Remodelage des grosses et petites artères dans l`hypertension

Mini-revue
Sang Thrombose Vaisseaux 2004 ;
16, n° 2 : 81–9
Remodelage des grosses et petites artères
dans l’hypertension artérielle
Pierre Boutouyrie, Stéphane Laurent
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Service de pharmacologie, hôpital européen Georges Pompidou, 20, rue Leblanc, 75908 Paris Cedex 15
Le remodelage vasculaire correspond à toute modification de
structure et de fonction artérielle au cours de processus physiologiques et pathologiques. Les modifications adaptatives sur le
court terme peuvent s’accompagner de conséquences pathologiques sur le long terme. Au cours de l’hypertension artérielle,
les conséquences sont différentes selon que l’on s’intéresse aux
petites artères de résistances ou aux artères de conduction. Les
artères de résistances subissent trois types de phénomènes :
1) un remodelage concentrique dit eutrophique, c’est-à-dire
une réorganisation de la même quantité de tissus autour d’un
diamètre plus petit ; 2) une raréfaction du lit artériolaire, c’està-dire une densité artériolaire diminuée par unité pondérale de
tissu perfusé ; 3) une atteinte précoce de la fonction endothéliale, avec diminution de la biodisponibilité du monoxyde
d’azote (NO). La conséquence globale est une augmentation
des résistances périphériques, une altération des capacités de
vasodilatation et une ischémie tissulaire en condition critique de
perfusion. Les méthodes d’exploration de ces différentes composantes sont insuffisantes pour les proposer en routine.
L’atteinte des grosses artères est dominée par l’hypertrophie
excentrique, l’augmentation de rigidité et la perte de compliance. Cette augmentation de rigidité dépend du territoire
artériel. Elle est importante pour l’aorte, modérée pour les
artères élastiques, paradoxalement diminuée pour les artères
musculaires, reflétant les effets cumulés de l’hypertrophie musculaire lisse vasculaire (prédominant en périphérie), et les
modifications de matrice extracellulaire (prédominant pour les
artères élastiques). La valeur pronostique péjorative de l’hypertrophie et de la rigidification sont maintenant bien établies. Ces
deux lésions constituent à proprement parler l’atteinte de l’artère en tant qu’organe cible.
Mots clés : hypertension artérielle, remodelage, athérosclérose, rigidité
artérielle, épaisseur intima média.
Correspondance et tirés à part :
Pierre Boutouyrie
[email protected]
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
81
C
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es dernières années, le remodelage artériel a
émergé comme un concept clef de la physiopathologie de l’hypertension artérielle et de son
retentissement. En effet, le système artériel est
par définition un acteur essentiel et primordial dans la
pathogénèse des complications infracliniques et cliniques
de l’hypertension. Le terme remodelage recouvre une réalité complexe. Au sens premier, remodelage avait un sens
très restrictif, correspondant à la réorganisation d’une
même quantité du tissu artériel autour d’un diamètre différent. Aujourd’hui, le sens est beaucoup plus large, et désigne tout phénomène survenant au niveau de la paroi artérielle (de l’artériole aux artères de gros calibre), englobant
toutes les modifications structurales et fonctionnelles des
artères, observé au cours de processus pathologiques ou
physiologiques. Le remodelage artériel implique au moins
4 processus cellulaires :
– croissance ;
– migration cellulaire ;
– production ou dégradation de la matrice extracellulaire ;
– apoptose (mort programmée).
Ces processus dépendent d’interactions dynamiques entre
facteurs de croissance produits localement, substances vasoactives, et stimulus hémodynamiques [1]. Ce type de
remodelage peut ainsi s’observer sur tous les sites vasculaires, qu’il s’agisse d’artérioles ou de gros troncs artériels, et
non seulement au cours de l’hypertension mais aussi de
l’insuffisance cardiaque, de l’athérosclérose, et de la resténose après angioplastie.
Plus spécifiquement, au cours de l’hypertension, le remodelage consiste en un épaississement de la paroi artérielle
(de l’intima-média, c’est-à-dire les couches interne et
moyenne de la paroi), que l’on suppose adaptatif et destiné
à maintenir constante la contrainte pariétale. Le concept de
remodelage artériel (figure 1) permet d’aborder, au plan
physiopathologique, le problème du retentissement fonctionnel et structural de l’hypertension sur le système artériel [2, 3].
Les propriétés fonctionnelles doivent être envisagées en
fonction du calibre de l’artère :
– fonction de conduction du sang ;
– fonction d’amortissement de la pulsatilité artérielle pour
les artères de gros calibre ;
– fonction de distribution du débit sanguin et de résistance à
l’écoulement pour les petites artères et artérioles.
Les propriétés structurales sont définies par :
– hypertrophie, eutrophie et hypotrophie : augmentation ou
diminution de la masse artérielle ;
– excentrique ou concentrique : augmentation ou diminution du calibre interne.
82
Définition du remodelage artériel
Pression
A
Lésion
Flux
B
C
D
E
F
Figure 1. Différents types de remodelage artériels, observés
en pathologie. Le vaisseau A représente le remodelage hypertrophique, tel qu’il peut être observé dans l’hypertension
artérielle. B représente le remodelage eutrophique (impliquant une réduction structurale de la lumière artérielle), C
(hypotrophique) et D (hypertrophique excentrique) représentent l’adaptation à une diminution ou à une augmentation du
flux artériel chronique. E et F représentent les remodelages
de l’athérosclérose : E, l’hyperplasie intimale (resténose postangioplastie), F, l’athérosclérose avérée (d’après [1]).
Remodelage artériel
au cours de l’hypertension
Artères de conduction et de compliance
Elles présentent une structure concentrique avec, de dedans
à en dehors, l’intima, la média et enfin l’adventice. La
média (couche moyenne) est la couche la plus impliquée
dans les phénomènes de remodelage de l’hypertension. La
média des artères élastiques présente une apposition
concentrique de lames élastiques circulaires. Entre chacune
d’elles se trouvent des cellules musculaires lisses, des fibres
de collagène, des microfibrilles d’élastine et des glycosaminoglycanes de la substance fondamentale (figure 2). L’ensemble constitue les « unités lamellaires » [4]. La
contrainte circonférentielle, calculée selon l’équation de
Lamé (rh = P.R/h, avec P = pression, R = rayon et
h = épaisseur ; équation dérivée de la loi de Laplace :
tension = P.R), supportée par chaque unité lamellaire est
relativement constante d’une artère à l’autre.
L’hypertension entraîne une augmentation de l’épaisseur
de la média (h) qui permet de maintenir constante la
contrainte circonférentielle malgré l’augmentation de la
pression intraluminale. Au cours de l’hypertension, le nombre d’unités lamellaires reste fixe et l’augmentation de
l’épaisseur pariétale est obtenue grâce aux modifications
des cellules musculaires lisses et de la matrice extracellulaire. Les effets de l’hypertension diffèrent selon les territoires artériels. Les grosses artères élastiques (comme la
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
EL
contrainte est totale pour les artères de petit calibre, comme
l’artère radiale, mais qu’elle reste incomplète pour les
artères élastiques de gros calibre comme l’artère carotide.
Coll
Artères résistives de petit calibre
D
SMC
D
D
SMC
Coll
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Ox
EL
Figure 2. Organisation tridimensionnelle de la paroi artérielle. (EL : élastine ; Coll : collagène ; SMC : cellules musculaires lisses ; D : desmosomes ; Ox : Fibres Oxytalans) [5].
carotide primitive) présentent une hypertrophie excentrique, alors que les territoires musculaires (comme l’artère
radiale) sont l’objet d’un remodelage « eutrophique interne », c’est-à-dire que le calibre de l’artère est réduit, avec
augmentation de l’épaisseur pariétale, mais sans augmentation de la surface de section pariétale [6].
Chez l’homme, le développement récent des techniques
d’échotracking de haute résolution et de la mesure automatique de la vélocité de l’onde de pouls permettent des
mesures non invasives du diamètre de l’épaisseur du complexe intima-media, (l’intima et la média sont impossibles à
distinguer au plan échographique) et de la rigidité artérielle
de grandes séries de patients. Il a été permis de définir les
caractéristiques géométriques des artères de gros et moyen
calibres dans de multiples conditions physiologiques et
pathologiques [7-9].
L’âge et la pression artérielle sont les deux principaux
déterminants du remodelage artériel. Ainsi, à âge égal, le
diamètre interne de l’artère carotide commune et celui de
l’aorte thoracique et abdominale sont plus grands chez le
sujet atteint d’hypertension essentielle permanente que
chez le sujet normotendu [10], tandis que celui d’artères
plus musculaires et distales, comme les artères fémorale
commune, humérale et radiale, reste inchangé [8]. Nous
avons récemment mis en évidence le rôle majeur des
contraintes pulsatiles dans l’épaississement de l’artère carotide primitive [11, 12]. En effet, la pression pulsée locale
est le plus puissant déterminant de l’épaisseur intimamédia (EIM) et de la dilatation.
L’épaisseur de l’intima-média est accrue chez l’hypertendu, par comparaison à celle du normotendu de même
âge, tendant à normaliser la contrainte circonférentielle (cf
supra). Il est cependant à noter que la normalisation de la
Les artères résistives sont définies par leur diamètre
interne : < 500 µm. La comparaison des divers modèles
d’hypertension permet de conclure que l’hyperplasie (augmentation du nombre des cellules musculaires lisses) prédomine lorsque la masse vasculaire est augmentée, tandis
que ni l’hypertrophie ni l’hyperplasie ne sont observées
lors du remodelage, qui ne constitue qu’un réarrangement
d’une même quantité de tissu autour d’une lumière plus
petite [6].
Chez l’homme, les modifications géométriques des artérioles du tissu sous-cutané peuvent s’étudier au travers de
vaisseaux isolés de biopsie de graisse sous-cutanée de la
fesse. Chez l’hypertendu, un remodelage pur est observé
(réduction de la lumière artérielle sans augmentation de la
section pariétale). L’étude ultrastructurale montre qu’il n’y
a ni hypertrophie ni hyperplasie cellulaire, mais réorganisation d’une même quantité de matériau autour d’une plus
petite lumière.
Raréfaction capillaire
L’autre hypothèse avancée pour expliquer l’augmentation
chronique, fixée des résistances périphériques dans l’hypertension artérielle est la raréfaction artériolaire et capillaire.
L’observation princeps a été réalisée sur des modèles animaux hypertendus, soit génétiques, soit secondaires. Elle
implique à la fois une moindre densité artériolo-capillaire
et une disparition de réseaux existants. Les phénomènes
d’apoptose sont au premier plan de la physiopathologie de
la raréfaction vasculaire.
Les conséquences sont multiples : augmentation fixée des
résistances, rapport perfusion/masse tissulaire défavorable,
source d’ischémie, augmentation des ondes de réflexion.
Chez l’homme hypertendu, de tels phénomènes existent,
avec un niveau de preuve moindre que chez l’animal, mais a
pu être démontré au niveau de la vascularisation digitale, et
du tissu sous-cutané graisseux. S’ajoute à cette raréfaction
du lit artériolaire, une modification de la géométrie des
bifurcations, dont l’angle tend à augmenter, ce qui génère
une augmentation des ondes de réflexion.
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
83
Conséquences fonctionnelles
du remodelage artériel
au cours de l’hypertension
PA
Pression Pulsée
PAM
Artères de conduction et de compliance
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Au cours de l’hypertension essentielle, les deux conséquences fonctionnelles majeures du remodelage artériel
sont :
– à court et moyen termes : la préservation des propriétés
élastiques de la paroi artérielle ;
– à long terme : la potentialisation de l’athérosclérose.
Préservation des propriétés élastiques
de la paroi artérielle
Les propriétés élastiques des gros troncs artériels jouent un
rôle fondamental dans le couplage des activités du cœur et
des vaisseaux et l’altération des artères de conduction
conditionne l’atteinte des organes cibles : cœur, cerveau,
œil et rein.
Au cours de l’hypertension, l’augmentation de la rigidité
des gros troncs artériels contribue à l’augmentation de la
pression pulsée. Cette hyperpulsatilité est un facteur de
développement de l’hypertrophie ventriculaire gauche [13]
et de l’augmentation de l’épaisseur intima-media des artères de gros calibre et artérioles [10, 11, 14]. Un véritable
cercle vicieux est ainsi réalisé (figure 3). Le remodelage des
petites artères de résistance contribue à l’augmentation des
résistances périphériques, et donc de la pression artérielle
moyenne. En retour, la rigidité artérielle augmente au prorata de l’augmentation de pression, et contribue à l’augmentation de la pression pulsée centrale, facteur de remodelage des grosses artères et d’hypertrophie ventriculaire
gauche.
L’hypertrophie ventriculaire gauche est associée à une augmentation de la morbidité et de la mortalité cardiovasculaires [15], et le remodelage hypertrophique des gros troncs
artériels favorise l’athérosclérose, source de complications
cérébrovasculaires, coronaires et artérielles périphériques
[20]. Dans ce tableau d’auto-aggravation des lésions au
cours de l’hypertension artérielle, il existe deux dogmes à la
vie dure : l’hypertrophie pariétale des artères de conduction
est assimilée à une augmentation de rigidité artérielle, et
l’hypertension est un vieillissement accéléré.
Ces deux dogmes sont faux.
L’hypertrophie de l’intima-média n’augmente pas la rigidité du matériau constituant la paroi (module élastique de
Young) au cours de l’hypertension artérielle essentielle. Il
existe une autorégulation de la compliance artérielle au
cours de l’hypertension essentielle, grâce aux modifica-
84
Résistances
artériolaires
Rigidité des
gros troncs
artériels
Vasoconstriction
X
Remodelage des artérioles
Remodelage des
gros troncs artériels
HVG
Figure 3. Pathogenèse du remodelage artériel et artériolaire
dans l’hypertension : les composants moyen (PAM) et pulsé
de la pression artérielle (PA) sont chacun des facteurs de
remodelage des artérioles, des gros troncs artériels (GTA) et
du ventricule gauche (hypertrophie ventriculaire gauche HVG). La vasoconstriction artériolaire, secondaire à l’augmentation du tonus vasomoteur, augmente les résistances
périphériques, facteur d’hypertension. Le remodelage artériel
est un facteur « structural » de l’augmentation des résistances périphériques, à l’origine d’un véritable cercle vicieux. Le
remodelage des GTA n’entraîne pas d’augmentation de la
rigidité artérielle, au cours de l’hypertension essentielle.
L’augmentation de la rigidité artérielle est due essentiellement à l’augmentation de la pression artérielle.
tions structurales du tissu artériel compensant la perte de
compliance liée à l’augmentation de la pression [9].
Le remodelage artériel de l’hypertendu s’oppose en tout
point à celui observé au cours du vieillissement normal [10]
et de l’insuffisance rénale chronique [17], au cours desquels
l’hypertrophie artérielle s’accompagne d’une augmentation de la rigidité du vaisseau dans son ensemble, et du
matériau constitutif (figure 4).
Potentialisation de l’athérosclérose
L’hypertrophie pariétale est un facteur largement reconnu
d’athérosclérose.
Les plaques carotides d’athérosclérose sont plus fréquentes
chez les sujets dont l’épaisseur de l’intima-média carotidienne est augmentée, tous autres facteurs de risque pris en
compte [18] (figure 5).
Les anomalies hémodynamiques de l’hypertension favorisent à leur tour les complications de la plaque d’athérome :
fissure, rupture et hémorragie, à l’origine d’une cascade
d’événements biochimiques conduisant à la thrombose artérielle et à l’ischémie viscérale. La très grande complexité
des relations entre facteurs mécaniques et processus de
développement de l’athérosclérose pourrait expliquer le
trop modeste impact du traitement de l’hypertension sur les
complications de l’athérosclérose que l’on constate en pratique clinique.
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
Normotendus
Module élastique (kPa.10-3)
Hypertendus
âgé
Augmentation rigidité
4
moyen
jeune
P< 0,01
âgé
moyen
jeune
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0
0
Contrainte circonférentielle (kPa)
150
Figure 4. Relation entre la contrainte circonférentielle et la
rigidité (module élastique) de l’artère carotide primitive, chez
le normotendu et l’hypertendu. Dans les deux populations, le
vieillissement s’accompagne d’une augmentation de rigidité.
Chez l’hypertendu, il existe une augmentation de contrainte
circonférentielle, avec une augmentation de rigidité proportionnelle, indiquant que les propriétés mécaniques du matériau ne sont pas modifiées. Seuls les hypertendus jeunes ont
une augmentation de rigidité artérielle, sans augmentation de
la contrainte circonférentielle, indiquant une altération intrinsèque des propriétés élastiques de la paroi artérielle (d’après
Bussy et al. [10]).
Conséquences de l’augmentation
de la rigidité artérielle
rigidité aortique a été évaluée initialement par la vitesse de
l’onde de pouls (VOP) [19-21]. Le résultat principal de ce
travail est que la vitesse de l’onde de pouls prédit la mortalité totale et la mortalité cardiovasculaire indépendamment
de l’âge, et de tous les facteurs de risques classiques. Sa
valeur prédictive est supérieure à celle de la pression pulsée
mesurée au bras. La rigidité artérielle est donc un marqueur
de risque de mortalité totale et cardiovasculaire, mais aussi
de morbidité chez l’hypertendu essentiel. L’augmentation
de risque de mortalité (toute cause et cardiovasculaire) est
d’environ 60 % pour une déviation standard de VOP
(4,5 m/s) avant ajustement, et de 40 % après ajustement sur
les autres facteurs de risque (figure 6).
Nous avons pu démontrer que la valeur prédictive de la
rigidité artérielle était comparable à celle donnée par le
score de Framigham [19], et que la combinaison des deux
informations améliorait la prédiction du risque, notamment
chez les sujets considérés à faible risque (figure 7). Dans
cette catégorie de patients (risque absolu à 10 ans < 12 %),
les patients avec les artères les plus rigides ont un risque
relatif de 5,80 de développer une cardiopathie ischémique
pendant le suivi. Nous avons plus récemment démontré que
la rigidité prédisait la survenue d’accidents vasculaires
fatals [20].
Artères résistives de petit calibre
L’augmentation de la rigidité artérielle est la conséquence
indirecte du vieillissement et de l’hypertension. La pression
pulsée, considérée comme un index de rigidité artérielle est
un marqueur de risque cardiovasculaire indépendant de la
pression moyenne. Dans ce contexte, il était intéressant de
tester si la rigidité des grosses artères était un facteur de
risque de mortalité totale et cardiovasculaire.
Nous avons suivi à l’hôpital Broussais pendant 9 ans une
cohorte de 1 980 patients hypertendus essentiels chez qui la
L’augmentation du rapport « média/lumière » a plusieurs
conséquences fonctionnelles, les 3 premières étant délétères et la 4e plutôt compensatrice :
1. Augmentation structurale des résistances vasculaires
périphériques.
Au cours de l’hypertension, le tonus vasoconstricteur est
augmenté. L’origine en est variable, d’un malade à l’autre,
et associe à l’évidence plusieurs facteurs causaux : augmentation du tonus sympathique, augmentation de la réactivité vasculaire par rétention sodée, activation du système
Figure 5. Valeur prédictive de l’épaisseur intima-média de l’artère carotide primitive sur la
survenue de nouvelles plaques lors d’un suivi longitudinal de 4 ans (d’après Zureik et al.
[18]).
EIM carotidienne en prédiction du risque
de développement de plaque 1 010 patients âgés de 59 à 73 ans
EIM
n
Plaque, %
Ajust. Age et sexe OR
Ajust. Multivarié OR1
Ajust. Multivarié OR2
1
2
Quartile 1
< 0,56 mm
Quartile 2-3
0,56-0,73 mm
Quartile 4
> 0,74 mm
226
8,4
1
1
1
561
19,3
2,66 (1,58-4,46)
2,48 (1,47-4,18)
2,43 (1,44-4,11)
223
26
3,67 (2,09-6,44)
3,20 (1,80-5,67)
2,86 (1,60-5,11)
Ajusté pour l’âge, le sexe, tabac, hypertension, diabète, cholestérol, histoire de maladie coronaire.
Ajustement complet + présence plaques carotidiennes à l’inclusion.
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
85
2. Réactivité artérielle excessive aux stimulus.
1,00
< 10 m/s
10 m/s < <12,3 m/s
Survie
0,90
> 12,3 m/s
0,80
Kaplan-Meier P < 0,0001
0,70
5
0
10
15
20
La vasoconstriction en réponse aux agents vasopresseurs
est potentialisée par la réorganisation de la masse musculaire lisse autour d’une plus petite lumière. Fait intéressant,
rapportée à l’unité de volume pariétal, la force maximale
développée par l’artère de l’hypertendu n’est pas augmentée par rapport à celle du sujet normotendu, confirmant le
caractère « structural » de l’excès de réactivité artérielle de
l’hypertendu, et excluant une exagération du couplage
excitation-contraction au niveau de la cellule musculaire
lisse, qui pourrait au contraire être diminué.
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Suivi (années)
Figure 6. Mortalité toute cause en fonction des tertiles croissants de vitesse de l’onde de pouls lors du suivi longitudinal
de 1 960 hypertendus essentiels.
rénine-angiotensine, dysfonction des systèmes vasodilatateurs, en particulier endothéliaux comme le monoxyde
d’azote...
À cette réduction fonctionnelle de calibre des artérioles
s’ajoute une diminution structurale du diamètre artériolaire. Le remodelage artériel apparaît donc comme un facteur « structural » de l’augmentation des résistances périphériques, à l’origine d’un véritable cercle vicieux, bien
décrit par le physiologiste scandinave Björn Folkow. Un
exemple en est donné par la réaugmentation de la pression
artérielle à l’arrêt du traitement antihypertenseur, qui
s’avère proportionnelle au degré de correction du rapport
média/lumière [3]. La normalisation de celui-ci s’accompagne d’une lente remontée tensionnelle, tandis qu’une remontée rapide est observée quand le rapport n’a pas été
corrigé.
% évènememt
20
15
10
5
3
2
0
1
1
2
Tertiles
de FRS
3
Tertiles de VOP
Figure 7. Risque de cardiopathie ischémique fatale ou non en
fonction de tertiles croissants, de rigidité artérielle (VOP) et
du score de Framingham (FRS) chez 1 045 hypertendus essentiels suivis pendant 6 ans [19].
86
3. Diminution de la réserve de perfusion des organes
cibles.
Chez les hypertendus, les résistances vasculaires minimales, calculées dans des conditions de vasodilatation maximale ischémique, restent élevées par rapport à celles des
sujets normotendus (première observation de Folkow). Ces
phénomènes pourraient expliquer l’ischémie myocardique
à l’effort malgré la normalité des gros troncs artériels
coronaires à l’angiographie (baisse de la réserve coronaire).
L’hypertrophie pariétale du myocarde aggrave encore l’hypoperfusion tissulaire puisque les besoins sont augmentés
pour un réseau artériolaire insuffisant.
4. Modifications
régionaux.
de
l’autorégulation
des
débits
Le remodelage artériolaire permet aux circulation locales
de s’autoréguler pour des niveaux de pression systémique
plus élevés, protégeant le réseau d’aval. Le remodelage
vasculaire s’observe au niveau de toutes les circulations, en
particulier rénale, coronaire et cérébrale. Ainsi, chez le
sujet hypertendu, une hypoperfusion cérébrale, coronaire
ou rénale, peut survenir même pour des chiffres considérés
comme normaux, parce que la baisse tensionnelle aura été
trop rapide pour être compensée par les phénomènes
d’autorégulation (liés au remodelage).
Pour illustrer ces phénomènes, au niveau coronaire, le
cercle vicieux suivant est observé :
– hypertrophie myocardique, facteur d’augmentation de la
consommation d’oxygène ;
– augmentation structurale des résistances artériolaires,
facteur d’accroissement des résistances à la perfusion tissulaire ;
– éventuelle chute excessivement rapide de la pression de
perfusion (orthostatisme, hypovolémie, médicament antihypertenseur), pouvant conduire au dépassement des capacités de l’autorégulation engendrant les manifestations ischémiques sans atteinte des grosses coronaires (angor
fonctionnel de l’hypertendu).
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
ATCD familial IDM (n = 40)
Pas d'ATCD familial d'IDM (n = 40)
Age : 19 +_ 5 ans
0,6
P < 0,001
11
P < 0,001
9
0,5
0,4
7
5
3
0,3
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EIM de la carotide (mm)
1
Réactivité de l'artère brachiale (%)
Figure 8. Augmentation de l’épaisseur intima-média et altération de la réponse endothéliale chez de jeunes sujets ayant
une histoire familiale d’infarctus, par rapport à des témoins
sans histoire familiale [23].
Dysfonction endothéliale
Il s’agit probablement de l’altération la plus précoce observée dans l’hypertension artérielle (et pour les autres facteurs de risque artériels) [22]. Elle est déjà altérée (de même
que l’épaisseur intima-média) chez de jeunes sujets sains
dont les parents ont présenté une cardiopathie ischémique
précoce [23] (figure 8).
Les données démontrant clairement que l’endothélium des
patients hypertendus ne présente pas une fonction normale
ne sont pas si nombreuses, mais c’est communément accepté [6, 24-27]. Les papiers démontrant que l’existence
d’une dysfonction endothéliale prédit la survenue des événements cardiovasculaires commencent à paraître, sur de
petites populations (lourdeur des explorations, caractère
invasif dans certains cas), souvent très spécifiques (angor à
coronaires saines [24, 28, 29]. La conjonction des difficultés techniques de l’exploration de la fonction endothéliale,
et de l’absence de définition claire de la dysfonction rend
illusoire son utilisation de routine chez le patient.
Interaction entre les gros
et les petits vaisseaux
Les études épidémiologiques ont souligné le rôle important
de la pression pulsée comme marqueur de risque, plus
puissant que la diastolique et la systolique. Il est plus
commode de décrire la pression artérielle au travers de sa
composante pulsatile (pression pulsée, PP), et de sa composante moyenne (la pression moyenne, PAM), dont les déterminants très différents. En effet, les déterminants de la PP
sont :
– la rigidité artérielle ;
– le volume d’éjection cardiaque ;
– les ondes de réflexions.
La PAM, qui représente la pression qui régnerait dans le
système artériel si le débit était continu dépend quant à
elle :
– des résistances artériolaires périphériques ;
– du débit cardiaque.
Alors que la PAM est identique en tout point du système
artériel (jusqu’aux artérioles de 5e à 6e niveau), la pression
pulsée est différente en tout point du fait de la réflexion de
l’onde de pression. La pression pulsée la plus importante
est la pression aortique, puisque c’est elle qui conditionne
le travail cardiaque (pendant la systole) et la pression de
perfusion coronaire pendant la diastole. L’intensité des
ondes de réflexion dépend de multiples paramètres :
– résistances périphériques ;
– angles de branchement ;
– conisation artérielle ;
– sténoses et plaques ;
– taille corporelle ;
– fréquence cardiaque.
Les données plus récentes démontrant que la rigidité artérielle est un prédicteur plus puissant que la pression pulsée
périphérique suggèrent que tout ou partie de l’augmentation de risque attribuée à la pression pulsée correspond à
une altération de la rigidité. Cependant, il a été démontré
chez l’insuffisant rénal chronique dialysé que l’intensité
des ondes de réflexions prédisait la survenue d’événements
cardiovasculaires, indépendamment et en complément de
la rigidité. Les interactions entre les phénomènes micro- et
macro- circulatoires sont donc importants à prendre en
compte, et peuvent conditionner les approches thérapeutiques. Par exemple, il a été démontré que la bradycardie
induite par les bêta-bloquants pouvait influencer de manière inadéquate la pression pulsée centrale, (en augmentant le temps systolique pendant lequel les ondes de réflexion peuvent revenir), par rapport à un traitement par
IEC. Ces effets différentiels peuvent interférer avec des
effets structuraux (les bêta-bloquants étant régulièrement
moins efficaces que les vasodilatateurs pour faire régresser
le remodelage artériel), et expliquer leur moindre efficacité
en première intention dans l’hypertension (figure 9).
Conclusion
L’ensemble de l’arbre artériel est impliqué dans l’hypertension, à la fois en tant qu’acteur causal, au travers de l’altération de la fonction endothéliale et du remodelage artériolaire, dans la pathogénèse de l’atteinte des organes cibles
(augmentation de rigidité artérielle, hypertrophie ventriculaire gauche, lésions cérébrales), et dans l’évaluation du
pronostic de l’hypertension. Les relations sont complexes,
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Sujet jeune
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SPTI
DPTI
Sujet âgé
Ondes de réflexion
augmentation du
Travail systolique
Déficit de
Perfusion
coronaire
SPTI
DPTI
Figure 9. Schématisation de l’effet des ondes de réflexion sur
la pression artérielle aortique. Pour le sujet jeune, les ondes
de réflexion surviennent en diastole, et participent à générer
la pression de perfusion coronaire. Chez le sujet âgé, à
artères rigides, elles surviennent en systole, augmentent le
travail du VG, et génèrent un déficit de perfusion coronaire
(SPTI : surface sous la courbe de pression systolique, DPTI,
surface sous la courbe de pression diastolique).
associant l’effet à court terme de l’élévation tensionnelle, et
l’effet à long terme de valeurs élevées de pression,
lesquelles ont des conséquences distinctes sur la biologie
de la paroi. Il n’est plus possible de considérer l’hypertension comme un vieillissement artériel prématuré puisque
l’hypertrophie artérielle, conséquence de l’hypertension
n’est pas responsable d’une augmentation de rigidité,
contrairement à l’hypertrophie du vieillissement. Les approches pharmacologiques du remodelage artériel sont indirectes, puisqu’elles se limitent pour l’instant au meilleur
contrôle tensionnel, et à la prise en charge des facteurs de
risque. Des approches plus spécifiques, visant à « moduler
le remodelage » sont en cours d’évaluation. ■
Arterial wall remodelling is a general adaptative process observed in response to changes in physiological
conditions or in diseases. So-called adaptive responses
may have deleterious effects in the long term. During
hypertension, small and large arteries present different
changes. Resistance arterioles exhibit three different
changes: 1) concentric eutrophic remodelling (i.e.
same quantity of tissue organized around a smaller
diameter); 2) arteriolar rarefaction; 3) early endothelial dysfunction, with a global decrease in bioavailability of NO. The global consequences are an increase in
peripheral resistances, a reduced capacity of vasodilatation and auto-regulation of blood flow, leading to
tissue ischemia in extreme conditions.
Unfortunately, clinical investigation to assess this phenomenon is difficult in routine practice. Large artery
lesions in hypertension associate eccentric hypertrophy, dilatation, increased stiffness and endothelial dysfunction. Increased stiffness predominates at the site of
proximal elastic arteries, whereas peripheral arteries
have a compensatory improved distensibility. The predictive value of large artery remodelling is now well
demonstrated. It defines the arterial target organ damage. Assessment of large arteries properties may
help to stratify risk in hypertensive patients.
Key words: hypertension, remodelling, atherosclerosis,
stiffness, arteries, intima media thickness.
8. Laurent S, Girerd X, Mourad JJ, et al. Elastic modulus of the radial
artery wall material is not increased in patients with essential hypertension. Arterioscler Thromb 1994 ; 14 : 1223-31.
9. Laurent S. Arterial wall hypertrophy and stiffness in essential hypertensive patients. Hypertension 1995 ; 26 : 355-62.
10. Bussy C, Boutouyrie P, Lacolley P, Challande P, Laurent S. Intrinsic
stiffness of the carotid arterial wall material in essential hypertensives.
Hypertension 2000 ; 35 : 1049-54.
Références
1. Gibbons GH, Dzau VJ. The emerging concept of vascular remodeling.
N Engl J Med 1994 ; 330 : 1431-8.
2. Laurent S, Tropeano AI, Lillo-Lelouet A, Jondeau G, Laloux B, Boutouyrie P. Local pulse pressure is a major determinant of large artery remodelling. Clin Exp Pharmacol Physiol 2001 ; 28 : 1011-4.
3. Mulvany MJ. Small artery remodeling and significance in the development of hypertension. News Physiol Sci 2002 ; 17 : 105-9.
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Summary
Remodelling of large and small arteries in
hypertension
11. Boutouyrie P, Bussy C, Lacolley P, Girerd X, Laloux B, Laurent S.
Association between local pulse pressure, mean blood pressure, and
large-artery remodeling. Circulation 1999 ; 100 : 1387-93.
12. Boutouyrie P, Bussy C, Hayoz D, et al. Local pulse pressure and
regression of arterial wall hypertrophy during long-term antihypertensive
treatment. Circulation 2000 ; 101 : 2601-6.
4. Wolinsky H, Glagov S. A lamellar unit of aortic medial structure and
function in mammals. Circ Res 1967 ; 20 : 99-111.
13. Boutouyrie P, Laurent S, Girerd X, et al. Common carotid artery
stiffness and patterns of left ventricular hypertrophy in hypertensive
patients. Hypertension 1995 ; 25 : 651-9.
5. Dingemans KP, Teeling P, Lagendijk JH, Becker AE. Extracellular
matrix of the human aortic media: an ultrastructural histochemical and
immunohistochemical study of the adult aortic media. Anat Rec 2000 ;
258 : 1-14.
14. Baumbach GL. Effects of increased pulse pressure on cerebral arterioles. Hypertension 1996 ; 27 : 159-67.
6. Mulvany MJ, Baumbach GL, Aalkjaer C, et al. Vascular remodeling.
Hypertension 1996 ; 28 : 505-6.
15. Levy D, Garrison RJ, Savage DD, Kannel WB, Castelli WP. Prognostic implications of echocardiographically determined left ventricular mass
in the Framingham Heart Study. N Engl J Med 1990 ; 322 : 1561-66.
7. Benetos A, Laurent S, Hoeks AP, Boutouyrie PH, Safar ME. Arterial
alterations with aging and high blood pressure. A noninvasive study of
carotid and femoral arteries. Arterioscler Thromb 1993 ; 13 : 90-7.
16. Van Popele NM, Grobbee DE, Bots ML, et al. Association between
arterial stiffness and atherosclerosis: the Rotterdam Study. Stroke 2001 ;
32 : 454-60.
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
17. Mourad JJ, Girerd X, Boutouyrie P, Laurent S, Safar M, London G.
Increased stiffness of radial artery wall material in end-stage renal disease.
Hypertension 1997 ; 30 : 1425-30.
23. Gaeta G, De Michele M, Cuomo S, et al. Arterial abnormalities in the
offspring of patients with premature myocardial infarction. N Engl J Med
2000 ; 343 : 840-6.
18. Zureik M, Ducimetiere P, Touboul PJ, Courbon D, Bonithon-Kopp C,
Berr C, et al. Common carotid intima-media thickness predicts occurrence
of carotid atherosclerotic plaques: longitudinal results from the Aging
Vascular Study (EVA) study. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2000 ; 20 :
1622-9.
24. Panza JA, Quyyumi AA, Brush JE, Epstein SE. Abnormal
endothelium-dependent vascular relaxation in patients with essential hypertension. N Engl J Med 1990 ; 323 : 22.
19. Boutouyrie P, Tropeano AI, Asmar R, et al. Aortic stiffness is an
independent predictor of primary coronary events in hypertensive patients:
a longitudinal study. Hypertension 2002 ; 39 : 10-5.
Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 25/05/2017.
20. Laurent S, Katsahian S, Fassot C, et al. Aortic stiffness is an independent predictor of fatal stroke in essential hypertension. Stroke 2003 : 34 :
1203-6.
25. Iiyama K, Nagano M, Yo Y, et al. Impaired endothelial function with
essential hypertension assessed by ultrasonography. Am Heart J 1996 ;
132 : 779-82.
26. Muiesan ML, Salvetti M, Monteduro C, et al. Effect of treatment on
flow-dependent vasodilation of the brachial artery in essential hypertension. Hypertension 1999 ; 33 : 575-80.
27. Laurent S, Lacolley P, Brunel P, Laloux B, Pannier B, Safar M.
Flow-dependent vasodilation of brachial artery in essential hypertension.
Am J Physiol Heart Circ Physiol 1990 : 258 : H1004.
21. Laurent S, Boutouyrie P, Asmar R, et al. Aortic stiffness is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in hypertensive
patients. Hypertension 2001 ; 37 : 1236-41.
28. Suwaidi JA, Hamasaki S, Higano ST, Nishimura RA, Holmes DR Jr.,
Lerman A. Long-Term Follow-Up of Patients With Mild Coronary Artery
Disease and Endothelial Dysfunction. Circulation 2000 ; 101 : 948.
22. Bonetti PO, Lerman LO, Lerman A. Endothelial Dysfunction: a Marker of Atherosclerotic Risk. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2003 ; 23 :
168.
29. Targonski PV, Bonetti PO, Pumper GM, Higano ST, Holmes DR, Jr.,
Lerman A. Coronary Endothelial Dysfunction Is Associated With an
Increased Risk of Cerebrovascular Events. Circulation 2003 ; 107 : 2805.
STV, n° 2, vol. 16, février 2004
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