Cell proliferation and Extracellular matrix (ECM) remodeling gene
Le cลur humain
Anatomie cardiaqueย
Le cลur, premier organe ร se former au cours de lโembryogenรจse, est un muscle striรฉ creux en forme de poire, situรฉ dans le thorax, plus prรฉcisรฉment dans le mรฉdiastin, entre les deux poumons. Il est orientรฉ lรฉgรจrement ร gauche. Il sโagit dโune pompe qui fait circuler le sang, par des contractions rythmiques, dans les vaisseaux sanguins permettant les รฉchanges de nutriments, dโoxygรจne et dรฉchets mรฉtaboliques entre les nombreuses cellules du corps humain. Pour rรฉpondre au besoin รฉnergรฉtique du corps, le cลur pompe, chaque jour, lโรฉquivalent de 8 000 litres de sang pour un รฉquivalent de 100 000 battements cardiaques. Le poids et la taille du cลur varient en fonction de lโรขge, du sexeย et selon lโespรจce. Le cลur dโune femme adulte pรจse en moyenne 250 g alors que celui dโun homme peut atteindre une masse de 300 g. Ces dimensions peuvent augmenter en cas de pathologie myocardique ou valvulaire .
Le cลur est protรฉgรฉ et maintenu dans le mรฉdiastin par sa membrane externe ร double paroi, le pรฉricarde. En dessous de cette couche se trouve le myocarde. Il est constituรฉ essentiellement de cellule musculaire cardiaque spรฉcialises, les cardiomyocytes, qui assurent la fonction de pompe du cลur. La tunique la plus interne, lโendocarde, tapisse les cavitรฉs cardiaques, les valves et les cordages. La paroi du ventricule gauche (VG) est plus รฉpaisse que celle du ventricule droit (VD) puisque la pompe gauche effectue le travail le plus important .
Le cลur est composรฉ de quatre cavitรฉs associรฉes deux ร deux permettant ainsi de distinguer un ยซ cลur droit ยป et un ยซ cลur gauche ยป, sรฉparรฉ par le septum interauriculo ventriculaire. Chacune de ces deux parties est subdivisรฉe en deux chambres : lโoreillette vers la base et le ventricule vers lโapex. La communication unidirectionnelle entre lโoreillette et le ventricule se fait grรขce aux valves cardiaques (3) (voir figure 1). En rapport avec leur rรดle physiologique, le cลur droit prรฉsente une structure adaptรฉe ร un rรฉgime veineux ร basse pression, tandis que le cลur gauche prรฉsente une structure adaptรฉe au rรฉgime artรฉriel ร haute pression.
Anatomie et fonction des valves cardiaquesย
Les valves cardiaques sont des structures anatomiques qui sรฉparent les diffรฉrentes cavitรฉs du cลur, et empรชchent le sang de refluer dans le mauvais sens. Lโouverture et la fermeture de ces valves sont complรจtement passives, elles dรฉpendent de la diffรฉrence de pression de chaque cรดtรฉ de la valve : lorsque la pression en aval est infรฉrieure ร la pression en amont, la valve est ouverte ; dans le cas contraire, la valve est fermรฉe. Les valves cardiaques sont subdivisรฉes en deux groupes : les valves auriculoventriculaires comprennent la valve tricuspide (VT) : qui sรฉpare lโoreillette droite (OD) du VD et la valve mitrale (VM) qui sรฉpare lโoreillette gauche (OG) du VG et les valves sigmoรฏdes comprennent la valve aortique (VA) qui se situe entre le VG et lโaorte et la valve pulmonaire, entre le VD et lโartรจre pulmonaire .
La valve mitrale et la valve tricuspide sont des structures minces, faites de fins feuillets mobiles qui sโรฉcartent pour laisser circuler le sang des oreillettes aux ventricules et se referment pour empรชcher tout reflux de sang des ventricules aux oreillettes pendant la systole ventriculaire. Les feuillets sont attachรฉs ร des prolongements du myocarde (les muscles papillaires) par des cordages tendineux, tandis que les valves aortiques et pulmonaires ne le sont pas. Contrairement ร la valve droite tricuspide, la valve mitrale est bicuspide, cโest-ร dire quโelle est composรฉe seulement de deux feuillets.
Lโappareil valvulaire mitralย
Lโappareil valvulaire mitral est complexe. Il est composรฉ de deux feuillets, antรฉrieur et postรฉrieur. Ces deux feuillets, dรฉlimitรฉs par les commissures, sโinsรจrent sur une structure fibreuse (anneau mitral) et sont reliรฉs au muscle ventriculaire par des cordages tendineux et des muscles papillaires (piliers) (voir figure 3). Le feuillet postรฉrieur est arciforme et subdivisรฉ en 3 festons anatomiquement bien diffรฉrenciรฉs (P1 en avant, P2 au milieu et P3 en arriรจre); il sโinsรจre sur environ deux tiers de la circonfรฉrence de lโanneau tandis que le feuillet antรฉrieur est plus homogรจne et de forme plus carrรฉe; sa division en 3 portions A1, A2 et A3 ne correspond pas ร des entitรฉs anatomiques distinctes, et il sโinsรจre seulement sur le tiers de la circonfรฉrence de lโanneau, mais est plus long que le feuillet postรฉrieu .
Lโinsuffisance mitrale fonctionnelleย
Le bon fonctionnement de la valve mitrale implique une ouverture, sans restriction, en diastole ventriculaire et une fermeture complรจte et rapide lors de lโรฉjection systolique. Une interaction durable et harmonieuse entre les diffรฉrents รฉlรฉments de lโappareil valvulaire mitral et le ventricule gauche est aussi nรฉcessaire. Un dysfonctionnement de lโun ou lโautre de ces structures peut entrainer un dรฉfaut dโรฉtanchรฉitรฉ de lโappareil valvulaire mitrale pendant la systole et conduire ร une insuffisance mitrale (IM) . Il existe deux formes dโinsuffisance mitrale. Elle est dite fonctionnelle (secondaire) si elle survient suite ร des modifications des structures environnantes, en particulier du ventricule gauche, sans anomalie de la valve elle-mรชme (15, 16) et organique (primaire) si elle dรฉcoule dโune altรฉration de lโappareil mitral lui-mรชme .
En 1983, le Professeur Alain Carpentier a proposรฉ une classification anatomopathologique regroupant les IM, organiques ou fonctionnelles, en trois types, selon le mouvement des feuillets : normal (type I), augmentรฉ (type II) ou restreint .
Prรฉvalence et impact de lโIM fonctionnelle
La prรฉvalence globale des maladies valvulaire est de 2,5 % aux Etats Unis. Elle est de 0,7 % pour la tranche 18-44 ans, mais sโaccroit avec lโรขge avec une prรฉvalence de 13,3 % chez les personnes รขgรฉes de 75 ans et plus (19). Cette prรฉvalence devrait continuer ร augmenter avec le vieillissement de la population. La prรฉvalence exacte de lโinsuffisance mitrale fonctionnelle (IMF) dans la population gรฉnรฉrale demeure imprรฉcise. Des รฉtudes utilisant la technique dโรฉchocardiographie rapportent des prรฉvalences de lโordre de 35 ร 59 % suivant un infarctus du myocarde (20-23). La prรฉvalence de LโIM est diminuรฉe avec lโamรฉlioration des traitements de lโinfarctus, mais celle-ci demeure une complication frรฉquente des cardiomyopathies ischรฉmiques et non ischรฉmiques, qui double la morbiditรฉ des maladies cardiaques (24). Lโinsuffisance mitrale fonctionnelle peut se prรฉsenter sous une forme aigรผe ou chronique. Les consรฉquences hรฉmodynamiques de lโinsuffisance mitrale fonctionnelle aigรผe diffรจrent de celles de lโinsuffisance mitrale fonctionnelle chronique. Dans lโIM fonctionnelle aigรผe, gรฉnรฉralement secondaire ร une rupture spontanรฉe de cordage tendineux, lโOG garde sa taille normale et demeure relativement non compliante. Le volume de sang rรฉgurgitรฉ va causer une augmentation de la pression au sein de celui-ci, une pression trรจs รฉlevรฉe qui peut se rรฉpercuter dans les veines pulmonaires et conduire ร un ลdรจme pulmonaire. Bien que la rรฉgurgitation soit en gรฉnรฉral importante dans ce cas, le ventricule gauche nโest pas nรฉcessairement dilatรฉ. Au stade chronique, lโoreillette gauche se dilate peu ร peu, et devient plus compliante, ce qui a pour effet dโamortir lโaugmentation de la pression ร lโintรฉrieur, permettant la protection de la circulation pulmonaire. En aval, la rรฉgurgitation de sang entraine par ailleurs une surcharge volumique qui conduit ร la dilatation du ventricule qui, ร chaque battement du cลur, doit pomper, outre la quantitรฉ de sang nรฉcessaire ร lโorganisme, รฉgalement le volume de la rรฉgurgitation. En effet, en diastole, le VG va recevoir en plus du volume sanguin provenant des veines pulmonaires, le volume sanguin quโil vient dโexpulser dans lโOG lors de la systole prรฉcรฉdente. Cette surcharge de volume provoque une dilatation du VG, pouvant รฉgalement provoquer une dilatation de lโanneau mitral. Ainsi, lโIM a la spรฉcificitรฉ de sโautoentretenir voire de sโauto-aggraver dans un cercle vicieux dรฉlรฉtรจre : elle favorise la dilatation du VG qui ร son tour amplifie lโIM. รventuellement, la majoritรฉ des patients รฉvolueront vers une phase dite dโinsuffisance mitrale chronique dรฉcompensรฉe oรน la rรฉgurgitation mitrale persistante a causรฉ un remodelage important du ventricule gauche, et une dรฉtรฉrioration de sa fonction contractile.
Impact de lโIM fonctionnelle sur le pronostic vitalย
Il a รฉtรฉ dรฉmontrรฉ, il y a quelques annรฉes, que les patients atteints de maladie coronarienne et dโIM ischรฉmique (IMI) ont un pronostic plus sombre que les patients coronariens sans IMI. Dans la mรชme รฉtude et aprรจs analyse des ventriculogrammes de 11 748 patients, Hickey et al. ont dรฉmontrรฉฬ que lโaugmentation de la gravitรฉ de la rรฉgurgitation mitrale a un impact nรฉgatif sur le pronostic de survie .
Lโรฉtude SAVE (Survival and Ventricular Enlargement) a dรฉmontrรฉฬ quโune insuffisance mitrale ischรฉmique lรฉgรจre est associรฉe ร un risque accru de mortalitรฉฬ cardiovasculaire, mรชme en lโabsence de dรฉfaillance cardiaque. Aprรจs analyses et suivi pendant une moyenne de 3,5 ans post infarctus, Gervasio et al. ont dรฉmontrรฉ que la prรฉsence dโIM ischรฉmique est associรฉ ร une mortalitรฉ cardiovasculaire รฉlevรฉe (29 % vs 12 %, p=0.001), ainsi que dโavantage dโinsuffisance cardiaque sรฉvรจre (24 % vs 16 %, p=0.001) .
En 2001, Grigioni et al ont montrรฉ quโร la suite dโun infarctus de myocarde, la prรฉsence dโIM รฉtait synonyme de mortalitรฉ accrue ร 5 ans (38ยฑ5 % vs. 61ยฑ6 %, p<0.001), et ce quelle quโen soit la sรฉvรฉritรฉ. Dans cette รฉtude, mรชme les patients avec IM non sรฉvรจre (SOR โฅ 20 mm 2), avaient une mortalitรฉ augmentรฉe, alors quโen insuffisance mitrale organique une SOR โฅ40 mm2 est considรฉrรฉ sรฉvรจre .
Moyens diagnostiques
Lโรฉchographie cardiaque est lโexamen de choix pour dรฉtecter et quantifier lโIM fonctionnelle. Cet examen permet aussi dโรฉvaluer lโimpact de lโIM sur les cavitรฉs gauches. Une รฉchographie transoesophagienne (ETO) peut complรฉter lโexamen afin de mieux visualiser lโappareil valvulaire mitral. Lโรฉchocardiographie Doppler permet de visualiser les vitesses du sang sous forme de codage en couleurs. Il permet ainsi de visualiser le jet de lโinsuffisance mitrale dans lโoreillette gauche. Les dimensions de ce jet permettent dรฉjร une estimation grossiรจre du degrรฉ de sรฉvรฉritรฉ de la rรฉgurgitation. Selon les lignes directrices de American Heart Association (AHA) et American College of Cardiology (ACC), lโรฉchocardiographie transthoracique (ETT) est utile pour connaitre lโรฉtiologie de lโIMF chronique, lโรฉtendue et lโemplacement des anomalies de mouvement de la paroi ventriculaire gauche, en plus dโรฉvaluer sa fonction contractile. Elle permet aussi dโรฉvaluer la gravitรฉ de lโIM et lโampleur de lโhypertension pulmonaire .
Traitementย
ร lโheure actuelle, il nโexiste pas de traitement mรฉdicamenteux pour lโinsuffisance mitrale fonctionnelle. Lโapproche pharmacologique de cette valvulopathie est gรฉnรฉralement centrรฉe sur le traitement de la pathologie du myocarde sousjacent, des traitements qui peuvent seulement diminuer la fuite mitrale, sans toutefois lโรฉliminer (29-33). Concernant la prise en charge chirurgicale, il existe deux sortes de chirurgies : annuloplastie et remplacement.
Lโannuloplastie de la valve mitrale
En 1995, Steven Bolling et David Bach ont introduit le concept de lโannuloplastie restrictive de la valve mitrale (lโARVM), une technique qui consiste ร implanter un anneau prothรฉtique de taille infรฉrieure ร lโanneau natif pour restreindre et rรฉduire le diamรจtre de lโanneau mitral (34-36). Combinรฉ au pontage aorto-coronarien PAC), lโARVM est la technique la plus utilisรฉe pour corriger lโIM ischรฉmique. Cependant, il a รฉtรฉ dรฉmontrรฉ quโaprรจs 10 ans de suivi, il ne semble pas y avoir de diffรฉrence de survie, en plus des taux รฉlevรฉs de persistante dโIM postopรฉratoire, gรฉnรฉralement associรฉ ร un mauvais pronostic .
Plus rรฉcemment, Michler et al ont comparรฉ le pontage aorto-coronarien seul au pontage avec rรฉparation mitrale dans le contexte dโinsuffisance mitrale modรฉrรฉe. Dans cette รฉtude, publiรฉe en avril 2016, 301 patients ont รฉtรฉ divisรฉs en deux groupes : soit un PAC seul, soit un PAC combinรฉ ร une rรฉparation mitrale. Les deux groupes ne diffรฉraient que par la rรฉalisation dโune rรฉparation mitrale. Il a รฉtรฉ dรฉmontrรฉ que lโajout dโune procรฉdure tel que la rรฉparation mitrale ร un PAC fourni une correction plus durable de lโIM, mais aucune diffรฉrence significative entre les approches en ce qui concerne le remodelage du ventricule gauche ou la survie ร 2 ans nโa รฉtรฉ montrรฉe .
Le remplacement valvulaire
Le remplacement valvulaire mitrale (RVM) pourrait รชtre une alternative intรฉressante ร lโARVM afin dโรฉviter les taux รฉlevรฉs de persistance et de rรฉcurrence observรฉs suite ร cette procรฉdure qui peuvent amener dans la majoritรฉ des cas ร la rรฉalisation dโune deuxiรจme procรฉdure chirurgicale qui sera le plus souvent un R V M.
Conclusion
Le tissu valvulaire mitral prรฉsente des changements dรจs les premiers jours aprรจs la crรฉation dโune insuffisance aortique. Ceci suggรจre que la valve mitrale sโadapte activement en IA, par prolifรฉration et augmentation de la matrice extracellulaire (par opposition ร un รฉtirement passif), une croissance qui pourrait รชtre expliquรฉe par la rรฉactivation des voies de croissance embryonnaire suite ร une IA.
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Table des matiรจres
CHAPITRE 1 : INTRODUCTIONย
I. Le cลur humain
1. Anatomie cardiaque
2. Anatomie et fonction des valves cardiaques
II. Lโappareil valvulaire mitral
III. Lโinsuffisance mitrale fonctionnelle
1. Prรฉvalence et impact de lโIM fonctionnelle
2. Moyens diagnostiques
3. Traitement
4. Les mรฉcanismes de lโIM fonctionnelle
III. Le dรฉveloppement des valves cardiaques
IV. Composantes Cellulaires et matricielles
1. Les cellules endothรฉliales
2. Les cellules valvulaires interstitielles (VIC)
2.1 Les fibroblastes
2.2 Les myofibroblastes
V. Modรจle dโinsuffisance aortique chez le rat
CHAPITRE 2 : HYPOTHESE ET OBJECTIFS
Hypothรจse
Objectifs
Objectifs spรฉcifiques
CHAPITRE 3 : ARTICLEย
Title: Early Activation of Growth Pathways in Mitral Leaflets Exposed to
Aortic Regurgitation: Active Mechanism to Prevent Functional Mitral
Regurgitation in the Dilated Ventricle
Abstract
Methods
Animals
Aortic regurgitation model
Echocardiography
Immunohistochemistry
RT-PCR analysis
Statistical analysis
Results
Microscopic Data
Molecular Histopathology
Cell proliferation and Extracellular matrix (ECM) remodeling gene
expression
Discussion
Study limitations
Conclusionsย
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