Anatomopathologie, classification et complications de l’Athérosclérose

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En 1958, l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé) a statué sur une définition de l’athérosclérose comme étant: une association variable de remaniements de l’intima des artères (en tant que distinctes des artérioles) consistant en une accumulation focale de lipides, de glucides complexes, de sang et de produits sanguins, de tissu fibreux et de dépôts de calcium, le tout accompagné de modifications de la média”. Cette définition est cependant uniquement histologique, elle ne prend pas en compte l’importance de l’inflammation. Actuellement, on considère que l’athérosclérose est plutôt un processus inflammatoire chronique de la paroi artérielle en réponse à des agressions mécaniques, biochimiques et/ou infectieuses. L’inflammation conduit à des remaniements tissulaires au niveau de la paroi artérielle créant une dysfonction endothéliale qui favorise l’accumulation de lipides, responsable du développement des plaques d’athérome.

L’athérosclérose touche les artères de gros et moyen calibre et est caractérisée par l’apparition de plaques d’athérome. L’athérome correspond à un remaniement réversible de l’intima des artères de gros et moyen calibre (aorte et ses branches, artères coronaires, artères cérébrales, artères des membres inférieurs) par accumulation segmentaire de lipides, glucides complexes, sang et produits sanguins, tissus adipeux, dépôts calcaires et autres minéraux. Il est entre autres responsable de la maladie coronarienne. Les veines ne développent pas d’athérome car elles ne sont pas soumises à la même pression hémodynamique, sauf si elles sont déplacées chirurgicalement pour servir d’artères, comme lors d’un pontage aorto-coronarien.

I. Rappels Anatomiques de la paroi artérielle saine

La paroi artérielle est composée de trois tuniques concentriques morphologiquement distinctes. A partir de la lumière du vaisseau, on distingue l’intima, la media, puis l’adventice. Chaque tunique a une fonction propre dépendante de sa composition cellulaire et moléculaire ainsi que de son organisation.

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1. L’intima est une tunique fine dans la paroi artérielle saine, à peine visible en microscopie optique, et constituée successivement de l’endothélium, de la couche sous-endothéliale et de la limitante élastique interne. L’endothélium correspond à la surface luminale de la paroi, en contact direct avec le sang circulant. Il est formé d’une monocouche continue de la cellule endothéliale aplatie et jointive reposant sur une membrane basale. La couche sous- endothéliale de l’intima est formée de tissu conjonctif composé de fibres de collagène, de quelques fibres élastiques, de cellules musculaires lisses (CML) produisant les macromolécules de la matrice extracellulaire (MEC), et de nombreuses cellules du système immunitaire. La limitante élastique interne est composée d’une lame de fibres élastiques constituées d’élastine. Elle sépare l’intima de la media.

2. La media est la tunique la plus épaisse dans la paroi artérielle saine. Sa composition détermine les propriétés mécaniques des artères. Elle est essentiellement composée de CML, empilées de façon concentrique en couches perpendiculaires au flux sanguin, formant des unités lamellaires. Chaque unité lamellaire est constituée de CML entourées d’une MEC composée de protéines fibreuses et élastiques (collagène et élastine), et de protéoglycannes de la substance fondamentale. Une lame d’élastine, la limitante élastique externe, sépare la media de l’adventice. Cette limitante n’est retrouvée qu’au niveau des vaisseaux de gros calibre.

3. L’adventice est la tunique la plus externe de la paroi artérielle, partant de la lumière. Son épaisseur est extrêmement variable selon des territoires artériels. L’adventice est constitué d’un tissu conjonctif peu organisé, riche en collagènes fibrillaires et en fibres élastiques, et contenant des fibroblastes. Les éléments caractéristiques de l’adventice sont les nerfs et les micro-vaisseaux appelés vasa vasorum. Les vasa vasorum assurent, avec le sang circulant dans la lumière de l’artère, la nutrition de la paroi. Dans une artère saine, les vasa vasorum n’irriguent que l’adventice elle-même et la partie externe de la media. Quant aux fibres nerveuses vasomotrices de l’adventice, elles participent au contrôle du calibre vasculaire essentiellement dans les artères de petit calibre.

II. Description anatomo-pathologique

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L’avancée des lésions est progressive et les étapes sont très imbriquées les unes avec les autres. Cependant, il a semblé important de définir des stades lésionnels afin de mesurer l’avancement des lésions. C’est pourquoi l’American Heart Association a défini six types lésionnels successifs fondés sur les travaux de STARY en 1995. Cette classification (Classification de Stary) reprend la chronologie de formation de la lésion vasculaire initiale: l’accumulation de lipides dans l’espace sous-endothélial, l’infiltration lympho-monocytaire de la paroi, la formation des cellules spumeuses et du cœur lipidique, la constitution d’une chape fibreuse et sa calcification, et enfin les événements compliquant la plaque athéroscléreuse (rupture de la chape, hémorragies intra- et extra-plaque, etc.). Elle compte donc:

1. Les lésions initiales : Il est important de noter qu’au cours de ces trois premiers types de lésions, aucune manifestation clinique n’est associée.

TYPE I : formation de cellules spumeuses –  Ces lésions sont plus fréquemment trouvées chez le sujet jeune. Elle est caractérisée par la présence de quelques cellules spumeuses, isolées dans l’intima des artères de gros et moyen calibre. Ces cellules sont des macrophages transformés ayant accumulé dans leur cytoplasme des LDL oxydées. A ce stade-là, les lésions ne sont visibles qu’au microscope et détectables uniquement par immunohistochimie avec des anticorps anti-macrophages.

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TYPE II : accumulation de cellules spumeuses – Cette phase se déroule lors des dix premières années de la vie chez l’homme. La lésion de type II correspond à l’accumulation de nombreuses cellules spumeuses sous endothéliales dans l’intima des artères. Des cellules musculaires lisses vont alors aussi accumuler des lipides dans leur cytoplasme. Ces cellules s’organisent en petits amas dans la couche sous endothéliale de l’intima et forment les stries lipidiques. Elles sont disposées parallèlement au flux sanguin.

TYPE III : pré-athérome – Il s’agit d’une étape intermédiaire; elle se différencie du précédent par l’apparition sous la couche cellulaire spumeuse de lipides extracellulaires, mais en quantité insuffisante pour former un centre lipidique. Ce stade débute en général un peu plus tardivement, c’est-à-dire entre dix et vingt ans chez l’homme.

2. Les lésions tardives : Les trois types suivant se déroulent en général plus tardivement dans la vie de l’homme, globalement à partir de quarante ans et peuvent être associés à des manifestations cliniques.

TYPE IV : Le centre lipidique – Le type IV est caractérisé par une accumulation focale de lipides au niveau extracellulaire sous les cellules spumeuses de surface. Elle est essentiellement constituée par quelques macrophages et des cristaux de cholestérol formant un centre lipidique, ou centre athéromateux non entourée par un tissu fibrosé. Il s’agit de la première lésion qui peut être à l’origine d’un événement thrombotique.

TYPE V : fibroathérome – Il s’agit de la lésion caractéristique de l’athérosclérose : la plaque fibrolipidique. Elle est composée en son centre de cellules spumeuses, de lipides extracellulaires et de cellules géantes. Elle se différencie du type IV par la chape fibreuse qui l’entoure. Celle-ci est constituée de collagène de type I et III, de glycoprotéines et de glycosaminoglycanes, elle est riche d’une matrice extracellulaire et de cellules musculaires lisses. Elle forme une plage jaunâtre plus ou moins confluente et saillante. Les plaques formées peuvent fédérer en cas d’athérosclérose sévère.

L’endothélium artériel qui recouvre la lésion assure son intégrité donc responsable de l’absence de complication au niveau de la plaque. Les volumes relatifs du centre lipidique et de la chape fibreuse sont variables. Plus le centre est volumineux, plus la chape fibreuse est fine et plus la plaque sera vulnérable donc à risque. Ce type lésionnel peut être à l’origine d’une sténose importante de la lumière du vaisseau et l’intérêt clinique de celle-ci repose justement sur le degré de sténose. On peut noter trois sous types de ce type V: celle décrite ci-dessus (Va), une lésion partiellement calcifiée (Vb) et une lésion sans centre lipidique (Vc).

TYPE VI : plaques d’athérosclérose compliquée – Il résulte de la complication d’une plaque de type IV ou V. Le développement des plaques de type IV ou V en plaque VI est à la base de l’augmentation du taux de morbidité et la mortalité due à l’athérosclérose. L’évolution des plaques se produit par un phénomène hémorragique ou thrombotique intraplaque. Suite à cette complication, la cicatrisation de la lésion pourra être à l’origine d’une augmentation de la sténose par augmentation de volume. Une fois cicatrisée, la lésion redevient de type V et est alors plus stable. Les complications sont à l’origine de conséquence d’apparition brutale telle que l’infarctus du myocarde, l’angor instable ou la mort subite. Les plaques qui se compliquent ne sont pas forcément celles qui sont les plus sténosantes. Ainsi, il est difficile de les détecter par imagerie médicale.

III. Complications

L’athérosclérose est une maladie évolutive pouvant entraîner de nombreuses complications physiopathologiques.  Il existe trois types de complications qui sont à l’origine des trois sous-types au type VI:

– Le sous-type VIa correspond à une rupture de plaque caractérisée par une perte de substance à la surface de celle-ci à l’origine d’une ulcération. Elle peut être très superficielle comme très profonde, pouvant aller jusqu’à emporter une partie du centre lipidique. Le facteur de vulnérabilité de la plaque à la rupture est l’augmentation du volume et de la taille du cœur nécrotico-lipidique. La chape fibreuse isolant ce cœur lipidique présente alors deux morphologies distinctes: (1) Une chape fibreuse épaisse et un cœur lipidique réduit caractérisent les plaques stables dans lesquelles l’épaisseur de la couche de CML est suffisamment rigide pour préserver le cœur de lipides  et (2) Une chape fibreuse fine et un cœur lipidique étendu. C’est la situation la plus pathogène car cette chape n’est pas suffisamment rigide pour insuler le cœur nécrotique et une rupture de la plaque est possible.

Dans le cas d’une plaque vulnérable, la chape est pauvre en CML et riche en macrophages. Si la plaque se rompt, un phénomène de thrombose peut se produire, notamment par l’exposition du collagène qui active les plaquettes; on parle alors d’athérothrombose. Cependant, la rupture n’est pas la seule voie conduisant à la thrombose. Une érosion superficielle de la plaque (ulcération) est un facteur prédisposant à la thrombose. Le thrombus ainsi formé va obstruer la lumière du vaisseau pouvant alors entraîner des complications cardiovasculaires de type AIT, AVC ou encore infarctus du myocarde.

Enfin, un dernier phénomène se déroulant au sein d’une plaque vulnérable est la calcification vasculaire. De manière générale, elle a lieu au sein de la média et de l’intima des artères. La calcification intimale est caractérisée par des dépôts de lipides dans l’espace sous-intimal et par une accumulation de macrophages. A contrario, la calcification médiale peut avoir lieu indépendamment de l’athérosclérose. La calcification est due à une accumulation de cristaux d’apatite en association avec la MEC. Cette accumulation de calcium entraîne une rigidification de la plaque et une perte de mobilité favorisant la rupture de la plaque.

– Le sous-type VIb implique la formation d’une hémorragie à l’intérieur de la plaque qui est à l’origine d’une augmentation rapide de la taille de la plaque. En effet, il existe dans l’athérosclérose un risque d’extravasation des érythrocytes lors d’une angiogenèse imparfaite conduisant à une fragilité endothéliale. Cette conséquence, due à la densité grandissante en néocapillaires de l’adventice vers la plaque, favorise la diapédèse (infiltration) de cellules sanguines. L’endothélium de ces néovaisseaux fragiles peut se rompre et le sang se retrouve alors en contact avec le cœur nécrotico-lipidique ce qui cause l’hémorragie intraplaque. Cette hémorragie intraplaque est possible dans le cœur lipidique, entraînant ainsi une brutale augmentation du volume de la plaque, possiblement accompagnée d’une occlusion de l’artère ou d’embolies athéromateuses.

– Le sous-type VIc correspond à la complication majeure de l’athérosclérose, la thrombose. Elle se produit lorsqu’une plaque a perdu son endothélium. Cette thrombose peut provoquer une occlusion de vaisseau de moyen calibre ou être juste murale, c’est-à-dire que de la lumière persiste à côté du thrombus. Le thrombus se caractérise histologiquement par son aspect stratifié et de couleur noirâtre. Il évolue vers un tissu conjonctif qui adhère à la paroi où il se trouve. En définitive, les plaques d’athérosclérose vulnérables peuvent se rompre ou générer des thrombus dans la lumière des artères, entraînant des conséquences cliniques variables en fonction du territoire vasculaire touché.

Les médecins ont alors pour nécessité de classifier ces lésions afin de pouvoir prendre en charge de façon optimale les patients.

Références

  1. Agius, L. M. (2007). ”Complicated atheromatous plaque as integral atherogenesis.” J Clin Pathol 60(6): 589-592.
  2. Doherty, T. M., K. Asotra, L. A. Fitzpatrick, J. H. Qiao, D. J. Wilkin, R. C. Detrano, C. R. Dunstan, P. K. Shah and T. B. Rajavashisth (2003). ”Calcification in atherosclerosis: bone biology and chronic inflammation at the arterial crossroads”. Proc Natl Acad Sci U S A 100(20): 11201-11206.
  3. Farzaneh-Far, A., D. Proudfoot, C. Shanahan and P. L. Weissberg (2001). ‘‘Vascular and valvar calcification: recent advances”. Heart 85(1): 13-17.
  4. Gervois P, Balduyck M, Brousseau T. Maladies cardiovasculaires: marqueurs de l’athérosclérose, de la maladie coronarienne et de l’accident vasculaire cérébral. In: Biochimie Medicale: Marqueurs actuels et perspectives. Chantal Arpino. Paris; 2011. p. 165‐80. (Lavoisier; vol. 2éme)
  5. Libby, P. (2008). ”The molecular mechanisms of the thrombotic complications of atherosclerosis”. J Intern Med 263(5): 517-527.
  6. Michel, J. B., R. Virmani, E. Arbustini and G. Pasterkamp (2011). ”Intraplaque haemorrhages as the trigger of plaque vulnerability.” Eur Heart J 32(16): 1977-1985, 1985a, 1985b, 1985c.
  7. Stary HC, Chandler AB, Dinsmore RE, Fuster V, Glagov S, Insull W, Rosenfeld ME, Schwartz CJ, Wagner WD, Wissler RW. ”A definition of advanced types of atherosclerotic lesions and a histological classification of atherosclerosis. A report from the Committee on Vascular Lesions of the Council on Arteriosclerosis”, American Heart Association. Circulation. 1 sept 1995;92(5):1355‐74.
  8. Webb, N. R. (2008). ”Getting to the core of atherosclerosis.” Nat Med 14(10): 1015-1016.

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