Mécanique de la paroi artérielle carotide chez les enfants ayant un syndrome de Williams

Yacine AGGOUN  Service de Cardiologie Pédiatrique Necker Enfants-Malades, Paris...

La cardiopathie la plus caractéristique du syndrome de Williams est la sténose supravalvulaire aortique. Elle est fréquemment associée chez le nourrisson à une hypoplasie sévère des artères pulmonaires proximales.

Si le diagnostic et le traitement des sténoses supravalvulaires aortiques sont connues depuis longtemps, les mécanismes pathogéniques de l'hypertrophie de la paroi des artères élastiques dans ce syndrome sont mal connus.

Nous avons pu décrire les altérations de la mécanique de la paroi artérielle chez ces enfants et tenter de comprendre les phénomènes intimes du remodelage vasculaire tout à fait étonnant au cours du développement.

L'hypertension artérielle est très fréquente au cours du syndrome de Williams et il s'agit le plus souvent d'une hypertension renovasculaire par sténose de l'artère rénale. Cependant il n'est pas rare qu'aucune cause ne soit retrouvée.

Grâce à une nouvelle technique de mesure des propriétés mécaniques de la paroi artérielle, nous avons pu décrire les anomalies du comportement physiologique des artères élastiques au cours du syndrome de Williams.

Vingt et un enfants ayant un syndrome de Williams (âge moyen 8,5 ± 4 ans) ont été comparés à 21 enfants normaux appariés sur l'âge et la pression artérielle. L'étude des propriétés mécaniques de la paroi artérielle a été faite  par une méthode non invasive. Celle-ci consiste à mesurer au cours du cycle cardiaque l'épaisseur intima-média, les diamètres vasculaires en systole et en diastole grâce à une analyse d'image. Plusieurs paramètres physiologiques ont été calculés : La compliance cross sectionnelle qui décrit les modifications du diamètre de la paroi en fonction des variations systolo-diastolique de pression artérielle, la contrainte pariétale fonction de la pression artérielle, du diamètre vasculaire et de l'épaisseur de la paroi (contrainte pariétale selon la loi de Laplace = (pression X diamètre) /2 X épaisseur intima-média) et enfin, le module élastique incrémentiel qui exprime le comportement mécanique du matériau constituant la paroi vasculaire indépendamment de sa géométrie. Nous avons pu démontrer que la paroi artérielle était très hypertrophiée dans le syndrome de William (0,6 ± 0,07 contre 0,5 ± 0,03 mm pour le groupe témoin, avec une probabilité d'erreur p<0.001) et que le diamètre diastolique était diminué. La contrainte pariétale était diminuée. La compliance vasculaire était normale.

Enfin, de façon surprenante, le module élastique était effondré témoin d'une réduction de la rigidité de cette artère.
Ceci est en contradiction avec ce qui est observé dans l'hypertrophie de la paroi vasculaire induite par l'hypertension artérielle au cours de laquelle on observe une diminution de la compliance et une augmentation du module élastique. La structure des fibres élastiques est un déterminant majeur de la fonction de la paroi vasculaire et la réduction de la quantité d'élastine dans la média est responsable d'une augmentation de la contrainte pariétale source de dysfonction endothéliale et de formation d'anévrismes.

Chez nos patients, la contrainte pariétale était diminuée suggérant que ce que nous observons n'est pas uniquement lié à un déficit quantitatif en élastine dans la paroi artérielle. Il a été démontré que l'inhibition de la formation des fibres élastiques normales par différentes méthodes déstabilisait la paroi aortique et diminuait sa rigidité sans qu'il y ait de diminution de la quantité d'élastine dans la paroi. Les altérations de la mécanique artérielle dans le syndrome de Williams ne peuvent être expliquées uniquement par la diminution de moitié de la production d'élastine. Il s'agit plus probablement d'une désorganisation spatiale de la paroi artérielle qui transfère la charge sur des structures à module élastique bas telles que les cellules musculaires lisses.

L'hypertension artérielle du syndrome de Williams n'est donc pas due à une réduction de la compliance artérielle.
L'artère bien qu'épaisse n'est pas un réseau rigide. Cette hypertrophie est constitutive comme l'ont montré les modèles animaux. L'adaptation du vaisseau à cette diminution de la contrainte, due essentiellement à une augmentation de l'épaisseur intima média, passe par une augmentation de la pression artérielle qui nourrit un phénomène adaptatif.
(') les termes en italiques vous renvoient à l'encadré de bas de page

Pour mieux comprendre

  • Microdélétion : Une micro délétion est la perte d'un tout petit segment de chromosome.
  • Espace infima-média : espace situé entre la paroi interne des artères et des veines (intima) et la paroi médiane (média constituée de fibres musculaires et de lames élastiques)
  • Hypoplasie : état d'un tissu ou d'un organe insuffisamment développé
  • Compliance : élasticité ou élastance
  • Systole : c'est la contraction du muscle cardiaque : la contraction simultanée des deux oreillettes (systole auriculaire) suivie de celle des deux ventricules (systole ventriculaire).
  • Diastole : c'est la relaxation du muscle cardiaque. Période durant laquelle les cavités cardiaques se remplissent de sang.
  • Contrainte pariétale : c'est la pression qui est exercée sur la paroi de l'artère
  • Loi de Laplace : fonction statistique, calcul de probabilités

A COEUR OUVERT
n° 131 Année 2001