiarito gli aspetti fisico-chimici della mobilizzazione dei lipidi della placca, fornendo una spiegazione fisico-chimica del motivo per cui il miglioramento strutturale può risultare in ritardo rispetto alla riduzione biochimica dei lipidi. |
6° posto: Programma di inversione di Chicago (Vesselinovitch, Wissler, Hughes, Borensztajn, 1976)
| Riferimento bibliografico completo | [4] Vesselinovitch D., Wissler R. W., Hughes R., Borensztajn J. Regressione dell’aterosclerosi avanzata nelle scimmie rhesus. Parte 1. Studi al microscopio ottico. Atherosclerosis. 1976;23(2):155–176. Citati congiuntamente come [4] con il relativo articolo ultrastrutturale: Weber G., Fabbrini P., Resi L., Jones R., Vesselinovitch D., Wissler R. W. Atherosclerosis. 1977;26(4):535–547. |
| Anno | 1976 |
| Specie di primati | Macaca mulatta (macaco rhesus) |
| Numero di animali | 54 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi giovani adulti, di età compresa tra 3 e 4 anni al momento dell'inizio dello studio |
| Durata della dieta aterogena | 18 mesi |
| Durata della fase di regressione | 18 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta semipurificata con 25% in peso di una miscela 1:1 di olio di cocco e grasso butirrico, più caseina e amido di mais. |
| Dieta di controllo / regressione | Dieta a basso contenuto di grassi e colesterolo, con o senza il composto ipolipemizzante sperimentale W-1372 (un agente sperimentale, non un farmaco approvato clinicamente). |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 2,01 TP9T in peso durante la fase di induzione; senza colesterolo durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi totali | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione; meno di 5% durante la fase di regressione. |
| Percentuale di grassi saturi | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione (olio di cocco e il grasso butirrico). |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Il colesterolo sierico è aumentato di circa cinque volte durante la fase di induzione (circa 830 ± 45 mg/dl). Fase di regressione (solo dieta): 210 ± 15 mg/dl. Dieta + W-1372: 145 ± 10 mg/dl. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta, biforcazioni carotidee, arterie femorali e rami coronarici principali. |
| Metodo di valutazione della placca | Colorazione macroscopica della superficie aortica, microscopia ottica, istomorfometria e microscopia elettronica a scansione. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque coronariche fibro-lipidiche avanzate e occlusive con nuclei necrotici ben evidenti. |
| Segni di progressione della placca | A 18 mesi si sono sviluppate placche gravi e progressive, che hanno causato una stenosi significativa e la distruzione della media. |
| Prove di una vera regressione | Si è osservata una marcata riduzione del carico lacerale intimale aortico macroscopico nel gruppo trattato esclusivamente con dieta, con un’ulteriore riduzione in seguito all’aggiunta di W-1372. Si tratta di un endpoint relativo alla superficie macroscopica dell’aorta piuttosto che di una misura morfometrica diretta della regressione della placca coronarica. |
| Segni di stabilizzazione della placca | È stata segnalata una rimozione quasi completa delle cellule schiumose intracellulari e una riduzione dei detriti necrotici; sono stati inoltre osservati miglioramenti della superficie endoteliale, in parte confermati da studi ultrastrutturali complementari. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | All'inizio dello studio erano presenti emorragie intraplacca e necrosi focale, che risultavano meno evidenti negli animali in fase di regressione (come desumibile dai confronti trasversali effettuati durante l'autopsia). |
| Conclusioni principali | Le placche aterosclerotiche in stadio avanzato possono regredire; la riduzione del colesterolo plasmatico verso i livelli basali è risultata associata alla regressione delle lesioni e alla stabilizzazione della matrice, mentre l’aggiunta di un agente farmacologico ha determinato una maggiore riduzione dei lipidi e un miglioramento più marcato delle lesioni rispetto alla sola dieta. |
| Limiti principali | Quantificato principalmente tramite proiezione visiva della superficie e microscopia ottica. |
| Rilevanza per le malattie umane | Elevato; ha avvalorato l’ipotesi secondo cui l’aggiunta di un agente farmacologico a una dieta ipolipemizzante sia associata a un miglioramento più marcato della placca e a una maggiore riparazione endoteliale rispetto alla sola dieta. |
7° posto: Programma sulle saponine dell’erba medica dell’Oregon (Malinow, McLaughlin, Naito, McNulty, et al., 1978)
| Riferimento bibliografico completo | [9] Malinow M. R., McLaughlin P., Naito H. K., Lewis L. A., McNulty W. P. Effetto della farina di erba medica sul ridimensionamento (regressione) delle placche aterosclerotiche durante un’alimentazione ricca di colesterolo nelle scimmie. Atherosclerosis. Maggio 1978;30(1):27–43. |
| Anno | 1978 |
| Specie di primati | Macaca fascicularis (macaco cynomolgus) |
| Numero di animali | 72 (un gruppo di riferimento sottoposto ad autopsia più tre gruppi di circa 18 soggetti ciascuno durante la fase di regressione) |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi adulti, di età compresa tra i 5 e i 6 anni circa |
| Durata della dieta aterogena | 6 mesi |
| Durata della fase di regressione | 18 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta semipurificata ricca di grassi saturi, contenente saccarosio, destrina, caseina e miscele minerali. |
| Dieta di controllo / regressione | Dieta semipurificata con o senza farina di erba medica, oppure una dieta composta interamente da mangime per scimmie. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 1,2 mg/Cal durante la fase di induzione; 0,34 mg/Cal nelle successive diete semipurificate, con o senza farina di erba medica; la dieta di riferimento Monkey Chow era praticamente priva di colesterolo. |
| Percentuale di grassi totali | Alto contenuto di grassi (circa 40% di calorie) durante la fase di induzione; basso contenuto di grassi durante la fase di regressione alimentare. |
| Percentuale di grassi saturi | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione. |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Fase di induzione: 734 ± 41 mg/dl (TC). Gruppo “erba medica”: 341 ± 22 mg/dl. Gruppo “mangime standard”: 146 ± 11 mg/dl. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta toracica, aorta addominale e arterie coronarie principali. |
| Metodo di valutazione della placca | Colorazione visiva della superficie dell’aorta e istomorfometria delle arterie coronarie sezionate trasversalmente. |
| Segni di malattia coronarica | Plaque coronariche prossimali estese con cellule schiumose ricche di lipidi ben evidenti. |
| Segni di progressione della placca | Le scimmie sottoposte alla dieta di controllo a base di grassi saturi hanno sviluppato placche coronariche gravi e in progressione nel corso dei 18 mesi di intervento. |
| Prove di una vera regressione | Le scimmie alimentate con erba medica hanno mostrato una riduzione significativa dell'area delle placche aortiche e coronariche, avvicinandosi ai livelli del gruppo alimentato con mangime standard. |
| Segni di stabilizzazione della placca | Il restringimento della placca è stato accompagnato da una marcata diminuzione dell’infiltrazione delle cellule espansive e dalla normalizzazione delle lipoproteine circolanti. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Nella pubblicazione non è stata segnalata alcuna tossicità significativa associata al trattamento. |
| Conclusioni principali | L'aggiunta di farina di erba medica è stata associata a livelli più bassi di colesterolo plasmatico e a una riduzione del carico lesionale durante un'alimentazione a base di colesterolo; come meccanismo è stata ipotizzata un'interferenza mediata dalle saponine con l'assorbimento intestinale degli steroli, ma l'intervento consisteva in un preparato vegetale complesso piuttosto che in una saponina purificata. |
| Limiti principali | Il principio attivo non è stato isolato; è stato utilizzato un preparato a base di pianta intera e la variazione coronarica non è stata necessariamente quantificata secondo gli stessi criteri utilizzati per la variazione aortica. |
| Rilevanza per le malattie umane | Elevato; ha dimostrato che una dieta a base di erba medica era associata a livelli più bassi di colesterolo plasmatico e a una riduzione del carico lesionale durante un’alimentazione continua a base di colesterolo, mentre il legame degli steroli intestinali da parte delle saponine rimaneva un meccanismo ipotizzato piuttosto che un meccanismo isolato. |
8° posto: Wake Forest / Programma Bowman Gray sugli acidi grassi (Rudel, Parks, Sawyer, 1995)
| Riferimento bibliografico completo | [10] Rudel L. L., Parks J. S., Sawyer J. K. Rispetto ai grassi monoinsaturi e saturi presenti nella dieta, i grassi polinsaturi proteggono le scimmie verdi africane dall’aterosclerosi coronarica. Arterioscler Thromb Vasc Biol. Dicembre 1995;15(12):2101–2110. |
| Anno | 1995 |
| Specie di primati | Chlorocebus aethiops (scimmia verde africana; precedentemente Cercopithecus aethiops) |
| Numero di animali | 36 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi adulti, di età compresa tra i 5 e i 7 anni circa |
| Durata della dieta aterogena | 5 anni di alimentazione continua |
| Durata della fase di regressione | Modello di progressione comparativa (in questa coorte non è prevista una fase di regressione specifica). |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta in forma liquida che fornisce 35% di chilocalorie totali provenienti dai grassi, 21% dalle proteine e 44% dai carboidrati. |
| Diete di controllo / di confronto | Grassi saturi (olio di palma) vs. grasso monoinsaturo (cartamo arricchito con acido oleico) rispetto ai grassi polinsaturi (cartamo standard). |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 0,80 mg/kcal in tutte le formulazioni sperimentali. |
| Percentuale di grassi totali | 35,01 TP9T delle calorie totali. |
| Percentuale di grassi saturi | Acidi grassi saturi: 19,51 TP9T. Acidi grassi monoinsaturi: 4,51 TP9T. Acidi grassi polinsaturi: 5,11 TP9T. |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Acidi grassi saturi: 380 ± 25 (TC); acidi grassi monoinsaturi: 290 ± 18; acidi grassi polinsaturi: 280 ± 15 mg/dl. Il gruppo con acidi grassi monoinsaturi presentava il rapporto LDL/HDL più basso, ma non mostrava una riduzione dell’aterosclerosi. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta, arterie coronarie (LAD, LCx, RCA) e tessuto epatico. |
| Metodo di valutazione della placca | Morfometria su campioni fissati per perfusione, separazione chimica delle classi lipidiche e dosaggio dell’attività dell’ACAT epatica. |
| Segni di malattia coronarica | Aterosclerosi coronarica avanzata con un'area della placca intimale marcata nei gruppi “saturi” e “monoinsaturi”. |
| Segni di progressione della placca | Cinque anni di alimentazione a base di olio di palma o acido oleico hanno determinato lo sviluppo progressivo di placche coronariche. |
| Prove di una vera regressione | Studio comparativo sulla progressione; nessuna fase di regressione. I grassi polinsaturi sono risultati associati a una quantità di placca coronarica notevolmente inferiore rispetto ai grassi monoinsaturi o saturi. |
| Segni di stabilizzazione della placca | I grassi polinsaturi hanno ridotto al minimo l'accumulo di esteri di colesterolo e di oleato di colesterolo nelle arterie coronarie. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Calcificazione della placca è stato osservato nei gruppi dei grassi saturi e monoinsaturi. Non sono stati documentati eventi trombotici acuti. |
| Conclusioni principali | Con questa dieta sperimentale a contenuto di colesterolo, i grassi monoinsaturi non hanno ridotto la placca coronarica nella stessa misura osservata con i grassi polinsaturi, nonostante i valori apparentemente favorevoli delle lipoproteine plasmatiche; i grassi polinsaturi hanno ridotto al minimo l’accumulo di oleato di colesterolo. I risultati non possono essere estrapolati direttamente alle abitudini alimentari umane basate su alimenti integrali. |
| Limiti principali | Assenza di una fase dedicata alla regressione o di una fase di crossover alimentare in questa coorte. |
| Rilevanza per le malattie umane | Molto elevato; ha messo in discussione l’ipotesi secondo cui i grassi monoinsaturi e polinsaturi abbiano effetti equivalenti sul sistema cardiovascolare. |
9° posto: Programma sui babbuini della Southwest Foundation (McGill, McMahan, Kruski, Mott, 1981)
| Riferimento bibliografico completo | [11] McGill H. C. Jr., McMahan C. A., Kruski A. W., Mott G. E. Relazione tra le concentrazioni di colesterolo nelle lipoproteine e l’aterosclerosi sperimentale nei babbuini. Arteriosclerosis. Gennaio-febbraio 1981; 1(1):3–12. |
| Anno | 1981 |
| Specie di primati | Papio sp. (babbuino) |
| Numero di animali | 60 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi e femmine giovani adulti, di età compresa tra i 4 e i 6 anni circa |
| Durata della dieta aterogena | 26 mesi di alimentazione continua |
| Durata della fase di regressione | Progetto di confronto con gruppo di riferimento (con particolare attenzione alla progressione indotta dalla dieta). |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta personalizzata: 21% di calorie provenienti dalle proteine, 41% dai grassi e 38% dai carboidrati. |
| Dieta di controllo | Mangime standard per babbuini a basso contenuto di grassi (circa 5,81 TP9T calorie provenienti dai grassi). |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | 1,7 mg/kcal durante il periodo sperimentale di 26 mesi. |
| Percentuale di grassi totali | 41,01 TP9T delle calorie totali. |
| Percentuale di grassi saturi | 17,21 TP9T di calorie totali (strutto e tuorlo d'uovo essiccato). |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Chow: 112 ± 8 mg/dl (colesterolo totale). Aterogenico: 298 ± 15 mg/dl (colesterolo totale). |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta toracica, aorta addominale, arterie iliache comuni e arterie coronarie extramurali. |
| Metodo di valutazione della placca | Stima della superficie visiva fissata mediante perfusione, classificazione patobiologica indipendente ed estrazione chimica dei lipidi. |
| Segni di malattia coronarica | Strie adipose coronariche in fase iniziale, da lievi a moderate, e piccole placche fibrose. |
| Segni di progressione della placca | Una dieta ricca di grassi saturi e colesterolo, seguita per 26 mesi, ha favorito la progressione delle striature adipose aortiche e coronariche. |
| Prove di una vera regressione | Non è stato valutato direttamente in questo studio. |
| Segni di stabilizzazione della placca | Non è stata valutata alcuna fase di intervento o di regressione; si è trattato di uno studio di associazione. La copertura della placca era inversamente correlata al colesterolo HDL e positivamente correlata al colesterolo LDL+VLDL. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Non sono stati segnalati casi di trombosi spontanea o infarti miocardici; è stata osservata una calcificazione basale minima. |
| Conclusioni principali | Il colesterolo LDL e VLDL presenta una correlazione positiva, mentre il colesterolo HDL presenta una correlazione negativa, con l'estensione della placca indotta dall'alimentazione nei babbuini. |
| Limiti principali | Sviluppo minimo di coronaropatia avanzata e stenotica entro 2 anni. |
| Rilevanza per le malattie umane | Elevato; sono state dimostrate associazioni tra le frazioni di colesterolo lipoproteico e il carico lesionale in condizioni controllate. Queste relazioni osservazionali non consentono di definire il colesterolo HDL come un obiettivo terapeutico causale e modificabile. |
10° posto: Programma “New World” dell’Oregon (Maruffo & Portman, 1968)
| Riferimento bibliografico completo | [2] Maruffo C. A., Portman O. W. Controllo nutrizionale dell’aterosclerosi coronarica nella scimmia scoiattolo. J Atheroscler Res. Marzo-aprile 1968;8(2):237–247. |
| Anno | 1968 |
| Specie di primati | Saimiri sciureus (scimmia scoiattolo) |
| Numero di animali | 24 |
| Sesso ed età approssimativa | Maschi e femmine adulti, catturati in natura (età sconosciuta) |
| Durata della dieta aterogena | 3–12 mesi |
| Durata del follow-up della dieta di controllo | 3–12 mesi |
| Composizione della dieta sperimentale | Dieta semipurificata ricca di grassi saturi, contenente strutto e burro. |
| Dieta di controllo | Dieta standard in commercio a base di cereali, a basso contenuto di grassi e priva di colesterolo. |
| Contenuto di colesterolo negli alimenti | Da 0,51 TP9T a 1,01 TP9T in peso durante la fase di induzione; senza colesterolo durante il periodo di dieta di controllo. |
| Percentuale di grassi totali | Alto contenuto di grassi (circa 35% di calorie) durante la fase di induzione; basso contenuto di grassi durante il periodo di controllo. |
| Percentuale di grassi saturi | Elevato contenuto di grassi saturi durante la fase di induzione (strutto e burro). |
| Lipidi e lipoproteine rilevati | Fase di induzione: valore superiore a 400 mg/dl (colesterolo totale); il colesterolo plasmatico è sceso rapidamente verso i valori basali dopo il ritorno alla dieta di controllo. |
| Territori arteriosi esaminati | Aorta toracica, aorta addominale e arterie coronarie extramurali. |
| Metodo di valutazione della placca | Istopatologia, microscopia elettronica e separazione delle classi di lipidi tissutali. |
| Segni di malattia coronarica | Ateromi coronarici precoci, ricchi di lipidi, con marcati accumuli di cellule schiumose nell’intima. |
| Segni di progressione della placca | Un'alimentazione ricca di colesterolo ha causato una rapida progressione delle striature adipose aortiche e coronariche. |
| Prove di una vera regressione | Il ritorno a una dieta a basso contenuto di grassi e priva di colesterolo ha arrestato la progressione della malattia; l’entità della reale regressione anatomica delle lesioni in fase iniziale viene definita con cautela (si veda la nota nella “Critica metodologica”). |
| Segni di stabilizzazione della placca | Contenuto lipidico della placca ridotto, con struttura sottile e fibro-elastica ispessimenti intimali persistente. |
| Calcificazione / trombosi / decesso | Nel corso dello studio non sono stati registrati eventi trombotici coronarici acuti né infarti miocardici. |
| Conclusioni principali | Lo studio dimostra in modo più evidente l’arresto della progressione e la riduzione del contenuto lipidico delle lesioni a seguito della normalizzazione della dieta, piuttosto che una regressione anatomica, dimostrata quantitativamente, delle lesioni in fase iniziale. |
| Limiti principali | Il calibro ridotto dei vasi e i limiti imposti dalle dimensioni fisiche hanno ostacolato una valutazione vascolare funzionale approfondita. |
| Rilevanza per le malattie umane | Moderato-alto; ha avvalorato l’ipotesi secondo cui le lesioni coronariche in fase iniziale presentano un’elevata plasticità metabolica. |
Interventi dietetici e analisi dei macronutrienti
L'analisi degli interventi dietetici utilizzati negli studi sui primati non umani rivela i fattori nutrizionali specifici che determinano l'aterogenesi e la regressione. Esperimenti storici hanno valutato sistematicamente le interazioni tra grassi totali, grassi saturi, grassi polinsaturi e colesterolo, fornendo approfondimenti che vanno oltre la semplice classificazione in “ad alto contenuto di grassi” e “a basso contenuto di grassi”.
Acidi grassi saturi e polinsaturi nella progressione e nella regressione
Una delle questioni principali degli anni ’70 e ’80 era se per invertire il processo di aterosclerosi fosse necessaria una dieta a bassissimo contenuto di grassi, oppure se una dieta ricca di grassi polinsaturi potesse portare a risultati simili. Nel fondamentale studio sui macachi rhesus condotto da Armstrong et al., la fase di progressione della malattia era indotta da una dieta in cui il 41% delle calorie totali proveniva dai grassi, principalmente dal tuorlo d’uovo essiccato, che provocava una stenosi coronarica grave e diffusa.
Durante la fase di regressione, durata 40 mesi, i ricercatori hanno confrontato una dieta a basso contenuto di grassi (4% delle calorie totali provenienti dai grassi, principalmente dall’amido dei cereali) con una dieta ricca di grassi polinsaturi (40% delle calorie totali provenienti dall’olio di mais, ricco di acido linoleico). Entrambe le diete erano completamente prive di colesterolo. I risultati di questo confronto diretto sono stati sorprendenti:
- Entrambe le diete hanno ridotto il colesterolo totale plasmatico a livelli quasi identici (circa 140 mg/dl).
- Entrambe le diete hanno invertito il profilo aterogenico a predominanza di beta-lipoproteine (LDL), riportandolo verso una predominanza di alfa-lipoproteine (il correlato elettroforetico storico della frazione HDL, che non è identico alle attuali sottoclassi di HDL).
- La regressione coronarica anatomica era simile tra i gruppi: l’area media della sezione trasversale del lume era superiore di oltre 80% negli animali con regressione rispetto a quelli con malattia basale, senza differenze significative tra la dieta a basso contenuto di grassi e quella a base di olio di mais. La caratteristica comune determinante non era il contenuto di grassi totali, bensì il fatto che entrambe le diete normalizzassero il colesterolo circolante, le LDL e (per deduzione) la carica delle particelle di ApoB; la regressione seguiva tale normalizzazione.
In questo modello, un contenuto di grassi totali molto basso non era necessario per la regressione: una dieta priva di colesterolo e ricca di grassi polinsaturi ha prodotto una riduzione equivalente e sostenuta delle lipoproteine aterogene circolanti e una regressione comparabile. L’esperimento identifica quindi la risposta delle lipoproteine ottenuta — piuttosto che la sola percentuale di grassi totali — come il fattore più strettamente associato alla regressione. Ciò non significa che il contenuto totale di grassi nella dieta sia irrilevante per altre specie, per diverse composizioni di acidi grassi, per diversi apporti energetici o per le normali diete umane; gli effetti dei grassi saturi e del colesterolo alimentare sull’ApoB circolante sono sostanziali ma non determinanti.
Il ruolo di confusione della caseina, del saccarosio e dell’apporto calorico
Per valutare gli esperimenti storici condotti sui primati è necessario distinguere gli effetti dei grassi alimentari e del colesterolo da quelli degli altri ingredienti presenti nelle diete semipurificate. Molte formule aterogene contenevano caseina come unica fonte proteica e saccarosio come principale fonte di carboidrati, entrambi in grado di esercitare effetti metabolici indipendenti.
È stato riportato che la caseina aumenta il colesterolo plasmatico in diverse specie di mammiferi rispetto alla soia o ad altre proteine vegetali, un effetto che varia notevolmente a seconda della specie ed è probabilmente correlato alle differenze nella composizione aminoacidica e nel metabolismo del colesterolo e degli acidi biliari. Il saccarosio raffinato non produce di per sé placche aterosclerotiche, ma un elevato apporto aumenta il livello epatico VLDL sintesi, plasma trigliceridi, nonché alle lipoproteine residue, e possono peggiorare il profilo lipoproteico aterogenico. Inoltre, molti studi sui primati hanno consentito un’alimentazione ad libitum, determinando un bilancio energetico positivo e un aumento di peso, il che può inficiare le valutazioni metaboliche. Una cautela analoga vale per le diete di regressione prive di colesterolo utilizzate in questi programmi: poiché tali diete spesso variavano la fonte di grassi, la percentuale di grassi, densità energetica, fonte proteica, fibra, e dei composti vegetali; i lettori non dovrebbero tuttavia dedurre che il colesterolo alimentare sia l’unico responsabile né dell’insorgenza della malattia né della sua regressione.
Tuttavia, negli studi che hanno tenuto conto di queste variabili — come il programma sui macachi rhesus della LSU, che ha utilizzato livelli identici di caseina, saccarosio e grassi sia nella dieta di progressione che in quella di regressione, variando solo il contenuto di colesterolo — l’eliminazione del colesterolo, mantenendo alto il livello di grassi saturi, è stata sufficiente per abbassare il colesterolo plasmatico e indurre la regressione. Ciò sottolinea il ruolo centrale del colesterolo alimentare in questo modello, pur non escludendo i contributi indipendenti dei grassi saturi che sono stati dimostrati in altri disegni sperimentali.
Dinamiche di progressione e regressione: placca contro stabilizzazione
L'aterosclerosi indotta dall'alimentazione nei primati non umani segue una sequenza patologica prevedibile che rispecchia fedelmente lo sviluppo della malattia coronarica nell'uomo.
Entrata e ritenzione delle particelle di ApoB → aggregazione e modificazione biochimica → attivazione del sistema immunitario endoteliale e innato → accumulo di lipidi nelle cellule schiumose derivate dai macrofagi e dalla muscolatura liscia → lipidi extracellulari, rimodellamento della matrice, morte cellulare e disfunzione efferocitosi → cappuccio fibroso / nucleo necrotico
Fasi patologiche della progressione della malattia
- Attivazione endoteliale e striature adipose: Le particelle di ApoB circolanti a livelli elevati vengono trattenute nel spazio sottendoteliale, dove subiscono aggregazione, ossidazione e altre modificazioni biochimiche. Ciò attiva le molecole di adesione endoteliali e provoca il reclutamento di monociti di origine ematica, i quali si differenziano in macrofagi e internalizzano le lipoproteine modificate trasformandosi in cellule schiumose, dando origine alle prime striature adipose.
- Sviluppo della placca fibrosa: In presenza di ipercolesterolemia cronica, le cellule schiumose rilasciano fattori di crescita (come il fattore di crescita derivato dalle piastrine) che stimolano la migrazione delle cellule muscolari lisce dalla media. Queste cellule proliferano e secernono matrice extracellulare proteine, formando una capsula fibrosa attorno al nucleo ricco di lipidi; le cellule derivate dalla muscolatura liscia possono a loro volta assorbire lipidi e contribuire in modo sostanziale alla popolazione di cellule schiumose.
- Formazione del nucleo necrotico: Man mano che la placca matura, le cellule schiumose presenti al suo interno subiscono apoptosi e necrosi secondaria. L’insufficienza dell’efferocitosi porta all’accumulo di detriti cellulari, colesterolo libero e riserve lipidiche, dando origine a un nucleo necrotico altamente instabile.
- Calcificazione e sostituzione del terreno di coltura: All’interno del nucleo necrotico e delle cellule muscolari lisce in fase di degenerazione compaiono granuli microscopici di calcio che si uniscono formando grandi placche minerali rigide. La tunica media adiacente presenta spesso infiltrati cellulari, frammentazione della lamina elastica e assottigliamento focale.
Stabilizzazione della placca vs. restringimento anatomico
- Deplezione dei macrofagi e risoluzione dell'infiammazione: Una marcata riduzione dei livelli lipidici riduce il reclutamento continuo dei monociti e favorisce la perdita, l’eliminazione e il rimodellamento fenotipico dei macrofagi della placca; i contributi relativi dell’emigrazione, della morte cellulare e dell’efferocitosi variano a seconda del modello e dello stadio della lesione. I macrofagi sottoregolano i geni infiammatori e sovraregolano i marcatori del rimodellamento tissutale, mentre i detriti necrotici vengono progressivamente rimossi a livello locale infiammazione delibera.
- Rimodellamento della matrice e reticolazione delle fibre: Mentre i componenti lipidici e cellulari vengono eliminati in tempi relativamente più rapidi, gli elementi della matrice extracellulare (collagene, elastina) subiscono un rimodellamento più lento. Le cellule muscolari lisce sintetizzano nuove fibre di collagene che si reticolano e si condensano, trasformando un ateroma morbido e instabile in una lesione fibrosa più piatta e stabile.
- Guarigione endoteliale: Il rivestimento endoteliale che ricopre la placca residua riacquista la propria integrità strutturale, formando giunzioni cellulari continue e saldamente unite tra loro, in grado di resistere allo stress da taglio e di ridurre la trombogenicità.
Questi cambiamenti indicano che la stabilizzazione della placca e la guarigione strutturale precedono una riduzione significativa delle dimensioni complessive della placca e possono verificarsi indipendentemente da essa.
In termini meccanicistici moderni, si ritiene che l’eliminazione dei lipidi della placca durante la regressione dipenda in larga misura da trasporto inverso del colesterolo: efflusso di colesterolo libero dalle cellule ricche di lipidi tramite i trasportatori ABCA1 e dall’ABCG1 agli accettori delle HDL, l’esterificazione da parte della lecitina-colesterolo aciltransferasi (LCAT) e la successiva clearance epatica. Queste vie di efflusso non sono state misurate direttamente negli esperimenti storici sui primati, ma forniscono il quadro biochimico attuale per la deplezione lipidica che tali studi hanno documentato dal punto di vista morfologico e chimico.
Meccanismi macromolecolari e cinetici (ApoB e il modello dell’esposizione cumulativa)
Lipoproteine contenenti ApoB ed esposizione arteriosa cumulativa
L'ingresso e la successiva ritenzione delle lipoproteine contenenti ApoB nello spazio subendoteliale costituiscono l'evento lipidico iniziale fondamentale nella formazione della placca aterosclerotica. Le LDL, le lipoproteine a densità intermedia, i residui arricchiti di colesterolo e lipoproteina(a) può attraversare l'arteria endotelio. Una volta all’interno dell’intima, le regioni caricate positivamente dell’apolipoproteina B interagiscono con le catene di glicosaminoglicani caricate negativamente presenti sui proteoglicani della parete arteriosa (in particolare biglicano e versicano), trattenendo in modo selettivo tali particelle nei punti più soggetti a lesioni [12]. Le particelle trattenute subiscono processi di aggregazione, modificazioni enzimatiche, ossidazione e altre alterazioni compositive che provocano risposte immunitarie innate e adattative, la formazione di cellule schiumose da parte dei macrofagi, alterazioni fenotipiche delle cellule muscolari lisce, accumulo di lipidi extracellulari e, infine, la formazione di una placca fibrosa e potenzialmente necrotica. Poiché ogni particella di LDL aterogena, IDL, ogni particella residua o Lp(a) trasporta una singola molecola di ApoB; è il numero di particelle trattenute — e non la massa di colesterolo che trasportano — a rimanere intrappolato nella parete dal punto di vista meccanicistico; ecco perché le misurazioni basate sulle particelle (ApoB) sono concettualmente preferibili a quelle basate sulla massa di colesterolo (LDL-C), anche se gli studi storici potevano riportare solo queste ultime.
Forze emodinamiche, endoteliali transcitosi, la composizione dei proteoglicani arteriosi, l’infiammazione e la predisposizione genetica influenzano fortemente la localizzazione e la velocità di sviluppo delle lesioni. Questi fattori non sostituiscono particelle contenenti ApoB dal centro causale dell’aterogenesi; esse regolano piuttosto la probabilità che le particelle circolanti entrino, rimangano all’interno e danneggino una particolare regione arteriosa. In questo contesto, l’ApoB carico di particelle fornisce il substrato aterogenico, le caratteristiche della parete arteriosa determinano la ritenzione e la risposta biologica, mentre le vie infiammatorie e trombotiche determinano la progressione della placca e le complicanze cliniche.
La progressione dell’aterosclerosi è quindi influenzata dall’esposizione arteriosa cumulativa alle particelle circolanti contenenti ApoB. Questa relazione può essere rappresentata concettualmente come segue:
Esposizione cumulativa = ∫0t CApoB(t) dt
dove C_ApoB(t) è la concentrazione circolante delle particelle aterogene contenenti ApoB nel corso del tempo. L’equazione non intende suggerire che un’esposizione calcolata identica produca una placca identica in ogni individuo. Le conseguenze biologiche di una data esposizione sono modificate dalla composizione delle particelle, dall’affinità di ritenzione sulla parete arteriosa, dall’età, dalla pressione sanguigna, fumo, glicemia, infiammazione, emodinamica e predisposizione genetica. Tuttavia, la letteratura sui primati è coerente con il modello di esposizione cumulativa all’ApoB, derivato dalle prove genetiche, epidemiologiche e cliniche relative all’uomo moderno, e ne fornisce un supporto sperimentale [13], [14]: un’esposizione più prolungata e più intensa produce lesioni più mature, più fibrotiche, calcificate e metabolicamente resistenti, mentre le lesioni precoci ricche di lipidi rimangono sostanzialmente più reversibili.
La maggior parte degli studi storici sui primati ha misurato il colesterolo totale plasmatico, il colesterolo delle beta-lipoproteine o il colesterolo LDL più VLDL, anziché l’ApoB direttamente. I loro risultati possono tuttavia essere interpretati nell'ambito del moderno quadro di riferimento dell'ApoB, poiché le diete aterogene hanno prodotto marcati aumenti delle lipoproteine circolanti contenenti ApoB, mentre i regimi di regressione efficaci hanno prodotto riduzioni significative e sostenute di tali particelle. La stretta relazione tra la normalizzazione del carico di lipoproteine aterogene e l’arresto della placca, la deplezione dei lipidi, la stabilizzazione e la regressione anatomica parziale fornisce un supporto sperimentale all’importanza causale dell’esposizione cumulativa all’ApoB.
Gli studi a lungo termine condotti dalla LSU sui macachi rhesus illustrano questo principio: gli animali esposti a un carico lipidico prolungato per 5,4 anni hanno sviluppato placche fibrotiche, strutturate e altamente complesse, fibrotiche e strutturate che hanno richiesto un periodo di trattamento ipolipemizzante notevolmente più lungo (la regressione è diventata evidente dopo circa 3,7 anni) rispetto alle lesioni precoci ricche di lipidi, indicando che l’età fisica di una placca, unita alla sua storia di esposizione cumulativa, influenza la sua reversibilità metabolica.
Analisi comparativa con la patologia umana e gli studi clinici
Per trasferire i risultati patologici degli esperimenti storici condotti sui primati alla pratica clinica umana è necessaria un'attenta valutazione dei percorsi comuni e delle differenze strutturali tra questi modelli e le patologie umane.
Paralleli strutturali e meccanismi comuni
I meccanismi cellulari e molecolari dell'aterogenesi sono altamente conservati tra gli esseri umani e i primati non umani. In entrambe le specie, la formazione della placca ha inizio attraverso il ritenzione subendoteliale e l’ossidazione delle lipoproteine contenenti ApoB. Le fasi successive — tra cui la migrazione dei monociti, la differenziazione in macrofagi, l’assorbimento dei lipidi mediato dai recettori scavenger, la migrazione delle cellule muscolari lisce e la formazione di un nucleo necrotico — sono molto simili in entrambe le specie. In caso di esposizione alimentare prolungata, sia i macachi rhesus che quelli cynomolgus sviluppano placche avanzate caratterizzate da cappucci fibrosi, nuclei lipidici, calcificazione e degradazione della media, simili alle lesioni aterosclerotiche umane avanzate (complicate). Sebbene simili dal punto di vista istologico, le placche indotte sperimentalmente nelle scimmie rimangono in genere più semplici rispetto a molte placche umane vecchie di diversi decenni che sono state esposte a molteplici e concomitanti fattori cardiovascolari fattori di rischio.
Conseguenze cliniche e patologiche comuni
- Infarto miocardico: In alcune colonie di macachi affetti da ipercolesterolemia grave e sottoposte a osservazione a lungo termine sono stati segnalati rari casi di infarto miocardico spontaneo e fatale. Una stima spesso citata è di circa 1 caso ogni 300 scimmie a rischio all’anno [15], [16]; questo dato deriva da un commento piuttosto che da un’analisi diretta di una coorte di casi di incidenza e non dovrebbe essere generalizzato ad altre specie o protocolli. Nei casi in cui si sono verificati, questi infarti erano morfologicamente simili a quelli umani, presentando necrosi transmurale o subendocardica, necrosi a banda di contrazione e alterazioni elettrocardiografiche associate.
- Reattività vascolare e Tono vasomotorio: Entrambe le specie presentano una compromissione endoteliale ossido nitrico (NO) biodisponibilità durante l'aterogenesi. In condizioni di ipercolesterolemia, le arterie coronarie perdono la capacità di dilatarsi in risposta all'acetilcolina (mostrando invece una vasocostrizione paradossale), un difetto che, negli studi in cui è stata misurata direttamente la reattività vascolare, si è rivelato reversibile in seguito a una terapia ipolipemizzante prolungata.
- Malattie cerebrovascolari e periferiche: Le scimmie sottoposte a diete aterogene sviluppano aterosclerosi nelle arterie extracoronariche, quali la biforcazione carotidea e le arterie femorali, riproducendo la distribuzione sistemica della malattia arteriosa umana.
Rimodellamento della placca: risultati di imaging nei primati rispetto all’uomo
Valutazione della regressione nell’uomo studi clinici si avvale di tecnologie di imaging non invasive che valutano specifici aspetti della biologia della placca. Gli studi condotti sui primati non umani forniscono la conferma istopatologica su cui si basa l'interpretazione di questi endpoint clinici.
- Diametro del lume (QCA): I primi studi clinici sull'uomo hanno utilizzato angiografia coronarica quantitativa per misurare la variazione del diametro luminale, documentando occasionalmente piccoli miglioramenti. L’angiografia coronarica quantitativa registra le dimensioni del lume e, di per sé, non è in grado di distinguere la riduzione della placca dai cambiamenti in rimodellamento arterioso (l'ingrossamento esterno, compensatorio della placca, descritto per la prima volta da Glagov [17]) o tono vasomotorio; studi condotti sui primati dimostrano che la riduzione dei livelli lipidici può migliorare le dimensioni del lume e la reattività vascolare senza una riduzione proporzionale dell’area istologica della placca.
- Volume totale della placca (IVUS e OCT): Gli studi clinici moderni utilizzano ecografia intravascolare e tomografia a coerenza ottica per misurare le variazioni del volume totale della placca, che spesso mostrano lievi riduzioni. Gli studi sui primati suggeriscono che tali riduzioni rappresentino l’eliminazione cellulare e chimica delle riserve lipidiche e dei detriti necrotici dal nucleo della placca.
- Plaque non calcificata Modifiche (CCTA): Angiografia coronarica TC consente la quantificazione non invasiva del volume della placca molle e non calcificata. I dati relativi ai primati indicano che questo pool contiene cellule schiumose altamente attive e ricche di lipidi, nonché depositi lipidici extracellulari, che sono i componenti che vengono eliminati più rapidamente durante la regressione. In linea con le moderne osservazioni ottenute tramite IVUS e CCTA, un aumento della densità di calcio può accompagnare questa perdita di placca ricca di lipidi durante il processo di guarigione, pertanto un aumento del segnale del calcio non indica necessariamente una progressione della malattia.
- Plaque vulnerabile Caratteristiche e proprietà curative: Le tecniche di imaging OCT e PET nell’uomo consentono di monitorare l’ispessimento della calotta fibrosa, la riduzione del nucleo necrotico e la stabilizzazione delle placche infiammate. L’istopatologia dei primati non umani è coerente con questi risultati, mostrando una migliore copertura endoteliale, una riduzione delle popolazioni di cellule schiumose e il deposito di una capsula di collagene più densa e stabile sui detriti necrotici rimanenti; nella maggior parte degli studi storici non è stato chiarito se la perdita di cellule schiumose rifletta emigrazione, morte cellulare locale, ridotto reclutamento o efflusso.
I risultati relativi ai primati si inseriscono in un quadro moderno più ampio. Il ipotesi della risposta alla ritenzione la ritenzione subendoteliale formalizzata delle particelle di ApoB come fase iniziale [12]; studi di randomizzazione mendeliana e studi epidemiologici sull’uomo hanno dimostrato che l’esposizione cumulativa a LDL/ApoB costituisce un fattore determinante del rischio nell’arco della vita [13], [14]; e il ruolo dell’infiammazione in tali eventi è stato confermato clinicamente nel Studio CANTOS [18]. Parallelamente, studi clinici basati su imaging intravascolare seriale e TAC relativi alla terapia ipolipemizzante intensiva — REVERSAL [19], ASTEROIDE [20], Saturno [21], GLAGOV [22], PACMAN-AMI [23], e HUYGENS [24]—hanno documentato la regressione, la stabilizzazione e i cambiamenti nella composizione della placca in pazienti viventi, collegando le prove storiche relative ai primati ai dati contemporanei sull’uomo.
Critica metodologica ed etica
La valutazione della letteratura storica sui primati richiede un’analisi critica sia dei disegni sperimentali della seconda metà del XX secolo sia dell’evoluzione delle normative contemporanee in materia di benessere degli animali.
Limiti metodologici e distorsioni di progettazione
- Confronto post mortem trasversale: La maggior parte degli studi storici sulla regressione si è basata su un disegno trasversale in cui un sottogruppo di animali veniva sottoposto a necroscopia al termine dell’induzione per stabilire la “progressione di base”, mentre gli animali rimanenti venivano randomizzati nei bracci di regressione e valutati anni dopo. Questo disegno presuppone che il gruppo di riferimento sia rappresentativo degli animali sopravvissuti che hanno mostrato regressione. Data l’elevata variabilità individuale nella risposta alla dieta (il fenomeno degli “iper-risponditori” rispetto agli “ipo-risponditori”), ciò può introdurre un rumore statistico e un bias significativi.
- Distorsione da sopravvivenza: Negli studi di progressione a lungo termine, gli animali con la stenosi coronarica più grave presentavano un rischio elevato di morte cardiaca improvvisa prima della fase formale di regressione, il che può portare a una selezione selettiva degli animali più resistenti e iporesponsivi nelle coorti finali di regressione.
- Campioni di piccole dimensioni: A causa degli elevati costi e della complessità della gestione dei primati, molte coorti erano di piccole dimensioni (spesso da 6 a 12 soggetti per braccio), il che ha limitato potenza statistica e complicando le analisi dei sottogruppi.
- Sovrapposizione delle colonie e segnalazioni duplicate: Spesso i ricercatori hanno prodotto, nel corso di diversi anni, numerose pubblicazioni sovrapposte relative alle stesse coorti, rendendo difficile isolare risultati sperimentali indipendenti nelle revisioni sistematiche.
- Nota su Maruffo & Portman (1968): Le sintesi secondarie di questo primo studio sulle scimmie scoiattolo descrivono un periodo aterogenico relativamente breve, seguito da un periodo di dieta di controllo in cui le lesioni non hanno subito progressione, ma non hanno nemmeno mostrato una chiara regressione. L’entità della vera regressione anatomica in questo specifico studio dovrebbe quindi essere valutata con cautela e confermata confrontandola con il rapporto originale.
Terminologia storica vs. uso moderno
- “Aterosclerosi da colesterolo” e “ateromatosi”: Storicamente utilizzato per descrivere l’accumulo diffuso di lipidi e l’infiltrazione di cellule schiumose causati da un’alimentazione estremamente ricca di colesterolo. La patologia moderna riserva il termine “aterosclerosi” al complesso processo patologico cronico, infiammatorio e fibromuscolare, distinguendolo dal semplice deposito lipidico intimale non infiammatorio.
- “Beta-lipoproteinemia”: Si riferisce alla classificazione elettroforetica storica delle lipoproteine circolanti, in cui le beta-lipoproteine corrispondevano alla frazione LDL e le alfa-lipoproteine alla frazione HDL. Queste bande elettroforetiche non sono identiche alle sottoclassi definite in base alla densità nella lipidologia moderna; la biochimica contemporanea utilizza l’ultracentrifugazione in base alla densità e i test immunologici per quantificare direttamente specifiche particelle di apolipoproteine, in particolare l’ApoB e l’ApoA-I. Anche i valori di riferimento storici (ad esempio, un limite massimo di colesterolo totale vicino a 200 mg/dl) sono antecedenti alla misurazione di routine dell’ApoB.
- “Regressione”: Storicamente definita come qualsiasi riduzione dell’estensione visiva della lesione arteriosa o del contenuto di colesterolo nei tessuti. La moderna biologia vascolare distingue la vera regressione volumetrica dalla stabilizzazione strutturale, dal rafforzamento della calotta fibrosa e dal recupero vasomotorio funzionale.
Evoluzione etica delle normative sulla ricerca sui primati
Il quadro normativo che disciplina la ricerca sugli animali ha subito una profonda trasformazione nel corso di questo periodo. L’originaria legge statunitense sul benessere degli animali da laboratorio (United States Laboratory Animal Welfare Act) del 1966 era stata promulgata principalmente per regolamentare il trasporto, la vendita e la gestione di sei specie, tra cui i primati non umani, al fine di prevenire il furto di animali da compagnia e garantire cure umane di base. Un emendamento del 1970 ha ribattezzato la legge «Animal Welfare Act» (Legge sul benessere degli animali) e ne ha ampliato l’ambito di applicazione agli animali a sangue caldo utilizzati nella ricerca, con un ulteriore emendamento nel 1976.
Il cambiamento normativo più significativo si è verificato con la legge del 1985 sugli standard migliorati per gli animali da laboratorio (Improved Standards for Laboratory Animals Act), promulgata nell’ambito della legge sulla sicurezza alimentare del 1985 (Food Security Act). Tale emendamento ha introdotto requisiti che hanno modificato l’impostazione della ricerca sui primati:
- Comitati istituzionali per la cura e l'utilizzo degli animali (IACUC): Ha istituito comitati di revisione indipendenti incaricati di valutare e approvare i protocolli sperimentali che coinvolgono le specie protette, garantendo che il dolore e la sofferenza siano ridotti al minimo.
- Arricchimento ambientale e benessere psicologico: Ha imposto alle istituzioni di elaborare piani volti a promuovere il benessere psicologico dei primati non umani, indicando l’arricchimento ambientale e, ove opportuno, la convivenza sociale compatibile tra le misure preferibili, piuttosto che un requisito incondizionato per ogni singolo animale.
- Riduzione e alternative: Ha indotto i ricercatori a prendere formalmente in considerazione alternative alle procedure dolorose e a ridurre al minimo il numero di animali utilizzati.
Contemporaneamente, l’Health Research Extension Act del 1985 ha modificato il Public Health Service Act e ha fornito la base giuridica per la Politica del PHS sulla cura e l’uso etico degli animali da laboratorio, imponendo il rispetto della Guida per la cura e l’uso degli animali da laboratorio alle istituzioni finanziate dal NIH. Questi cambiamenti normativi, uniti all’aumento dei costi finanziari e alle misure internazionali di conservazione, hanno drasticamente ridotto gli esperimenti invasivi su larga scala condotti sui primati a metà del XX secolo. La ricerca moderna si affida in larga misura all’imaging non invasivo e a protocolli altamente perfezionati e approvati dal punto di vista etico.
Analisi approfondita delle ipotesi fondamentali e delle prove contrarie
Per valutare l’integrità scientifica della letteratura sui primati, di seguito vengono esaminate le ipotesi fondamentali di questo campo, insieme alle prove che le sostengono e a quelle che le mettono in discussione.
Ipotesi 1: I primati non umani sviluppano un’aterosclerosi coronarica che, dal punto di vista istologico e metabolico, è più simile alla malattia umana rispetto a quella della maggior parte degli altri animali da laboratorio.
Assistenza. I macachi rhesus e cynomolgus sviluppano complesse placche coronariche epicardiche caratterizzate da capsule fibrose, nuclei necrotici ricchi di lipidi, calcificazione, degradazione della media e infarti miocardici spontanei che corrispondono da vicino alle lesioni umane.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Alcune specie, come i babbuini e le scimmie scoiattolo, sono relativamente resistenti a stenosi coronariche gravi e occlusive o alla rottura avanzata della placca entro i tempi standard, il che ne limita l’utilità nella modellizzazione di eventi clinici in fase avanzata.
Ipotesi 2: Gli aumenti delle lipoproteine contenenti ApoB indotti dalla dieta costituiscono il principale mediatore tra le diete aterogene e la formazione di placche.
Assistenza. La progressione e la regressione della placca sono strettamente correlate ai livelli circolanti di VLDL+Colesterolo LDL, e l'eliminazione di queste particelle contenenti ApoB è necessaria per arrestare e invertire lo sviluppo della placca.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Locale legame proteoglicanico, anche l'emodinamica e le modificazioni chimiche (come l'ossidazione) sono necessarie per innescare la formazione della placca. Alcuni animali presentano variazioni significative nella gravità delle lesioni a parità di livelli circolanti di ApoB, il che indica una suscettibilità genetica e vascolare individuale.
Ipotesi 3: Le lesioni precoci ricche di lipidi possono regredire in modo sostanziale in seguito a una significativa riduzione del colesterolo.
Assistenza. Le prime striature adipose e le lesioni ricche di cellule schiumose nelle scimmie rhesus e nelle scimmie scoiattolo subiscono una regressione rapida e significativa entro pochi mesi dal ritorno a una dieta a basso contenuto di colesterolo.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Nelle lesioni avanzate e altamente strutturate, la semplice riduzione dei livelli lipidici può eliminare gli esteri di colesterolo intracellulari, ma non riduce rapidamente l’area della sezione trasversale complessiva della placca, poiché la matrice collagenea matura e calcificata rimane sostanzialmente invariata.
Ipotesi 4: Le lesioni fibrotiche o calcificate in stadio avanzato regrediscono in modo incompleto, ma possono diventare più stabili.
Assistenza. Studi di regressione a lungo termine dimostrano che, mentre le placche in stadio avanzato, presenti da anni, perdono il contenuto di cellule infiammatorie e le riserve di lipidi molli, all’interno della parete arteriosa persistono cicatrici collagenee dense e grandi placche calcificate.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Nell'ambito di alcuni protocolli a lungo termine, sono state segnalate riduzioni molto lente del calcio presente nella placca e della degradazione enzimatica del collagene, il che indica che anche i componenti maturi della matrice presentano un ricambio lento e a lungo termine.
Ipotesi 5: La durata e l’entità cumulativa dell’esposizione alle lipoproteine influenzano la reversibilità della placca.
Assistenza. Gli studi condotti dalla LSU hanno dimostrato che la regressione delle placche indotta nell'arco di 5,4 anni è risultata statisticamente dimostrabile solo dopo una fase di regressione prolungata (circa 3,7 anni), in contrasto con la risposta più rapida osservata nelle striature adipose precoci.
Controdimostrazioni / Obiezioni. In alcuni esperimenti, gli animali geneticamente “iporesponsivi” hanno mostrato una regressione significativa in seguito a una moderata riduzione dei lipidi, mentre quelli “iperresponsivi” hanno registrato una progressione della malattia, indicando che la suscettibilità metabolica individuale può prevalere sugli obiettivi di esposizione cumulativa.
Ipotesi 6: Le diete a bassissimo contenuto di grassi favoriscono la regressione soprattutto quando determinano riduzioni significative e durature delle lipoproteine aterogene.
Assistenza. Il trattamento dell'ipercolesterolemia mediante diete a bassissimo contenuto di grassi (4% delle calorie provenienti dai grassi) riduce il colesterolo plasmatico e determina la regressione delle placche coronariche.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Le diete basate sulla sostituzione con olio di mais (40% di calorie provenienti dai grassi) consentono di ottenere una riduzione del colesterolo plasmatico e una regressione coronarica comparabili a quelle ottenute con l’eliminazione del colesterolo alimentare, indicando che il fattore determinante è la clearance assoluta dei lipidi, piuttosto che la riduzione totale dei grassi alimentari.
Ipotesi 7: La regressione coronarica nell'uomo è generalmente meno marcata e più lenta rispetto a quanto osservato in alcuni studi condotti sulle scimmie, poiché le placche nell'uomo sono più vecchie, più eterogenee ed esposte a molteplici fattori di rischio.
Assistenza. Le placche umane si accumulano nel corso di decenni e sono caratterizzate da collagene maturo altamente reticolato e da calcificazioni. Le lesioni indotte dalla dieta nelle scimmie si formano in genere nell’arco di 1-5 anni e contengono lipidi più giovani e metabolicamente più attivi, che vengono eliminati più facilmente.
Controdimostrazioni / Obiezioni. I regimi farmacologici moderni e aggressivi possono ridurre il colesterolo LDL nell'uomo a livelli molto bassi, il che è stato associato a una rapida regressione dei nuclei lipidici morbidi e non calcificati, avvicinandosi alla cinetica osservata in alcuni studi sui primati.
Ipotesi 8: Il beneficio clinico potrebbe derivare in misura maggiore dalla stabilizzazione della placca e dalla prevenzione di nuove lesioni piuttosto che dalla rimozione completa della placca esistente.
Assistenza. Gli studi clinici sulla terapia ipolipemizzante condotti sui primati hanno dimostrato un raddoppio approssimativo dell’area della sezione trasversale delle arterie coronarie e del loro lume, in linea con un rimodellamento verso l’esterno favorevole, insieme a un miglioramento della dilatazione vasomotoria endotelio-dipendente in risposta all’acetilcolina, nonostante la persistenza della matrice avanzata della placca calcificata.
Controdimostrazioni / Obiezioni. Sebbene la stabilizzazione riduca gli eventi ischemici acuti, potrebbe comunque essere necessaria una riduzione anatomica più completa della placca per ripristinare la normale compliance meccanica vascolare e alleviare la grave ischemia cronica da sforzo angina in vasi fortemente stenotici.
Cosa non dimostrano questi studi sugli animali
Per garantire un’applicazione rigorosa alla pratica clinica sull’uomo, è necessario definire chiaramente i limiti scientifici e biologici degli studi condotti sui primati non umani:
- Non dimostrano che la dieta da sola possa invertire il decorso della malattia coronarica in stadio avanzato in tutti gli esseri umani. Gli studi sui primati hanno previsto cambiamenti alimentari estremi e altamente controllati (come il passaggio da una dieta ricca di grassi e colesterolo a una dieta completamente priva di colesterolo) in condizioni di laboratorio difficili da ottenere o mantenere per i pazienti umani.
- Non dimostrano che il calcio coronarico scomparirà. La patologia storica ha dimostrato che, mentre i depositi ricchi di lipidi e i detriti cellulari possono essere eliminati, all’interno della parete vascolare persistono depositi calcifici estesi e consolidati, che subiscono una regressione anatomica minima o nulla nel corso di diversi anni di normalizzazione dei livelli lipidici. La calcificazione non è una grandezza univoca: frequenza, area calcificata, microcalcificazione, le placche macrocalcificate e la densità di calcio possono variare indipendentemente l’una dall’altra; nella terapia clinica, un aumento della densità di calcio può accompagnarsi a una riduzione delle placche ricche di lipidi e a una diminuzione dei tassi di eventi clinici, pertanto una densità di calcio persistente o in aumento non indica di per sé un fallimento terapeutico.
- Non dimostrano che le placche umane regrediscano alla stessa velocità di quelle delle scimmie. I primati non umani hanno un’aspettativa di vita notevolmente più breve e un tasso metabolico più elevato. Un periodo di regressione di 3 anni in una scimmia rhesus rappresenta una parte consistente della sua aspettativa di vita, mentre le placche nell’uomo si sviluppano nel corso di decenni e sono esposte a molteplici fattori di rischio, spesso non controllati.
- Non dimostrano la sicurezza né l’efficacia nell’uomo di agenti alternativi somministrati ad alte dosi. Sebbene le saponine di origine vegetale o la farina di erba medica abbiano indotto una regressione nei macachi cynomolgus bloccando l’assorbimento intestinale, tali agenti possono causare tossicità sistemiche (come effetti emolitici) nell’uomo se non vengono accuratamente purificati, e non sono approvati per l’uso clinico.
Domande senza risposta e opportunità sperimentali contemporanee
Domande fondamentali senza risposta
- Qual è il destino fenotipico preciso delle cellule muscolari lisce della placca durante la regressione indotta dalla dieta? Queste cellule tornano da uno stato sintetico e proliferativo a uno stato contrattile?
- In che modo l’infiammazione sistemica (misurata tramite la proteina ad alta sensibilità Proteina C-reattiva o le principali interleuchine) interagiscono con diete ipolipemizzanti aggressive nel determinare la velocità di regressione coronarica nei primati?
- È possibile che una malattia coronarica avanzata disfunzione microvascolare può essere completamente risolta solo attraverso un'intensa modifica della dieta, oppure richiede una terapia farmacologica concomitante?
Progetti sperimentali contemporanei e altamente etici
Studi che prevedono un periodo prolungato grave ipercolesterolemia, una morbilità significativa o una valutazione patologica terminale sarebbero ora soggette a requisiti molto più rigorosi in termini di necessità scientifica, rapporto rischi-benefici, perfezionamento, monitoraggio veterinario e revisione da parte dell’IACUC; tali studi non sono categoricamente vietati, ma molti protocolli storici sarebbero difficili da giustificare o richiederebbero una sostanziale riprogettazione. Entro questi limiti, oggi è possibile condurre studi altamente informativi e minimamente invasivi sui primati non umani:
- Acquisizione seriale di immagini ad alta risoluzione non invasiva: La risonanza magnetica ad alta risoluzione, la PET/TC e l’angiografia coronarica TC consentono di monitorare nel tempo la progressione e la regressione delle alterazioni negli stessi animali vivi, eliminando il rumore statistico tipico degli studi trasversali e consentendo una valutazione in tempo reale del volume della placca, del contenuto lipidico e della calcificazione.
- Colonie di primati non umani di razza, anziani: Coorti di primati affetti da iperlipidemia congenita o senili consentono di valutare le interazioni tra geni e dieta e l’impatto dell’invecchiamento sulla stabilità della placca senza ricorrere a interventi chirurgici invasivi o a regimi di carico lipidico rapidi e non fisiologici.
- Trascriptomica del sangue periferico e Biomarcatori: Il sequenziamento dell’RNA a singola cellula delle cellule mononucleate del sangue periferico e dei marcatori infiammatori circolanti durante gli interventi dietetici consente di mappare i percorsi immunitari e metabolici sistemici che guidano la guarigione vascolare e il trasporto inverso del colesterolo.
Sintesi generale e risposta alla domanda centrale
Domanda. In che misura gli esperimenti storici condotti sulle scimmie dimostrano che l’aterosclerosi coronarica di tipo umano, causata dall’esposizione prolungata a livelli elevati di lipoproteine aterogene, possa essere rallentata, stabilizzata o parzialmente invertita attraverso importanti cambiamenti nella dieta e la riduzione dei lipidi plasmatici, e quali aspetti di tali risultati possano o non possano essere ragionevolmente estrapolati alla malattia coronarica umana?
Gli esperimenti storici condotti sui primati non umani tra il 1950 e la fine degli anni ’80 forniscono prove, verificate istologicamente, del fatto che l’aterosclerosi coronarica di tipo umano sia una patologia dinamica e potenzialmente reversibile. Questi studi dimostrano che, quando l’ipercolesterolemia grave viene trattata in modo aggressivo, la progressione degli ateromi coronarici viene arrestata ed è possibile ottenere una sostanziale regressione anatomica. Le placche precoci, ricche di lipidi, possiedono un’elevata plasticità metabolica, che consente la rapida eliminazione delle cellule schiumose intracellulari, l’idrolisi degli esteri di colesterolo e la risoluzione della stenosi in fase iniziale nel giro di pochi mesi.
Al contrario, le placche avanzate, calcificate e densamente fibrotiche regrediscono molto più lentamente e in modo incompleto, lasciando una cicatrice collagenea persistente e depositi minerali all’interno della parete vascolare. Fondamentalmente, questi studi dimostrano che i benefici clinici della riduzione dei lipidi non si limitano alla riduzione fisica della placca. Un beneficio sostanziale deriva dalla stabilizzazione della placca — tra cui la riduzione dei lipidi, la diminuzione della cellularità e dell’infiammazione, l’aumento del contenuto relativo di collagene, la guarigione endoteliale, e (negli studi di imaging sull’uomo più recenti) l’ispessimento della capsula fibrosa — insieme all’allargamento dell’area della sezione trasversale dell’arteria coronaria e del lume, coerente con un rimodellamento favorevole e una migliore dilatazione vasomotoria endotelio-dipendente.
Risultati estrapolabili
- I meccanismi cellulari comuni dell'inversione: I meccanismi fondamentali alla base della ritenzione dell’ApoB, della riduzione delle cellule schiumose, dell’efflusso del colesterolo, del rafforzamento della capsula fibrosa e della guarigione endoteliale sono ampiamente conservati tra i primati e gli esseri umani, a conferma della plausibilità biologica della stabilizzazione clinica della placca.
- Gli obiettivi della variazione volumetrica: I nuclei della placca, morbidi, non calcificati e ricchi di lipidi, sono i componenti che vengono eliminati più rapidamente e completamente durante la regressione, in linea con i risultati delle immagini intravascolari ottenute nell'uomo.
- Rimodellamento esterno e recupero funzionale della funzione vasomotoria: Il risultato emerso dallo studio sui primati, secondo cui la terapia ipolipemizzante può raddoppiare approssimativamente l’area della sezione trasversale dell’arteria coronarica e del lume e migliorare la reattività endoteliale, contribuisce a spiegare perché i tassi di eventi cardiovascolari nell’uomo diminuiscano in seguito alla terapia ipolipemizzante, nonostante una variazione complessiva minima della stenosi angiografica.
Risultati non estrapolabili
- La cinetica e la velocità della regressione: Le placche coronariche umane sono più vecchie, strutturalmente più complesse e caratterizzate da collagene maturo altamente reticolato e da calcificazione. Sono meno attive dal punto di vista metabolico e regrediscono molto più lentamente rispetto alle lesioni più giovani, indotte dall’alimentazione, riscontrate nei primati da laboratorio.
- La complessità delle eziologie multirischio: Gli studi condotti sui primati hanno esaminato un unico fattore di rischio grave, indotto dall'alimentazione, in condizioni uniformi. La malattia coronarica nell'uomo è multifattoriale ed è determinata dall'interazione tra i livelli di lipidi e il fumo di sigaretta, ipertensione, diabete, e la variazione genomica.
- La fattibilità di cambiamenti radicali nelle abitudini alimentari: I cambiamenti alimentari estremi utilizzati per indurre una regressione negli studi sui primati sono difficili da attuare o mantenere nella pratica clinica, per cui le terapie per l’uomo devono basarsi su una combinazione di moderate modifiche alimentari e un trattamento farmacologico intensivo per abbassare i livelli di lipidi.
- Nessuna approvazione di una dieta specifica indicata per nome: Questi esperimenti non dimostrano che un particolare programma alimentare — Ornish, Esselstyn, vegano o mediterraneo — sia superiore agli altri. Ciò che dimostrano è più circoscritto e basato sui meccanismi: una riduzione aggressiva e prolungata delle lipoproteine aterogeniche (contenenti ApoB), con qualsiasi mezzo, può arrestare la progressione della malattia e indurne la regressione in condizioni controllate.
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