ANCEAUX Camille HERISSAY Auguste E.C Physiologie-pharmacologie Dr PAPE 08/02/2011 LES β-BLOQUANTS ET PATHOLOGIES CARDIOVASCULAIRES I-Introduction Les β-bloquants sont indiqués dans le traitement des pathologies coronariennes , de l'insuffisance cardiaque et de l'hypertension artérielle . Ils sont classés en: β-bloquants non-sélectifs sans activité sympathomimétique inrinsèque (ASI) .Ex: Carvédilol avec ASI β-bloquants β1 sélectifs sans ASI (ex: métoprolol, bisoprolol, nébivolol) avec ASI Tous les bêta-bloquants possèdent au sein de leur molécule un carbone asymétrique. Ce sont donc des produits racémiques avec 2 isomères . C'est l'isomère lévogyre qui possède la propriété bêtabloquante. 1 II-Les β-bloquants et l'insuffisance coronaire A-Les objectifs du traitement supprimer les symptômes d'angine de poitrine càd diminuer la fréquence et la sévérité de l'ischémie ; en d''autres termes améliorer la qualité de vie ralentir la progression de la maladie athéromateuse ; réduire le risque d'un accident coronarien aigu ou d'un angor instable et donc prévenir ainsi la constitution d'un IDM afin d'améliorer l'espérance de vie . Actuellement , deux catégories de médicaments sont disponibles pour le traitement de l'insuffisance coronaire : 1. ceux utilisés en prévention secondaire de la maladie coronaire: des hypolémiants et des anti-aggrégants plaquettaires . Bien sûr , à côté de la prise en charge des facteurs de risque vasculaires telles que l'arrêt du tabac, les conseils hygiéno-diététiques, le contrôle d'une HTA et d'un diabète ; 2. les anti-ischémiques avec la TriNiTrine et ses dérivés qui sont des donneurs de NO , donc des vasodilatateurs(VD) ; les antagonistes calciques (VD) et les β-bloquants (qui diminuent les besoins en O2 à l'opposition des vasodilatateurs) Les vasodilatateurs augmentent les apports en O2 tandis que les β-bloquants diminuent les besoins en O2 B-Action thérapeutique: effets anti-ischémiques Les β-bloquants représentent le traitement de base préventif de l'angine de poitrine . Ce sont des antagonistes compétitifs des récepteurs β de la Noradrénaline endogène : Ils diminuent la MVO2 càd les besoins en O2 du myocarde par la conjonction d'une part des effets chronotropes et inotropes négatifs et d'autres part par la diminution de la pression pariétale ventriculaire gauche et de la pression artérielle systolique. La diminution de la fréquence cardiaque augmente le temps de perfusion coronarienne diastolique , ce qui améliore la perfusion ventriculaire gauche. Les β-bloquants s'opposent à une augmentation des besoins en O2 induite par l'effort ou le stress. Ils entraînent aussi une redistribution du débit coronaire vers les couches sousendocardiques (qui sont les plus sensibles à l'ischémie). Ils ont un effet protecteur sur les troubles du rythme d'origine ischémique et diminuent le risque de survenu d'une récidive d'infarctus . Il faut noter l'efficacité très semblable entre les différents β-bloquants. En effet, c'est la propriété β1-bloquante qui est responsable notamment des effets anti-ischémiques . 2 C-Prescription Sauf contre-indication , les β-bloquants peuvent-être prescrit en première intention et au long cours dans la prévention secondaire de l'infarctus ; et ceci car ils diminuent le risque de récidive et réduisent significativement la mortalité . Les β-bloquants: peuvent-être prescrits dans toutes les formes cliniques d'ischémie myocardique(angor chronique stable ou angor instable , angor d'effort) sauf l'angor vaso-spastique (comme l’angor de Prinzmetal puisque celui-ci est dû à une vasoconstriction donc le traitement sera fait de dérivés nitrés et d'inhibiteurs calciques) sont prescrits à des doses permettant d'obtenir une fréquence cardiaque de 50 à 60 battements par minute au repos . permettent de réduire de 59% la fréquence des épisodes d'ischémie silencieuse(ou asymptômatique) et réduisent de 69% la durée de ces épisodes d'ischémie silencieuse. - Deux études comparant les β-bloquants aux inhibiteurs calciques ont montré que les βbloquants ont une efficacité supérieure à celle des antagonistes calciques pour supprimer l'ischémie silencieuse . ( bisoprolol vs nifédipine et aténolol vs diltiazem) - Dans l'angor d'effort , il peut-être utile pour le patient de réaliser une épreuve d'effort avant et après l'instauration du traitement ; ceci afin d'en contrôler la posologie efficace càd celle qui permet d'obtenir une baisse significative de l'augmentation de la fréquence cardiaque induite par l'exercice physique. - Dans les formes sévères de la maladie coronarienne, les β-bloquants peuvent-être associés aux dérivés nitrés et aux antagonistes calciques mais seulement de la famille des dihydropyridines . Ils ne peuvent-être associés aux antagonistes calciques bradycardisants (tels que le vérapamil , le diltiazen) compte-tenu de leurs effets cardiaques inotropes négatifs et anti-arythmiques car ceci induirait une potentialisation de leurs effet. - L'existence d'une dysfonction ventriculaire gauche Insuffisance cardiaque). - Les β-bloquants masquent les signes d'alerte d'hypoglycémie malgré ça leur utilisation chez le diabétique coronarien reste indiqué car leur effet bénéfique est très net dans cette population .Leur prescription néccessite un maniement particulièrement soigneux des hypoglycémiants . - Chez les patients notamment âgés avec une fréquence cardiaque spontanément basse, le recours à une molécule douée d'une ASI, donc moins bradycardisante peut-être judicieux. (ex:acébutolol) - En phase aigü de l'IDM , ils peuvent-être indiqué par voie IV (ex: aténolol, métoprolol) . ne représente pas une CI (Cf. 3 III- Les β-bloquants et l'hypertension artérielle Le traitement de l'hypertension artérielle par les β-bloquants est présenté comme le traitement de choix avec les diurétiques. Pratiquemment tous les β-bloquants (sauf sotalol) ont une indication et une AMM pour l'HTA essentielle. De nombreuses études ont démontré qu'ils diminuent la morbi-mortalité de l'HTA. Rq : Les β-bloquants sont des anti-hypertenseurs et non pas des hypotenseurs. A- Mécanisme de l'effet anti-hypertenseur des β- bloquants Cet effet dépend du blocage des récepteurs adrénergiques β1 uniquement (et non pas β2). Le mécanisme n'est pas univoque et fait intervenir plusieurs actions: la baisse du débit cardiaque qui résulte des effets inotropes et chronotropes négatifs la diminution de la contractilité qui entraîne une diminution du volume d'éjection (surtout à l'exercice), d'où la baisse de la pression artérielle systolique la diminution de la production de rénine qui entraîne une diminution de la production d'angiotensine II (puissant vasoconstricteur) probable diminution du tonus sympathique par une action centrale (pour les β-bloquants liposolubles qui franchissent la barrière hémato encéphalique). le rôle du blocage des récepteurs β2 pré-synaptiques (impliqués dans la libération de Noradrénaline) a été évoqués mais les β-bloquants β1 sélectifs ont la même efficacité antihypertenseur que les non-sélectifs. Remarque: Une grosse controverse existe à l'heure actuelle sur les β-bloquants en 1ère intention. En effet , le traitement de l'HTA a profondément évolué au cours des 40 dernières années et ceci suite au développement de nouveaux agents anti-hypertenseurs ( inhibiteurs de l'enzyme de conversion, les bloqueurs des récepteurs AT1 de l'angiotensine,...) . Egalement grâce à la meilleure compréhension du bénéfice thérapeutique apportée par l'abaissement tensionnel en terme de prévention cardio-vasculaire. L'utilisation des β-bloquants dans l'HTA a fait l'objet de méta-analyses (analyse rétrospective de plusieurs études cliniques) qui ont montré que si les β-bloquants diminuent le risque de morbi-mortalité , leur effet protecteur (surtout en ce qui concerne les AVC) est plus faible que celui des anti-hypertenseurs d'autres classes càd les diurétiques , les IEC , les artans (bloqueurs des récepteurs AT1 de l'angiotensine) , les antagonistes calciques . De plus, l'attention a été attirée sur le rôle des β-bloquants associés aux diurétiques dans l'apparition d'un diabète de type II. Les résultats ont amené en 2006 les anglais, les canadiens, les suédois à recommander l'exclusion des β-bloquants en 1ère intention ( voir en 2èm ou 3èm pour les britanniques) dans le traitement de l'HTA non compliquée. L'indication en cas de maladie coronaire associée est conservée par tous. Actuellement, on est en attente des directives européennes concernant le traitement de l'HTA en 1ère intention par les β-bloquants. 4 Ces méta-analyses peuvent être critiquées car elles présentent des lacunes méthodologiques importantes : très hétérogènes, surtout au niveau des populations la dose et la fréquence des prises sont variables d'une étude à l'autre ces études n'ont pas pris en compte le niveau de contrôle de la tension artérielle et le critère d'insuffisance cardiaque elles ont été réalisées surtout avec l'aténolol et quelques autres β-bloquants plus anciens “Qu'en est-il des nouveaux β-bloquants possédant d'autres propriétés que le blocage β1 sélectif?” ■ ces nouvelles molécules exercent bien souvent un effet vasodilatateur par blocage α1 pour le carvédilol et par production de NO pour le nébivolol ■ certaines études suggèrent que les β-bloquants dits de 3è génération pourraient améliorer le sensibilité à l'insuline ou tout au moins être métaboliquement neutres chez les patients insulino-résistants ■ cependant les avantages de ces propriétés en terme de protection cardio-vasculaire restent à démontrer et nécessitent des études prospectives. En conclusion , les β-bloquants restent un choix quasi incontournable dans l'HTA après un IDM en présence d'une situation d'angor chez les patients insuffisant cardiaques ou encore chez le jeune hypertendu et tachycarde. Le traitement anti-hypertenseur repose principalement sur une décision prise en tenant compte de tous les facteurs de risque cardio-vasculaires. III- bloquant et insuffisance cardiaque (IC) 1- Classification Rappelons tout d’abord la classification HYHA : 5 2- Introduction Au cours de l’évolution de l’IC, on a une mise en place de mécanismes compensateurs : Mécanismes d’adaptation précoce avec une stimulation neurohormonale avec une activation du tonus orthosympathique, une stimulation du SRAA, la stimulation par l’endothéline, le FNA (facteur atrial natriurétique) et l’ADH(vasopressine)… Mécanismes d’adaptation retardée avec un remodelage ventriculaire ( modifications progressives de la masse et de la géométrie du ventricule), avec une hypertrophie des cardiomyocytes (élongation ou augmantation du diamètre), + une prolifération des fibroblastes (hyperplasie) et une augmentation de la synthèse de collagène amenant à une fibrose myocardique, on aura également une apoptose de cardiomyocytes au niveau du VG. Ces mécanismes d’adaptations sont bénéfiques dans un 1er temps puis délétère dans un 2nd temps aggravant l’IC et précipitant la survenue de décompensation L’IC est donc un syndrome complexe évolutif au cours duquel on peut observer une période d’adaptation, la phase compensée évolue vers une phase de décompensation pour aboutir au stade terminal de l’IC 3-Stimulation du système orthosympathique On a une auto aggravation de l’IC, l’IC entraine un dysfonctionnement du myocarde avec une augmentation de la charge et de la perfusion systémique qui entraîne une activation adrénergique cardiaque. Cette activation adrénergique cardiaque entraîne une altération de l’expression de gènes, cela renforçant le dysfonctionnement cardiaque. Cette activation adrénergique entraîne aussi un remodelage qui entraîne l’apoptose de cardiomyocytes qui entraîne la mort des cellules ainsi qu’une toxicité suite à une ischémie et on a une mort cellulaire par nécrose. La mort de cellules renforce le dysfonctionnement cardiaque. L’activation du système adrénergique est délétère à long terme dans l’IC, on a : - une augmentation de la concentration plasmatique de la noradrénaline (NA), mais aussi et surtout - au niveau du myocarde, une augmentation de la libération de NA à partir des terminaisons sympathiques et une diminution du recaptage neuronale. Il en résulte une augmentation du taux de NA dans le muscle cardiaque. - dans l’IC sévère la stimulation sympathique au niveau cardiaque est supérieure à celle observée au niveau du rein et du muscle squelettique. 6 L’activation adrénergique chronique au niveau cardiaque entraîne 2 types d’effets adverses On a une altération de la transduction du signal - adrénergique Des effets biologiques adverses sur les myocytes (remodelage myocardique avec l’hypertrophie, les radicaux libres, l’apoptose et la fibrose) On va avoir un dysfonctionnement progressif Donc le blocage des récepteurs -adrénergiques supprime les effets délétères de l’activation du système orthosympathique et donc peut interrompre le cercle vicieux de l’auto aggravation de l’IC. 4-L’altération de la transduction du signal -adrénergique On a une action sur le nombre de récepteurs : Dans l’IC, on a une diminution du nombre des récepteurs 1 et une diminution de l’ARNm des 1, cela par une down régulation par une diminution de synthèse et non pas par une internalisation du récepteur. On a une très bonne corrélation entre le degré d’IC (NYHA) et le taux de ARNm des récepteurs 1 Les récepteurs 2 et 2ARNm ne sont pas modifiés Fonctionnement des récepteurs: On a un découplage des récepteurs et surtout des 2 par la phosphorylation des récepteurs par la -ARK (kinase des récepteurs β adrénergique), elle entraîne une augmentation de la liaison d’une protéine cytosoluble, la -arrestine (inhibitrice) aux récepteurs et donc une inhibition de l’interaction du récepteur avec la protéine Gs. On a une désensibilisation de l’adénylate cyclase dûe à l’augmentation de l’activité et de la synthèse de la protéine Gi et donc une inhibition de l’adénylate cyclase car la protéine Gs et ses ARNm ne sont pas modifiés et la sous unité catalytique de l’adénylate cyclase n’est pas modifiée non plus. La protéine Gs active l'adénylate cyclase, la protéine Gi inhibe l'adénylate cyclase. Pour les récepteurs 3 cardiaque, dans l’IC on a une augmentation de l’ARNm des 3 et une augmentation de l’ARNm de Gi qui inhibe l’adénylate cyclase. On a dans l’IC, un démasquage de la stimulation des 3, cela entraîne une diminution de la force de contraction durant la stimulation adrénergique, on a cet 7 effet inotrope négatif car 3 est couplé à Gi. De plus les 3 ont perdu leur site de phosphorylation par la -ARK, ils ne peuvent donc pas être découplés de la protéine Gi. 5- Effets biologiques adverses de la noradrénaline (NA) sur le myocarde Effets de la NA sur les myocytes : La NA stimule la croissance des myocytes (provoque une hypertrophie) avec une augmentation de la taille en largeur et en longueur. Elle provoque une réinduction de gènes fœtaux normalement non exprimés dans un myocarde adulte. La NA provoque une down régulation des gènes qui régule le Ca2+ IC La NA provoque une up régulation du facteur de croissance TGFβ La NA provoque une apoptose des cardiomyocytes (le carvedilol suuprime l’apoptose quand on fait une manipulation d’ischémie-reperfusion chez le lapin) Effets de la NA sur la matrice extracellulaire : La NA stimule l’ADN et la synthèse protéique des fibroblastes provoquant une prolifération cellulaire, ceci via l’activation des . 6- Modification progressive de la masse et de la géométrie du ventricule (remodelage) Stade compensé: Quand on a une surcharge de pression, on a un épaississement de la paroi du VG sans trop de modification de dilatation de la chambre du VG. La dilatation s’observera en cas de décompensation Quand on a une surcharge de volume comme quand on a une régurgitation d’une valve, les modifications sont visibles surtout au niveau du volume de la chambre du VG qui augmente, l’épaississement est très modéré 8 IC primitive (idiopathique) on peut voir les 2 Quand décompensé on a toujours une dilatation de la chambre du VG 7- Effets des bloquant dans l’IC Etude rétrospective: Dans les deux cas on une augmentation significative de la survie sous bloquant après 4 ans. Les β bloquants diminue la mortalité des patients IC 9 Puis d’autres études qui sont des essais cliniques multicentriques ne montrent pas de différence significative sur la survie. Ces essais étaient donc multicentriques, contrôlés versus placebo, randomisés et en double aveugle Donc des études ont été refaites : Ici on a l’étude fait en 1996 par les américains avec le carvedilol : 10 On voit une amélioration au niveau de la progression de l’IC (elle progresse moins vite). Voici l’étude faite par la Nouvelle Zelande en 1997 avec le carvedilol Voici une succession d’études et leurs résultats : 11 LVEF : fraction ejection du ventricule gauche Voici l’étude de LOWES et al Am J Cardiola en 1999, concernant le carvédilol sur des patients de classe II ou III NYHA A 4 mois on a une augmentation de l’éjection systolique de 20 à 31% quand on traite par carvedilol Avant le traitement on n’a pas de différence entre le groupe sous placébo et le groupe sous traitement, après traitement le carvedilol diminue de façon significative l’épaisseur du VG, en revanche elle a augmenté dans le groupe sous placebo 12 Pour la masse ventriculaire à 4 mois de traitement par carvedilol on a une diminution significative de la masse ventrriculaire Quand on a une cardiomyopathie dilaté (primitive) idiopathique, on a une augmentation significative de la densité des R b-adrénergiques sur le VG Cela n’a pas été démontré sur une étude avec carvedilol 13 Voici d’autres études prospectives : (EF= fraction d’ejection) CAPRICORN On a une action sur la mortalité toute cause et sur la récidive non fatale ainsi que sur la mortalité de cause cardiovasculaire 14 COPERNICUS Réduction de 24% du risque combiné de décés + hospitalisation COMET On a une différence significative entre le carvédilol et le metoprolol au niveau du taux de mortalité toute cause mais on ne montre pas de différence significative entre les 2 en ce qui concerne la mortalité + hospitalisation. 15 CARMEN 8- Les -bloquants actuellement 4 -bloquants sont actuellement indiqués dans le traitement de l’IC chronique du stade II à IV de la NTHA Dans l’IC ces traitements sont instaurés sous stricte surveillance et administrés à très faible posologie (d’où la nécessité de titration à doses plus faibles que pour les autres indications). La dose est ensuite augmentée (si bonne tolérance) progressivement par palier jusqu’à atteindre la dose d’entretien cible (= maximale recommandée). 16 Depuis 1996, le carvedilol, le metoprolol,et le bisoprolol ont l’AMM pour la réduction de la mortalité dans l’IC. On a une sous prescription des -bloquants chez les patients IC, et ils étaient surtout peu utilisés chez le sujet âgé (peur de la bradycardie et de l’HoTA) et chez les patients à fonction systolique préservée Donc cette étude démontre le bénéfice du nébivolol dans l’IC du sujet âgé même si la fraction d’éjection n’est pas altérée. Donc cela à permis l’utilisation plus large des -bloquants dans l’IC quel que soit l’âge. Donc il n’y a pas de CI chez la personne âgé en IC avec une fraction d’éjection systolique non altérée 17 9- Classification des -bloquants Elle n’a pas eu le temps de nous la monter, mais on a jugé utile de la mettre. 18