Bookshelf

Clinical Significance

Sleep-Disordered Breathing

Studies over de ventilatoire respons bij patiënten met obstructieve slaapapneu (OSA) tonen aan dat de carotis lichaampjes anders reageren bij nieuw gediagnosticeerde patiënten in vergelijking met patiënten met een lange voorgeschiedenis van OSA. Bij nieuw gediagnosticeerde patiënten is de ventilatoire respons op hypoxie verhoogd in vergelijking met controlepersonen, hetgeen erop wijst dat de gevoeligheid van de chemoreceptoren bij deze patiënten verhoogd is en een van de oorzaken kan zijn van de gevolgen van deze aandoening. De verhoogde gevoeligheid van chemoreceptoren veroorzaakt een verhoogde sympatische aandrijving die leidt tot hypertensie bij patiënten met OSA. Bovendien heeft onderzoek aangetoond dat patiënten met slaapapneu’s die glomectomie ondergingen geen hypertensie ontwikkelden. Deze trend blijft niet bestaan bij patiënten met een lange voorgeschiedenis van slaapapneu. Na jaren van verstoorde ademhaling raakt het carotislichaam ongevoelig voor hypoxie, wat leidt tot een verminderde hypoxische ventilatoire respons. De verminderde respons op hypoxie bij patiënten met langdurige OSA kan de hypercapnie in rust verklaren die bij deze patiënten wordt waargenomen.

Congestief hartfalen

Bij congestief hartfalen (CHF), vergelijkbaar met slaap-gestoorde ademhaling, vertonen patiënten een versterkte ventilatoire respons op hypoxie. Patiënten met CHF vertonen ook periodieke ademhaling, verhoogde sympathische tonus, en hypercapnie. Van klinisch belang is de reactie op hyperoxie bij deze patiënten. Episoden van hyperoxie leiden tot ademhalingsinstabiliteit bij patiënten met CHF omdat hyperoxie de activiteit van het carotis-lichaam onderdrukt. Het mechanisme van de sensitisatie van het carotislichaam bij CHF patiënten lijkt te verlopen via de downregulatie van stikstofmonoxide synthases. Normaal gesproken werkt stikstofmonoxide remmend op de activiteit van het carotislichaam.

Hypertensie

Hypertensie veroorzaakt vergelijkbare effecten op het carotislichaam, met een verhoogde gevoeligheid voor hypoxie en een verhoogde sympathische tonus. Er is echter een verschil in het effect van hypertensie op het carotislichaam, afhankelijk van het type hypertensie. Essentiële hypertensie leidt tot een verhoging van de respons van het carotislichaam op hypoxie en een verhoogde sympathische tonus. Hypertensie ten gevolge van renale oorzaken lijkt geen invloed te hebben op de gevoeligheid van het carotislichaam. Studies die de relatieve grootte van de carotislichaampjes bij hypertensie evalueren, hebben aangetoond dat de carotislichaampjes vergroot zijn bij essentiële hypertensie, maar niet bij hypertensie door de nieren. Analyse van de effecten van hypertensie op catecholamines aanwezig in de carotislichaampjes heeft een toename van catecholamines in de carotislichaampjes laten zien bij essentiële hypertensie.

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) and the Hypoxic Disease States

Het carotislichaam speelt een regulerende rol in een acute en chronische staat van hypoxie. In de acute fase zet de verandering in de partiële druk van zuurstof, die door de glomuscellen van het carotislichaam wordt waargenomen, het ademhalingssysteem aan tot hyperventilatie en verlaging van het CO2-gehalte. De resulterende respiratoire alkalose zet vervolgens de nieren aan om te fungeren als buffer van de basische pH en bicarbonaat vast te houden. Tijdens fysiologische toestanden van chronische hypoxie en de fysiologische acclimatisatie aan grote hoogte, ondergaan de glomuscellen van het carotislichaam hyperplasie en hypertrofie van de verminderde ongevoeligheid voor hypoxische toestanden. Deze verminderde gevoeligheid voor hypoxie bij patiënten met COPD en een andere ziekte-gerelateerde toestand van chronische hypoxie wordt verondersteld bij te dragen tot hun klinische verslechtering.

Carotis lichaam respons op grote hoogte

De carotis lichamen spelen een essentiële rol in de ventilatoire acclimatisatie op grote hoogte; dit verwijst naar de toename van de ademhalingsfrequentie op toenemende hoogtes. Naarmate een individu grotere hoogten bereikt, neemt het zuurstofgehalte in de lucht af, wat leidt tot een hypoxische drang in het lichaam. Het carotislichaam is verantwoordelijk voor het detecteren van deze daling van het zuurstofgehalte, en verhoogt op zijn beurt de ademhalingsdrang. Hyperplasie van glomuscellen treedt op na chronische hypoxie, wat ook wijst op de cruciale rol van de carotis-lichamen bij de acclimatisatie aan grote hoogten. Verscheidene zaken dragen bij tot een verhoogde gevoeligheid van het carotislichaam tijdens chronische hypoxie, waaronder ionische veranderingen in de glomuscellen, het vrijkomen van tweede boodschappers, verminderde dopaminerge inhibitie van het carotislichaam, en verhoogde niveaus van endotheline.

Zwangerschap

Zwangerschap resulteert in een langdurige fysiologische toestand van verhoogde ventilatie. Zwangere vrouwen vertonen ook een verhoogde ventilatoire respons op hypoxie en hypercapnie. Deze verhoogde gevoeligheid treedt op na zwangerschapsweek 20, die overeenkomt met toenemende niveaus van progesteron en oestradiol. Onderzoek toont aan dat bij niet-zwangere vrouwen die met progesteron en oestrogeen worden behandeld, er een verhoogde gevoeligheid voor hypoxie is. Deze bevindingen suggereren dat er een hormonale invloed is op het carotislichaam tijdens de zwangerschap die leidt tot een verhoogde ventilatoire respons op hypoxie.

Sudden Infant Death Syndrome (SIDS)

Van de pathogenese van SIDS wordt vermoed dat de perifere chemoreceptoren of carotislichaampjes erbij betrokken zijn. SIDS is bekend als de belangrijkste oorzaak van sterfte bij zuigelingen. Studies hebben aangetoond dat de essentiële groei en ontwikkeling van deze chemoreceptoren plaatsvindt in de leeftijdsgroep van minder dan één jaar, ook een kritisch risico voor SIDS. Het vermoeden is dat hypoxie, prematuriteit, ontsteking en genetische factoren, die bekende risicofactoren zijn voor SIDS, ook bijdragen aan de functionaliteit en ontwikkelingsmogelijkheden van centrale en perifere chemoreceptoren. In het bijzonder kunnen de afname in plasticiteit en neurochemische veranderingen die in het carotislichaam optreden, bijdragen tot de pathogenese van SIDS. Aangezien prematuriteit een belangrijke risicofactor is, hebben deze zuigelingen hyposensitiviteits- en hypersensitiviteitsstoornissen van hun perifere arteriële chemoreceptoren, wat een biologische verklaring kan bieden voor deze specifieke subset van patiënten die vatbaar zijn voor SIDS. Op cellulair niveau, vertoont het glomus celweefsel volume van het carotislichaam veranderingen bij SIDS slachtoffers. De blootstelling aan tabaksrook, middelenmisbruik en hypoxemische toestanden beïnvloedt de functionaliteit van het carotislichaam, wat de rol ondersteunt dat perifere arteriële chemoreceptoren een rol spelen bij de ontwikkeling van SIDS.

Carotid Sinus Syndrome

Er was een case report van een 46-jarige vrouw die symptomen had geassocieerd met een carotid sinus syndroom met bijbehorende episodes van syncope. Met een 24-uurs Holtermonitor was de gevolgtrekking dat een pacemaker geïndiceerd was om de syncopen te voorkomen die gepaard gingen met diagnostische bevindingen van significante nachtelijke cardiale pauzes. Na een cervicale computertomografie-scan, bleek de patiënt een carotislichaamtumor te hebben, die waarschijnlijk syncope en sinus carotis-overgevoeligheid had veroorzaakt. Na verwijdering van de carotislichaamtumor verdwenen de symptomen van de patiënt.

Paragangliomen van het carotislichaam

Paragangliomen zijn zeldzame, hypervasculaire neoplasma’s die meestal goedaardig zijn en afkomstig zijn van het carotislichaam. Vroeger werden deze tumoren in de literatuur ook aangeduid als carotislichaamstumoren, glomustumoren, niet-chromaffine tumoren, en chemodectomen. Deze tumor, die het vaakst bij vrouwen wordt aangetroffen, ontstaat uit de paraganglioncellen in het carotislichaam en maakt 6 tot 70% uit van alle paragangliomen in hoofd en hals. Deze tumoren zouden meestal goedaardig zijn, maar 6-12,5% van de gevallen vertoont kenmerken van kwaadaardigheid.

• Chirurgische overweging – Deze langzaam groeiende neuro-endocriene tumoren vormen een chirurgische uitdaging vanwege hun nabijheid van de interne en externe halsslagaders, de interne halsader en de lagere hersenzenuwen. Het klinisch belang van deze tumoren is van het grootste belang omdat chemotherapie en bestralingstherapie geen mogelijke behandelingen zijn.
• Bruto onderzoek van paragangliomen van het carotislichaam – De patholoog interpreteert de bruto specimens gewoonlijk met de volgende kenmerken: veelvuldige necrosegebieden, bloedingen en iatrogene artefacten.
• Histopathologische interpretatie van paragangliomen van het carotislichaam – Gewoonlijk zien paragangliomen er goed omcirkeld uit, vaak met een vezelige pseudokapsule. In zeldzame gevallen worden bij histopathologisch onderzoek gebieden met botinfiltratie gezien, met vaak uitgebreide gebieden met fibrose. Er zijn gemyeliniseerde ganglion structuren die de tumor zelf omgeven. Bij de beoordeling van de morfologie van de tumorcellen wordt door Prasad e.a. melding gemaakt van een karakteristiek “zellballen”-patroon, dat een netvormig netwerk beschrijft van neuroepitheliale vellen van verschillende dikte temidden van een rijke, microvasculaire bedding.
• Klinische aspecten van paragangliomen – Van deze zeldzame neuro-endocriene neoplasmata wordt gezegd dat ze invasief zijn, maar indolent en soms onopgemerkt blijven bij zwaarlijvige personen. Deze tumoren worden beschreven als pulserend en hebben een gemiddelde groeisnelheid van 0,83 mm per jaar. Carotis lichaam tumoren zijn zelden catecholamine afscheidende tumoren, zoals bij feochromocytoom. Indien echter symptomen zoals tachycardie en/of hypertensie aanwezig zijn bij een patiënt met een bekend paraganglioom of met een dergelijke familieanamnese, kan screening op catecholaminen in de urine gerechtvaardigd zijn. Als de tumor zich mediaal uitbreidt, kan de zwelling een niet-functioneel effect van de hersenzenuwen IX, X, XII veroorzaken, hetgeen kan resulteren in klinische verschijnselen zoals dysfagie, heesheid en een vreemd lichaamsgevoel van de orofarynx. Als een tumor uitgroeit tot in de sympathische keten, kunnen ptosis, miosis en anhydrosis het klinische resultaat zijn.

  • Een geval van een 17-jarig meisje dat zich gedurende negen maanden presenteerde met een progressief toenemende zwelling in haar hals. Bij onderzoek was een 2 x 3 cm grote, stevige, pulserende zwelling voelbaar in de linker anterieure driehoek. De computertomografie (CT) scan van de massa was suggestief voor een carotis lichaam tumor, en urine catecholamines waren negatief. De massa werd volledig weggesneden.

Carotislichaam als therapeutisch doelwit

De bekende functionele rol van de carotislichaampjes als perifere chemoreceptoren is de mogelijkheid om de ventilatoire respons te veranderen in een toestand van hypoxie. Nieuwere studies tonen echter aan dat de carotis lichaampjes ook veranderingen detecteren en reageren op een manier die de sympatische tonus bij mensen verandert en die potentiële therapeutische implicaties kan hebben voor ziekten die gemedieerd worden door het sympatische zenuwstelsel. De overweging van deactivering van de carotis-lichaampjes als een nieuwe therapeutische benadering heeft reeds plaatsgevonden in diermodellen. In ziektetoestanden met perifere chemoreceptor-overgevoeligheid, zoals hypertensie en hartfalen, is de theorie dat gerichte regulatie en deactivering van de carotislichaampjes een potentiële nieuwe therapie kan zijn. In proeven bij mensen blijkt de dissectie van het carotislichaam een effectieve therapeutische optie te zijn. Echter, alleen in een specifieke subset van patiënten: degenen die een hogere baseline overgevoeligheid hadden, een grotere beademingsfrequentie, en een procedure aan de rechterkant hadden.