5.11.4 Sténose coronarienne

La sténose coronarienne est le fait d'une plaque d'athérome à laquelle se surimpose parfois un spasme musculaire. L'athéromatose elle-même est une réponse inflammatoire chronique à un dysfonctionnement endothélial, caractérisé par un taux excessif de protéine C-réactive, et à des stimuli biochimiques comme le cholestérol LDL (Low-density lipoprotins), la fumée ou le diabète. La dysfonction endothéliale est liée à une prédisposition génétique et au stress de paroi (hypertension artérielle). Elle aboutit à l'infiltration, d’abord discrète puis massive, de la paroi vasculaire par des cellules musculaires lisses et par des macrophages remplis de cholestérol à basse densité (foam cells). Il se forme une capsule fibreuse plus ou moins résistante à la rupture, qui isole la lésion du flux sanguin. La dysfonction de l’endothélium s’accompagne d’une perte de sa fonction anticoagulante et vasodilatatrice, et d’une augmentation des déclencheurs de l'adhésivité locale des plaquettes (voir Chapitre 08 Voie cellulaire) [6]. 

 

 

Classiquement, la maladie coronarienne est divisée en deux catégories, angor stable et syndrome aigu, qui sont liées à l’existence de deux types de plaque athéromateuse (Figure 5.137) [16,17,28,30]. 

 

 

Figure 5.137 : Evolutions possibles d'une plaque athéromateuse à partir d'un noyau lipidique encapsulé par du tissu fibreux (fibro-athérome). La lésion stable est riche en zones calcifiées, en fibre musculaire lisse et en collagène; elle est recouverte d'une capsule fibreuse résistante. La lésion instable a perdu ses fibres conjonctives et musculaires lisses; elle est remplie de matériel lipidique et de macrophages, sa fine capsule fibreuse est très inflammatoire. Sa rupture est potentialisée par les forces de cisaillement et le syndrome inflammatoire. La rupture de la plaque met le matériel lipidique et les éléments cellulaires en contact avec les facteurs de coagulation et les thrombocytes circulants. Un thrombus se forme. L'évolution peut se faire vers l'occlusion totale du vaisseau et l'infarctus, ou vers une fibrinolyse spontanée et une cicatrisation. Le thrombus peut secondairement se recanaliser. L'étendue de l'infarctus dépend du territoire perfusé par le vaisseau occlus, de son degré de collatéralisation, de la demande en O₂ du myocarde au moment de l'accident évolutif, et des facteurs induisant la fibrinolyse et la recanalisation; l'état d'hypercoagulabilité périopératoire agrave évidemment la situation.

 

La fragile capsule fibreuse d’une plaque instable est tissée de collagène synthétisé par les cellules musculaires lisses. Les macrophages, stimulés par les cellules T activées lors d’une réaction inflammatoire, sécrètent des protéinases qui dégradent ce collagène. La rupture subséquente de la capsule met à nu le matériel lipidique et les macrophages, qui entrent alors en contact avec le sang. La violente réaction inflammatoire qui accompagne un infarctus ou une opération chirurgicale déstabilise les plaques sur tout l’arbre coronarien, ce qui explique la fréquence des syndromes coronariens aigus survenant à la suite de ces évènements et le rôle protecteur d’une revascularisation précoce [14]. Lorsque la capsule est fissurée, le facteur tissulaire (FT) présent sur les macrophages et les cellules musculaires lisses entre en contact avec le facteur VII circulant et déclenche la formation de thrombine (voir Figure 8.3). D’autre part, le facteur von Willebrand, lui aussi mis à nu par la rupture, immobilise et active les plaquettes en circulation (voir Figure 8.5) [29]. L'adhésivité de ces dernières est stimulée et conduit à une thrombose locale; celle-ci peut être spontanément lysée, emboliser en périphérie, se recanaliser, ou occlure totalement le vaisseau. Le résultat est un syndrome coronarien aigu ou un infarctus. Les plaquettes stimulées induisent la libération de substances puissamment vasoconstrictrices (thromboxane A₂, sérotonine, endothéline). 

 

Cette description a été affinée ces dernières années avec l'étude plus approfondie du rôle des plaques instables dans les syndromes coronariens aigus [2]. En effet, il s'est avéré que la plupart des plaques à fine capsule restent stables et que seuls 5% d'entre elles causent un SCA dans les 3 ans; par ailleurs, 60% des SCA survenus ultérieurement ont été déclenchés par des lésions différentes de celles incriminées au départ (culprit-lesion) [45]. D'autre part, près de la moitié des SCA ne s'accompagne pas de réaction inflammatoire systémique (CRP normale) [12]. De plus, 20% des SCA surviennent en l'absence de thrombose coronarienne [36]. On distingue donc maintenant cinq situations différentes pouvant toutes conduire à un syndrome coronarien aigu (SCA) (Figure 5.138) [12,24].

 

 

Figure 5.138: Mécanismes étiologiques du syndrome coronarien aigu. On en distingue 4 types: rupture de plaque instable avec réaction inflammatoire majeure et infiltration de monocytes (en violet), rupture de plaque instable sans inflammation, simple érosion de l'endothélium avec thrombus blanc riche en plaquettes et en leucocytes (en bleu), et vasospasme sans thrombus affectant les vaisseaux épicardique et/ou la microcirculation [12].

 

La pathologie coronarienne se révèle très systémique et très changeante en l'espace de quelques mois. Dans un suivi d'une année par ultrasons intracoronariens, 75% des plaques instables se sont recouvertes d'une capsule épaisse et ont perdu leur caractère d'instabilité, et le 25% restant n'a occasionné aucun SCA pendant la période d'observation [27]. Les lésions cicatricielles sont ré-endothélialisées, épaissies, et contiennent de multiples couches de tissu nécrotique et de tissu fibreux avec plus ou moins de calcifications [38]. La rupture de plaque est fréquente en-dehors de la zone incriminée dans un SCA, mais elle est le plus souvent silencieuse. Pour se déclencher, l'occlusion vasculaire réclame en plus un état thrombotique et hypercoagulatoire qui est influencé par de nombreux phénomènes. Le risque coronarien est donc largement multifactoriel et dépend davantage de l'étendue de la maladie athéromateuse que des lésions individuelles; il est plus directement lié à l'importance de l'artériosclérose, au status inflammatoire et à l'état pré-thrombotique qu'au degré de sténose ou d'instabilité des lésions détectées [2]. 

 

Ces types de plaques conduisent schématiquement à trois modalités de pathologies ischémiques [20,29,31].

 

Alors qu’elle est la cause de plus des deux tiers des syndromes coronariens aigus en clinique, la rupture de plaque instable n’est à l’origine que de la petite moitié des infarctus postopératoires, où l’ischémie par déséquilibre DO₂/VO₂ est plus fréquente [28]. Les infarctus périopératoires présentent moins souvent un thrombus intracoronarien que les infarctus rencontrés en cardiologie (13% versus 67% des cas) [44]. Ceci traduit l'implication plus fréquente d'une altération du rapport DO₂/VO₂ dans la genèse des premiers que dans celle des seconds, comme le prouve le fait qu'une hypotension peropératoire (baisse de la PA de ≥ 40% par rapport à la valeur pré-induction pendant ≥ 30 minutes) double le risque de lésion myocardique [48]. Le sort lié à un thrombus dépend de la durée et du degré d’occlusion de la coronaire. Dans un vaisseau terminal, une interruption du flux de plus de 20 minutes entraîne la nécrose des tissus. La balance entre thrombolyse et facteurs procoagulants, la réaction inflammatoire systémique, les conditions de flux, la géométrie de la lésion, l’éventuelle collatéralisation, et le degré de vasodilatation / vasoconstriction locale décident du destin du myocarde distal à la lésion.

 

 

La vulnérabilité d’un patient à un accident cardiovasculaire aigu (ischémie, infarctus ou mort subite) est basée sur quatre phénomènes : l’importance de la sténose coronarienne (sténose critique), le degré d’instabilité des plaques athéromateuses, la susceptibilité du myocarde et les facteurs déséquilibrants humoraux [34,35]. 

 

Dans la période postopératoire, la collusion du stress, des variations hémodynamiques, de la forte demande en O₂, de la thrombogénécité augmentée et du syndrome inflammatoire chirurgical sont un cocktail particulièrement explosif pour des plaques instables. C’est la raison pour laquelle la protection myocardique (β-bloqueur, antiplaquettaires, statines) doit être maximale chez les patients à risque.

 

 

 

 

 

Une sténose devient hémodynamiquement significative au-delà de 70% de rétrécissement. En aval d'une sténose, le lit vasculaire est dilaté pour maintenir le flux maximal. Une sténose est dite critique lorsqu'elle induit la dilatation maximale possible dans le réseau distal; toute réduction supplémentaire du diamètre entraîne une baisse du flux. Lorsque la réserve coronarienne est atteinte (sténose de > 85%), l'autorégulation est perdue et le flux devient dépendant de la pression (voir Figure 5.132 et Figure 5.133). Lorsque l'endothélium est lésé par l'athéromatose, l'hypercholestérolémie, le diabète ou l'hypertension, la réserve coronarienne est perdue parce que l'autorégulation ne fonctionne plus normalement et la réponse à une stimulation sympathique devient exagérée [33].

 

Au niveau d'une sténose, un fluide transforme une partie de son énergie potentielle en énergie cinétique. Il y a accélération mais perte de charge: la pression post-sténotique est plus basse que la pression pré-sténotique. La chute de pression est directement proportionnelle à la longueur de la sténose, mais varie inversément à la puissance 4 par rapport au diamètre de la lumière (loi de Poiseuille). La relation entre le flux à travers une sténose et le gradient de pression engendré n'est pas linéaire, mais croît exponentiellement (Figure 5.139) [26]. La résistance et la baisse de flux ne deviennent significatives qu'à partir de 70% de rétrécissement; en dessous de 50%, les variations sont négligeables. Lorsqu'une sténose augmente de 80 à 90%, la résistance augmente trois fois. Les sténoses modérées n'ont donc pas d'effet significatif sur le flux. Le gradient de pression varie avec le carré de la vitesse du flux (loi de Bernoulli); l'effet d'une sténose augmente donc exponentiellement avec le débit sanguin; il est plus marqué à l'effort qu'au repos. Mais le flux ne dépend pas que du diamètre de la sténose. Il est encore tributaire de sa longueur, de sa géométrie, de son degré d'excentricité, et de facteurs rhéologiques du sang comme l'hématocrite ou le taux de protéines plasmatiques [22]. 

 

Figure 5.139 : Relation entre le flux et le gradient de pression à travers une sténose. Les courbes illustrent la relation pour différents degrés de rétrécissement dans un vaisseau de 3 mm de diamètre. En cartouche, la courbe démontre la variation de la résistance créée par la sténose en fonction du degré de rétrécissement de celle-ci. Les courbes sont exponentielles; les variations sont négligeables en-dessous de 50%, faibles jusqu'à 70%, et ne deviennent significatives qu'à 75% et au-delà. En effet, la résistance au fluide dans un tube est fonction de la quatrième puissance de son rayon (loi de Poiseuille) [26].

 

La fraction de réserve de flux est le rapport entre le flux dans une artère sténotique et le flux dans la même artère en vasodilatation maximale. Sa valeur normale est > 1 ; plus la sténose est serrée, plus le rapport diminue. Un rapport de 0.75 signifie que le vaisseau sténosé ne fournit que le 75% du flux en périphérie. C’est un index spécifique des sténoses épicardiques. En coronarographie, il est beaucoup plus facile de mesurer la pression que le flux, raison pour laquelle on utilise le rapport entre la pression aortique et la pression moyenne distale à la lésion (mesurée par le cathéter intracoronarien) : Pdist/Pao [25]. Pour minimiser l’effet de la résistance artériolaire périphérique, on produit une hyperémie maximale par administration de vasodilatateur (adénosine, papavérine) et l’on enregistre la mesure au nadir de la Pdist [47]. Un index < 0.8 est bien corrélé à la positivité des tests d’effort ; cette valeur est considérée comme un critère d’ischémie active et une indication à la revascularisation [3].

 

Une sténose peut être dynamique: le vasospasme épicardique (angor de Prinzmetal) est l'exemple typique de l'ischémie induite par une vasoconstriction active; il se traduit par une ischémie transmurale avec élévation du segment ST [40]. D'autre part, une sténose athéromateuse est rarement circulaire, et comporte une partie musculaire résiduelle qui peut se spasmer suffisamment pour rendre la sténose critique et occasionner une ischémie en aval. Ce spasme est dû à la libération locale de substances vasoconstrictrices par les plaquettes adhérant à la sténose (sérotonine, thrombexane A₂), et par le déséquilibre de l'endothélium lésé qui présente une prédominance d'effets vasoconstricteurs (endothéline, angiotensine II) [49]. La fumée du tabac favorise ce déséquilibre, donc le spasme coronarien [46].

 

 

L’effet clinique d’une sténose coronarienne dépend de plusieurs phénomènes.

 

 

 

© CHASSOT PG  Août 2010, dernière mise à jour Novembre 2018

 

Références