Reconnues comme étant la première cause de mortalité dans le monde, les maladies cardio-vasculaires étaient jadis des affections des pays développés, actuellement elles ont une prévalence croissante dans les pays en voie de développement ou en urbanisation [1, 2]. Plus des trois quarts des décès liés aux maladies cardiovasculaires interviennent dans des pays à revenu faible ou intermédiaire. En effet, de nombreux facteurs liés à l’industrialisation et l’urbanisation sont incriminés dans l’émergence de ces pathologies [3]. L’augmentation de la prévalence des maladies cardiovasculaires est surtout liée au changement de mode de vie de la population dans les pays en voie de développement (tabagisme, alcoolisme, sédentarité).
La structure de la paroi vasculaire
La section vasculaire est circulaire et la paroi comprend trois tuniques concentriques dont l’importance relative varie selon les vaisseaux.
On distingue de l’intérieur vers l’extérieur : l’intima ; la media et l’adventice .
L’intima : tissu très actif sur le plan métabolique, il favorise les interactions permanentes avec le sang, il s’agit d’une monocouche cellulaire appelée endothélium rendant le reste de la paroi artérielle « non mouillable » et empêche ainsi le sang de coaguler dans les vaisseaux [4].
La média : véritable charpente élastique du vaisseau, elle emmagasine de l’énergie pendant la systole (contraction du cœur et éjection du sang dans les vaisseaux) qu’elle restitue en diastole (temps de repos).Son épaisseur décroît vers la distalité [4].
L’adventice, ou tunique externe : enveloppe fibreuse très résistante, c’est elle qui contient la pression à laquelle est soumise le vaisseau, elle supporte l’innervation et la vascularisation du vaisseau. La paroi artérielle est caractérisée par un média musculoélastique, contrairement à la média d’une veine qui est démunie d’une membrane élastique. L’intima d’une artère ne possède pas de valvules comme dans la lumière veineuse [4].
La physiopathologie de l’athérosclérose
Athérosclérose : définition de l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) : « L’athérosclérose est une association variable de remaniements de l’intima des artères de gros et moyen calibre consistant en une accumulation locale de lipides, de glucides complexes, de sang et de produits sanguins, de tissu fibreux et de dépôt calcaires , le tout s’accompagnant de modifications de la media » . L’athérosclérose est un type d’artériosclérose .
Artériosclérose : Terme générique désignant l’épaississement de l’intima artérielle avec amincissement fibreux de la media, alors que l’athérosclérose ne touche que la media. De plus, l’artériosclérose touche aussi les artères de petit calibre et les artérioles .
Athérome : Portion lipidique des plaques de l’athérosclérose.
Les quatre mécanismes impliqués dans la formation de la plaque d’athérome sont :
▶ Pénétration et accumulation des lipoprotéines dans l’intima artériel : La toute première phase de l’athérosclérose est l’accumulation des lipoprotéines de basse densité LDL-cholestérol (Low density lipoprotein-Cholesterol) dans l’intima. Il s’agit d’un phénomène passif qui est secondaire à un déséquilibre entre les entrées et les sorties , on comprend d’emblée que la quantité de LDL-cholestérol dans la circulation sera un élément déterminant de la formation des plaques athéromateuses.
Cette phase d’infiltration lipidique est suivie de modifications oxydatives des LDL. Il s’agit d’une étape absolument indispensable à la formation de la plaque, en effet, la présence de macrophages dans la paroi vasculaire semble liée à la présence de LDLoxydées. L’oxydation des LDL se déroule in situ, dans l’espace intimal, et fait intervenir différents mécanismes enzymatiques et non enzymatiques.
▶ Recrutement des monocytes circulants et leur transformation en macrophages puis en cellules spumeuses : La deuxième phase implique les monocytes circulants qui adhèrent à la surface de l’endothélium, le traversent et se transforment en macrophages puis en cellules spumeuses.
L’endothélium normal a les capacités d’inhiber l’adhésion des monocytes circulants, le recrutement des monocytes circulants passe donc par une étape de dysfonction et/ou d’activation endothéliale. Cette activation qui conduit à l’expression de la surface endothéliale de molécule d’adhésion dépend largement, au moins au début, de la présence de LDL-oxydées dans l’intima (par la suite, elle sera aussi entretenue par les cytokines inflammatoires exprimées par les cellules de la plaque). Ces molécules d’adhésion VCAM-1 (vascular adhésion molécule) ou ICAM-1 (intercellular adhésion molecule) ont la capacité de se lier à des ligands de la famille des intégrines présents sur la membrane des leucocytes.
Un certain nombre de monocytes circulants peuvent ainsi adhérer à la surface de l’endothélium.
Après adhésion, le monocyte pénètre dans l’espace sous-endothélial où il se transforme en macrophage. Ces étapes sont sous l’influence de divers facteurs : le MCP-1(monocyte chemotactic protein-1) qui est nécessaire au passage des monocytes entre les cellules endothéliales et le M-CSF (monocyte-colony stimulating factor) qui est nécessaire à la différenciation des monocytes en macrophages et à leur prolifération. Les macrophages alors présents dans l’espace sous endothélial jouent un rôle clef dans de nombreuses étapes de l’athérosclérose (production de cytokines inflammatoires, de métalloprotéinases, etc.). Dans un premier temps, un certain nombre d’entre eux se transforment en cellules spumeuses en captant les LDL-oxydées, cette captation se fait par l’intermédiaire de récepteurs « scavengers ».
▶ La réaction inflammatoire : Dès l’infiltration de la paroi artérielle par les macrophages, ceux-ci vont y entraîner une réaction inflammatoire chronique qui sera d’une importance capitale pour la croissance de la plaque (véritable phénomène d’auto-amplification). Les macrophages produisent de nombreuses cytokines pro-inflammatoires qui augmentent l’activation endothéliale, favorisent l’adhésion de nouveaux monocytes ainsi que leur passage entre les jonctions endothéliales , les cytokines pro-inflammatoires (TNF-alpha, IL-1, etc.) peuvent aussi induire l’expression par les cellules de la plaque de métalloprotéinases qui ont une activité de dégradation de la matrice extracellulaire et dont on verra plus loin l’importance dans la fragilisation des plaques. Ces réactions sont toutefois le résultat d’équilibres complexes : certaines cytokines (telle l’IL-10) ont à l’inverse une action anti-inflammatoire , de même, l’activité des métalloprotéinases est neutralisée par les inhibiteurs de métalloprotéinases (TIMP-1, TIMP2).
▶ La formation du centre athéromateux et de la chape fibreuse : Les lipides de la plaque sont d’abord essentiellement intracellulaires puis aussi extracellulaires , à ce stade, ils se regroupent pour former un amas appelé cœur lipidique ou centre athéromateux. La plaque athéroscléreuse adulte se caractérise par la formation d’une chape fibromusculaire qui « isole » le centre lipidique de la lumière artérielle. La chape fibreuse est composée de cellules musculaires lisses et de protéines de matrice extracellulaire (collagène, élastine, protéoglycanes). Les cellules musculaires lisses proviennent de la média ; elles migrent à travers la limitante élastique interne vers l’intima où elles prolifèrent sous l’influence de facteurs de croissance tels que le PDGF (platelet derived growth factor). Cette réaction de croissance est tributaire d’un changement de phénotype des cellules musculaires lisses (transition d’un phénotype différencié« contractile » vers un phénotype dédifférencié « sécrétoire »). L’intégrité de la chape fibreuse est un élément déterminant de la stabilité des plaques d’athérosclérose.
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