Is Vertebral Artery Hypoplasia a Predisposing Factor for Posterior Circulation Cerebral Ischemic Events? A Comprehensive Review

Tabella 1

Nella presente revisione della letteratura, presentiamo i dati pubblicati da case report, protocolli di imaging e studi di coorte per discutere a fondo la relazione tra VAH e ischemia cerebrale della circolazione posteriore. La nostra ricerca della letteratura attraverso Medline ed Embase si è basata sulla combinazione dei termini: ipoplasia dell’arteria vertebrale, ictus, attacchi ischemici transitori, infarti del tronco encefalico e del cervelletto, e ischemia della circolazione posteriore. I riferimenti degli articoli recuperati sono stati anche controllati. Sono stati inclusi solo articoli in inglese. L’ultima ricerca è stata fatta in PubMed il 13 ottobre 2012.

Ipotesi di Case Reports: L’ipoplasia dell’arteria vertebrale può portare all’ischemia della circolazione posteriore, quando combinata con i fattori di rischio convenzionali

Giannopoulos et al. hanno riportato tre casi di giovani adulti (età media 38 anni) con eventi ischemici midollari laterali e hanno associato questi eventi con la presenza di un’arteria vertebrale ipoplasica omolaterale sulla MRA. Tutti e 3 i pazienti avevano due ulteriori fattori di rischio aterosclerotici o non aterosclerotici per l’ictus, suggerendo che l’ipoplasia dell’arteria vertebrale combinata con altri fattori di rischio convenzionali può fornire uno sfondo ottimale per ischemia del tronco cerebrale. Nessuno di questi pazienti ha avuto attacchi ischemici transitori ricorrenti (TIA) o ictus dopo il trattamento secondario di prevenzione dell’ictus e nessuno di loro ha avuto su scansioni MRI altri ictus ischemici in altri territori vascolari, tranne quelli nel midollo laterale. Gli autori hanno concluso che sia il loro risultato non movimentato che la storia medica supportano ulteriormente la loro ipotesi iniziale che i loro ictus possono essere attribuiti alla presenza di un’arteria vertebrale ipoplasica.

La sindrome da blocco dovuta a infarto del tronco encefalico è stata riportata da Orimo et al. in un uomo di 36 anni con ipertensione e ipercolesterolemia. La risonanza magnetica del cervello ha mostrato l’infrazione del ponte, del midollo allungato e del cervelletto destro, mentre l’angiografia cerebrale ha rivelato una VAH bilaterale, un’arteria trigemina primitiva destra persistente e un flusso di sangue retrogrado dell’arteria basilare dall’arteria trigemina primitiva.

Tai et al. hanno recentemente presentato un caso di infarto midollare mediale bilaterale in un uomo di 60 anni con VAH, ipertensione non controllata, ipercolesterolemia e un singolo episodio di attacco ischemico transitorio 15 anni fa. MRA ha confermato la presenza di un’arteria vertebrale sinistra ipoplastica con cambiamenti aterosclerotici, occlusione dopo l’arteria cerebrale inferiore posteriore e stenosi dell’arteria basilare prossimale. L’ipoplasia bilaterale – un’anomalia non comune dell’arteria vertebrale con una frequenza stimata dello 0,75% – è stata rivelata anche in una paziente di 67 anni con infarto cerebellare da Mestan Tuttavia, l’angiogramma in questo particolare case report non è riuscito a mostrare alcuna prova di malattia occlusiva aterosclerotica vertebrale.

Infine, Kawakami et al. hanno considerato la VAH come un fattore predisponente per la dissezione dell’arteria vertebrale omolaterale e l’infarto cerebellare concomitante dopo un trauma sportivo in un ragazzo di 8 anni.

Studi di imaging illustrano che i sintomi neurologici in soggetti con ipoplasia dell’arteria vertebrale sono dovuti a una riduzione del flusso sanguigno e alla successiva ipoperfusione cerebrale

La diminuzione del diametro dell’arteria vertebrale è stata associata a una riduzione del flusso sanguigno e a un inadeguato apporto di sangue alla circolazione posteriore in una valutazione ecografica di pazienti pediatrici con una storia di mal di testa, vertigini o sincope. Il ruolo della VAH nella patogenesi dell’emicrania è stato anche esaminato con ultrasuoni color Doppler in 59 pazienti con emicrania. I pazienti con emicrania con aura avevano una maggiore frequenza di VAH (29%) rispetto ai pazienti con emicrania senza aura (7%), suggerendo che VAH presumibilmente contribuisce alla ipoperfusione nella circolazione posteriore durante la fase di aura. Inoltre, Simon et al. hanno anche proposto VAH come il principale fattore eziologico vascolare per la marcata ipoplasia cerebellare ispilaterale che è stato osservato in un paziente di 48 anni.

In un’analisi retrospettiva dei dati ecografici color Doppler, i soggetti sani con VAH aveva significativamente più basso volume medio di flusso (MFV) nell’arteria vertebrale ipoplastica e leggermente aumentato MFV in quella controlaterale, rispetto a quelli senza VAH. Il volume medio di flusso netto (MnFV) – la somma del MFV di VA bilaterale – era anche significativamente più basso e la prevalenza di insufficienza del volume di flusso dell’arteria vertebrale era, rispettivamente, più alto nei soggetti con VAH unilaterale. Inoltre, sia il MFV che il MnFV sono risultati avere una forte relazione positiva con il diametro dell’arteria vertebrale. Allo stesso modo, Min et al. hanno dimostrato che il MFV è stato aumentato nel lato controlaterale (non ipoplastica) dell’arteria vertebrale ipoplasia o aplasia, anche se la rispettiva diminuzione omolaterale in MFV nell’arteria ipoplastica non ha raggiunto la significatività statistica nel loro studio.

Nonostante la controversia letteratura, embolia e compromissione del volume del flusso sanguigno vertebrale sono considerati i principali meccanismi di ischemia vertebrobasilare. Quando il flusso sanguigno su una VA è temporaneamente ridotto, il flusso sulla VA opposta è compensativamente aumentato per fornire un flusso sufficiente nell’arteria basilare. Tuttavia, sotto certi prezzi nel diametro della VAH il flusso di sangue è ridotto in misura maggiore che si traduce in emodinamica squilibrata e in un inadeguato apporto di sangue al cervello.

Gli studi di coorte testano ulteriormente e sostengono l’ipotesi

I pazienti con malattia combinata carotidea e vertebrale sono stati trovati per avere una maggiore incidenza di TIA nel sistema vertebrobasilare (71%), rispetto ai pazienti con malattia isolata della carotide (8%). Questa differenza pronunciata ha evidenziato il ruolo dominante delle arterie vertebrali nella patogenesi del TIA nella circolazione posteriore. Sorprendentemente, in un altro grande studio multicentrico anomalie dell’arteria vertebrale sono stati più fortemente correlati con ischemia cerebellare, se confrontato con le anomalie delle arterie cerebellari che distribuiscono direttamente alle aree ischemiche. Più specificamente, due terzi dei pazienti con infarto dell’arteria cerebrale superiore o dell’arteria cerebrale inferiore anteriore avevano occlusione unilaterale dell’arteria vertebrale o stenosi grave.

Un’analisi retrospettiva di 529 pazienti con ictus ischemico da Park et al. ha dimostrato che anche se VAH è un reperto comune nella popolazione asintomatica, è altamente associato con colpi di circolazione posteriore. Perren et al. hanno confermato che tra 725 pazienti con ictus di primo grado, quelli con ictus della circolazione posteriore avevano VAH significativamente più frequente (13%) rispetto a quelli con ictus in altri territori (4.6%). Allo stesso modo, Chuang et al. hanno riferito che l’incidenza complessiva di VAH unilaterale, misurata in un gruppo di studio di 191 pazienti con ictus ischemico acuto, era 11,5% e questa percentuale era significativamente più alta nei casi di infarto del tronco encefalico o cerebellare. Più della metà dei pazienti del gruppo di studio aveva un singolo fattore di rischio vascolare e il 79,4% di loro aveva un ulteriore fattore di rischio vascolare. Infine, uno studio retrospettivo molto recente di Hu et al. ha trovato una prevalenza simile di VAH (10.8%) in pazienti cinesi con ictus ischemico acuto. La presenza di VAH sembrava anche essere un fattore di rischio indipendente per l’ischemia cerebrale posteriore, dopo l’analisi di regressione logistica multivariata.

Anche in una popolazione pediatrica di bambini tra i 3 e i 14 anni, l’ipoplasia del sistema vertebrobasilare rappresentava il 3% del totale delle ipoplasie cerebrovascolari, e la VAH in particolare era considerata la causa principale degli attacchi ischemici transitori. Ulteriori rapporti hanno suggerito che i bambini con arteria vertebrale ipoplastica congenita erano più suscettibili di arteriosclerosi sia in giovane età o più tardi in età adulta.

Park et al. hanno dimostrato in un altro protocollo di studio che la maggior parte dei 37 pazienti con ictus acuto con diametro dell’arteria vertebrale inferiore a 3 mm nel segmento V2 aveva lesioni relativamente piccole o sparse nel territorio VA (cervelletto e/medulla), rispetto ai pazienti con ictus senza sistema vertebrobasilar piccolo. Il reperto angiografico più comune nei pazienti con piccola arteria vertebrale e/o piccola arteria basilare era stenosi o occlusione della VA e i fattori di rischio vascolare più comuni erano ipertensione (83,3%) e diabete (22,2%). Tutti questi pazienti avevano circolazione posteriore fetale, con un segmento P1 assente o ipoplastico dell’arteria cerebrale posteriore, sostenendo l’ipotesi che le loro arterie vertebrali devono essere congenitamente piccolo piuttosto che acquisita. Nel cerchio di Willis FTP c’è una derivazione embrionale delle arterie cerebrali posteriori dalla carotide interna invece dall’arteria basilare, o in alternativa c’è una comunicazione con l’arteria basilare attraverso un segmento P1 ipoplastico dell’APC. La presenza della suddetta via collaterale non funzionale è stata fortemente associata sia con un sistema vertebrobasilare ipoplasico che con l’ischemia della circolazione posteriore in un’altra serie di casi di 13 pazienti.

Entrambi gli studi di Park et al. e Chuang et al. convergono sul fatto che la maggior parte dei pazienti con ictus ischemico legato alla VAH si basa sull’aterosclerosi delle grandi arterie. Un’arteria vertebrale ipoplasica, a causa del suo volume di flusso diminuito e velocità di flusso, potrebbe presumibilmente essere più suscettibile di processi protrombotici o aterosclerotici rispetto alle arterie vertebrali normali. La reologia del sangue ad una bassa velocità di taglio è stata trovata significativamente compromessa nei pazienti sintomatici con VAH rispetto a quei pazienti VAH che erano asintomatici, fornendo ulteriori prove che una reologia del sangue alterata nell’arteria vertebrale potrebbe causare un’ischemia cerebrale posteriore.

Discussione e conclusioni

La prevalenza della VAH è approssimativamente stimata tra l’1,9 e l’11,6%, poiché finora non è stato raggiunto un consenso su un sistema di misurazione standardizzato né sul diametro di cut-off (range 2,0-3,0 mm) per la definizione di una VAH. Pertanto, il confronto dei dati provenienti da diversi gruppi di ricerca è difficile se non impossibile. I risultati di due protocolli ecografici separati indicano che la VAH lato destro è due volte più comune della VAH lato sinistro. Per quanto riguarda il grado di ipoplasia, l’ipoplasia unilaterale grave è stata rilevata nel 5,3% della popolazione totale dello studio e nel 12,3% del sottogruppo ipoplastico nelle scansioni MRI dei pazienti con dolore cervicale. VAH è stato anche collegato a ipoplasia o stenosi dell’arteria basilare, che aumenta ulteriormente il rischio di ipoperfusione della circolazione posteriore.

Tra le tecniche di imaging, l’ecografia Doppler è una tecnica preziosa, veloce e non invasiva nella valutazione delle arterie vertebrali, anche se la diagnosi differenziale tra ipoplasia dell’arteria vertebrale, aplasia, occlusione o dissezione può essere difficile. Anche angiografia convenzionale o MRA può non riuscire a distinguere in modo affidabile ipoplasia dell’arteria vertebrale o aplasia da occlusione vascolare, come dimostrano solo il flusso intraluminale e non può visualizzare le pareti vascolari. Pertanto, la difficoltà per le tecniche angiografiche standard per differenziare le varianti congenite da trombosi secondaria nelle arterie vertebrali porta primaria alla sottodiagnosi VAH.

Caplan e Baker sono stati i primi a notare che più piccolo di arterie accoppiate sono più probabilità di occludere rispetto alle loro controparti più grandi, e sollevato la questione se i vasi ipoplastici congeniti sono per natura più inclini a occlusione. La suddetta ipotesi è stata successivamente affermata in casi di pazienti con ischemia cerebrale posteriore ipsilaterale a un’arteria vertebrale ipoplastica e ulteriormente indagata in studi di coorte di grandi dimensioni.

Chiaramente la spiegazione non può essere solo la dimensione come molte arterie intracraniche sono più piccole delle arterie ipoplastiche o più piccole identificate in questi studi, e non sono predisposti a occludere. La risposta deve risiedere in qualche modo nella fisica del flusso sanguigno e nelle forze più forti. Ci deve essere un’interazione tra la pressione sanguigna, i costituenti del sangue e la reologia e la fisica del flusso sanguigno in varie sedi arteriose che spiega i dati. Un’arteria di piccolo diametro sembra essere più vulnerabile alla stenosi o all’occlusione, poiché la sua bassa velocità di flusso predispone a processi protrombotici o aterosclerotici in presenza di fattori di rischio vascolari convenzionali. Infine, un colpo di circolazione posteriore può verificarsi a causa di embolia arteria-arteria dal VA stenotico a basso flusso. Non esistono dati coerenti in letteratura sull’associazione della VAH con un meccanismo patogenetico specifico. L’ipotesi di Park e collaboratori è in accordo con l’osservazione clinica che l’embolia prossimale (cardiaca o arteriosa) è la causa principale di infarto nella circolazione posteriore, soprattutto nei casi di infarto superficiale dell’arteria cerebrale posteriore, con la fonte di embolia che rimane indeterminata in più di un terzo dei casi. Tuttavia, possiamo notare che nella nostra serie di pazienti con VAH e ischemia midollare, l’aterotrombosi in situ nel territorio dei perforatori potrebbe essere il meccanismo più probabile.

Quindi, la circolazione posteriore è presumibilmente più vulnerabile all’ischemia nei pazienti con VAH, in particolare in quelli con grave ipoplasia. La maggior parte di questi individui rimangono asintomatici, ma il rischio di ictus aumenta ulteriormente quando coesistono ulteriori fattori aterosclerotici.

Disclosure Statement

Gli autori non segnalano alcun potenziale conflitto di interessi.

Aristeidis H. Katsanos, MD

Dipartimento di Neurologia

Università di Ioannina, Scuola di Medicina

Campus universitario, GR-45110 Ioannina (Grecia)

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