The role of vascular biomarkers for primary and secondary prevention

A position paper from the European Society of Cardiology Working Group on peripheral circulation Endorsed by the Association for Research into Arterial Structure and Physiology (ARTERY) Society

 
Vlachopoulos C, Xaplanteris P, Aboyans V et al.
Atherosclerosis. 2015 Aug;241(2):507-32
 

Introductie

Diverse risicoscores zijn ontwikkeld om cardiovasculair (CV) risico in te schatten en om preventieve strategieën op te baseren. Ondanks hun wijdverbreide gebruik, zijn risicoscores niet perfect en er bestaat een kleine maar belangrijke leemte tussen de voorspelde en werkelijke event rates. Diverse factoren kunnen bijdragen aan de beperkingen van risicoscores, inclusief extrapolatie naar populaties of tijden die anders zijn dan het originele cohort en de keuze van risicofactoren die zijn gebruikt.
Biomarkers kunnen verder het risico van patiënten stratificeren. CV biomarkers weerspiegelen vroege functionele of morfologische veranderingen, voordat de ziekte zich manifesteert, hetgeen kansen kan bieden voor preventie van klinische CV ziekte door tijdige behandeling.
 

Vasculaire biomarkers als surrogaat eindpunten

Veranderingen in surrogaat eindpunten worden eerder en met minder kosten gedetecteerd dan het klinische eindpunt waarvoor ze een vervanging zijn, hetgeen diagnose en klinische studies faciliteert. Een biomarker moet, volgens de American Heart Association, voldoen aan diverse fases van evaluatieom te als surrogaat eindpunt te worden beschouwd:
1: Proof of concept
2: Prospectieve validatie
3: Toegevoegde waarde
4: Klinische toepasbaarheid
5: Klinische uitkomsten
6: Kosteneffectiviteit
Bovendien moet een biomarker relatief gemakkelijk te meten zijn, en volgende een goed beschreven protocol, en het moet individuen die risico lopen kunnen onderscheiden. Dit artikel stelt daarom voor om drie extra stappen toe te voegen voordat een vasculaire biomarker kan kwalificeren als klinisch surrogaat eindpunt:
7: Gebruiksgemak
8: Methodologische consensus
9: Referentiewaarden (of afkappunten)
 
Dit document geeft een methodologische beschrijving, en bespreekt allee 9 criteria voor elke vasculaire biomarker, hetgeen duidelijk maakt dat veel stappen nog niet voor allemaal zijn uitgevoerd, en dat kosteneffectiviteitsgegevens voor vrijwel alle ontbreken.
De meeste biomarkers die worden besproken passen in het concept van vroege vasculaire veroudering, waarin een cumulatieve maat van de impact van CV risicofactoren op de arteriewand, in associatie en interactie met de individuele genetische achtergrond, de potentie heeft om nauwkeurig iemands globale CV risico te voorspellen. Dit document onderzoekt de rol van perifere (buiten de coronaire circulatie) niet-invasieve vasculaire biomarkers voor primaire en secundaire CV ziektepreventie. Het document kan clinici helpen om de geschikte index te selecteren die gemeten moet worden in uiteenlopende klinische en onderzoeksscenarios.
Carotis ultrasonografie, enkel-brachial index, arteriestijfheid, centrale hemodynamica/wave reflecties, endotheelfunctie en circulerende biomarkers gerelateerd aan vasculaire wandbiologie worden in detail besproken volgens de hierboven genoemde criteria.
 

Samenspel tussen macro- en microvasculaire ziekte

Verstoring van de vasculo-elastische eigenschappen van grote arteriën, die de pulsatiele druk als gevolg van ventriculaire ejectie vereffenen, kan leiden tot eindorgaan-schade. De structuur van de microvasculatuur correleert met wave reflecties, stijfheid van grote conduit arteriën en bloeddrukniveaus. Meerdere van deze relaties wijzen op koppeling en interactie tussen de micro- en macrovasculaire arteriële vaatbedden. De crosstalk kan problemen in elk van de systemen verergeren, uiteindelijk leidend tot eindorgaanschade.
 
De rol van vasculaire biomarkers in specifieke subgroepen wordt ook in detail besproken. Voorspelling van hypertensie in normotensieven en CV risicostratificatie in hypertensieve individuen in relatie tot vasculaire eigenschappen, waarvan arteriële stijfheid de meest relevante is, wordt uiteengezet. Op vergelijkbare wijze worden identificatie van diabetes en dyslipidemie in individuen die deze condities nog niet hebben, en CV risicostratificatie in aangedane patiënten besproken. De aanwezigheid van perifere arterieziekte (PAD) plaatst patiënten in de hoogste risicogroep, en vasculaire biomarkers kunnen het risico verder stratificeren in PAD patiënten. Beroerte is ook een sterke voorspeller van verdere CV events en dood, wederom een risico dat kan worden verfijnd met biomarkers. Bovendien voorspelt nierfalen CV risico, wat dan verder kan worden gestratificeerd met cfPWV (de snelheid van de puls als het beweegt van het hart naar de carotis en de femorale arterie).
 

Farmacologische modificatie van vasculaire biomarkers en CV risico

Hoewel verschillende medicijnklasses niveaus van vasculaire biomarkers kunnen beïnvloeden, betekent dit niet automatisch dat de modificatie zich vertaalt in verminderde morbiditeit en mortaliteit.
Effecten van verschillende farmacologische klassen op endotheelfunctie lopen sterk uiteen, en worden samengevat. Arteriële stijfheid wordt meer consequent verlaagd door de meeste antihypertensiva, via een actief of passief effect. Anti-inflammatoire middelen, lipideverlagende medicijnen en fosfodi-esterase type 5-remmers kunnen ook arteriële stijfheid oplossen. Van centrale systolische bloeddruk en wave reflectie is aangetoond dat zij gunstig beïnvloed worden door sommige drugs, terwijl andere middelen het tegenovergestelde of een neutraal effect hadden. Van antihypertensieve middelen is gezien dat ze cIMT verminderen, mat een superieur effect voor calciumkanaalblokkers. Het moet worden opgemerkt dat het onduidelijk is of deze grotere daling in cIMT ook een grotere daling van intima-media wandmassa betekent. Toekomstige toepassingen van 3D beeldvorming van de carotis plaque kunnen helpen bij de ontwikkeling van interventies om het totale plaque-oppervalk of volume te verminderen.
In aanvulling op farmacologische modificatie, kunnen leefstijlveranderingen en voedingssupplementen ook een positief effect hebben op vasculaire biomarkers.
 

Conclusie

Biomarkers moeten niet routinematig worden gemeten, maar kunnen van toegevoegde waarde zijn naast klassieke risicofactoren in patiënten die zijn geclassificeerd met matig risico, en wanneer therapeutische dilemma’s ontstaan. Biomarkers kunnen risicostratificatie verfijnen en therapeutische besluiten sturen. Vasculaire biomarkers kunnen met name informatief zijn aangezien zij subklinische ziekte van verschillende vaatbedden integreren en detecteren.
Het is momenteel onduidelijk of een vasculaire biomarker duidelijk superieur is. Keuze van een biomarker of een combinatie hangt af van de klinische setting en aanwezige comorbiditeiten, en verschilt mogelijk voor iedere individuele patiënt. Hoewel veelbelovend, moeten vasculaire biomarker-gedreven therapeutische besluiten gevalideerd worden in gerandomiseerde klinische studies.
 
- We verwijzen naar het artikel voor details over de verschillende vasculaire biomarkers en de mate waarin zij voldoen aan de 9 essentiële criteria -
 
Vind dit artikel online bij Atherosclerosis