The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) and endothelin-1 (ET-1) are key factors in the progression of atherosclerosis and plaque vulnerability. Angiotensin II (Ang-II) and ET-1 bind to their G protein-coupled receptors, namely AT1R and ETAR, regulating vascular inflammation, smooth muscle cell proliferation, extracellular matrix deposition, and vascular remodeling. Direct agonist autoantibodies against AT1R (AT1R-AAs) and ETAR (ETAR-AAs) have been identified in various clinical settings and can activate the receptors, overriding the effects of natural ligands. However, their role in the progression and composition of atherosclerotic plaques is not yet fully understood. The objectives of the study were: 1) to evaluate the levels and prevalence of seropositivity for AT1R-AAs and ETAR-AAs in patients with carotid atherosclerotic plaques undergoing carotid thromboendarterectomy. 2) to analyze their association with plaque composition and perivascular inflammation. 3) to verify the influence of chronic therapy with ACE inhibitors, ARBs, or statins on antibody levels and plaque phenotype. Patients admitted to the Vascular and Endovascular Surgery Clinic of the Azienda Ospedaliera di Padova with significant carotid stenosis and indication for carotid thromboendarterectomy (TEA) were enrolled between 11/11/2024 and 28/03/2025. For each patient, data from the preoperative CT angiography of the supra-aortic trunks were collected and used to assess the % of stenosis, plaque thickness and volume, plaque composition, and the perivascular fat attenuation index (pFAI). Blood collected on the day of surgery was used to isolate serum for subsequent determination of anti-AT1R and anti-ETAR autoantibodies using an ELISA method, with values above 10 U/mL considered seropositive. The analysis of the collected data showed that an increase in serum levels of anti-AT1R autoantibodies was associated with an increase in pFAI values, suggesting increased carotid perivascular inflammation with higher antibody titers. Stratification of the population by tertiles of anti-AT1R autoantibodies showed a progressive increase in median pFAI values from the first to the third tertile, confirming the relationship between antibody titer and pFAI values (β = 9.35; p = 0.027). This association remained significant after adjustment for age, sex, and chronic therapy with statins, ACE inhibitors, or ARBs. Conversely, no statistically significant correlations were found between anti-AT1R levels and % stenosis (ρ = 0.04; p = 0.83) or maximum plaque thickness (ρ = -0.12; p = 0.54). Patients with higher anti-AT1R levels showed a tendency to have slightly more calcified plaques compared to lower tertiles, without reaching statistical significance (p=0.357). Anti-ETAR autoantibody levels showed only a weak, non-significant correlation with pFAI (ρ = 0.21; p = 0.27) and no association with plaque morphological features. No significant differences were observed in plaque composition or in pFAI values, % stenosis, or maximum plaque thickness in relation to chronic use of statins, ARBs, or ACE inhibitors. The study shows that higher levels of anti-AT1R autoantibodies are associated with increased perivascular inflammation in patients with carotid atherosclerosis. These results suggest that an immune-mediated mechanism may play a role in the progression and stability of atherosclerotic plaque and indicate that such autoantibodies may represent potential biomarkers or therapeutic targets.

Il sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS) e l’endotelina-1 (ET-1) sono fattori chiave nella progressione dell’aterosclerosi e nella vulnerabilità della placca. L’Angiotensina II (Ang-II) e l’ET-1 si legano con i loro recettori accoppiati a proteine G, rispettivamente AT1R ed ETAR, regolando infiammazione vascolare, proliferazione delle cellule muscolari lisce, deposizione di matrice extracellulare e rimodellamento vascolare. Autoanticorpi agonisti diretti contro AT1R (AT1R-AAs) ed ETAR (ETAR-AAs) sono stati identificati in diversi contesti clinici e possono attivare i recettori in maniera persistente, superando gli effetti dei ligandi naturali. Tuttavia, il loro ruolo nella progressione e nella composizione della placca aterosclerotica non è ancora del tutto chiaro. Gli obiettivi dello studio sono stati: 1) valutare i livelli e la prevalenza di seropositività’ di AT1R-AAs e ETAR-AAs nei pazienti con placche aterosclerotiche carotidee sottoposti ad intervento di tromboendoarteriectomia carotidea. 2) analizzare la loro associazione con la composizione della placca e l’infiammazione perivascolare 3) verificare l’influenza della terapia cronica con ACE-inibitori, ARBs o statine sui livelli anticorpali e sul fenotipo di placca. Sono stati arruolati pazienti ricoverati presso la Clinica di Chirurgia Vascolare ed Endovascolare dell’Azienda Ospedaliera di Padova con stenosi carotidea significativa e indicazione a tromboendoarteriectomia carotidea (TEA), nel periodo compreso tra l’11/11/2024 e il 28/03/2025. Per ciascun paziente sono stati raccolti dati relativi alla angioTC dei tronchi sovra-aortici preoperatoria, al fine di valutare la percentuale di stenosi, lo spessore e il volume della placca, la composizione della placca e l’indice di attenuazione del grasso perivascolare (pFAI). Dal sangue prelevato il giorno dell’intervento è stato isolato il siero per la successiva determinazione degli autoanticorpi anti-AT1R e anti-ETAR mediante metodica ELISA, con valori superiori a 10 U/mL considerati seropositivi. L’analisi dei dati raccolti ha evidenziato come un aumento dei livelli sierici di autoanticorpi anti-AT1R sia associo ad un aumento dei valori di pFAI, suggerendo un incremento dell’infiammazione perivascolare carotidea al crescere del titolo anticorpale. La stratificazione della popolazione per terzili di autoanticorpi anti-AT1R ha evidenziato un progressivo incremento dei valori mediani di pFAI tra il primo e il terzo terzile, confermando la relazione tra titolo anticorpale e valori di pFAI (β = 9,35; p = 0,027). Tale associazione permaneva significativa anche dopo aggiustamento per età, sesso e terapia cronica con statine, ACE-inibitori o ARBs. Al contrario, non sono emerse correlazioni statisticamente significative tra i livelli di anti-AT1R e la % di stenosi (ρ = 0,04; p = 0,83) o lo spessore massimo della placca (ρ = -0,12; p = 0,54). I pazienti con livelli più elevati di anti-AT1R mostravano una tendenza ad avere placche lievemente più calcifiche rispetto ai terzili inferiori, senza raggiungere significatività statistica (p=0.357). I livelli di autoanticorpi anti-ETAR mostravano solo una correlazione debole e non significativa con il pFAI (ρ = 0,21; p = 0,27) e nessuna associazione con le caratteristiche morfologiche della placca. Non sono state osservate differenze significative nella composizione delle placche né nei valori di pFAI, % di stenosi o spessore massimo della placca in relazione all’assunzione cronica di statine, ARBs o ACE-inibitori. Lo studio evidenzia come livelli più elevati di autoanticorpi anti-AT1R siano associati a maggiore infiammazione perivascolare nei pazienti con aterosclerosi carotidea. Questi risultati suggeriscono come un meccanismo immuno-mediato possa giocare un ruolo nella progressione e nella stabilità della placca aterosclerotica e indicano come tali autoanticorpi possano essere possi

Autoanticorpi funzionali diretti contro i recettori dell’angiotensina II e dell’endotelina nella patogenesi dell’aterosclerosi

BUTTAZZI, SIMONE
2024/2025

Abstract

The renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS) and endothelin-1 (ET-1) are key factors in the progression of atherosclerosis and plaque vulnerability. Angiotensin II (Ang-II) and ET-1 bind to their G protein-coupled receptors, namely AT1R and ETAR, regulating vascular inflammation, smooth muscle cell proliferation, extracellular matrix deposition, and vascular remodeling. Direct agonist autoantibodies against AT1R (AT1R-AAs) and ETAR (ETAR-AAs) have been identified in various clinical settings and can activate the receptors, overriding the effects of natural ligands. However, their role in the progression and composition of atherosclerotic plaques is not yet fully understood. The objectives of the study were: 1) to evaluate the levels and prevalence of seropositivity for AT1R-AAs and ETAR-AAs in patients with carotid atherosclerotic plaques undergoing carotid thromboendarterectomy. 2) to analyze their association with plaque composition and perivascular inflammation. 3) to verify the influence of chronic therapy with ACE inhibitors, ARBs, or statins on antibody levels and plaque phenotype. Patients admitted to the Vascular and Endovascular Surgery Clinic of the Azienda Ospedaliera di Padova with significant carotid stenosis and indication for carotid thromboendarterectomy (TEA) were enrolled between 11/11/2024 and 28/03/2025. For each patient, data from the preoperative CT angiography of the supra-aortic trunks were collected and used to assess the % of stenosis, plaque thickness and volume, plaque composition, and the perivascular fat attenuation index (pFAI). Blood collected on the day of surgery was used to isolate serum for subsequent determination of anti-AT1R and anti-ETAR autoantibodies using an ELISA method, with values above 10 U/mL considered seropositive. The analysis of the collected data showed that an increase in serum levels of anti-AT1R autoantibodies was associated with an increase in pFAI values, suggesting increased carotid perivascular inflammation with higher antibody titers. Stratification of the population by tertiles of anti-AT1R autoantibodies showed a progressive increase in median pFAI values from the first to the third tertile, confirming the relationship between antibody titer and pFAI values (β = 9.35; p = 0.027). This association remained significant after adjustment for age, sex, and chronic therapy with statins, ACE inhibitors, or ARBs. Conversely, no statistically significant correlations were found between anti-AT1R levels and % stenosis (ρ = 0.04; p = 0.83) or maximum plaque thickness (ρ = -0.12; p = 0.54). Patients with higher anti-AT1R levels showed a tendency to have slightly more calcified plaques compared to lower tertiles, without reaching statistical significance (p=0.357). Anti-ETAR autoantibody levels showed only a weak, non-significant correlation with pFAI (ρ = 0.21; p = 0.27) and no association with plaque morphological features. No significant differences were observed in plaque composition or in pFAI values, % stenosis, or maximum plaque thickness in relation to chronic use of statins, ARBs, or ACE inhibitors. The study shows that higher levels of anti-AT1R autoantibodies are associated with increased perivascular inflammation in patients with carotid atherosclerosis. These results suggest that an immune-mediated mechanism may play a role in the progression and stability of atherosclerotic plaque and indicate that such autoantibodies may represent potential biomarkers or therapeutic targets.
2024
Functional Autoantibodies Targeting Angiotensin II and Endothelin Receptors in the Pathogenesis of Atherosclerosis
Il sistema renina-angiotensina-aldosterone (RAAS) e l’endotelina-1 (ET-1) sono fattori chiave nella progressione dell’aterosclerosi e nella vulnerabilità della placca. L’Angiotensina II (Ang-II) e l’ET-1 si legano con i loro recettori accoppiati a proteine G, rispettivamente AT1R ed ETAR, regolando infiammazione vascolare, proliferazione delle cellule muscolari lisce, deposizione di matrice extracellulare e rimodellamento vascolare. Autoanticorpi agonisti diretti contro AT1R (AT1R-AAs) ed ETAR (ETAR-AAs) sono stati identificati in diversi contesti clinici e possono attivare i recettori in maniera persistente, superando gli effetti dei ligandi naturali. Tuttavia, il loro ruolo nella progressione e nella composizione della placca aterosclerotica non è ancora del tutto chiaro. Gli obiettivi dello studio sono stati: 1) valutare i livelli e la prevalenza di seropositività’ di AT1R-AAs e ETAR-AAs nei pazienti con placche aterosclerotiche carotidee sottoposti ad intervento di tromboendoarteriectomia carotidea. 2) analizzare la loro associazione con la composizione della placca e l’infiammazione perivascolare 3) verificare l’influenza della terapia cronica con ACE-inibitori, ARBs o statine sui livelli anticorpali e sul fenotipo di placca. Sono stati arruolati pazienti ricoverati presso la Clinica di Chirurgia Vascolare ed Endovascolare dell’Azienda Ospedaliera di Padova con stenosi carotidea significativa e indicazione a tromboendoarteriectomia carotidea (TEA), nel periodo compreso tra l’11/11/2024 e il 28/03/2025. Per ciascun paziente sono stati raccolti dati relativi alla angioTC dei tronchi sovra-aortici preoperatoria, al fine di valutare la percentuale di stenosi, lo spessore e il volume della placca, la composizione della placca e l’indice di attenuazione del grasso perivascolare (pFAI). Dal sangue prelevato il giorno dell’intervento è stato isolato il siero per la successiva determinazione degli autoanticorpi anti-AT1R e anti-ETAR mediante metodica ELISA, con valori superiori a 10 U/mL considerati seropositivi. L’analisi dei dati raccolti ha evidenziato come un aumento dei livelli sierici di autoanticorpi anti-AT1R sia associo ad un aumento dei valori di pFAI, suggerendo un incremento dell’infiammazione perivascolare carotidea al crescere del titolo anticorpale. La stratificazione della popolazione per terzili di autoanticorpi anti-AT1R ha evidenziato un progressivo incremento dei valori mediani di pFAI tra il primo e il terzo terzile, confermando la relazione tra titolo anticorpale e valori di pFAI (β = 9,35; p = 0,027). Tale associazione permaneva significativa anche dopo aggiustamento per età, sesso e terapia cronica con statine, ACE-inibitori o ARBs. Al contrario, non sono emerse correlazioni statisticamente significative tra i livelli di anti-AT1R e la % di stenosi (ρ = 0,04; p = 0,83) o lo spessore massimo della placca (ρ = -0,12; p = 0,54). I pazienti con livelli più elevati di anti-AT1R mostravano una tendenza ad avere placche lievemente più calcifiche rispetto ai terzili inferiori, senza raggiungere significatività statistica (p=0.357). I livelli di autoanticorpi anti-ETAR mostravano solo una correlazione debole e non significativa con il pFAI (ρ = 0,21; p = 0,27) e nessuna associazione con le caratteristiche morfologiche della placca. Non sono state osservate differenze significative nella composizione delle placche né nei valori di pFAI, % di stenosi o spessore massimo della placca in relazione all’assunzione cronica di statine, ARBs o ACE-inibitori. Lo studio evidenzia come livelli più elevati di autoanticorpi anti-AT1R siano associati a maggiore infiammazione perivascolare nei pazienti con aterosclerosi carotidea. Questi risultati suggeriscono come un meccanismo immuno-mediato possa giocare un ruolo nella progressione e nella stabilità della placca aterosclerotica e indicano come tali autoanticorpi possano essere possi
Aterosclerosi
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