Macrophages et lésions valvulaires

L’infiltration de cellules inflammatoires telles que les macrophages a été décrite comme abondante dans les valves aortiques sténosées et calcifiées par rapport aux valves aortiques humaines normales qui contiennent peu de macrophages (Kaden et al, 2005a; Helske et al, 2007; Mohler et al, 2001; Otto et al, 1994; Steiner et al, 2012).

La densité macrophagique observée dans les valves aortiques bicuspides, prédisposées à une calcification précoce, est plus importante que dans les valves tricuspides (Moreno et al, 2011). Ces zones d’infiltration de cellules inflammatoires sont associées à l’expression de cytokines pro-inflammatoires impliquées dans la SVA telles que le TNFα et l’IL-1β (Yu et al, 2011).

Cet infiltrat inflammatoire dans les valves aortiques pathologiques serait associé à la progression de la sténose et au degré de calcification de la valve (Cote et al, 2013; Nagy et al, 2011; Hjortnaes et al, 2010).

Les macrophages libèrent également des MMP impliquées dans la dégradation du collagène et de l’élastine et donc dans le remodelage pathologique de la MEC, compromettant l’intégrité de la valve et favorisant l’expansion des nodules de calcifications.

Concernant les monocytes dont dérivent les macrophages, une augmentation des monocytes activés CD11b+ circulants a été observée chez les patients avec une sténose aortique sévère (Diehl et al, 2008). En revanche, une étude récente décrit, quant à elle, une corrélation négative entre le taux de monocytes circulants et la sévérité de la pathologie selon des critères échographiques (Schwartzenberg et al, 2013). Les auteurs suggèrent donc un chimiotactisme des monocytes auto-entretenu dans la lésion valvulaire contribuant à la progression de celle-ci.

Enfin, l’hétérogénéité phénotypique des macrophages est très peu décrite dans la SVA. La présence de macrophages M2 dans les valves aortiques sténosées calcifiantes a été décrite pour la première fois en 2012 (Kapusta et al, 2012). En 2014, Wang et al., observent un déséquilibre M1/M2 plus important dans les valves bicuspides sans préciser leur rôle exact (Wang et al, 2014).

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Les processus physiopathologiques impliqués dans l’athérosclérose vasculaire et la sténose valvulaire aortique partagent de fortes similitudes : l’infiltration de cellules inflammatoires et de dépôts lipidiques, la néoangiogenèse, le processus fibrotique avec un remodelage de la MEC et la calcification.

Le monocyte/macrophage joue un rôle clé dans l’apparition des lésions athéroscléreuses vasculaires et leur devenir. Les sous-populations de macrophages M1 et M2 ont été décrites dans les plaques d’athérosclérose humaines. Hormis des études sur leurs rôles dans le contrôle de l’inflammation, le métabolisme du choléstérol et du fer, leurs fonctions respectives sur la coagulation et le remodelage vasculaire ne sont pas encore bien définies. Notre hypothèse est que les différentes sous-populations de macrophages, observées dans les lésions athéroscléreuses, présentent, selon leur polarisation, des effets pro- et/ou anti-athérogènes, qui modulent le devenir des plaques et la survenue d’événements CV. Par ailleurs, la progression des lésions athéroscléreuses vers des formes compliquées dépend des facteurs de risque CV dont le diabète de type 2. En effet, les sujets diabétiques présentent un risque plus élevé de morbi-mortalité CV, en lien avec des plaques d'athérosclérose plus étendues et plus vulnérables

(large infiltrat macrophagique) chez ces patients. L’objectif de cette première partie est de

mieux comprendre le rôle respectif de ces macrophages dans la fragilité de la plaque athéroscléreuse et le lien avec le diabète.

Après avoir analysé les niveaux d’expression des divers acteurs de l’athérogenèse dans des plaques carotidiennes et les avoir corrélés à la symptomatologie clinique, nous avons analysé in

vitro le niveau d’expression et/ou de sécrétion de différents médiateurs impliqués dans la

physiopathologie de l’athérosclérose au sein des 2 sous-populations macrophagiques M1 et M2 dérivés des monocytes sanguins (MDM) isolés de patients athéroscléreux ainsi que leur capacité procoagulante afin de mieux les caractériser et d’étudier l’impact du diabète sur la polarisation et le profil d’expression des macrophages M1 et M2. D’un point de vue histologique, nous avons évalué, dans les plaques carotidiennes de ces patients, l’infiltration des macrophages M1/M2 et certains processus de l’athérogenèse notamment l’angiogenèse. Les polynucléaires neutrophiles (PNN), principal acteur de l’inflammation ont également été décrits au sein des plaques athéroscléreuses humaines. Plusieurs études suggèrent leur rôle dans l’initiation de l’athérosclérose, de par leur dégranulation et leurs sécrétions, ils favoriseraient le rolling et le recrutement des monocytes ainsi que le microenvironement proathérogénique. Peu

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d’études existent sur le rôle potentiel des PNN, producteurs de cytokines, dans la modulation phénotypique des macrophages chez l’homme.

Enfin, les macrophages sont très peu décrits dans la SVA, pathologie « atherosclerotic-like ». A ce jour, 2 études ont décrit la présence de macrophages M2 et/ou M1 dans les lésions valvulaires sans préciser leur rôle exact. Nous émettons l’hypothèse qu’en miroir des lésions athéroscléreuses, il existe, au sein des lésions valvulaires sténosées, différentes sous- populations de macrophages modulant le devenir de la lésion et que les macrophages sont capables d’acquérir des compétences différentes en lien avec leurs interactions avec les VIC, principal type cellulaire de la valve.

L’objectif de cette dernière partie est de caractériser le rôle des macrophages M1/M2 dans le processus physiopathologique de fibrose impliqué dans le développement de la pathologie valvulaire aortique, en étudiant la coopération macrophage/VIC. Après avoir caractérisé les sous-populations M1/M2 dans les valves aortiques humaines par analyse immunohistologique, nous avons comparé l’expression de médiateurs de la fibrose dans les macrophages M1/M2 après différenciation et culture in vitro des macrophages en présence ou non de milieu conditionné de VIC.

Intervenir pour diminuer la production de ces médiateurs nuisibles est donc une approche rationnelle à de nouvelles thérapies et motive les efforts pour comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans ces pathologies fréquentes.

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