Background. Atrial cardiomyopathy is an increasingly recognized structural condition implicated in the development of atrial fibrillation (AF). While the mechanisms underlying AF are well described, the morphological changes affecting the atria – whether it represents a distinct pathological entity or a secondary remodelling process – are still under investigation. Histopathological features (fibrosis and myocyte hypertrophy) are commonly observed, yet their clinical implications remain incompletely defined. Although the left atrium (LA) is typically the focus of attention due to its link with atrial fibrillation (AF), the right atrium (RA) may also undergo significant remodelling. However, comparative analyses of both atria in relation to clinical context are still lacking. Aim of the study. This study aims to analyse and compare the histological features of RA and LA in patients with different types of cardiomyopathy (arrhythmogenic, hypertrophic, dilated, ischemic post-infarction, and mitral valve prolapse), compared to control subjects, in order to identify morphological patterns suggestive of atrial cardiomyopathy. Methods. This study analysed the structure of RA and LA in patients (n=40) with five types of cardiomyopathy (arrhythmogenic, hypertrophic, dilated, ischemic post-infarction, and mitral valve prolapse), compared to control subjects (n=13) . Tissue samples were obtained from hearts explanted during transplantation or collected at autopsy following sudden cardiac death. Histological and morphometric analyses were performed to assess fibrosis, myocyte hypertrophy, interstitial disorganization, inflammatory infiltrates, and adipose tissue. Haematoxylin–eosin staining was used for general morphological evaluation and morphometric measurements, while Masson’s trichrome staining was used to quantify fibrosis, myocardium, and fatty tissue. Associations between histological findings and clinical variables—such as atrial fibrillation, heart failure, sex, and age—were assessed using multiple linear regression models. Results. A total of 45 cases met the inclusion criteria. The mean age was 45 ± 16 years, with a significantly higher age in the CAD group (66 ± 6 years; p =0.013). Significant differences in cardiomyocyte diameter were observed between pathological groups and controls (p <0.0001), with higher values found in the LA than in the RA (p <0.0001). Moreover, cardiomyopathic alterations were more frequent in the pathological groups than in the controls (RA: p =0.046; LA: p <0.0001). Notably, the most prominent structural alterations of the atrial myocardium and the largest myocyte diameters were observed in HTx hearts (p <0.0001), whereas SCD cases presented a more intact atrial structure. Morphometric analysis of the LA showed no significance, while in the RA, a higher amount of fibrosis was found in ACM cases compared to controls (p =0.009), and a greater interstitial component in controls than in the pathological groups (p =0.021). Cardiomyopathic alterations were more frequent in subjects with AF (RA: p =0.025; LA p =0.001). The RA also showed a higher amount of fibrosis (p =0.003) and interstitium (p =0.0002) is also observed. In patients with mitral regurgitation (MR), cardiomyopathic alterations were more frequent (RA: p =0.022; LA: p =0.005) compared to non-MR subjects. Cardiomyocyte diameter was also significantly larger than in non-MR (RA: p =0.0005; LA: p =0.005). the morphometric analysis of MR subjects showed no significant differences in the LA, whereas in the RA, greater fibrosis (p =0.019) and interstitium (p =0.001) were observed compared to non-MR subjects. Conclusions. These findings suggest that atrial cardiomyopathy may represent a progressive structural condition that, in some patients, evolves from secondary reactive remodelling to a distinct pathological entity.

Background. La cardiomiopatia atriale (CA) è una condizione strutturale ancora poco definita, ma sempre più riconosciuta come substrato per la fibrillazione atriale (FA). I meccanismi implicati nella genesi della FA sono ben descritti; tuttavia, le alterazioni morfologiche che coinvolgono l’atrio (fibrosi, ipertrofia dei miociti) sono oggetto di indagine. Inoltre, sebbene l’attenzione si concentri spesso sull’atrio sinistro (LA), anche l’atrio destro (RA) può presentare un rimodellamento significativo. Tuttavia, mancano studi comparativi che analizzino entrambi gli atri in relazione alla cardiopatia sottostante. Scopo dello studio. L’obiettivo dello studio è quello di analizzare e confrontare i reperti istologici del RA e LA in pazienti affetti da cinque diverse forme di cardiopatia (cardiomiopatie aritmogena, ipertrofica, dilatativa, cardiopatia ischemica post-infartuale e prolasso valvolare mitralico), confrontandoli con soggetti controllo, al fine di identificare pattern morfologici suggestivi di CA. Materiali e metodi. Nel presente studio è stata analizzata la struttura del RA e LA in 40 pazienti affetti da cinque diverse forme di cardiopatia (aritmogena, ipertrofica, dilatativa, ischemica post-infartuale e prolasso valvolare mitralico), confrontati con 13 soggetti controllo. I campioni tissutali sono stati ottenuti da cuori espiantati durante trapianto cardiaco (HTx) o raccolti in sede autoptica in seguito a morte cardiaca improvvisa (SCD). Sono state effettuate analisi istologiche e morfometriche per valutare la presenza di fibrosi, ipertrofia miocitaria, infiltrati infiammatori e tessuto adiposo. La colorazione ematossilina-eosina è stata utilizzata per la valutazione morfologica generale e per le misurazioni morfometriche, mentre la colorazione tricromica di Masson è stata impiegata per quantificare fibrosi, miocardio e tessuto adiposo. Le associazioni tra i reperti istologici e le variabili cliniche – quali FA, scompenso cardiaco, sesso ed età – sono state valutate mediante modelli di regressione lineare multipla. Risultati. Un totale di 45 casi ha soddisfatto i criteri di inclusione. L’età media è di 45 ± 16 anni, con significativa differenza nel gruppo CAD (66 ± 6 anni, p =0.013). Sono state osservate differenze significative nel diametro dei cardiomiociti tra i gruppi patologici e controlli (p <0.0001) con valori maggiori riscontrati in LA rispetto a RA (p <0.0001). Anche le alterazioni cardiomiopatiche sono più frequenti nei gruppi patologici rispetto ai controlli (RA: p =0.046; LA: p <0.0001). In particolare, le alterazioni strutturali più evidenti del miocardio atriale e i diametri miocitari maggiori sono stati osservati nei cuori HTx (p <0.0001), mentre i casi SCD presentano una struttura atriale più conservata. Le analisi morfometriche in LA non hanno evidenziato significatività, mentre in RA si evidenzia maggiore fibrosi nei casi ACM rispetto ai controlli (p =0.009) e un interstizio più rappresentato nei controlli rispetto ai gruppi patologici (p =0.021). Le alterazioni cardiomiopatiche sono più frequenti nei soggetti con FA (RA: p =0.025; LA: p =0.001); in RA è presente anche una maggiore quota di fibrosi (p =0.003) e di interstizio (p =0.0002). Nei pazienti con rigurgito mitralico (MR), vi è maggiore frequenza di alterazioni cardiomiopatiche (RA: p =0.022; LA p =0.005) rispetto ai non-MR. Anche il diametro miocitario è significativamente maggiore rispetto ai non-MR (RA: p =0.0005; LA: p =0.005). L’analisi morfometrica dei soggetti con MR non ha evidenziato significatività nel LA, mentre nel RA ha evidenziato maggiore fibrosi (p =0.019) e interstizio (p =0.001) rispetto ai non-MR. Conclusioni. La CA sembra rappresentare una condizione progressiva, che evolve per rimodellamento secondario a una distinta entità patologica.

CARDIOMIOPATIA ATRIALE: ENTITÀ NOSOLOGICA DISTINTA O RIMODELLAMENTO SECONDARIO? Studio morfologico in cuori da trapianto e morte improvvisa

MARCATO, ALESSIA
2024/2025

Abstract

Background. Atrial cardiomyopathy is an increasingly recognized structural condition implicated in the development of atrial fibrillation (AF). While the mechanisms underlying AF are well described, the morphological changes affecting the atria – whether it represents a distinct pathological entity or a secondary remodelling process – are still under investigation. Histopathological features (fibrosis and myocyte hypertrophy) are commonly observed, yet their clinical implications remain incompletely defined. Although the left atrium (LA) is typically the focus of attention due to its link with atrial fibrillation (AF), the right atrium (RA) may also undergo significant remodelling. However, comparative analyses of both atria in relation to clinical context are still lacking. Aim of the study. This study aims to analyse and compare the histological features of RA and LA in patients with different types of cardiomyopathy (arrhythmogenic, hypertrophic, dilated, ischemic post-infarction, and mitral valve prolapse), compared to control subjects, in order to identify morphological patterns suggestive of atrial cardiomyopathy. Methods. This study analysed the structure of RA and LA in patients (n=40) with five types of cardiomyopathy (arrhythmogenic, hypertrophic, dilated, ischemic post-infarction, and mitral valve prolapse), compared to control subjects (n=13) . Tissue samples were obtained from hearts explanted during transplantation or collected at autopsy following sudden cardiac death. Histological and morphometric analyses were performed to assess fibrosis, myocyte hypertrophy, interstitial disorganization, inflammatory infiltrates, and adipose tissue. Haematoxylin–eosin staining was used for general morphological evaluation and morphometric measurements, while Masson’s trichrome staining was used to quantify fibrosis, myocardium, and fatty tissue. Associations between histological findings and clinical variables—such as atrial fibrillation, heart failure, sex, and age—were assessed using multiple linear regression models. Results. A total of 45 cases met the inclusion criteria. The mean age was 45 ± 16 years, with a significantly higher age in the CAD group (66 ± 6 years; p =0.013). Significant differences in cardiomyocyte diameter were observed between pathological groups and controls (p <0.0001), with higher values found in the LA than in the RA (p <0.0001). Moreover, cardiomyopathic alterations were more frequent in the pathological groups than in the controls (RA: p =0.046; LA: p <0.0001). Notably, the most prominent structural alterations of the atrial myocardium and the largest myocyte diameters were observed in HTx hearts (p <0.0001), whereas SCD cases presented a more intact atrial structure. Morphometric analysis of the LA showed no significance, while in the RA, a higher amount of fibrosis was found in ACM cases compared to controls (p =0.009), and a greater interstitial component in controls than in the pathological groups (p =0.021). Cardiomyopathic alterations were more frequent in subjects with AF (RA: p =0.025; LA p =0.001). The RA also showed a higher amount of fibrosis (p =0.003) and interstitium (p =0.0002) is also observed. In patients with mitral regurgitation (MR), cardiomyopathic alterations were more frequent (RA: p =0.022; LA: p =0.005) compared to non-MR subjects. Cardiomyocyte diameter was also significantly larger than in non-MR (RA: p =0.0005; LA: p =0.005). the morphometric analysis of MR subjects showed no significant differences in the LA, whereas in the RA, greater fibrosis (p =0.019) and interstitium (p =0.001) were observed compared to non-MR subjects. Conclusions. These findings suggest that atrial cardiomyopathy may represent a progressive structural condition that, in some patients, evolves from secondary reactive remodelling to a distinct pathological entity.
2024
Atrial cardiomyopathy: a distinct nosologic entity or secondary remodeling? A morphological study of hearts coming form heart transplantation and sudden death
Background. La cardiomiopatia atriale (CA) è una condizione strutturale ancora poco definita, ma sempre più riconosciuta come substrato per la fibrillazione atriale (FA). I meccanismi implicati nella genesi della FA sono ben descritti; tuttavia, le alterazioni morfologiche che coinvolgono l’atrio (fibrosi, ipertrofia dei miociti) sono oggetto di indagine. Inoltre, sebbene l’attenzione si concentri spesso sull’atrio sinistro (LA), anche l’atrio destro (RA) può presentare un rimodellamento significativo. Tuttavia, mancano studi comparativi che analizzino entrambi gli atri in relazione alla cardiopatia sottostante. Scopo dello studio. L’obiettivo dello studio è quello di analizzare e confrontare i reperti istologici del RA e LA in pazienti affetti da cinque diverse forme di cardiopatia (cardiomiopatie aritmogena, ipertrofica, dilatativa, cardiopatia ischemica post-infartuale e prolasso valvolare mitralico), confrontandoli con soggetti controllo, al fine di identificare pattern morfologici suggestivi di CA. Materiali e metodi. Nel presente studio è stata analizzata la struttura del RA e LA in 40 pazienti affetti da cinque diverse forme di cardiopatia (aritmogena, ipertrofica, dilatativa, ischemica post-infartuale e prolasso valvolare mitralico), confrontati con 13 soggetti controllo. I campioni tissutali sono stati ottenuti da cuori espiantati durante trapianto cardiaco (HTx) o raccolti in sede autoptica in seguito a morte cardiaca improvvisa (SCD). Sono state effettuate analisi istologiche e morfometriche per valutare la presenza di fibrosi, ipertrofia miocitaria, infiltrati infiammatori e tessuto adiposo. La colorazione ematossilina-eosina è stata utilizzata per la valutazione morfologica generale e per le misurazioni morfometriche, mentre la colorazione tricromica di Masson è stata impiegata per quantificare fibrosi, miocardio e tessuto adiposo. Le associazioni tra i reperti istologici e le variabili cliniche – quali FA, scompenso cardiaco, sesso ed età – sono state valutate mediante modelli di regressione lineare multipla. Risultati. Un totale di 45 casi ha soddisfatto i criteri di inclusione. L’età media è di 45 ± 16 anni, con significativa differenza nel gruppo CAD (66 ± 6 anni, p =0.013). Sono state osservate differenze significative nel diametro dei cardiomiociti tra i gruppi patologici e controlli (p <0.0001) con valori maggiori riscontrati in LA rispetto a RA (p <0.0001). Anche le alterazioni cardiomiopatiche sono più frequenti nei gruppi patologici rispetto ai controlli (RA: p =0.046; LA: p <0.0001). In particolare, le alterazioni strutturali più evidenti del miocardio atriale e i diametri miocitari maggiori sono stati osservati nei cuori HTx (p <0.0001), mentre i casi SCD presentano una struttura atriale più conservata. Le analisi morfometriche in LA non hanno evidenziato significatività, mentre in RA si evidenzia maggiore fibrosi nei casi ACM rispetto ai controlli (p =0.009) e un interstizio più rappresentato nei controlli rispetto ai gruppi patologici (p =0.021). Le alterazioni cardiomiopatiche sono più frequenti nei soggetti con FA (RA: p =0.025; LA: p =0.001); in RA è presente anche una maggiore quota di fibrosi (p =0.003) e di interstizio (p =0.0002). Nei pazienti con rigurgito mitralico (MR), vi è maggiore frequenza di alterazioni cardiomiopatiche (RA: p =0.022; LA p =0.005) rispetto ai non-MR. Anche il diametro miocitario è significativamente maggiore rispetto ai non-MR (RA: p =0.0005; LA: p =0.005). L’analisi morfometrica dei soggetti con MR non ha evidenziato significatività nel LA, mentre nel RA ha evidenziato maggiore fibrosi (p =0.019) e interstizio (p =0.001) rispetto ai non-MR. Conclusioni. La CA sembra rappresentare una condizione progressiva, che evolve per rimodellamento secondario a una distinta entità patologica.
Cardiomiopatia
Rimodellamento
Fibrosi atriale
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