Introduction de l’endothélium vasculaire
Les cellules endothéliales vasculaires sont une couche de monocytes entre la circulation sanguine et le tissu de la paroi vasculaire. Ils peuvent sécréter une série de NO, PGI2, ET-1 et d’autres substances vasoactives par des voies autocrines, endocriniennes et paracrine pour réguler la tension des vaisseaux sanguins, l’antithrombotique, l’inhibition de la prolifération des cellules musculaires lisses et de l’inflammation de la paroi vasculaire et d’autres fonctions. Le NO est le facteur vasodilatateur le plus important produit par les cellules endothéliales. Il est produit par la cellule endothéliale NO synthase (eNOs) agissant sur la L-arginine. NO peut diffuser dans les cellules musculaires lisses de la paroi vasculaire pour activer l’ornithine cyclase, qui régule la vasodilatation par cGMP. De plus, le NO a également pour effet d’inhiber l’agrégation plaquettaire, d’inhiber l’adhésion des monocytes aux cellules endothéliales et d’inhiber la prolifération des cellules musculaires lisses. Cependant, lorsque l’endothélium vasculaire est soumis à une série de facteurs nocifs, les vasodilatateurs libérés par les cellules endothéliales sont réduits, les vasoconstricteurs sont augmentés et l’homéostasie vasculaire est rompue, entraînant éventuellement une série d’événements cardiovasculaires.
La fonction de l’endothélium vasculaire
Participation à l’angiogenèse
La formation de réseaux vasculaires fonctionnels nécessite une coordination et une signalisation entre différents types de cellules. Le facteur de croissance endothélial vasculaire fournit un exemple de facteur de croissance spécifique à l’endothélial vasculaire. Selon le modèle d’angiogenèse du facteur de croissance spécifique vasculaire récent, le facteur de croissance endothélial vasculaire est le facteur de croissance le plus critique de l’angiogenèse car l’angiogenèse nécessite la formation de vaisseaux sanguins immatures par angiogenèse ou bourgeonnement. L’angiopoïétine 1 et l’éphrinB2 sont des substances nécessaires au remodelage et à la maturation vasculaires ultérieurs, en particulier à la liaison des cellules endothéliales aux cellules de support, telles que les cellules musculaires lisses et les cellules membranaires externes. L’angiopoïétine 1 joue un rôle important dans le maintien de l’état de repos et de la stabilité des vaisseaux sanguins matures
Fonction barrière
L’endothélium vasculaire est une monocouche cellulaire continue formée de différents types de structures d’adhésion ou de jonctions cellule-cellule. Ces structures complexes sont composées d’une molécule d’adhésion transmembranaire liée à un réseau de protéines cytoplasmiques/cytosquelettiques. Selon les caractéristiques morphologiques et fonctionnelles, les connexions entre les cellules endothéliales sont divisées en trois types: la jonction serrée, la jonction adhésive et la jonction d’espace. La surface interne de l’endothélium a une grande surface pour l’échange de substances entre le sang et les tissus. L’adhésion est impliquée dans la régulation de la perméabilité de la paroi vasculaire dans les cellules circulantes. La modification de la perméabilité de l’endothélium vasculaire est liée à la redistribution de la cadhérine sur la surface endothéliale, à la stabilité de l’adhérence locale et à l’activation des protéases métalliques matricielles. La perte de la barrière endothéliale vasculaire entraînera un œdème extracellulaire. L’histamine, le facteur natriurétique auriculaire et la thrombine induisent une augmentation rapide et à court terme de la perméabilité vasculaire. D’autres cytokines et facteurs de croissance endothéliaux vasculaires induisent des réponses plus durables.
Réguler l’angiotase
Les cellules endothéliales régulent la relaxation et la contraction des vaisseaux sanguins en libérant des substances vasoactives telles que l’oxyde nitrique (NO), les prostaglandines et les vasoconstricteurs tels que le thromboxane A2 et l’endothéline. Dans des conditions physiologiques, il y a un équilibre entre les deux. Une fois que les cellules endothéliales sont endommagées ou que le dysfonctionnement endothélial est déséquilibré, cela entraînera certaines maladies. Dans des conditions physiologiques, les cellules endothéliales peuvent produire du NO, l’acétylcholine, l’angiotensine II, la bradykinine, l’histamine et l’acide arachidonique peuvent augmenter la production de NO dans les cellules endothéliales. De plus, la libération de NO est également régulée par la contrainte de cisaillement. Les trois isomères du NO peuvent être structurellement exprimés dans l’endothélium du site correspondant. Le NO n’est pas seulement un produit de la libération de l’endothélium après stimulation, mais joue également un rôle important dans le maintien de la tension de la base vasculaire.
L’anticoagulation favorise la fibrinolyse
Dans des conditions physiologiques, les cellules endothéliales présentent principalement une activité anticoagulante et fibrinolytique, tandis que dans des conditions pathologiques telles que traumatisme, infection et choc, les principales manifestations sont une activité procoagulante accrue et une activité de fibrinolyse diminuée. Étant donné que les cellules endothéliales sont capables de produire de nombreuses molécules importantes qui régulent la coagulation sanguine et la fonction plaquettaire, la surface normale de l’endothélium a des effets anticoagulants et antithrombotiques. Après lésion vasculaire ou stimulation par certaines cytokines, les cellules endothéliales se tournent vers un phénotype procoagulant /thrombogène. Dans la circulation sanguine, les principales substances antiplaquettaires sont la prostacycline (PGI2) et le NO. Les deux augmentent de manière synergique la teneur en AMPc plaquettaire et empêchent ainsi l’accumulation de plaquettes. Selon des études antérieures, PGI2 et NO sont structurellement exprimés dans les cellules endothéliales et participent au processus de synthèse de molécules impliquées dans le processus de coagulation sanguine telles que la bradykinine et la thrombine. Au repos, les cellules endothéliales maintiennent le flux sanguin en favorisant de nombreuses voies anticoagulantes, surtout la voie protéine C / protéine S. La thrombine interagit avec la thrombomoduline pour initier la voie protéine C / protéine S, qui active la protéine C pour inactiver les facteurs essentiels VIIIa et Va. La formation de thrombine et de complexe de thrombomoduline empêche également la thrombine d’agglutiner le fibrinogène et l’activation plaquettaire. De plus, les cellules endothéliales sont également des sites importants pour la synthèse des inhibiteurs de la voie des facteurs tissulaires. Les cellules endothéliales peuvent également être impliquées dans la fibrinolyse en libérant un activateur du plasminogène de type tissulaire et une urokinase qui favorisent la conversion du plasminogène en plasmine. La plasmine dissout le thrombus en digérant le réseau de fibrine. L’activateur tissulaire du plasminogène a un niveau basal exprimé dans les cellules endothéliales, alors que l’urokinase n’est activée que par les cellules endothéliales.
Impliqués dans la réponse inflammatoire
Les cellules endothéliales interagissent avec les cellules inflammatoires pour réguler la réponse inflammatoire de l’organisme. Bien que de nombreux médiateurs soient impliqués dans la régulation des différents stades de l’inflammation, les globules blancs et les cellules endothéliales sont les principaux acteurs de la réponse inflammatoire. Les cellules endothéliales dominent les cellules inflammatoires pour agréger les lésions tissulaires et les sites d’infection et libérer des cytokines et des facteurs de croissance utilisés pour communiquer des signaux avec les leucocytes. De plus, la surface des cellules endothéliales exprime également de nombreuses molécules importantes régulant la migration des leucocytes hors de l’endothélium, telles que le PECAM-1, le CD99, la VE-Cadhérine, etc.
De plus, en plus de l’hétérogénéité de taille et de morphologie, de la localisation nucléaire, de l’épaisseur, des microvillosités, des microfilaments, des vésicules et des jonctions, l’hétérogénéité de l’endothélium vasculaire comprend les niveaux d’expression, les niveaux de protéines, les niveaux de gènes, les réseaux transcriptionnels et la transduction du signal. Cela signifie que l’endothélium vasculaire a des fonctions complexes.
Signification clinique
L’endothélium vasculaire maintient l’homéostasie du système vasculaire par diastolique et contractile, inhibe la croissance et favorise la croissance, antithrombotique et favorise les caillots sanguins, anti-inflammatoires et pro-inflammatoires, et une régulation équilibrée des effets antioxydants et pro-oxydants. Étant donné que l’endothélium vasculaire est le plus sensible aux modifications des composants sanguins et du flux sanguin, de nombreux facteurs et maladies tels que le tabagisme, l’hypertension, l’hyperlipidémie, le diabète et l’insuffisance cardiaque peuvent provoquer un dysfonctionnement endothélial; d’autre part, le dysfonctionnement endothélial peut également causer de nombreuses maladies. Une caractéristique frappante de la maladie vasculaire est la distribution focale des lésions. Reconnaissant l’hétérogénéité de la fonction endothéliale vasculaire, nous sélectionnons non seulement des marqueurs endothéliaux vasculaires spécifiques au site dans l’étude des maladies vasculaires, mais contribuons également à la mise en place d’un système d’évaluation spécifique au site de la fonction endothéliale vasculaire, afin de mieux comprendre la pathogenèse et les manifestations cliniques de maladies vasculaires spécifiques. Avec l’approfondissement de la recherche sur la fonction endothéliale vasculaire, il fournira une base solide pour le développement de la protection endothéliale vasculaire et des médicaments anti-angiogéniques.
- Yancopoulos GD, et al. Facteurs de croissance spécifiques aux vaisseaux sanguins et formation de vaisseaux sanguins. Nature. 2000, 407: 242-248.
- Baldwin AL, Thurston G. Mechanics of endothelial cell architecture and vascular permeability. Crit Rev Biomed Eng. 2001, 29: 247-278.
- Alexander JS, Elrod JW. Interactions de la matrice extracellulaire, de l’intégrité jonctionnelle et de la métalloprotéinase matricielle dans la régulation de la perméabilité endothéliale. J Anat. 2002, 200: 561-574.
- Arnal JF, et al. Oxyde nitrique dérivé de l’endothélium et physiologie et pathologie vasculaires. Cellule Mol Life Sci. 1999, 55: 1078-1087.
- Pearson JD. Fonction des cellules endothéliales et thrombose. Baillieres Best Pract Res Clin Haematol. 1999, 12: 329-341.
- Esmon CT. Le récepteur de la protéine C des cellules endothéliales. Thrombus Haemost. 2000, 83: 639-643.
- J.J. Sidelmann, et coll. Formation de caillots de fibrine et lyse: Mécanismes de base. Hémost du thrombus Semin. 2000, 26: 605-618.
- Nathan C. Point de contrôle de l’inflammation. Nature. 2002, 420: 846-852.