Physiologie de la paroi vasculaire

1. Physiologie de la paroi vasculaire G Lefthériotis DCEM1

2. Plan • Rappels • Endothélium • structure • physiologie • Muscle Lisse Vasculaire • structure • physiologie • Vasomotricité • Généralités • Ischémie reperfusion • Conclusions

3. Organisation fonctionnelle Transducteur Endothélium Interface sang/paroi vasculaire Effecteur Cell Musculaire lisse Régulation des débits/résistances ModulationLocale Contrôle Loco-Régional Système nerveux autonome Sympathique

4. Endothélium vasculaire : bref historique • Jusqu'en 1960 : barrière cellulaire inerte et non thrombogène • 1966 "l'endothélium est plus qu'une couche de cellophane ..." • 1973 : 1ère culture de cellules endothéliales • 1976 : Mise en évidence de la synthèse des prostacyclines • 1980 : Furchgott et Zawadski : mise en évidence de l'EDRF • 1987 : EDRF = NO • 1988 : Mise en évidence de l'endothéline (Yanagisawa) • 1998 : NO = prix Nobel de médecine

5. L'endothélium en quelques chiffres • 1% de la masse corporelle totale (2,5 Kg) • Artères : 28 m², Microcirculation = 280 m² • Activités sécrétoires, transferts cellulaires, échanges liquidiens, régulation de la vasomotricité

6. Structure de la cellule endothéliale Filaments actine jonctionnels Réseau cortical Fibres Stress occludine glycocalix Mbrne Basale 1intégrines Plaques d'attachement VE Cadhérine Caténine

7. Structure des jonctions Eau, AA, vitamines,... Lymphocytes Macromolécules Gap junction connexon Zona occludens occludine VE Cadherine Zona adherens PECAM

8. Structure de l'endothélium • Glycocalyx • surface luminale • couche chargée négativement • Pr- et sucres(héparane sulfate) • filtre pour les protéines du plasma •  glucose • albumine • Caveolae et vésicules de transport • Membrane Basale • filtre sélectif

9. Strech Activated Channel Hypoxie glycémie Agonistes: Thrombine Bradykinine Ach, SP,... ROC K+ K+ Ca++ KCa KATP G K+ IP3 Ca++ Ca++ RE Facteurs relaxants Vers Cellule musculaire lisse

10. Structures des Cellules Musculaires Lisses Innervation sympathique Filament intermédiaire cavéole Mito Actine/myosine RE Gap junction Corps dense

11. Agonistes 1 Vasopressine Angio II Peptide Atrial Natriurétique NO Ganylate-cyclase  Ca++  Phospholipase C Voie du GMP cyclique Voie du Phospho-Inositol Ca-Calmoduline Kinase Phosphorylation Chaine légère Myosine contraction Voie de régulation de la contraction de CML

12. Canaux ioniques du muscle lisse • Canaux Potassiques • ATP Dependant (KATP) : (ATP): Anoxie, glycémie • Calcium Activated (Kca) : feedBack - sur VC • Canaux Calciques • Voltage Operated (VOCs) : réponse myogénique • Receptor Operated (ROCs) : Nora, AII, ADH, 5HT • Canaux Chlore (Cl-Ca) • Non selectifs/Strech sensitifs

13. Contraction du muscle lisse vasculaire • Phosphorylation préalable de la myosine • Ca intracellulaire >>> Ca extracellulaire • Contraction prolongée (>>> µ squelettique) • Economie énergétique +++ • Potentiels post synaptiques excitatoire peuvent activer la cellule (sympathique) • Potentiel d’action non indispensable • Régulation +++ par le Ca cytosolique

14. Potentiel Synaptique excitateur Electro mécanique Pharmaco mécanique Cl- Ca++ Ca++ N Adr ROC VOC  G Cl- IP3 Ca++ Ca++ RE Ca - calmoduline Contraction Modalités de la contraction de la CML

15. Vasomotricité : Généralités • Contrôle Régional/Central • cf cours régulation PA • Contrôle local • Généralités • tonus basal • facteurs endothéliaux • relaxant du muscle lisse • contractant du muscle lisse • Facteurs neurohumoraux • CGRP, VIP, SP, NK, • Inflammation et douleur

16. Contrôle vasomotricité : Généralités Régional endocrine Sympathique VC (Nerfs VD) capillaires artérioles veinules perméabilité Métabolique Fact Endoth Pression température Réponse myogénique Local

17. Régulation : Généralités • Tonus Basal • artères +++ • détermine l'amplitude de vasodilatation • Influencé par • température (peau) et pression • Réponse myogénique (Bayliss 1902) • canaux sensibles à l'étirement • facteurs endothéliaux • Métabolites • Neuromédiateurs, facteurs humoraux • Vasomotion

18. Régulation : Généralités Tonus basal Facteurs Vasoconstricteurs Facteurs Vasodilatateurs Pression Température Fact. Relaxants métabolites Pression Température Fact. Contractants métabolites

19. Contrôle local de la vasomotricité • Vasorelaxants • facteurs endothéliaux (autacoïdes ou EDRF) • Synthétisés, libérés et actifs localement • Monoxyde d'Azote • Facteur Hyperpolarisant (EDHF) ? • Prostacyclines (PGI2) (iloprost) • histamine, BradyK, 5-HT, TX2, Leucotriènes, PAF • Métabolites • Cerveau, muscle • Hypoxie, H+ (CO2), Adénosine, K+, Phosphates • Hyperémie métabolique

20. NO • Cisaillement • 5HT, Ach, Brad • Hist, AII • Endotoxines • Local, permanente • VD débit dépendante • Rôle dans érection • Inflammation • Choc Endotoxinique • Antiaggreg (plaquettes) • Nitroglycérine viagra

21. Contrôle local de la vasomotricité • Vasoconstricteurs: • Facteur endothéliaux • Endothéline • ET1 (recept ETAetETB) • Action longue 2-3 h • rôle physio faible • Prostaglandines (ecosanoïdes) • PGF, TX2. • Inflammation +++ (COX1 et 2) • 5-HT • leukotriènes • Métabolites • Hyperoxie, Hypocapnie

22. ISCHEMIE-REPERFUSION • Ischémie-Reperfusion • Après une ischémie longue • absence de reflux ("no-reflow") • Dommages cellulaires • ischémie 3h + reperfusion 1h >> ischémie 4h • O2 ? • Leucocytes • adhésion • toxiques • radicaux libres oxygénés (superoxydes : O2-., Hydroxyle : OH.): xanthine oxydase • surcharge cytosolique Ca++

23. INFLAMMATION/NOCICEPTION Neurone sensoriel mastocystes antidromique SNC CGRP SP, NK Réflexe d’Axone Hist Vasodilatation Extravasation

24. CONCLUSIONS • Unité fonctionnelle complexe • Rôle +++ de l'endothélium • Perméabilité capillaire • Résistances/redistribution • Actions enzymatiques plasmatiques (ECT) • Hémostase: Willbrand, Héparane Sulfates,… • Antibactérien (NO,...) • Angiogénèse (VGEF, TNF,...) • Athérogénèse