Physiopathologie de la cardiopathie diabétique

Le diabète est une maladie en pleine expansion, souvent comparée à une pandémie au regard du nombre de personnes atteintes dans le monde et à ses conséquences sanitaires, encore aggravées par l’obésité fréquemment associée dans le cadre du syndrome métabolique. La présence d’un diabète ou d’une hyperglycémie constitue un facteur pronostic péjoratif dans de nombreuses situations85, 86 comme la chirurgie4 ou l’infarctus du myocarde avec une augmentation de la mortalité,85, 86 des complications cardiovasculaires et de l’insuffisance cardiaque.

Indépendamment de toute comorbidité de type coronaropathie ou hypertension artérielle87 et même en cas de contrôle glycémique correct, le diabète induit de multiples altérations cardiaques regroupées sous le terme de cardiopathie diabétique.4 Le concept a été introduit par la description de cas d’insuffisance cardiaque sans atteinte des coronaires dès 197288 et a été depuis largement complété.

Une tendance à l’hypertrophie, une modification du métabolisme énergétique, des anomalies de l’homéostasie calcique, une dysfonction diastolique plus fréquente que la dysfonction systolique et une réponse au stress altérée sont les éléments les plus consensuels86, 89, 90 même si selon les études, les modèles et le degré de sévérité de diabète étudié, certains résultats peuvent être contradictoires. 86, 91 Les altérations cardiaques sont progressives et longtemps asymptomatiques à l’état basal87 mais peuvent être révélées plus précocement à l’occasion d’un stress comme une chirurgie avec la diminution de réponse cardiaque à la stimulation β-adrénergique.

Principales modifications tissulaires et cellulaires observées dans la cardiopathie diabétique 

Altérations structurelles et neuro-hormonales au cours du diabète Le cœur diabétique présente habituellement un remodelage concentrique de la cavité86 pouvant aller jusqu’à une hypertrophie ventriculaire gauche.90, 91 La taille des cardiomyocytes est le plus souvent normale90 mais quelques études retrouvent une hypertrophie des cardiomyocytes86 qui compenserait l’apoptose accrue des cardiomyocytes.92 La place de l’autophagie reste à déterminer dans le diabète, adaptative en limitant les dépôts intracellulaires ou pathologique, selon la voie qui l’induirait.92 La prolifération de fibroblastes et la fibrose précoce interstitielle et périvasculaire par dépôts de collagène 1 sont corrélées à l’augmentation de la masse ventriculaire gauche.

La fibrose peut être mise en évidence par le rehaussement tardif au gadolinium en IRM ou par l’analyse de la rétrodiffusion dans les nouvelles modalités d’échocardiographie.86 Ces nouveaux outils révèlent une fibrose cardiaque précoce chez plus de 50% des patients diabétiques en l’absence de pathologie cardiaque ischémique.86 Dans le tissu interstitiel myocardique du diabétique, les ponts de collagène augmentent la rigidité pariétale93, 94 diminuent la compliance cardiaque et participent à la dysfonction diastolique.

L’activité du système rénine-angiotensine est renforcée dans le cœur diabétique. L’augmentation de la concentration en angiotensine 2 circulante92 et de ses récepteurs cardiaques86, 90 active la voie du diacylglycérol et de la protéine kinase C.92 L’activation de cette signalisation mène à la fibrose cardiaque et l’hypertrophie ventriculaire.92 L’augmentation de l’angiotensine accentue le stress oxydatif et favorise l’apoptose et la nécrose des cellules.L’inhibition du système rénine-angiotensine limite la production d’espèces réactives de l’oxygène le remodelage et la dysfonction cardiaque.90 En parallèle, la 52 voie de la calcineurine est activée par l’allongement du potentiel d’action et une concentration en calcium longtemps élevée et favorise la fibrose cardiaque. 86

Comme l’ensemble des tissus de l’organisme du diabétique, le myocarde est le siège d’une microangiopathie avec une diminution de la densité en microvaisseaux, une fibrose périvasculaire.86 De plus, le cœur diabétique est plus sensible à l’ischémie-reperfusion que le cœur sain par une diminution de la réserve de flux coronaire86 et une altération des mécanismes de pré- et post-conditionnement.4, 86 Après une revascularisation coronaire, la zone infarcie est plus étendue.86 L’hyperglycémie elle-même suffit à limiter les effets du préconditionnement par les agents anesthésiques.

Aspects métaboliques de la cardiopathie diabétique

L’hyperglycémie entraine différents dommages cellulaires dont la formation de produits avancés de la glycation (advanced glycation end-products ou AGEs). 4 La glycation des lipides et des protéines comme le collagène augmente la rigidité pariétale et perturbe la contraction et la relaxation cardiaques.90 Expérimentalement, un inhibiteur de la formation des AGEs prévient la dysfonction VG induite par le diabète86 mais cette piste n’a pas encore mené à une thérapeutique usuelle.

Le métabolisme énergétique du cœur diabétique repose sur l’oxydation des acides gras libres90, 91 et non plus sur l’utilisation conjointe des acides gras et du glucose94 et s’adapte difficilement à la disponibilité en substrats énergétiques.90 Le captage du glucose par les cellules est diminué par une diminution de l’expression du transporteur GLT4/GLUT1 et par l’absence de GLUT4 à la membrane plasmique.86 Le captage des acides gras augmente en compensation mais dépasse les capacités d’utilisation.90 L’accumulation intracellulaire de lipides90, 91 est responsable d’une lipotoxicité et favorise l’apoptose.

L’augmentation des 53 acides gras libres active PPARα (récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes de type α) qui limite l’oxydation du glucose et favorise l’utilisation des acides gras.86, 90 Cette voie métabolique est plus consommatrice d’oxygène et productrice de radicaux libres au niveau des mitochondries.86, 90 La production énergétique mitochondriale est perturbée dans les cardiomyocytes diabétiques86, 91 avec une baisse de la production d’ATP.90 La disponibilité en ATP mobilisable en cas de stress est moins importante que dans le cœur sain86, 90 et le rapport phosphocréatine/ATP réduit.86 La production d’espèces réactives de l’oxygène est augmentée90 au niveau mitochondrial et extra-mitochondrial.86 mais l’effet des antioxydants sur la cardiopathie diabétique reste à éclaircir.