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Physiopathologie de l'athérosclérose - Mécanismes et prévention de l'athérothrombose.

Auteur : Dr. Jérôme LÉONI, sous la direction du Professeur Edwige DAUBROSSE.

Université de Franche-Comté - UFR de Pharmacie - Besançon - France.

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PARTIE 1 - L'athérosclérose :

CHAPITRE 3 - Anatomopathologie de la plaque d'athérosclérose :

3.1  Introduction :

D'après les plus récentes descriptions anatomopathologiques, la plaque d'athérosclérose apparaît comme une lente métamorphose de l'intima artérielle [26].

H.C. STARY [101] a proposé en 1994 une séquence des différentes étapes de la génèse de la plaque, en divisant cette évolution en huit stades (Fig. 3.1)  :

  • Un épaississement fibromusculaire de l'intima, présent dès la vie foetale, se charge durant l'enfance et l'adolescence, de cellules spumeuses (stade I)

  • pour devenir une strie graisseuse (stade II) ;

  • chez le jeune adulte, le stade III (pré-athérome) précède

  • la plaque << simple >> fibro-lipidique (stades IV et V).

  • Alors, des accidents de rupture avec thrombose et infiltration hémorragique peuvent survenir (plaque compliquée, stade VI).

  • Aux âges avancés de la vie s'observent les plaques lourdement calcifiées (stade VII)

  • ou presque exclusivement scléreuses (stade VIII), qui peuvent être considérées  :

    • pour une part  : comme des évolutions terminales de la plaque,

    • ou comme des formes avancées qui n'ont probablement pas totalement perdu la capacité de se compliquer de nouveau (retour au stade VI).

  • Le coeur du problème médical est représenté par les va-et-vient entre les stades V et VI, ou cycles évolutifs de la plaque. Ceux-ci peuvent occasionner des accidents aigus thrombotiques et contribuer en grande part à la progression de la plaque (par incorporation de matériel hématique) [26].




Figure 3.1 : Génèse de la plaque athéroscléreuse, séquence proposée par H.C. STARY [26, 101]).


3.2  Lésions pré-athéroscléreuses :

3.2.1  Coussinet intimal (Stade I) : Dès les premières années de la vie, des macrophages s'accumulent au niveau sous-endothélial. Certains de ces macrophages se transforment en cellules spumeuses en se chargeant de vésicules lipidiques [111]. On sait aussi que - outre cette infiltration macrophagique - il existe à ce stade, un début de prolifération des cellules musculaires lisses, ainsi qu'une activité agrégante plaquettaire normale, sans qu'il y ait de conséquences sur la morphologie de la lumière vasculaire [49].

Pourtant, macrophages, cellules musculaires lisses et plaquettes deviendront les principaux acteurs du développement de l'athérosclérose. L'ensemble de leurs activités (accumulation, prolifération et agrégation) conduiront à un épaississement de la paroi. Cet épaississement, diffus, sera le terrain sur lequel se développera l'athérosclérose, sans que cette évolution vers l'athérosclérose soit obligatoire.

Une transformation en plaque athéroscléreuse sera la conséquence de l'exposition de la paroi vasculaire à différents facteurs de risques venant perturber l'équilibre entre  :

  • les agressions de l'endothélium

  • et les mécanismes de régénération de ce même endothélium.

Les capacités de régénération de cet endothélium sont ainsi progressivement diminuées.

3.2.2  Stries lipidiques (Stade II) :

Les stries lipidiques sont des lésions précoces et fréquentes  : on peut les rencontrer dès l'enfance. Elles apparaissent comme des surélévations linéaires, parallèles et de couleur jaune beurre qui font légèrement saillie dans la lumière artérielle (Fig. 3.2). Elles sont constituées de l'accumulation de cellules spumeuses et de cellules musculaires lisses. Ces stries pourraient régresser ou évoluer vers la formation de la plaque fibreuse [49].


Figure 3.2 : Strie lipidique (graisseuse) apparaissant sous l'endothélium artériel (Iconographie  : Annie DOCKIER, [55]).


3.3  Plaque d'athérosclérose simple non compliquée (Stades IV et V) : La plaque athéroscléreuse mûre, simple, non compliquée, est une élévation régulière de couleur blanche ou jaune clair, qui fait saillie dans la lumière artérielle. Elle est recouverte d'un couche endothéliale saine (Fig. 3.3). Sa taille est variable, de 3 à 15 mm. On rencontre quelquefois des amas de plus grande taille constitués de la réunion de plusieurs plaques voisines.


Figure 3.3 : Plaque fibreuse (Iconographie  : Annie DOCKIER, [55]).



Figure 3.4 : Plaque athéroscléreuse (illustration d'après J. EMMERICH 29).

En coupe (Fig. 3.4), on observe un épaississement focal (qui n'occupe qu'un secteur de la circonférence) de l'intima constitué d'un centre graisseux (ou centre athéromateux ou athérome) entouré d'une armature fibreuse périphérique (ou sclérose) qui donne sa rigidité à la lésion. Ces deux entités sont toujours présentes, mais en proportions très variables ; en volume, la partie fibreuse prédomine cependant largement sur l'athérome (dans des proportions de 9 à 1). La sclérose est souvent dense et calcifiée [29].

Tissu fibreux :   
Le tissu fibreux qui entoure le centre athéromateux a une structure stratifiée. En surface, il recouvre le centre athéromateux pour former une chape fibreuse (ou chape scléreuse). En profondeur, il sépare le centre athéromateux de la media.
Le tissu fibreux est constitué de collagène, de mucopolysaccharides, d'élastine, de fibrine et de cellules musculaires lisses clairsemées ; on peut aussi y trouver des granulomes inflammatoires. La formation de ce tissu fibreux est assurée exclusivement par les cellules musculaires lisses, en l'absence de fibroblastes.

Centre athéromateux :   
Le centre athéromateux est formé essentiellement de lipides libérés après dégénérescence des cellules spumeuses (cellules dérivées de macrophages et de cellules musculaires, chargées de vésicules lipidiques [49]). Ces lipides sont  :

  • des esters de cholestérol (50 %),

  • du cholestérol (25 %) et

  • des phospholipides (25 %).

La formation de cette plaque athéroscléreuse entraîne d'autres modifications de la paroi artérielle environnante. L'irrigation de la paroi est accrue par la formation de néo-vaisseaux provenant de ramifications des vasa vasorum de l'adventice. L'organisation structurelle générale de la paroi est également perturbée  : le développement de la plaque entraîne un dédoublement et une fragmentation de la limitante élastique interne ; la media s'amincit. Dans l'adventice, on retrouve des infiltrats lymphocytaires et des granulomes [29].


3.4  Plaque d'athérosclérose compliquée (Stade VI) :

Le processus de formation de la plaque d'athérosclérose peut se poursuivre et s'étendre longitudinalement puis sur toute la circonférence du vaisseau. Cette évolution se fait lentement, de façon irrégulière et reste longtemps asymptômatique.

L'épaississement de la plaque est lié à des phénomènes qui ont lieu soit dans la plaque elle-même, soit à sa surface  : ulcérations, hémorragies, thromboses et calcifications.


3.4.1  Ulcérations : L'ulcération des plaques fibreuses est habituellement  :

  • centrale sur les plaques non calcifiées et

  • périphérique sur les plaques calcifiées.

La rupture de l'endothélium met au contact du sang circulant, le contenu de la plaque qui contient des substances pro-coagulantes [49]. Les plaquettes sont mobilisées vers le sous-endothélium et libèrent des substances vasoconstrictrices. L'ensemble forme un point d'appel à la thrombose [111].

L'ulcération peut aussi être la source d'embolies par libération de matériel athéromateux ou de cristaux de cholestérol dans la circulation [111].


3.4.2  Hémorragies : Les hémorragies peuvent être de deux origines. Elles peuvent être dues  :

  • soit à la rupture des vasa vasorum de la paroi artérielle,

  • soit - plus probablement - à la pénétration de sang venant de la lumière artérielle à travers une ulcération.

Ces hémorragies entraînent une augmentation brutale de volume de la plaque (par des phénomènes de thrombose), rétrécissant ainsi la lumière artérielle. Au niveau de l'aorte, une telle hémorragie peut aussi se propager selon un plan de clivage longitudinal (à la jonction des tiers moyen et externe de la media) et réaliser une dissection aortique [111].


3.4.3  Thromboses : Le phénomène de thrombose a des conséquences différentes selon le type de plaque. On différencie  :

  • les plaques fibreuses stables qui évoluent très progressivement

  • les plaques fibreuses instables, "molles", comportant un core (noyau) lipidique important et qui présente un risque évolutif aigu.

En effet, la rupture de la chape fibreuse peut entraîner une simple fissuration ou une ulcération avec  :

  • soit un hématome local intra-plaque qui entraîne une augmentation rapide de la taille de la plaque [49] par incorporation du thrombus (Fig. 3.5) [29]  : cette séquence se répète de façon cyclique (va-et-vient entre les stades V et VI) ;

  • soit la formation d'un néothrombus qui va obstruer brusquement la lumière artérielle résiduelle [49], et par exemple conduire à la survenue d'un infarctus du myocarde (Fig. 3.6).

  • Le thrombus formé peut aussi se détacher de la paroi et migrer dans la circulation, provoquant ainsi une embolie artérielle dans le territoire en aval [111].


Figure 3.5 : Ulcération de la plaque d'athérosclérose entraînant la formation d'un thrombus
et l'incorporation de ce thrombus dans la plaque [29].



Figure 3.6 : Athérosclérose et thrombose coronaire  : coupe transversale d'une artère irriguant une zone de muscle cardiaque nécrosé après infarctus. La lumière (L) a été fortement réduite par un épaississement de l'intima (I) par de l'athérome. La media (M) et l'adventice (A) sont normales. L'épaississement et l'irrégularité de l'intima ont conduit à la formation d'un thrombus (T) qui a accentué la réduction de la lumière et du débit sanguin [108].


3.4.4  Calcifications : À tous ces processus s'ajoutent des phénomènes de calcifications qui durcissent la plaque [49] et aboutissent à la formation de plaques fibrocalcaires (stades VII et VIII) [26, 101].


3.5  Localisation sur l'arbre artériel : Les territoires les plus touchés par les lésions d'athérosclérose sont, par ordre de fréquence [111]  :

  1. l'aorte abdominale ;

  2. les artères coronaires, en particulier les segments proximaux ;

  3. les artères des membres inférieurs, iliaques, fémorales, poplitées et tibiales ;

  4. les artères carotides, sous-clavières et vertébrales.


3.6  Conséquences cliniques :

Les manifestations cliniques de l'athérome sont surtout [49]  :

  • des cardiopathies ischémiques dues à l'athérosclérose des artères coronaires ;

  • des accidents vasculaires cérébraux dus à l'athérosclérose des artères à visée encéphalique ;

  • des artérites dues à l'athérosclérose des artères des membres inférieurs.

Mais en fait, l'athérosclérose peut toucher toutes les artères et entraîner des manifestations ischémiques chroniques (par exemple, l'artérite mésentérique) ou aiguës (infarctus mésentérique).


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