Chlamydia pneumoniae und Zytomegalie-Virus in degenerativen Aortenklappenstenosen

Summary

Recent evidence suggests a causal relationship between inflammatory as well as infectious pathomechanisms and valvular degeneration. Based on the concept of chronic Chlamydia pneumoniae and cytomegalovirus (CMV) infections, and of variable stressors working on valvular microecology, the present study sought to assess the presence of the specific chlamydial heat shock protein (cHSP) 60, of CMV, of macrophages and of the human homologue hHSP60.    Serial sections of high-grade degenerated native (n=16) and prosthetic (n=6) aortic valves were analyzed by immunohistochemistry for the presence of these determinants. Degenerated aortic valves revealed prevalence of Chlamydia pneumoniae in 41% (10 of 22) and CMV in 73% (16 of 22), while immunoreactive hHSP60 was present in 64% (14 of 22) and CD68 in 86% (19 of 22). Chlamydial HSP60, CMV and hHSP60 were predominantly found in valvular fibrosa; CMV showed a second predilection site at the ventricular luminal border. Both microorganisms revealed a strong correlation between each other (r=0.73; p<0.001) as well as with hHSP60 (cHSP60: r=0.74; p<0.001; CMV: r=0.80; p<0.001). Macrophage infiltration correlated with cHSP60 (r=0.78; r<0.001), CMV (r=0.78; r<0.001) and hHSP60 (r=0.56; r=0.007). Of note, the frequency of cHSP60, CMV and CD68 signaling was increased more than 5-fold in prosthetic valves compared to native valves (p=0.017, p=0.002 and p=0.005).    In summary, valvular infections of Chlamydia pneumoniae and of cytomegalovirus are frequently seen in degenerated aortic valves, irrespective of native or prosthetic origin. Colocalization of both HSP60 homologues and cytomegalovirus within macrophages in valvular fibrosa points to regional stressor effects that might be at least partly attributable to chronic persistent pathogen burden and molecular mimicry.

Zusammenfassung

Aktuelle Evidenzen legen eine kausale Beziehung zwischen inflammatorischen wie auch infektiösen Pathogenesemechanismen und der Degeneration von Herzklappen nahe. Basierend auf dem Konzept von chronischen Chlamydia pneumoniae- und Zytomegalie-Virus (CMV)-Infektionen und zusätzlichen Stressoren, die auf die valvuläre Mikroökologie einwirken, untersucht die vorliegende Studie die Präsenz des Erreger-spezifischen chlamydialen Hitzeschockproteins (cHSP) 60, von CMV, von Makrophagen und des humanen Homologs hHSP60.    Serielle Schnitte hochgradig degenerativ veränderter nativer Aortenklappen (n=16) und Aortenklappenbioprothesen (n=6) wurden immunhistochemisch auf die Präsenz dieser Determinanten untersucht. Degenerativ veränderte Aortenklappen zeigten in 41% eine Prävalenz von Chlamydia pneumoniae und in 73% eine von CMV, während immunreaktives hHSP60 in 64% und CD68 in 86% aller Fälle nachweisbar waren. Chlamydiales HSP60, CMV und hHSP60 waren bevorzugt in der valvulären Fibrosa präsent; CMV zeigte zusätzlich eine zweite Prädilektionsstelle am ventrikulären luminalen Rand. Beide Erreger wiesen eine positive Korrelation sowohl untereinander (0,73; p<0,001) als auch mit hHSP60 auf (cHSP60: r=0,74; p<0,001; CMV: r=0,08; p<0,001). Die Makrophagen-Infiltration korrelierte mit cHSP60 (r=0,78; r<0,001), CMV (r=0,72; p<0,001) und hHSP60 (r=0,56; r=0,007). Bemerkenswerterweise war die Frequenz von cHSP60-, CMV- und CD68-Signalen in degenerierten prothetischen Aortenklappen signifikant höher als in nativen Klappen (p=0,017, p=0,002 und p=0,005).    Zusammenfassend sind valvuläre Infektionen mit Chlamydia pneumoniae und Zytomegalie-Virus in degenerativen Aortenklappen häufig nachweisbar, unabhängig von nativer oder prothetischer Herkunft der Klappen. Die Kolokalisation mit Makrophagen, die beide HSP60-Homologe und Zytomegalie-Virus in der valvulären Fibrosa ausweisen, legen regionale Stressor-Effekte nahe, die durch eine chronisch persistierende Erregerlast und molekulares Mimikry zumindest partiell bedingt sein könnten.