Stabilisation et maturation du néovaisseau : a.Inhibition des signaux pro-angiogéniques :

La dégradation de la membrane basale par les MMP a non seulement généré des facteurs pro-angiogéniques mais également des facteurs anti-pro-angiogéniques. De même, la composition de la matrice change et les interactions avec les intégrines s’en trouvent modifiées.

La dégradation de la matrice ne dure pas longtemps. L’expression de MT1-MMP est transitoire dans les cellules « tip » et l’activité de cette enzyme est régulée négativement lors de la phase de stabilisation et de maturation du vaisseau nouvellement formé (103). Les cellules murales secrètent des inhibiteurs des MMP (comme TIMP ou PAI-1) permettant de supprimer l’activité protéolytique de MT1-MMP des CE et empêchant la dégradation de la membrane basale.

Tous ces événements concourent à limiter l’angiogenèse et autorisent la phase de maturation des vaisseaux. Lorsque les vaisseaux se rejoignent, les cellules « tip » s’anastomosent et forment une boucle vasculaire et un réseau. Le nouveau tube est ainsi formé. Seulement ce tube n’est pas fonctionnel et nécessite une étape de maturation faisant intervenir plusieurs molécules impliquées dans les interactions cellulaires et matricielles (Cf. tableau 4) mais également différentes voies de signalisation (Cf. tableau 5) ; mais les mécanismes sont encore mal connus.

Tableau 4 : Les différentes molécules impliquées dans la maturation des vaisseaux et intervenant dans les interactions cellule-cellule (à gauche) ou cellule-matrice (à droite). (Extrait de Jain, Nature Medecine, 2003)

(104).

Tableau 5 : Les différentes voies de signalisation impliquées dans la maturation des vaisseaux. (Extrait de Jain,

Nature Medecine, 2003) (104).

III.3.a.1. Stabilisation et maturation de la paroi vasculaire : La maturation de la paroi permet l’ajout des différents composants du vaisseau : le recouvrement par les péricytes, le dépôt de la MB et des différentes lames élastiques, la spécialisation des CE en fonction du tissu ou de l’organe (les jonctions cellule-cellule et cellule-matrice, les fenestrations, les récepteurs, la différentiation artério-veineuse…) (Cf.

Formation de la lumière :

Au fur et à mesure que le bourgeon avance, les cellules « stalk » prolifèrent, s’allongent, établissent les jonctions cellule-cellule et forment la lumière du vaisseau. Plusieurs mécanismes de tubulogenèse (formation de la lumière du vaisseau) ont été décrits comme la réorganisation des contacts jonctionnels au niveau des contacts cellule-cellule, la formation et la fusion de vacuoles ou l’accumulation d’acide sialique générant des forces électrostatiques répulsives (Cf. bibliographie partie 2, paragraphe I-2). La VE-Cadhérine est impliquée dans ce mécanisme puisqu’elle est nécessaire pour permettre la localisation de la sialomucine (acide sialique, CD34) au niveau des contacts cellule/cellule et pouvoir ainsi former la lumière vasculaire (105).

Figure 34 : Représentation des phases de résolution de l’angiogenèse. (Extrait de Carmeliet 2011 Nature) (105).

Recouvrement des péricytes :

La VE-Cadhérine est impliquée dans la stabilisation des vaisseaux en inhibant le signal du VEGFR-2 et en activant la voie de signalisation du TGF-β nécessaire pour la différenciation des cellules mésenchymateuses en péricytes. De plus, la signalisation induite par Notch dans les cellules « stalk » conduit non seulement à la régulation négative de VEGFR-2 et à l’augmentation de VEGFR-1 inhibant ainsi l’effet du VEGF sur ces cellules mais également à

l’augmentation de PDGFR-β dans les cellules murales exprimant Notch. Les CE libèrent également du PDGF-B qui va permettre la migration par chimiotactisme des péricytes exprimant le récepteur PDGFR.

Mise en place de la lame basale et activation de la quiescence :

Les CE et les péricytes activés secrètent les éléments nécessaires à la mise en place de la lame basale (106) et à l’inhibition de la prolifération des CE. Les péricytes vont également libérer de l’Ang-1 qui va pouvoir induire une re-localisation de Tie-1 au niveau des contacts jonctionnels des cellules jointives et activer la survie des CE en stimulant la voie de signalisation d’Akt, inhibant l’apotose. L’état de quiescence est activé.

Mise en place des jonctions cellulaires :

Les CE établissent des jonctions de type adhérentes et serrées par l’expression de VE-cadhérine, d’occludine et autres claudines. Ces jonctions permettent aux vaisseaux sanguins d’être résistants aux forces mécaniques et créent ainsi une barrière imperméable (107). Cette barrière est maintenue par différents récepteurs endothéliaux dont Tie-2, Notch et Robo. Ceux-ci sont impliqués dans la régulation de la phosphorylation des VE-cadhérine et permettent d’inhiber les effets du VEGF en inhibant la phosphorylation de VEGFR-2 par la protéine kinase SRC (Cf. figure 35).

La diminution de la phosphorylation de VEGFR-2 s’accompagne d’une inhibition de l’activation de la voie des MAP kinases conduisant à une diminution de la prolifération cellulaire et d’une activation de la voie des PI3K par le VEGFR-2 conduisant à la survie. Les signaux anti-apoptotiques restent actifs et explique en partie l’inhibition de contact observée quand les cadhérines sont engagées dans des jonctions.

III.3.b.

Cette étape permet d’optimiser le réseau vasculaire en régulant le nombre de branchement par expansion ou élagage afin de le rendre fonctionnel et pouvoir répondre à la demande en nutriment et en gaz du tissu sous-jacent.

Les différentes isoformes du VEGF jouent un rôle dans le diamètre des vaisseaux : VEGF121 et VEGF165 augmentent le diamètre de la lumière alors que le VEGF189 conduit à des vaisseaux plus petits.

La régression de branches en trop (appelé pruning) est régulée par des forces hémodynamiques et des interactions entre les CE, péricytes et l’environnement tissulaire (42, 104, 109). Elle implique le désassemblage des jonctions, la rétractation et dans une certaine mesure l’apoptose des cellules (110-111).

La différentiation artério-veineuse implique différentes voies de signalisation dont celles de Notch, de VEGFR-2 et d’EphrinB2/EphB4. Cette étape permet d’équilibrer le nombre et l’assemblage correct des CE artérielles et veineuses dans les structures vasculaires distinctes ayant un diamètre adéquat (112). Comme pour la sélection des cellules « tip », le phénotype artériel est acquis par la signalisation de Notch (EphrinB2) alors que le phénotype veineux semble pris par défaut (90).

La fusion des cellules « tip » permet d’obtenir une lumière continue dans les nouveaux vaisseaux, le flux est ainsi établi (113). L’oxygénation des tissus régule négativement la production de VEGF permettant le retour des cellules à l’état de quiescence (90). Ce phénotype est assimilé à celui des cellules « phalanx», état pour lequel les cellules sentent et régulent la perfusion tissulaire (Mazzone et al 2009). L’angiogenèse physiologique s’arrête donc ainsi.