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Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales
Table ronde L’hypertension artérielle pulmonaire de l’enfant
Disponible en ligne sur
www.sciencedirect.com Mots clés : apoptose, angiogenèse, hypertension artérielle pulmonaire, cardiopathie congénitale
Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales Apoptotic dysregulation in pulmonary hypertension due to congenital heart disease M. Lévy*, D. Bonnet, P.-R. Vouhé AP-HP, Service de chirurgie cardiaque pédiatrique, hôpital Necker-Enfants malades, 149, rue de Sèvres, 75015 Paris, France.
B
ien que l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) complique rapidement un certain nombre de cardiopathies congénitales, sa physiopathologie est méconnue et son évolution très variable d’une pathologie à l’autre et d’un patient à l’autre [1,2]. Le degré d’atteinte vasculaire pulmonaire reste très difficile à prédire en préopératoire, même lorsque la cardiopathie a été correctement investiguée, compromettant alors le résultat chirurgical. Les cardiopathies congénitales avec shunt gauche-droite s’accompagnent d’une augmentation du débit pulmonaire, induisant à terme une altération des fonctions endothéliales par augmentation des forces de cisaillement au niveau de la paroi des vaisseaux pulmonaires et conduisant au remodelage vasculaire pulmonaire [3]. L’apoptose est un phénomène normal de mort cellulaire programmée permettant un renouvellement cellulaire et la disparition de cellules potentiellement délétères [4]. Une résistance à l’apoptose des cellules vasculaires serait également impliquée dans la pathogénie du remodelage vasculaire [5]. Nous avançons donc l’hypothèse qu’une résistance à l’apoptose des cellules vasculaires pulmonaires pourrait être à l’origine d’une prolifération intimale anormale chez les patients atteints de cardiopathie congénitale avec HTAP, conduisant à terme à une sténose et/ou occlusion vasculaire puis à une néoangiogenèse compensatrice. Afin de tester ces hypothèses, nous avons réalisé des études histologiques et immunohistochimiques des vaisseaux pulmonaires, ciblées sur les facteurs apoptotiques et angiogéniques, à partir de biopsies pulmonaires prélevées durant la chirurgie cardiaque de patients opérés d’une cardiopathie congénitale avec HTAP.
Matériel et Méthodes Population d’étude Vingt-deux patients consécutifs opérés à l’hôpital Necker-Enfants Malades d’une cardiopathie congénitale avec HTAP, chez lesquels une biopsie pulmonaire était indiquée ont été inclus dans cette étude. Une exploration hémodynamique a été réalisée chez tous * Auteur correspondant. e-mail : [email protected]
698 © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Archives de Pédiatrie 2008;15:p698-p701
les patients. Les patients ont a posteriori été séparés en 2 groupes sur l’évaluation des pressions pulmonaires un an après la chirurgie. Neuf patients avaient une normalisation des pressions pulmonaires (HTAP réversible) et treize patients ont gardé des résistances vasculaires pulmonaires élevées (RVP) avec HTAP (HTAP irréversible) en post-opératoire. Les caractéristiques cliniques et hémodynamiques étaient comparables dans les 2 groupes. Les poumons de six patients décédés de cause extracardiaque et extra-pulmonaire ont été analysés comme des poumons contrôles.
Étude histomorphométrique des vaisseaux pulmonaires Une analyse histomorphométrique précise des vaisseaux pulmonaires a été réalisée permettant une corrélation avec les études immuno-histochimiques [6]. L’épaississement intimal, la présence d’une fibrose obstructive, la diminution du nombre d’artérioles distales, la dilatation des artérioles distales et la présence de lésions plexiformes étaient considérées comme des lésions irréversibles.
Étude immunohistochimique Les marqueurs d’apoptose ont été étudiés au niveau des cellules vasculaires et des cellules inflammatoires périvasculaires par immunomarquage en utilisant des anticorps primaires spécifiques anti-caspase-3 (BD Pharmingen, France), anti-p53 (monoclonal anti-human p53 protein, Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis) et anti-Bcl-2 (monoclonal anti-human BCL2 oncoprotein, Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis). L’expression vasculaire des facteurs endothéliaux vasoactifs et angiogéniques, eNOS, iNOS et VEGF a également été évaluée en utilisant les anticorps primaires respectifs anti-eNOS (Transduction Laboratory, Lexington, UK), anti-iNOS et anti-VEGF (A-20 ; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Nous avons complété les analyses par un immunomarquage spécifique des cellules endothéliales par l’anticorps anti-CD34 (Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis) et des cellules inflammatoires (anti-CD3, -CD68, -CD79, – tryptase and – elastase (Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis)) pour identifier respectivement les lymphocytes T, les macrophages, les lymphocytes B, les mastocytes et les polynucléaires au sein des infiltrats inflammatoires. Un score d’immunomarquage a pu être établi au niveau vasculaire et des infiltrats cellulaires, par 2 examinateurs, en aveugle, gradé semi-quantitativement de 0 : aucun marquage, à 3 : marquage intense.
Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales
Analyses statistiques
Marqueurs d’angiogénèse compensatrice
Aucune différence d’évaluation n’a été notée entre les examinateurs et nous avons précédemment montré une excellente corrélation inter-examinateurs quant aux paramètres analysés dans cette étude [7]. Les résultats sont exprimés en score d’immunodéctection (moyenne ±DS des scores obtenus par chaque examinateur). Les comparaisons entre les groupes ont été réalisées par test non paramétrique de Mann-Whitney. Le test de Spearman’s a été utilisé pour les études de corrélation entre les différents facteurs vasoactifs. Les différences étaient considérées significatives lorsque p < 0,05.
L’endothelial nitric oxide synthase (eNOS) n’était exprimée qu’au niveau des cellules endothéliales vasculaires. Son expression était significativement plus importante dans l’HTAP irréversible que dans l’HTAP réversible et les contrôles et particulièrement intense au niveau des artérioles les plus sévèrement atteintes (eNOS scores : 2,4 ± 0,4 ; 1,2 ± 0,5 et 0,65 ± 0,2, respectivement ; p < 0,001) (Fig. 2A). Le vascular endothelial growth factor (VEGF) était exprimé par les cellules endothéliales des artères pulmonaires dans l’HTAP irréversible (2,9 ± 0,5 vs 0,5 ± 0,1 dans l’HTAP réversible, p < 0,001), alors que son expression était comparable chez les patients atteints d’HTAP réversible et les contrôles (0,6 ±0,1) (Fig. 2B). L’expression de eNOS était corrélée à celle du VEGF dans l’HTAP irréversible (r = 0,96 ; p < 0,001). L’immunomarquage vasculaire eNOS et VEGF et le fort immunomarquage CD34 au pourtour des artérioles occluses suggèrent un processus de néoangiogenèse compensatrice dans l’HTAP irréversible (Fig. 2C).
Résultats Résultats histomorphométriques Une prolifération intimale était présente chez 12 des 13 patients du groupe HTAP irréversible et chez aucun des patients du groupe HTAP réversible. Il était retrouvé dans les 2 groupes une augmentation comparable de l’épaisseur de la media. Ces valeurs étaient très significativement augmentées par rapport aux valeurs des patients contrôles (p < 0,0001) et des valeurs de références en fonction de l’âge (p < 0,001) [6].
Discussion Les mécanismes physiopathologiques régissant le caractère réversible ou irréversible de l’HTAP restent obscurs dans l’évolution
Marqueurs d’apoptose La protéine anti-apoptotique Bcl-2 était exclusivement exprimée par les cellules endothéliales du groupe HTAP irréversible (Fig. 1A). Les marqueurs d’apoptose caspase3 et p-53 étaient exprimés par les cellules endothéliales de façon comparable dans les deux groupes (Fig.1B, 1C). Très peu de cellules exprimaient ces deux marqueurs apoptotiques dans le groupe contrôle (p < 0,001 comparé aux patients).
HTAP Réversible
HTAP Irréversible
Bcl-2 (A)
Caspase-3 (B)
Marqueurs inflammatoires Des infiltrats inflammatoires étaient retrouvés chez tous les patients (13/13) ayant une HTAP irréversible et chez 7 des 9 patients ayant une HTAP réversible. Les cellules inflammatoires présentes dans cet infiltrat étaient essentiellement des lymphocytes T (89 ± 23 %), quelques macrophages (7 ± 2 %) et de rares polynucléaires (3 ± 1 %). Ces infiltrats étaient comparables dans les 2 groupes en termes de population et de densité cellulaires mais avaient des propriétés apoptotiques différentes (p < 0,001). L’HTAP irréversible était caractérisée par la présence de cellules inflammatoires dont l’activité pro-apoptotique était réduite et le marqueur anti-apoptotique Bcl-2 surexprimé. L’expression vasculaire de la NOS 2 (inductible nitric oxide synthase (iNOS)) impliquée dans les processus inflammatoires, était comparable dans les 2 groupes HTAP (p < 0,001).
p53 (C)
Fig. 1. Immunomarquage des marqueurs d’apoptose dans l’HTAP réversible (colonne de gauche) et dans l’HTAP irréversible (colonne de droite). La protéine anti-apoptotique, Bcl-2, n’est pas exprimée dans l’HTAP réversible mais fortement exprimée par les cellules endothéliales des artérioles sévèrement atteintes dans l’HTAP irréversible (1A). Les cellules endothéliales des 2 groupes exprimaient les marqueurs d’apoptose caspase-3 (1B) et p53 (1C).
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M. Lévy, et al. Archives de Pédiatrie 2008;15:p698-p701
Contrôles
HTAP Réversible
HTAP Irréversible
Cette séquence conduirait ainsi à la prolifération intimale et à l’occlusion des artérioles distales comme on l’observe dans l’HTAP irréversible, avec pour conséquence la formation de néovaiseNOS (A) seaux au voisinage des artérioles occluses. Appuyant cette hypothèse, la forte densité, dans l’HTAP irréversible, de structures CD34 + autour des vaisseaux occlus et la surexpression de VEGF et eNOS, tous deux impliqués dans les mécanismes de néoangiogenèse [9]. Le VEGF, outre ses propriétés VEGF (B) angiogéniques, a également été impliqué dans la survie des cellules endothéliales par l’intermédiaire d’une activation de la protéine anti-apoptotique Bcl-2 [10]. Le VEGF pourrait ainsi induire à la fois l’émergence de cellules endothéliales immortalisées et une néoangiogenèse compensatrice dans l’HTAP irréversible par CD34 (C) un effet paracrine et autocrine sur la formation de néovaisseaux. Enfin, des infiltrats inflammatoires Fig. 2. Immunomarquage des facteurs d’angiogenèse à partir des biopsies de patients atteints d’HTAP étaient présents dans les espaces réversible (colonne de gauche) ou irréversible (colonne de droite), comparés aux contrôles. broncho-vasculaires, essentielleL’immunomarquage endothélial d’eNOS (2A) est plus prononcé dans l’HTAP irréversible. Le VEGF (2B) est très ment constituées de lymphocytes faiblement exprimé par les cellules endothéliales des contrôles et dans le groupe HTAP réversible alors qu’il T dans les deux groupes d’HTAP. l’est fortement dans le groupe HTAP irréversible. La Fig. 2C montre un fort marquage endothélial CD34 (flèche) L’implication du processus inflamcorrespondent aux néovaisseaux au contact des artérioles dont l’atteinte intimale est sévère. matoire a été suggérée dans la pathogénie de l’HTAP idiopathique mais aucune donnée n’existe des cardiopathies congénitales. Les évaluations préopératoires concernant l’HTAP des cardiopathies congénitales. cliniques et hémodynamiques sont insuffisantes alors que cet Ces résultats suggèrent une interaction entre inflammation et élément détermine l’évolution post-opératoire et le pronostic lésions vasculaires pulmonaires dans les cardiopathies congéà moyen et long terme de ces patients. Notre étude a permis de nitales. Nous avons en effet montré que les cellules inflammettre en évidence une association entre perte d’apoptose des matoires exprimaient davantage la protéine anti-apoptotique cellules endothéliales, prolifération intimale et angiogenèse dans Bcl-2 et à un moindre degré les protéines pro-apoptotiques l’HTAP irréversible des enfants atteints de cardiopathie congénidans l’HTAP irréversible, indiquant une possible augmentation tale. des capacités inflammatoires de l’infiltrat qui pourrait contriLe rôle des protéines pro- et anti-apoptotiques a été récembuer à la pérénisation des lésions vasculaires dans ce groupe ment avancé tant dans l’initiation des processus conduisant de patients. à l’HTAP que dans la sélection de cellules vasculaires résistant Nos résultats associés aux données récentes de la littérature à l’apoptose mais aucune donnée n’existe concernant l’HTAP permettent d’avancer une séquence logique mais qui reste hypodes cardiopathies congénitales [5,8]. Dans notre étude, les thétique dans le développement de l’HTAP dans cette pathologie, marqueurs d’apoptose sont très différents dans l’HTAP réverimpliquant dans un premier temps une apoptose des cellules sible et irréversible. Alors que les marqueurs d’apoptose casendothéliales en réponse au shear stress, puis une perte de la pase-3 et p53 sont exprimés par les cellules endothéliales des régulation apoptotique de ces cellules conduisant à l’émergence 2 groupes de patients avec HTAP, la protéine anti-apoptotique de cellules endothéliales résistantes à l’apoptose, qui prennent Bcl-2, n’est quant à elle exprimée que par les cellules endothéalors un phénotype prolifératif « pseudo-tumoral » conduisant à liales des patients ayant une HTAP irréversible. Nos résultats la prolifération intimale puis l’obstruction vasculaire et enfin la sont en accord avec un étude récente in vitro suggérant que néoangiogenèse compensatrice. l’apoptose des cellules endothéliales serait un mécanisme iniEn conclusion, nos résultats soulignent l’implication d’une dysrétial dans la pathogénie de l’HTAP avec à terme émergence de gulation apoptotique des cellules endothéliales et des cellules cellules endothéliales résistantes à l’apoptose, de phénotype inflammatoires dans la pathogénie de l’HTAP irréversible qui vient prolifératif [5]. compliquer un grand nombre de cardiopathies congénitales.
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Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales
Références 1. Rabinovitch M, Haworth SG, Castaneda AR, et al. Lung biopsy in congenital heart disease:a morphometric approach to pulmonary vascular disease. Circulation 1978;58:1107-22. 2. Haworth SG, Reid L. A morphometric study of regional variation in lung structure in infants with pulmonary hypertension and congenital cardiac defect. A justification of lung biopsy. Br Heart J 1978;40:825-31. 3. Celermajer DS, Cullen S, Deanfield JE. Impairment of endothelium-dependent pulmonary artery relaxation in children with congenital heart disease and abnormal pulmonary hemodynamics. Circulation 1993;87:440-6. 4. Stier S, Totzke G, Gruewald E, et al. Identification of p54 (nrb) and the 14-3-3 Protein HS1 as TNF-alpha-inducible genes related to cell cycle control and apoptosis in human arterial endothelial cells. J Biochem Mol Biol 2005;38:447-56.
5. Sakao S, Taraseviciene-Stewart L, Lee JD, et al. Initial apoptosis is followed by increased proliferation of apoptosis-resistant endothelial cells. FASEB J 2005;19:1178-80. 6. Haworth SG, Hislop AA. Pulmonary vascular development: normal values of peripheral vascular structure. Am J Cardiol 1983;52:578-83. 7. Levy M, Maurey C, Chailley-Heu B, et al. Developmental changes in endothelial vasoactive and angiogenic growth factors in the human perinatal lung. Pediatr Res 2005;57:248-53. 8. Budhiraja R, Tuder RM, Hassoun PM. Endothelial dysfunction in pulmonary hypertension. Circulation 2004;109:159-65. 9. Cai J, Jiang WG, Ahmed A, et al. Vascular endothelial growth factor-induced endothelial cell proliferation is regulated by interaction between VEGFR-2, SH-PTP1 and eNOS. Microvasc Res 2006;71:20-31. 10. Grosjean J, Kiriakidis S, Reilly K, et al. Vascular endothelial growth factor signalling in endothelial cell survival:A role for NFkappaB. Biochem Biophys Res Commun 2006;340:984-94.
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Disponible en ligne sur
www.sciencedirect.com Mots clés : apoptose, angiogenèse, hypertension artérielle pulmonaire, cardiopathie congénitale
Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales Apoptotic dysregulation in pulmonary hypertension due to congenital heart disease M. Lévy*, D. Bonnet, P.-R. Vouhé AP-HP, Service de chirurgie cardiaque pédiatrique, hôpital Necker-Enfants malades, 149, rue de Sèvres, 75015 Paris, France.
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ien que l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) complique rapidement un certain nombre de cardiopathies congénitales, sa physiopathologie est méconnue et son évolution très variable d’une pathologie à l’autre et d’un patient à l’autre [1,2]. Le degré d’atteinte vasculaire pulmonaire reste très difficile à prédire en préopératoire, même lorsque la cardiopathie a été correctement investiguée, compromettant alors le résultat chirurgical. Les cardiopathies congénitales avec shunt gauche-droite s’accompagnent d’une augmentation du débit pulmonaire, induisant à terme une altération des fonctions endothéliales par augmentation des forces de cisaillement au niveau de la paroi des vaisseaux pulmonaires et conduisant au remodelage vasculaire pulmonaire [3]. L’apoptose est un phénomène normal de mort cellulaire programmée permettant un renouvellement cellulaire et la disparition de cellules potentiellement délétères [4]. Une résistance à l’apoptose des cellules vasculaires serait également impliquée dans la pathogénie du remodelage vasculaire [5]. Nous avançons donc l’hypothèse qu’une résistance à l’apoptose des cellules vasculaires pulmonaires pourrait être à l’origine d’une prolifération intimale anormale chez les patients atteints de cardiopathie congénitale avec HTAP, conduisant à terme à une sténose et/ou occlusion vasculaire puis à une néoangiogenèse compensatrice. Afin de tester ces hypothèses, nous avons réalisé des études histologiques et immunohistochimiques des vaisseaux pulmonaires, ciblées sur les facteurs apoptotiques et angiogéniques, à partir de biopsies pulmonaires prélevées durant la chirurgie cardiaque de patients opérés d’une cardiopathie congénitale avec HTAP.
Matériel et Méthodes Population d’étude Vingt-deux patients consécutifs opérés à l’hôpital Necker-Enfants Malades d’une cardiopathie congénitale avec HTAP, chez lesquels une biopsie pulmonaire était indiquée ont été inclus dans cette étude. Une exploration hémodynamique a été réalisée chez tous * Auteur correspondant. e-mail : [email protected]
698 © 2008 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Archives de Pédiatrie 2008;15:p698-p701
les patients. Les patients ont a posteriori été séparés en 2 groupes sur l’évaluation des pressions pulmonaires un an après la chirurgie. Neuf patients avaient une normalisation des pressions pulmonaires (HTAP réversible) et treize patients ont gardé des résistances vasculaires pulmonaires élevées (RVP) avec HTAP (HTAP irréversible) en post-opératoire. Les caractéristiques cliniques et hémodynamiques étaient comparables dans les 2 groupes. Les poumons de six patients décédés de cause extracardiaque et extra-pulmonaire ont été analysés comme des poumons contrôles.
Étude histomorphométrique des vaisseaux pulmonaires Une analyse histomorphométrique précise des vaisseaux pulmonaires a été réalisée permettant une corrélation avec les études immuno-histochimiques [6]. L’épaississement intimal, la présence d’une fibrose obstructive, la diminution du nombre d’artérioles distales, la dilatation des artérioles distales et la présence de lésions plexiformes étaient considérées comme des lésions irréversibles.
Étude immunohistochimique Les marqueurs d’apoptose ont été étudiés au niveau des cellules vasculaires et des cellules inflammatoires périvasculaires par immunomarquage en utilisant des anticorps primaires spécifiques anti-caspase-3 (BD Pharmingen, France), anti-p53 (monoclonal anti-human p53 protein, Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis) et anti-Bcl-2 (monoclonal anti-human BCL2 oncoprotein, Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis). L’expression vasculaire des facteurs endothéliaux vasoactifs et angiogéniques, eNOS, iNOS et VEGF a également été évaluée en utilisant les anticorps primaires respectifs anti-eNOS (Transduction Laboratory, Lexington, UK), anti-iNOS et anti-VEGF (A-20 ; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA). Nous avons complété les analyses par un immunomarquage spécifique des cellules endothéliales par l’anticorps anti-CD34 (Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis) et des cellules inflammatoires (anti-CD3, -CD68, -CD79, – tryptase and – elastase (Dako corp., Carpenteria, CA, États-Unis)) pour identifier respectivement les lymphocytes T, les macrophages, les lymphocytes B, les mastocytes et les polynucléaires au sein des infiltrats inflammatoires. Un score d’immunomarquage a pu être établi au niveau vasculaire et des infiltrats cellulaires, par 2 examinateurs, en aveugle, gradé semi-quantitativement de 0 : aucun marquage, à 3 : marquage intense.
Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales
Analyses statistiques
Marqueurs d’angiogénèse compensatrice
Aucune différence d’évaluation n’a été notée entre les examinateurs et nous avons précédemment montré une excellente corrélation inter-examinateurs quant aux paramètres analysés dans cette étude [7]. Les résultats sont exprimés en score d’immunodéctection (moyenne ±DS des scores obtenus par chaque examinateur). Les comparaisons entre les groupes ont été réalisées par test non paramétrique de Mann-Whitney. Le test de Spearman’s a été utilisé pour les études de corrélation entre les différents facteurs vasoactifs. Les différences étaient considérées significatives lorsque p < 0,05.
L’endothelial nitric oxide synthase (eNOS) n’était exprimée qu’au niveau des cellules endothéliales vasculaires. Son expression était significativement plus importante dans l’HTAP irréversible que dans l’HTAP réversible et les contrôles et particulièrement intense au niveau des artérioles les plus sévèrement atteintes (eNOS scores : 2,4 ± 0,4 ; 1,2 ± 0,5 et 0,65 ± 0,2, respectivement ; p < 0,001) (Fig. 2A). Le vascular endothelial growth factor (VEGF) était exprimé par les cellules endothéliales des artères pulmonaires dans l’HTAP irréversible (2,9 ± 0,5 vs 0,5 ± 0,1 dans l’HTAP réversible, p < 0,001), alors que son expression était comparable chez les patients atteints d’HTAP réversible et les contrôles (0,6 ±0,1) (Fig. 2B). L’expression de eNOS était corrélée à celle du VEGF dans l’HTAP irréversible (r = 0,96 ; p < 0,001). L’immunomarquage vasculaire eNOS et VEGF et le fort immunomarquage CD34 au pourtour des artérioles occluses suggèrent un processus de néoangiogenèse compensatrice dans l’HTAP irréversible (Fig. 2C).
Résultats Résultats histomorphométriques Une prolifération intimale était présente chez 12 des 13 patients du groupe HTAP irréversible et chez aucun des patients du groupe HTAP réversible. Il était retrouvé dans les 2 groupes une augmentation comparable de l’épaisseur de la media. Ces valeurs étaient très significativement augmentées par rapport aux valeurs des patients contrôles (p < 0,0001) et des valeurs de références en fonction de l’âge (p < 0,001) [6].
Discussion Les mécanismes physiopathologiques régissant le caractère réversible ou irréversible de l’HTAP restent obscurs dans l’évolution
Marqueurs d’apoptose La protéine anti-apoptotique Bcl-2 était exclusivement exprimée par les cellules endothéliales du groupe HTAP irréversible (Fig. 1A). Les marqueurs d’apoptose caspase3 et p-53 étaient exprimés par les cellules endothéliales de façon comparable dans les deux groupes (Fig.1B, 1C). Très peu de cellules exprimaient ces deux marqueurs apoptotiques dans le groupe contrôle (p < 0,001 comparé aux patients).
HTAP Réversible
HTAP Irréversible
Bcl-2 (A)
Caspase-3 (B)
Marqueurs inflammatoires Des infiltrats inflammatoires étaient retrouvés chez tous les patients (13/13) ayant une HTAP irréversible et chez 7 des 9 patients ayant une HTAP réversible. Les cellules inflammatoires présentes dans cet infiltrat étaient essentiellement des lymphocytes T (89 ± 23 %), quelques macrophages (7 ± 2 %) et de rares polynucléaires (3 ± 1 %). Ces infiltrats étaient comparables dans les 2 groupes en termes de population et de densité cellulaires mais avaient des propriétés apoptotiques différentes (p < 0,001). L’HTAP irréversible était caractérisée par la présence de cellules inflammatoires dont l’activité pro-apoptotique était réduite et le marqueur anti-apoptotique Bcl-2 surexprimé. L’expression vasculaire de la NOS 2 (inductible nitric oxide synthase (iNOS)) impliquée dans les processus inflammatoires, était comparable dans les 2 groupes HTAP (p < 0,001).
p53 (C)
Fig. 1. Immunomarquage des marqueurs d’apoptose dans l’HTAP réversible (colonne de gauche) et dans l’HTAP irréversible (colonne de droite). La protéine anti-apoptotique, Bcl-2, n’est pas exprimée dans l’HTAP réversible mais fortement exprimée par les cellules endothéliales des artérioles sévèrement atteintes dans l’HTAP irréversible (1A). Les cellules endothéliales des 2 groupes exprimaient les marqueurs d’apoptose caspase-3 (1B) et p53 (1C).
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M. Lévy, et al. Archives de Pédiatrie 2008;15:p698-p701
Contrôles
HTAP Réversible
HTAP Irréversible
Cette séquence conduirait ainsi à la prolifération intimale et à l’occlusion des artérioles distales comme on l’observe dans l’HTAP irréversible, avec pour conséquence la formation de néovaiseNOS (A) seaux au voisinage des artérioles occluses. Appuyant cette hypothèse, la forte densité, dans l’HTAP irréversible, de structures CD34 + autour des vaisseaux occlus et la surexpression de VEGF et eNOS, tous deux impliqués dans les mécanismes de néoangiogenèse [9]. Le VEGF, outre ses propriétés VEGF (B) angiogéniques, a également été impliqué dans la survie des cellules endothéliales par l’intermédiaire d’une activation de la protéine anti-apoptotique Bcl-2 [10]. Le VEGF pourrait ainsi induire à la fois l’émergence de cellules endothéliales immortalisées et une néoangiogenèse compensatrice dans l’HTAP irréversible par CD34 (C) un effet paracrine et autocrine sur la formation de néovaisseaux. Enfin, des infiltrats inflammatoires Fig. 2. Immunomarquage des facteurs d’angiogenèse à partir des biopsies de patients atteints d’HTAP étaient présents dans les espaces réversible (colonne de gauche) ou irréversible (colonne de droite), comparés aux contrôles. broncho-vasculaires, essentielleL’immunomarquage endothélial d’eNOS (2A) est plus prononcé dans l’HTAP irréversible. Le VEGF (2B) est très ment constituées de lymphocytes faiblement exprimé par les cellules endothéliales des contrôles et dans le groupe HTAP réversible alors qu’il T dans les deux groupes d’HTAP. l’est fortement dans le groupe HTAP irréversible. La Fig. 2C montre un fort marquage endothélial CD34 (flèche) L’implication du processus inflamcorrespondent aux néovaisseaux au contact des artérioles dont l’atteinte intimale est sévère. matoire a été suggérée dans la pathogénie de l’HTAP idiopathique mais aucune donnée n’existe des cardiopathies congénitales. Les évaluations préopératoires concernant l’HTAP des cardiopathies congénitales. cliniques et hémodynamiques sont insuffisantes alors que cet Ces résultats suggèrent une interaction entre inflammation et élément détermine l’évolution post-opératoire et le pronostic lésions vasculaires pulmonaires dans les cardiopathies congéà moyen et long terme de ces patients. Notre étude a permis de nitales. Nous avons en effet montré que les cellules inflammettre en évidence une association entre perte d’apoptose des matoires exprimaient davantage la protéine anti-apoptotique cellules endothéliales, prolifération intimale et angiogenèse dans Bcl-2 et à un moindre degré les protéines pro-apoptotiques l’HTAP irréversible des enfants atteints de cardiopathie congénidans l’HTAP irréversible, indiquant une possible augmentation tale. des capacités inflammatoires de l’infiltrat qui pourrait contriLe rôle des protéines pro- et anti-apoptotiques a été récembuer à la pérénisation des lésions vasculaires dans ce groupe ment avancé tant dans l’initiation des processus conduisant de patients. à l’HTAP que dans la sélection de cellules vasculaires résistant Nos résultats associés aux données récentes de la littérature à l’apoptose mais aucune donnée n’existe concernant l’HTAP permettent d’avancer une séquence logique mais qui reste hypodes cardiopathies congénitales [5,8]. Dans notre étude, les thétique dans le développement de l’HTAP dans cette pathologie, marqueurs d’apoptose sont très différents dans l’HTAP réverimpliquant dans un premier temps une apoptose des cellules sible et irréversible. Alors que les marqueurs d’apoptose casendothéliales en réponse au shear stress, puis une perte de la pase-3 et p53 sont exprimés par les cellules endothéliales des régulation apoptotique de ces cellules conduisant à l’émergence 2 groupes de patients avec HTAP, la protéine anti-apoptotique de cellules endothéliales résistantes à l’apoptose, qui prennent Bcl-2, n’est quant à elle exprimée que par les cellules endothéalors un phénotype prolifératif « pseudo-tumoral » conduisant à liales des patients ayant une HTAP irréversible. Nos résultats la prolifération intimale puis l’obstruction vasculaire et enfin la sont en accord avec un étude récente in vitro suggérant que néoangiogenèse compensatrice. l’apoptose des cellules endothéliales serait un mécanisme iniEn conclusion, nos résultats soulignent l’implication d’une dysrétial dans la pathogénie de l’HTAP avec à terme émergence de gulation apoptotique des cellules endothéliales et des cellules cellules endothéliales résistantes à l’apoptose, de phénotype inflammatoires dans la pathogénie de l’HTAP irréversible qui vient prolifératif [5]. compliquer un grand nombre de cardiopathies congénitales.
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Dysrégulation apoptotique dans l’hypertension artérielle pulmonaire des cardiopathies congénitales
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