Inflammation et remodelage tissulaire de la VA

Outre que l’infiltration lipidique, l'inflammation et la calcification ont été fréquemment observées dans les VA calcifiées humaines [17,86,105]. D’abord, la présence d’un infiltrat inflammatoire dense était associée avec le score de remodelage valvulaire, la néovascularisation et la métaplasie ostéochondrogénique [88,106]. De même, la densité des cellules inflammatoires dans les tissus valvulaires calcifiés était associée à une progression plus rapide du RAC [107,88]. Ensuite, une analyse transcriptomique a indiqué qu’environ 15-20% des gènes différentiellement exprimés dans les VA humains minéralisés sont reliés à l’inflammation [108]. De plus, des hémorragies signalées au niveau des VA calcifiées humaines peuvent contribuer au dysfonctionnement des CIVs en augmentant la charge des ions fer [109]. Pris ensemble, ces évidences suggèrent que le processus inflammatoire est impliqué dans le la progression du RAC. En outre, l’infiltration des LDLs dans la MEC et leurs oxydations conduit à une activité inflammatoire intense et une minéralisation ultérieure de la VA [85,110]. En conséquence, les lésions et la rétention des lipides au niveau de la VA mettent en jeux plusieurs cellules caractéristiques de l’inflammation chronique. Ces cellules trouvées dans le tissu valvulaire sont principalement les macrophages, les lymphocytes T et les mastocytes activés [2,77, 95,111]. En effet, les monocytes circulants adhèrent à la couche endothéliale endommagée grâce à des molécules d'adhésion de type E-sélectin, ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1) et VCAM- 1 (vascular cell adhesion molecul-1), puis ils se différencient en macrophages activés [112]. Parmi les macrophages recrutés, certains internalisent des Ox-LDLs et se transforment ensuite en cellules spumeuses [2]. Ces dernières ainsi que d’autres cellules inflammatoires secrèteront plusieurs cytokines pro-inflammatoires telles que l’IL-1β (l’interleukine1β), et le TNFα (tumor necrosis factor alpha) [113,114]. Ces cytokines participent par conséquent à l’amplification du processus inflammatoire et provoquent ainsi la minéralisation de la VA. En effet, des études antérieures ont

démontré que le TNFα, un marqueur inflammatoire important, agit via les deux récepteurs TNFR 1 et TNFR 2 (Tumor necrosis factor receptor) pour stimuler la voie inflammatoire NFκB (Nuclear factor-κB) [115,116]. L’activation de cette voie induit l’expression de ses gènes cibles en aval, tels que l’IL-6 (Interleukine-6), IL-8 (Interleukine-8) et IL-1β [117]. À leur tour, ces cytokines activent une réponse ostéogénique et favorisent la minéralisation des CIVs [85]. Par ailleurs, le TNF-α pourrait induire l'apoptose par l’intermédiaire de caspase 8 et 3 provoquant ainsi la minéralisation de CIVs [114,118,119]. De plus, il a été bien démontré que le TNFα favorise le phénotype ostéoblastique des CIVs [85,109]. D’autres travaux ont souligné que le TNF-α promouvait l'expression du gène MSX2 (muscle segment homeobox homologue 2), un facteur de transcription qui induit la minéralisation de la VA par l’intermédiaire de la voie Wnt [116,121]. Aussi, le TNF- α peut augmenter l’expression du gène MSX2 via la production de ROS [122].

Par ailleurs, Isoda et ces collaborateurs ont également démontré que les souris déficientes en antagoniste du récepteur d’IL-1(IL-1Ra -/-_{), une protéine soluble qui se lie au récepteur IL-1R et}

empêche l’activation de son signal, développent spontanément une inflammation et un épaississement des feuillets valvulaire après 12 mois [117]. Toutefois, le phénotype du RAC a disparu lorsque les souris IL-1Ra -/- ont été croisées avec des souris déficientes en TNF-α (TNFα

-/-_{). Ces résultats suggèrent que la voie IL-1β passe par le TNF-α et favorise le développement du}

RAC. Pris ensemble, ces évidences démontrent que le TNF-α joue un rôle important dans l’inflammation et le remodelage de la VA. D’une part, il est intéressant de noter que plusieurs espèces de lipides oxydés peuvent activer la réponse immunitaire innée et entrainer ainsi l’inflammation par l’activation des TLRs (Toll-like receptors). En effet, les TLRs, notamment TLR2 et TLR4, sont surexprimés dans la maladie du RAC et induisent une différenciation ostéogénique des CIVs [96,123]. De ce fait, des études ont démontré que la stimulation de TLR2 avec le biglycan, un agoniste de TLR2 exprimé par les CIVs, promouvait l’activation de la voie NF-kB et l’expression de PLTP. À son tour, cette enzyme contribue à la rétention des lipides dans l'espace sous-endothélial [95]. De plus, le biglycan et les OxLDLs sont fortement impliqués dans la transition ostéogénique des CIVs par l’intermédiaire de TLR2 et TLR4 [96,124].

D’autre part, une cible importante de la voie NF-kB, l’IL-6 qui est une cytokine ayant un effet pléiotropique, est fortement exprimée dans les VA calcifiées [125]. Récemment, notre équipe de recherche a montré que la voie NF-kB est activée dans les VA calcifiées humaines et induit la production d’IL-6. À son tour, l’IL-6 agit par un effet paracrine et stimule l’expression du gène

des CIVs [125]. Compte tenu de son rôle, l’inhibition de l’IL-6 in vitro a réduit de façon efficace l’expression de BMP2 ainsi que la calcification des CIVs [125]. Il convient de noter que l'IL-6 est aussi un facteur impliqué dans la transition endothéliale mésenchymateuse (EndoMT) au niveau de la VA [126]. Conséquemment, il est possible que le processus inflammatoire médié par l’IL-6 favorise le recrutement et la formation de cellules mésenchymateuses ayant des propriétés ostéogéniques au sein de la VA. Toutefois, le rôle de ces cellules dans la pathobiologie du RAC est encore mal connu. Aussi, l’IL 6 induit l’expression de RANK (receptor activator of nuclear factor kappa-B), un membre de la superfamille TNF exprimé par les ostéoclastes [127]. Parallèlement, l’interaction entre RANK et son ligand RANKL (Receptor Activator of NK-κB Ligand) provoque une différenciation ostéoblastique des CIVs, et joue un rôle important dans les processus pro-ostéogéniques [128].

En dernier lieu, plusieurs études ont révélé que les cellules inflammatoires jouent un rôle important dans le remodelage extracellulaire (MEC) de la VA ainsi que dans la prolifération des fibroblastes valvulaires. En effet, les cytokines pro-inflammatoires stimulent la sécrétion des métalloprotéases matricielles MMPs (matrix metalloproteinases) qui sont produites sous forme de pro-enzymes (pro-MMPs) [129,130]. Il a également été démontré que l’IL-1β joue un rôle crucial dans le remodelage tissulaire via l’activation des MMPs [131]. En outre, le TNFα est connu comme un stimulateur de la sécrétion de ces protéinases [132]. De plus, des travaux antérieurs avaient démontré que la stimulation des macrophages avec des Ox-LDLs favorise la sécrétion de plusieurs cytokines inflammatoires. Ces dernières induisent une forte expression des MMPs [130]. Il a également été démontré que MMP2 et MMP9 sont surexprimées dans les VA calcifiées et que leurs niveaux sont associés avec une activité angiogénique. Ces deux protéases sont impliquées principalement dans la fibrose, la rigidité valvulaire et la minéralisation de la VA [133]. En effet, en dégradant les composants du MEC, les MMPs favorisent une production accrue des fragments peptidiques du collagène et d'élastine. Ces éléments conduisent directement à un épaississement des feuillets valvulaires et une infiltration du calcium dans la VA [134,135]. Dans l’ensemble, ces études indiquent que la réponse inflammatoire, la névascularisation et le remodelage tissulaire semblent contribuer de manière significative au développement du RAC.

Finalement, l’activation du système immunitaire adaptatif joue un rôle dans le RAC, mais elle a été peu étudiée. Néanmoins, certaines études révèlent l’implication de l’immunité adaptative dans le développement des processus physiopathologiques associés au RAC [136]. Sur ce point, une population des cellules T mémoire (cellules T CD3+ et cellules T circulant CD8+ CD57+) est

activée chez les patients avec RAC [137]. En outre, les lymphocytes T CD8+ activés qui expriment à leur surface des récepteurs TCR (T cell receptor) ont été documentés dans les VA calcifiées humaines. Ainsi, des études histologiques sur des valves calcifiées ont révélé la présence de cellules T CD8+ au voisinage de nodules minéralisés et des régions de néovascularisation au niveau des feuillets de la VA [137,138]. Ces données suggèrent également que l’immunité adaptative associée avec l'infiltration lymphocytaire de la VA est activée pendant le RAC.

Figure 1-6 : Résumé des facteurs d’initiation, des conditions reliées à la progression du RAC et des composantes inflammatoires, lipidiques et phosphocalciques de la physiopathologie du RAC. Adapté de : [24].