Lipoprotéines de basse densité (LDL) dans l’athérosclérose et les maladies cardiaques

petites particules

Lipoprotéines de basse densité (LDL) dans l’athérosclérose et les maladies cardiaques

L’article explique le rôle des lipoprotéines de basse densité (LDL) et d’autres mécanismes impliqués dans l’athérosclérose, la principale cause sous-jacente des maladies cardiaques.

Le mur d’une artère se compose de trois couches, la tunique intima, la tunique médiatique et l’adventice. Il y a aussi l’endothélium, une fine couche cellulaire qui tapisse la surface intérieure de l’artère.

L’intima et le milieu sont constitués de cellules musculaires lisses et d’une matrice extracellulaire. La couche la plus externe, l’adventice, se compose de tissu conjonctif plus lâche, de terminaisons nerveuses, de mastocytes et de vasa vasorum (un réseau de petits vaisseaux sanguins qui alimentent les parois des artères plus grandes).

Une accumulation de LDL dans l’intima artérielle est une étape précoce de l’athérosclérose. La perméabilité accrue de l’endothélium et l’augmentation de la rétention intime des LDL semblent jouer un rôle important dans ce processus.

Les particules de LDL interagissent avec des constituants particuliers de l’intima, en particulier la matrice extracellulaire. Les protéoglycanes de sulfate de chondroïtine (10) produits par les cellules musculaires lisses de la paroi artérielle interagissent avec l’apoB à la surface des particules de lipoprotéines, augmentant ainsi la rétention des LDL.

Taille des particules LDL et athérosclérose La taille des particules LDL peut influencer la facilité avec laquelle les LDL pénètrent dans la barrière endothéliale. Les petites particules de LDL semblent pénétrer la barrière endothéliale 1,7 fois plus que les grosses particules de LDL (11).

Différentes fractions de LDL interagissent différemment avec la matrice extracellulaire. Les petites particules LDL denses sont plus susceptibles de se lier aux protéoglycanes que les grosses particules LDL duveteuses (12). Un nombre élevé de petites particules LDL denses est associé à un risque accru de CAD dans les études épidémiologiques prospectives. (13).

Les petites particules de LDL sont associées à des triglycérides élevés (14), à un faible cholestérol HDL (15), à la résistance à l’insuline, au syndrome métabolique (16) et au diabète de type 2.

La propension à retenir les petites particules de LDL dans l’intima peut expliquer pourquoi les patients atteints du syndrome métabolique et du diabète de type 2 courent un risque accru de maladie coronarienne face à des taux sanguins normaux ou moyens de cholestérol LDL.

LDL modifié (LDL glycé et OxLDL) et athérosclérose Les preuves suggèrent que pour initier l’athérosclérose, le LDL doit subir une modification chimique qui libère les réactions cellulaires et inflammatoires typiques typiques de la maladie.

L’hypothèse d’oxydation de l’athérosclérose, résumée en 1989 par Steinberg, Whitman et ses collègues, suggère que la modification oxydative des LDL joue un rôle crucial et que les LDL oxydés (OxLDL) favorisent les réactions immunitaires et inflammatoires qui caractérisent l’athérosclérose (17).

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Au niveau le plus élémentaire, l’oxydation est la perte d’électrons. Lorsqu’un composé est oxydé, ses propriétés changent. Par exemple, le fer non oxydé est un métal solide et solide, tandis que le fer oxydé, en raison de la perte d’électrons, est une poudre rougeâtre fragile.

dans athérosclérose

En raison de sa composition complexe, la particule LDL est très sensible aux dommages oxydés. Chaque particule LDL contient environ 700 molécules de phospholipides, 600 molécules de cholestérol libre, 1600 molécules d’esters de cholestérol, 185 molécules de triglycérides et une molécule d’apoB. Les fragments protéiques et lipidiques peuvent subir une modification oxydative qui est un processus biochimique très complexe.

Le LDL en circulation est raisonnablement stable mais le long temps de séjour du LDL dans l’intima, une conséquence de la liaison des protéoglycanes, offre une plus grande possibilité de modification oxydative.

Des découvertes récentes suggèrent que l’oxLDL commence à se déposer dans les artères coronaires humaines avant la formation de la plaque et se dépose de plus en plus avec la croissance de la plaque (18).

La concentration plasmatique d’oxLDL est associée au risque d’événements CAO aigus (19). Une étude a révélé que l’oxLDL plasmatique était le prédicteur le plus puissant des événements de CAD par rapport à un profil de lipoprotéines conventionnel et à d’autres facteurs de risque traditionnels de CAD (20).

Les particules d’OXLDL peuvent favoriser l’athérosclérose à travers plusieurs mécanismes. Cependant, la réponse inflammatoire et immunitaire à l’oxydation des LDL peut être déterminée génétiquement (21).

La glycation est un autre type de modification athérogène des LDL qui peut contribuer à l’athérosclérose (22). La glycation est le résultat de la liaison d’une protéine ou d’une molécule lipidique avec une molécule de sucre, comme le fructose ou le glucose, sans l’action de contrôle d’une enzyme. Les LDL petits et denses sont plus sensibles à la glycation que les LDL plus dynamiques (23).

La glycation et l’oxydation des LDL semblent être intimement liées et les LDL glyqués sont plus susceptibles d’être oxydés que les LDL non glyqués (24).

LDL et inflammation L’inflammation joue un rôle important dans la formation de lésions athérosclérotiques et les complications cliniques subséquentes (25). Les théories populaires sur l’initiation de l’athérosclérose suggèrent que les lipoprotéines modifiées, telles que l’oxLDL, peuvent jouer un rôle central dans la promotion des réactions inflammatoires qui caractérisent et conduisent l’athérosclérose.

Les cytokines sont de petites protéines qui sont importantes dans la signalisation cellulaire (26). Les cytokines sont libérées par les cellules et affectent le comportement des autres cellules. Les cytokines courantes comprennent les interférons, les adipokines, les interleukines et le facteur de nécrose tumorale.

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La découverte que les cellules de la paroi vasculaire elles-mêmes peuvent produire des cytokines a fourni un aperçu important de l’initiation de l’athérosclérose. Selon le concept original, les cytokines fonctionnent pour signaler entre les leucocytes (globules blancs), d’où le nom «interleukine» (27). Les produits d’oxLDL peuvent provoquer des cellules de la paroi vasculaire pour produire des cytokines (28). On pense que les cytokines sont des médiateurs de l’inflammation et des réactions immunitaires dans le processus athérosclérotique.

Les leucocytes, le type de globules blancs qui est généralement impliqué dans la plupart des réactions inflammatoires dans le corps, semblent jouer un rôle important dans l’athérosclérose. Le recrutement des leucocytes dans la paroi artérielle est une étape initiale importante dans la formation de lésions athérosclérotiques. Les leucocytes circulants qui pénètrent dans la paroi vasculaire sont appelés monocytes mais dans les tissus, ils sont appelés macrophages.

En règle générale, l’endothélium résiste à l’adhésion des leucocytes dérivés du sang. Cependant, lorsqu’elles sont stimulées par des cytokines pro-inflammatoires, les molécules d’adhésion à la surface des cellules endothéliales peuvent capturer les leucocytes (29). Les cytokines peuvent jouer un rôle clé dans le recrutement de cellules inflammatoires dans la paroi vasculaire.

dans intima

L’échec des mécanismes de contre-régulation peut également favoriser l’inflammation et l’oxydation dans l’athérosclérose. Par exemple, les particules HDL peuvent servir de supports pour des médiateurs anti-inflammatoires et anti-oxydants (30).

Le HDL est un antioxydant efficace. Les HDL peuvent également inhiber l’expression des molécules d’adhésion dans les cellules endothéliales, réduisant ainsi le recrutement de leucocytes dans la paroi artérielle. De plus, les HDL peuvent inhiber la modification oxydative des LDL et ainsi réduire le potentiel athérogène des LDL.

Par conséquent, de faibles niveaux de HDL peuvent aggraver l’athérosclérose en raison des actions anti-inflammatoires et anti-oxydantes émoussées.

Après avoir atteint l’intima, les leucocytes (macrophages) absorbent les lipoprotéines modifiées. Les globules blancs chargés de ces lipides sont appelés cellules de mousse. Les cellules de mousse comprennent la majeure partie des lésions athérosclérotiques précoces souvent appelées stries graisseuses (31). Les cellules en mousse jouent un rôle essentiel dans l’apparition et le développement de l’athérosclérose.

La plaque vulnérable La rupture de la surface de la plaque, souvent avec une coagulation sanguine (thrombose) superposée, se produit fréquemment au cours de l’évolution des lésions athérosclérotiques coronaires. C’est probablement le mécanisme le plus important à l’origine de la progression soudaine et rapide de la plaque responsable des syndromes coronariens aigus (32). La rupture de la plaque est un mécanisme important qui sous-tend la plupart des cas de crise cardiaque aiguë et de mort cardiaque subite.

Le concept de rupture de plaque a été signalé pour la première fois lors de l’autopsie du célèbre artiste néoclassique danois Bertel Thorvaldsen, décédé d’une mort cardiaque subite au Théâtre royal de Copenhague en 1844 (33). Cependant, ce n’est qu’au siècle prochain que les chercheurs ont découvert les caractéristiques pathologiques des lésions coupables responsables du syndrome coronarien aigu et de la mort cardiaque subite.

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Les plaques athérosclérotiques peuvent devenir grandes au fil du temps et se gonfler dans la lumière de l’artère limitant le flux sanguin vers les tissus et les organes. Cependant, ces plaques ne sont pas nécessairement sujettes à la rupture car le risque de rupture de la plaque dépend du type de plaque (composition) plutôt que de la taille de la plaque (volume). Une plaque athérosclérotique sujette à la rupture est définie comme une plaque vulnérable tandis qu’une plaque non sujette à la rupture est considérée comme une plaque stable.

Une plaque vulnérable se caractérise par une fine calotte fibreuse, un grand noyau nécrotique riche en lipides, une inflammation de la plaque, une vascularisation vaso-vasorum accrue et des saignements intra-plaque (33).

L’un des plus grands défis auxquels est confrontée la recherche sur l’athérosclérose est d’identifier comment et pourquoi les plaques deviennent vulnérables et comment cela peut se traduire dans la pratique clinique. Les méthodes d’imagerie vasculaire actuellement disponibles ont une capacité limitée à évaluer la morphologie et la vulnérabilité des plaques.

Résumé Une accumulation de LDL dans la tunique intima est une étape importante dans l’initiation de l’athérosclérose. Une perméabilité accrue de l’endothélium et une rétention accrue des particules de LDL dans l’intima sont des mécanismes sous-jacents importants. Les petites particules de LDL sont plus susceptibles d’être retenues dans l’intima que les grosses particules de LDL flottantes.

Les particules de LDL peuvent subir une modification chimique dans l’intima et devenir oxydées. OxLDL peut pénétrer dans les globules blancs (leucocytes) appelés macrophages qui se transforment ensuite en cellules de mousse. Les cellules en mousse se trouvent généralement dans les plaques athérosclérotiques.

Les produits d’oxLDL peuvent provoquer des cellules de la paroi vasculaire pour produire des cytokines qui favorisent le recrutement de cellules inflammatoires dans la paroi vasculaire. Les réactions immunitaires et l’inflammation de bas grade jouent un rôle crucial dans la formation et la progression des plaques athérosclérotiques.

La rupture de la surface de la plaque, souvent accompagnée d’une coagulation sanguine (thrombose) superposée, se produit fréquemment au cours de l’évolution des lésions athérosclérotiques coronaires. La rupture de la plaque est un mécanisme important qui sous-tend la plupart des cas de crise cardiaque aiguë et de mort cardiaque subite. Les plaques sujettes à la rupture sont appelées plaques vulnérables.

Ignace Laurent

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