Molecular mechanisms of growth and recurrence of cerebral arteriovenous malformations: part 2 (our own research)

Cerebral arteriovenous malformations (AVM) are not static congenital formations. These structures can grow, recur, and even appear de novo after a "complete" cure.To analyze the dynamics of angiogenic factors before and after embolization of cerebral AVMs.The study enrolled 314 patients with AVM who underwent endovascular treatment at the Department of Brain Vessels Surgery of the Polenov Russian Research Neurosurgical Institute for the period from 2011 to 2017. The control group included 33 healthy volunteers. Their age was comparable to that in the main group. The levels of serum vascular endothelial growth factor (VEGF), angiopoietin-2 (ANG-2) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) were measured before and in 24 hours after endovascular embolization using enzyme-linked immunosorbent assay (Personal Lab, «Adaltis», Italy).Increased levels of VEGF, MMP-9 and ANG-2 were observed in 48.4% of primary patients with AVM. No correlation of increased level of these factors with gender, age, co-morbidities, localization and structure of AVM was found. High level of VEGF and MMP-9 was typical for AVM Spetzler-Martin grade III, AVM with hemorrhagic course, drainage into the deep cerebral veins and with afferents from the external carotid artery. Total embolization of AVM led to normalization of all elevated angiogenesis factors. In contrast, partial embolization resulted augmentation of VEGF and MMP-9 levels.Normalization of all elevated growth factors after total embolization confirms the absence of potency for AVM recurrence. Identification of the factors predisposing to possible growth of AVM should be a justification for total resection of AVM. Persistent elevation of serum growth factors after total embolization in accordance with the angiographic criteria may be a sign of subtotal occlusion of AVM.Церебральные артериовенозные мальформации (АВМ) не являются статичными врожденными образованиями, но могут расти, рецидивировать и даже появляться de novo после «полного» излечения.Изучить динамику факторов ангиогенеза до и после эмболизации церебральных АВМ.В исследование включено 314 пациентов с АВМ, получавших эндоваскулярное лечение в отделении хирургии сосудов мозга Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. проф. А.Л. Поленова — филиала ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России с 2011 по 2017 г. Группу сравнения составили 33 здоровых добровольца, сопоставимых по возрасту с участниками исследуемой группы. Определяли уровень фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), ангиопоэтина 2-го типа (ANG-2) и матриксной металлопротеиназы 9-го типа (ММP-9) в сыворотке крови до и через 24 ч после эндоваскулярной эмболизации, методом иммуноферментного анализа с использованием автоматического иммуноферментного анализатора Personal Lab (Adaltis, Италия).У 48,4% первичных пациентов с АВМ выявлено повышение уровней VEGF, MMP-9, ANG-2. Не выявлено связи повышения уровней данных факторов аниогенеза с полом, возрастом, наличием сопутствующей патологии, локализацией АВМ и ее строением. Высокий уровень VEGF и MMP-9 выявлен при АВМ III градации по Spetzler—Martin, АВМ с геморрагическим типом течения, с дренированием в глубокие вены мозга, с афферентами из наружной сонной артерии. Тотальная эмболизация АВМ приводила к нормализации уровней всех факторов ангиогенеза. После частичной эмболизации, напротив, отмечено повышение уровней VEGF и MMP-9.Возвращение к нормальным значениям уровней всех факторов роста после тотальной эмболизации является подтверждением отсутствия потенции к рецидивированию артериовенозных мальформаций. Выявление факторов, предрасполагающих к возможному росту артериовенозных мальформаций, должно служить показанием к их радикальному удалению. Отсутствие снижения уровня факторов аниогенеза после радикальной, по ангиографическим критериям, эмболизации, может являться признаком субтотального выключения артериовенозной мальформации.