Prävalenz von intimalem Pathogen burden bei akutem Koronarsyndrom

Summary

Increasing evidence supports a link between serological evidence of prior exposure to infectious pathogens, pathogen burden, and the risk for future myocardial infarction and death in patients with coronary artery disease. Based on this concept, we evaluated the intimal presence of four pathogens in human coronary atheroma, clinically associated with acute coronary syndromes (ACS) and stable angina (SA), and the effect of pathogen burden on the expression of human heatshock protein 60 (hHSP60), a key protein in (auto-)immune pathogenesis of atherosclerosis.

Coronary atherectomy specimens retrieved from 53 primary target lesions of patients with ACS (n=33) or SA (n=20) were assessed immunohistochemically for the presence of Chlamydia pneumoniae (C. pn.), Helicobacter pylori (H.p.), Cytomegalovirus (CMV) and Epstein-Barr Virus (EBV), and for the expression of hHSP60.

Chlamydia pneumoniae was present in 74%, Helicobacter pylori in 32%, CMV in 13% and EBV in 42%. Exclusively C.pn. revealed a prevalence in ACS (91%) vs SA (45%; p<0.001). Immunohistochemical analysis revealed 6 lesions without, 21 lesions with 1, 17 lesions with 2, 6 lesions with 3 and 3 lesions with 4 infectious agents. As an important finding, the mean value in ACS lesions was significantly increased compared to those in SA (1.9 vs 1.1; p<0.01). ACS-subgroup analysis revealed the highest mean value in patients with pain at rest within the last two days (Braunwald class III). In addition, expression of hHSP60 was significantly higher in ACS (8.7%) compared to SA (1.3%; p<0.001). Pathogen burden correlated highly significant (p<0.01) with the expression of hHSP60 (r=0.44).

Our data demonstrate the impact of intimal pathogen burden in plaque instability, and suggest the presence of (auto-)immunoreactions against upregulated hHSP60 as an important pathomechanism that may contribute to acute coronary syndromes.

Zusammenfassung

Aktuelle Studien bei Patienten mit koronarer Herzkrankheit zeigen serologisch Zusammenhänge zwischen quantitativer Erregerpräsenz (Pathogen burden) und der Inzidenz von Myokardinfarkt und kardiovaskulärer Mortalität, sowie erhöhte Spiegel an humanem Hitzeschockprotein (hHSP60) als Stressor-Determinante. In dieser Untersuchung soll das Konzept des Pathogen burden erstmals auf intimaler Ebene in koronaren Atheromen, jeweils assoziiert mit akutem Koronarsyndrom (ACS) bzw. stabiler Angina (SA), vergleichend analysiert und ein möglicher Einfluss auf die lokale Expression von hHSP60 evaluiert werden.

Atherektomieproben von 33 Patienten mit ACS entsprechend der Braunwald-Klassifizierung und von 20 Patienten mit SA wurden immunhistochemisch mittels APAAP-Methode auf die Präsenz erregerspezifischer Marker für Chlamydia pneumoniae (C.p.), Helicobacter pylori (H.p.), Zytomegalievirus (CMV) und Epstein-Barr-Virus (EBV), sowie die Expression von hHS60 untersucht.

Chlamydia pneumoniae war in 74%, Helicobacter pylori in 32%, CMV in 13% und EBV in 42% der Läsionen präsent. Nur C.p. zeigte eine Prävalenz bei ACS vs. SA (91% vs. 45%; p<0,001). Bei Betrachtung des Pathogen burden waren 6 Läsionen ohne Erregernachweis, 21 Läsionen mit 1 Erreger, 17 Läsionen mit 2, 6 Läsionen mit 3 und 3 Läsionen mit 4 verschiedenen Erregertypen. Als zentraler Befund imponierte eine Prävalenz des Pathogen burden bei ACS vs. SA (1,9 vs. 1,1 Erreger pro Läsion; p<0,01). Die ACS-Subgruppenanalyse nach der Braunwald-Klassifizierung zeigte maximale intimale Erregerpräsenz bei den Patienten mit der höchsten Akuität an Beschwerden (Klasse III). hHSP60 als (auto-) immunologische Determinante war in 58% der Läsionen nachweisbar, mit signifikant höherer Expression bei ACS vs. SA (8,7% vs. 1,3%; p<0,001). Intimaler Pathogen burden und intimale hHSP60-Expression korrelierten positiv (r=0,44; p<0,01). Plaques mit Präsenz von zwei und mehr verschiedenen Erregertypen wiesen deutlich höhere hHSP60-Expression auf als Läsionen mit nur einem Erregertyp bzw. ohne Erregernachweis (p<0,05).

Unsere Untersuchungen zeigen das Konzept des Pathogen burden auf intimaler Ebene und demonstrieren eine Prävalenz bei ACS, assoziiert mit klinischer Akuität der Grunderkrankung. Antikörpervermittelte (Auto-)Immunreaktionen gegen überexprimiertes hHSP60 könnten ein Bindeglied zwischen Infektion und koronarer Arteriosklerose mit Plaqueruptur darstellen.