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ScienceDirect www.sciencedirect.com Annales de Cardiologie et d’Angéiologie 63 (2014) 353–361
Mise au point
Dysfonction microcirculatoire coronaire et rétrécissement aortique : mise au point Coronary microvascular dysfunction and aortic stenosis: An update P. Meimoun a,∗ , D. Czitrom b a
Service de cardiologie-USIC, centre hospitalier de Compiègne, 8, rue Henri-Adnot, 60200 Compiègne, France b Service de cardiologie, institut mutualiste Montsouris, 75014 Paris, France Rec¸u le 4 juillet 2014 ; accepté le 24 aoˆut 2014 Disponible sur Internet le 9 septembre 2014
Résumé L’altération de la microcirculation coronaire est au cœur de la physiopathologie du rétrécissement aortique (RA), valvulopathie la plus opérée dans le monde. De nombreuses études ont mis en évidence cette altération de la microcirculation coronaire dans le RA avec des outils et des protocoles différents, sur des populations de RA variées. Cet article propose une mise au point sur l’atteinte de la microcirculation coronaire dans le RA, soulignant son origine multifactorielle, sa part fonctionnelle liée au retentissement hémodynamique causé par le RA, sa relation complexe avec l’hypertrophie ventriculaire gauche, et son intérêt potentiel diagnostique et pronostique. © 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Mots clés : Microcirculation ; Réserve coronaire ; Rétrécissement aortique
Abstract The coronary microcirculatory impairment is a key feature of the pathophysiology of aortic stenosis (AS), the most operated valvular disease over the world. Several studies showed this coronary microcirculatory impairment in AS, using different tools and protocols, in various patient population of AS. This article will review the impairment of the coronary microcirculation in AS underlining its multifactorial origin, its functional part related to the hemodynamic consequences of AS, its complex relationship with left ventricular hypertrophy, and its potential diagnostic and prognostic value. © 2014 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Keywords: Microcirculation; Coronary flow reserve; Aortic stenosis
Le rétrécissement aortique (RA) est la valvulopathie la plus fréquente adressée en chirurgie valvulaire, et avec le vieillissement de la population sa prévalence ne cesse d’augmenter [1]. L’altération de la microcirculation coronaire a été soulignée depuis longtemps comme élément central dans la physiopathologie des troubles engendrés par le RA [2–6]. L’angor dit fonctionnel sans lésion coronaire angiographique, qui
∗
Auteur correspondant. Adresses e-mail : [email protected], [email protected] (P. Meimoun). http://dx.doi.org/10.1016/j.ancard.2014.08.015 0003-3928/© 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
caractérise les patients atteints de RA isolé est un exemple classique où la microcirculation coronaire est impliquée [3,5]. L’évaluation directe de la microcirculation est non réalisable en pratique et les nombreuses études qui se sont intéressées à la microcirculation coronaire dans le RA ont utilisé des outils et des protocoles différents sur des populations variées de RA, ce qui rend les comparaisons directes peu réalistes (voir Tableau 1). L’étude Doppler du flux coronaire et de la réserve de flux coronaire au niveau de l’artère interventriculaire antérieure proximale ou distale, invasive par Doppler intracoronaire, semi-invasive par doppler transœsophagien, ou non invasive par doppler transthoracique est l’outil le plus souvent utilisé
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Tableau 1 Exemples d’études évaluant la réserve coronaire par différentes techniques dans le RA. Technique
Population RA
Facteurs de risque
Masse VG/m2 ou HVG
FEVG, %
Gradient moyen mmHg/SaO cm2
Réserve coronaire
Marcus et al. [2] 1932
DTC HPO
14 RA préop 64 ± 2 ans 8 contrôles 51 ± 4 ans
1 HTA traité
12/14 HVG Pas d’HVG
62 ± 5 66 ± 4
69 ± 7 pic/0,4 ± 0,04/m3
1,9 ± 0,2a 4,6 ± 0,4
Eberli et al. [6] 1991
DSCT dipyridamole
37 RA préop 57± 10 ans 28 H 9 F
NC
160 ± 31a,d
60 ± 10
NC/0,68 ± 0,17
1,66 ± 0,44a,b
18 RA postop 58 ± 8 ans l7 H 1 F 7 contrôles 50 ± 10 ans 5 H 2 F
NC
99 ± 17 79 ± 16
67 ± 8c 68 ± 8
NC/0,73 ± 0,21
2,2 ± 0,85 2,8 ± 0,84
34 RA serré 63 ± 6 ans 25 H 9 F
Pas d’HTA
62 ± 11
78 ± 20 picd /0,58 ± 0,1d
1,57 ± 0,34a,b
181 ± 30 172 ± 23 99 ± 13c
67 ± 14 74 ± 10c
55 ± 8 pic/0,75 ± 0,08
2,8 ± 0,71a 4,18 ± 0,58
Cholestérol 5,8 ± 1,3 mmol/L Cholestérol 6,6 ± 3,6 mmol/L
136 ± 43a
59 ± 11a
NC/< l cm2
1,5a,b
168 ± 71a
58 ± 12a
1,8a
33 contrôles 24 H 9 F
70 ± 24
67 ± 8
2,5
27 RA préop 6S ± 12 ans 14 H 10 F
TA > 160/100 critère d exclusion
156 ± 21d
NC
93 ± 32/NC
1,76 ± 0,5d
129 ± 21 176 ± 41 (echo) 135 ± 30 (rmn) Pas d’HVG
NC 70 ± 8
89 ± 19 pic/0,72 ± 0,24
2,61 ± 0,7 1,9 ± 0,6a
Petropoulakis et al. [9] 1995
DIC papavérine
21 symptomatiques 13 a symptomatiques 9 contrôles 54 ± 8 ans 7 H 2 F Julius et al. [15] 1997
DSCT dipyridamole
61 RA serré 59 ± 11 ans 48 H 13 F 32 RA avec angor 29 RA sans angor
Hildick-Smith et al. [11] 2000
DTT adénosine
Rajappan et al. [18] 2002
TEP H2150 dipyridamole
post op 6 mois 20 RA modéré à sévère 70 ± 10 ans 16 H 4 F 20 contrôles 66 ± 10 ans
D 5 %T20 % Hy 40 % TA < 160/90 mmHg
Normale
2,79 ± 1,1
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Auteur
Tableau 1 (Suite ) Technique
Population RA
Facteurs de risque
Masse VG/m2 ou HVG
FEVG, %
Gradient moyen mmHg/SaO cm2
Réserve coronaire
Nemes et al. [12] 2002
DTE dipyridamole
21 RA serré 58 ± 10 ans 11 H 10 F
HTA 62 % D 32 % T 5 % Hy 5% HTA 38 %c D 10 % T 33 %c Hy 19 % HTA 65 % D 25 % T 3 % Hy 38 %b NC
185 ± 18 Hc
63 ± 20
94 ± 22/NC
1,98 ± 0,52a
131 ± 21
62 ± 11
1,82 ± 0,46a
127 ± 20
65 ± 11
3,13 ± 1,06
291 ± 34
30 ± 10
21 ± 8/0,96 ± 0,22
1,44 ± 0,44a
236 ± 99 297 ± 60 Normale
31 ± 10 28 ± 10 Normale
26 ± 7/0,87 ± 0,19 16 ± 6/1,06 ± 0,21
1,19 ± 0,26b 1,76 ± 0,41 4 ± 0,91
Diabète 16,5 %
140 ± 40
72 ± 7
42 ± 11/0,84 ± 0,23
2,55 ± 0,58
HTA 59 % T 6 %
70 ± 18 (rmn)
56,5 ± 6,5
48,5 ± 14/0,86 ± 0,22
2,03 ± 0,55
HTA 65 % D 20 % T 14 % dyslip 59 %
111 ± 28a
69 ± 10
46 ± 15/0,7 ± 0,2
2,3 ± 0,7a
37 sténose IVA > 75 % 56 ± 9 ans 24 H 13 F 21 contrôles 49 ± 10 ans 10 H 11 F Burwasch et al. [30] 2003
TEP 13N dipyridamole
36 RA bas Qc bas G 70 ± 10 ans 31 H 5 F 18 vrai RA serré 66 ± 11 ans 18 RA pseudo sévère 75 ± 6 ans 14 contrôles 31 ± 6 ans 7 H 7 F
Eanovic et al. [15] 2011
DDT
Steadman et al. [22] 2012 Meimoun et al. [14] 2012
RMN
127 RA modéré à sévère 66 ± 11 ans asymptomatiques 75 H 52 F 46 RA préop 66 ± 9 ans34 H 12 F
DTT
66 RAserré 74 ± 11 ans 35 H 31 F
adénosine
44 RA symptomatiques 22 RA asymptomatiques 20 contrôles 70 ± 10 ans 10 H 10 F
HTA 40 % D 10 % T 10 % dyslip 40 %
75 ± 10
70 ± 5
2,15 ± 0,6b 2,7 ± 0,65 3,3 ± 0,7
La maladie coronaire est un critère d’exclusion de toutes les études citées sauf dans la référence [30] où les patients avec RA avaient 2,2 sténoses coronaires > 50 % en moyenne. DTC : doppler transcoronaire, thorax ouvert ; HPO : hyperémie post-occlusive ; DTT : doppler transthoracique ; DIC : doppler intracoronaire ; DSCT : débit du sinus coronaire par per thermodilution ; TEP : tomographie par émission de positons ; OTF : doppler transœsophagien ; H : homme ; F : femme ; facteurs de risque pas toujours détaillés ; D : diabète ; T : tabagisme, dyslid : dyslipidémie ; Hy : hypolipidémiant ; masse VG indexée sauf [30], et mesurée par écho sauf précision ; gradient transvalvulaire moyen sauf précision, pic Ref [11,12] ; par cathéterisme ou écho-doppler selon les études, surface valvulaire non indexée sauf précision ; réserve coronaire sur 29 RA et 7 contrôles Ref [5], sur 41 RA Ref [22], sur 20 RA et tous les contrôles Ref [30] ; mesurée en moyenne à 30 mois postop chez des patients différents du préop (insuffisance aortique prédomine chez 9 préop et 7 postop) Ref [6]. a p < 0,01 versus contrôles. b p < 0,05 versus asymptomatiques ou sans angor (Ref [5,9,14]), versus post op (Ref [6]), versus RA serré (Ref [12]), versus RA pseudo sévère (Ref [30]). c p < 0,05 versus symptomatiques pour la FEVG, et versus asymptomatiques et symptomatiques pour la masse VG (Ref [9]), versus préop (Ref [6]), versus contrôles pour facteurs de risque, et versus sténose IVA et contrôles pour la masse VG (Ref [12]). d p < 0,01 versus postop (Ref [6,11]), versus asymptomatique (Ref [9]).
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Auteur
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[4,7–17]. Les isotopes (tomographie par émission de positrons [TEP]) [18–20], la résonance magnétique nucléaire [21,22], l’échographie de contraste myocardique [24], la thermodilution du sinus coronaire [5,6], ou plus récemment l’analyse invasive de l’onde de pouls coronaire [23] ont également été utilisés pour évaluer la microcirculation dans le RA. La réserve coronaire a été déterminée de différentes manières, soit par vasodilatation maximale avec l’adénosine ou le dipyridamole à des doses variables, soit par hyperémie post-occlusive comme dans l’étude princeps de Marcus et al., juste avant la chirurgie [2], soit par le pacing et la dobutamine [9]. L’objectif de cet article est de faire le point sur l’atteinte microcirculatoire dans le RA en soulignant son rôle physiopathologique central et son intérêt potentiel diagnostique et pronostique. Rappelons que la maladie coronaire (sténose > 50 % sur un tronc épicardique) a été un critère d’exclusion de quasiment toutes ces études, et que les patients étaient en état hémodynamique stable, conditions nécessaires pour que l’altération de la réserve coronaire reflète la dysfonction microcirculatoire. 1. Évaluation de l’atteinte microcirculatoire dans le RA avec différents outils 1.1. Flux coronaire et réserve de flux coronaire par doppler et mesure du débit par thermodilution du sinus coronaire La réserve coronaire mesurée par doppler invasif ou doppler transthoracique coronaire est le rapport entre la vitesse de flux hyperémique et le flux basal coronaire. Elle peut être mesurée après administration d’un puissant vasodilatateur, le plus souvent par voie intraveineuse (adénosine ou dipyridamole) [11–14]. Par thermodilution, c’est le rapport entre le débit coronaire sous vasodilatateur et le débit de repos, mesuré à l’aide d’un cathéter placé dans le sinus coronaire [5,6]. Il y a une corrélation significative inverse entre la réserve coronaire et la sévérité du RA, évaluée par la surface valvulaire et le gradient transvalvulaire, [9,11,13], ainsi qu’avec le NT-pro BNP [14,16]. La réserve coronaire est diminuée principalement par augmentation de la vitesse de flux ou débit coronaire basal, qui augmente proportionnellement aux besoins métaboliques de base qui sont accrus dans le RA en raison de l’hypertrophie du ventricule gauche (VG) et de l’augmentation du travail myocardique imposés par l’élévation de la post-charge du VG et du stress pariétal [2,5,6,9,14]. La réduction du flux ou du débit hyperémique coronaire, qui n’est pas retrouvée dans toutes les études, probablement pour des raisons méthodologiques évoquées plus haut, est l’autre mécanisme d’atteinte de la réserve coronaire dans le RA [11,14]. Une simulation hémodynamique de type Monte-Carlo a montré que plus le RA est sévère plus la vitesse de flux coronaire basal augmente, et plus la vitesse de flux hyperémique diminue [25] (voir exemple Fig. 1). Il semblerait que la diminution de la réserve coronaire soit précoce dès le stade de sclérose valvulaire [26]. Toutefois, outre la sténose coronaire fréquemment associée, de nombreux facteurs peuvent influencer la réserve coronaire dans le RA, comme l’âge, les symptômes, les facteurs de risque vasculaires, les traitements associés, le degré d’altération de la fonction diastolique [9,14]. Ceci peut expliquer les
variations notables de réserve coronaire d’un patient à l’autre dans le RA, même sans lésion coronaire associée (voir Tableau 1). La vitesse de flux coronaire de repos comporte une composante diastolique qui est prédominante, est augmentée proportionnellement aux besoins métaboliques [9,10,14], et une composante systolique. Celle-ci présente une inversion (valeur négative) chez un certain nombre de patients, d’autant plus importante que le RA est sévère [4,7,9,10], cette anomalie de morphologie disparaissant après remplacement valvulaire aortique [4]. La réserve coronaire s’améliore après remplacement valvulaire aortique [6,11], à 6 mois, par augmentation de la réserve de vasodilatation (doppler transthoracique), parallèlement à la diminution de l’hypertrophie VG [11], et à un an, par diminution du débit basal (thermodilution du sinus coronaire) [6]. 1.2. Isotopes La mesure de la réserve coronaire par doppler coronaire a une résolution spatiale limitée, et permet seulement une analyse transmurale du flux coronaire. Or dans le RA, la réserve coronaire est plus sévèrement altérée au niveau du sous-endocarde qu’au niveau du sous-épicarde. Le sous-endocarde est en effet plus vulnérable aux forces de compression extravasculaires et à la réduction de la pression de perfusion diastolique coronaire qui sont des déterminants importants de la fonction microcirculatoire dans le RA [2,18,19]. La résolution spatiale de la TEP actuelle étant de 6 mm environ, cet examen permet d’analyser plus facilement la distribution du flux coronaire au niveau des couches myocardiques et de mettre en évidence le gradient de perfusion coronaire entre le sous-endocarde et le sous-épicarde et la plus grande vulnérabilité du sous-endocarde à l’ischémie [18,19], particulièrement dans le RA serré où l’hypertrophie VG est fréquente. La réserve coronaire, plus sévèrement altérée dans le sous-endocarde par comparaison au sous épicarde, est corrélée positivement à la surface valvulaire aortique, au temps de perfusion diastolique, et négativement à la charge hémodynamique imposée au VG, mais pas à la masse VG [18]. Un an après remplacement valvulaire aortique ces données sont confirmées, avec une corrélation significative entre la variation de réserve coronaire et la variation de surface valvulaire aortique, du temps de perfusion diastolique en hyperémie, mais pas avec la variation de la masse VG mesurée par résonance magnétique nucléaire [19]. 1.3. Résonance magnétique nucléaire (RMN) L’intérêt de la RMN est de pouvoir évaluer simultanément la perfusion myocardique et les conséquences du RA sur le VG, c’est-à-dire le degré d’hypertrophie et de fibrose myocardique (mesuré par le degré de rehaussement tardif lors de l’injection de gadolinium) [21,22]. Une étude récente réalisée chez 46 patients atteints de RA serré avant remplacement valvulaire aortique a montré en analyse multivariée, que la réserve de perfusion myocardique était corrélée au remodelage VG induit par le RA (masse VG et fibrose myocardique), ainsi qu’au pic de VO2 à l’exercice [22]. Après remplacement valvulaire aortique, le degré d’amélioration de la réserve coronaire
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Fig. 1. Exemple de réserve de flux coronaire au niveau de l’artère inter ventriculaire antérieure, par doppler transthoracique chez un patient avec RA serré symptomatique : a : exemple de flux coronaire en doppler couleur par échographie transthoracique, situé au niveau de la portion distale de l’artère interventriculaire antérieure (IVA) ; b : en haut, illustration de la sévérité du RA avec à gauche, en incidence parasternale petit axe, valve très calcifiée, à droite le doppler continu enregistre un gradient transvalulaire aortique moyen à 62 mmHg avec une vitesse maximale à 490 cms/s avec une surface par équation de continuité à 0,7 cm2 ; en bas, la réserve de flux coronaire au niveau de l’IVA distale chez ce patient sans sténose IVA est très amortie à 1,7, avec à gauche le flux de repos, à droite le flux hyperémique sous adénosine.
est fonction du type de valve implantée, la normalisation étant constatée avec les valves non stentées de préférence aux valves biologiques classiques et aux valves mécaniques [21]. 1.4. Onde de pouls coronaire La mesure simultanée de la pression et de la vitesse de flux coronaire effectuée de fac¸on invasive à l’aide d’une guide intracoronaire particulier positionné lors de la coronarographie sur un tronc principal, permet d’obtenir l’analyse de l’onde de pouls coronaire [23]. Cette technique permet de déterminer le mécanisme de la perfusion coronaire grâce aux ondes générées pendant le cycle cardiaque qui sont caractérisées par leur amplitude, leur origine (à la partie proximale de l’aorte ou en provenance de la microcirculation coronaire), et leur effet sur le flux coronaire (accélération ou ralentissement), lorsqu’elles entrent
en interaction avec le myocarde ventriculaire. Le cheminement du flux coronaire dans le myocarde est principalement déterminé par l’onde diastolique de suction ou onde de décompression microcirculatoire enregistrée pendant la relaxation du ventricule gauche [23]. Une étude récente réalisée chez 11 patients avec RA serré sans lésion coronaire a montré que cette onde diastolique est d’autant plus élevée à l’état basal que le RA est serré (r = 0,59, p = 0,05), mais elle décroît significativement lors du pacing. Immédiatement après remplacement valvulaire aortique percutané, l’amplitude de cette onde diminue significativement à l’état basal, mais augmente significativement lors du pacing, traduisant une amélioration instantanée de la réserve coronaire physiologique après levée de l’obstacle valvulaire. Les données fournies dans ce travail princeps suggèrent donc un nouvel éclairage pour expliquer l’angor d’effort dans le RA [23].
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3. Atteinte microcirculatoire dans le RA : intérêt potentiel diagnostique et pronostique
facteurs [29]. Les patients atteints de RA avec angor sans lésion coronaire ont une réserve coronaire plus altérée et une hypertrophie inadéquate (insuffisante pour compenser le stress pariétal élevé) par comparaison aux patients sans angor [5]. Une étude récente a montré que la réserve coronaire était significativement plus altérée chez les patients symptomatiques par comparaison aux patients asymptomatiques dans le RA serré à FEVG conservée [14]. Même si il est difficile de prédire les symptômes à partir de la réserve coronaire à l’échelon individuel en raison d’un chevauchement des valeurs dans les 2 groupes, il faut noter que la réserve coronaire est très rarement diminuée (seuil de 2,15 pour différentier les 2 groupes, avec une sensibilité = 66 %, une spécificité = 86 % aire sous la courbe 0,75, p < 0,01,) chez les patients véritablement asymptomatiques qui ont par ailleurs une réserve de vasodilatation plus élevée que les patients symptomatiques [14]. Inversement, les symptômes ne sont pas toujours imputables au RA et une réserve coronaire conservée plaide pour un RA moins sévère qu’il n’y paraît. Par ailleurs, il existe une corrélation significative et indépendante entre la réserve coronaire et la capacité d’effort dans le RA [22,30]. Ces éléments pourraient faire de la mesure de la réserve coronaire un outil diagnostique supplémentaire intéressant lors de l’évaluation de patients avec RA asymptomatique ou incapables de faire une épreuve d’effort pour des raisons extracardiaques. Le RA serré à bas débit paradoxal (FEVG conservée, bas gradient) est une entité récemment décrite qui correspondrait à une atteinte plus évoluée de la maladie par rapport au RA classique [1]. Toutefois, il n’y a pas de travaux disponibles à l’heure actuelle, mettant en évidence une altération plus marquée de la microcirculation dans le RA à bas débit paradoxal par comparaison au RA classique. La prise en charge des patients avec RA à bas débit, bas gradient (< 40 mm Hg), et FEVG altérée (≤ 40 %), est souvent difficile, et la mesure du flux coronaire pourrait être un outil diagnostique additionnel permettant de différentier le RA vraiment serré du RA pseudo serré, particulièrement chez les patients n’ayant pas de réserve contractile sous dobutamine [31]. Un travail récent a montré que le débit coronaire basal était plus élevé, et la réserve coronaire mesurée par isotopes sous dipyridamole, significativement plus basse dans le groupe RA vraiment serré (n = 18) par comparaison au groupe avec RA pseudo serré (n = 18) [31]. Les meilleures corrélations avec la réserve coronaire sur l’ensemble des patients (n = 36) étaient obtenues avec la surface valvulaire indexée projetée (calculée sous dobutamine).
3.1. Intérêt diagnostique
3.2. Intérêt pronostique
Plus le RA est sévère et plus la microcirculation est altérée [2,5,6,13,18,25]. Partant de ce constat il peut être tentant de chercher une valeur diagnostique à l’atteinte microcirculatoire dans ce contexte. Alors que de nombreux travaux ont évalué la microcirculation dans le RA, très peu ont comparé l’atteinte microcirculatoire chez les patients symptomatiques et asymptomatiques. La vitesse de flux coronaire basal est plus élevée et la vitesse systolique plus basse chez les patients symptomatiques (angor, syncope) par comparaison aux asymptomatiques, sans qu’une valeur seuil puisse être établie [10], ce qui est logique car la vitesse de flux coronaire basal est influencée par de nombreux
Les peptides natriurétiques (BNP et NT-pro BNP), libérés par le myocarde en réponse à une augmentation du stress pariétal et des pressions de remplissage du VG, sont des indicateurs de la sévérité de la maladie dans le RA [32,33]. Une corrélation significative et indépendante des autres paramètres a été montrée entre le NT-pro BNP et la réserve coronaire chez 66 patients avec RA serré avec FEVG conservée (r = –0,51, p < 0,01) [14]. De manière intéressante, les peptides natriurétiques et la réserve coronaire ont en commun une corrélation significative avec un certain nombre de paramètres, et le niveau de réserve coronaire et la valeur plasmatique des peptides natriurétiques sont le résultat
2. Hypertrophie VG et microcirculation dans le RA : liaison complexe La diminution de la réserve coronaire dans le RA est limitée au VG hypertrophié et non diffuse : elle épargne le ventricule droit par exemple [2]. Ceci souligne l’importance de l’hypertrophie dans la pathogénie de l’atteinte microcirculatoire dans le RA. Au fur et à mesure que l’hypertrophie se développe en réaction à l’augmentation du stress pariétal entraîné par le RA, on observe une diminution de la densité capillaire coronaire [2,5]. Ceci favorise le déséquilibre entre les apports et les besoins en oxygène du myocarde, ce d’autant que l’hypertrophie provoque une altération de la relaxation du VG qui raccourcit le temps de perfusion diastolique, déterminant essentiel des apports en oxygène pour le VG [2,19]. Le mécanisme de régulation à court terme du débit coronaire pour faire face à la demande accrue en oxygène est une augmentation du débit coronaire basal proportionnellement aux besoins en oxygène [5,14,18]. Toutefois, cette augmentation du débit au repos entame d’autant la réserve de vasodilatation disponible lors d’une stimulation [23]. À plus long terme, on observe une augmentation du calibre des artères coronaires épicardiques comme mécanisme d’adaptation à l’hypertrophie [5,27], mais très vite cette adaptation se révèle insuffisante (rapport diamètre coronaire/masse VG insuffisant par comparaison à des témoins sans RA) [27]. L’hypertrophie VG contribue à l’atteinte microcirculatoire liée au RA, mais n’est pas suffisante pour expliquer la diminution de la réserve coronaire dans le RA. En effet, la corrélation entre la masse VG et la réserve coronaire n’est pas toujours retrouvée dans le RA [13,14,18,19]. De plus, immédiatement après remplacement valvulaire aortique, on observe une amélioration significative de la réserve coronaire [23], de la vulnérabilité à l’ischémie d’origine microcirculatoire [28], et de la perfusion sous-endocardique [24], alors que l’hypertrophie VG est encore présente, mettant plusieurs mois à diminuer. Ces données rappellent que d’autres facteurs interviennent pour diminuer la réserve coronaire et se surajoutent aux effets liés à l’hypertrophie VG dans le RA évolué, comme les forces de compression extra vasculaire, le stress pariétal disproportionné, disparaissant après levée de l’obstacle valvulaire [5,18,19,23,24].
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Fig. 2. Atteinte multifactorielle de la microcirculation dans le RA. De nombreux facteurs interviennent pour aboutir à l’atteinte microcirculatoire liée au RA. Cet équilibre précaire entre les apports et les besoins en oxygène du myocarde (symbolisé par la balance) est vite déstabilisé lors d’un stress (exercice par exemple). Certains paramètres influencent à la fois les apports et les besoins comme les forces de compression extravasculaires. La résistance coronaire totale est la résultante de la résistance vasculaire et de la déformation des vaisseaux par le cœur en fonctionnement, appelée résistance extra vasculaire (forces de compression). Le gradient transvalvulaire et le double produit sont des indices simples reflétant les forces de compression extra vasculaire et la tension pariétale qui s’exerce sur le VG. Le double produit [(gradient transvalvulaire + pression artérielle systolique) × fréquence cardiaque] reflète la charge hémodynamique imposée au VG, la consommation d’oxygène du myocarde, et est corrélé au flux coronaire basal [14,22] et à la réserve coronaire [18]. Un cercle vicieux peut s’installer en raison de l’interdépendance entre plusieurs facteurs. Par exemple, conjointement au temps d’éjection augmenté dans le RA, l’altération de la relaxation VG réduit le temps de perfusion diastolique et augmente les forces de compression extravasculaire. L’ischémie, conséquence de l’atteinte microcirculatoire finale aggrave à son tour la fonction diastolique. La progression de l’onde de pression diastolique du flux coronaire, liée à la décompression d’origine microcirculatoire, est d’autant plus marquée que la compression systolique qui la précède a été importante, mais la transmission de l’onde de pression à l’aorte par le VG est atténuée en raison de l’obstacle valvulaire, d’où le découplage ventriculo-aortique et la diminution potentielle de la pression de perfusion coronaire [23]. Ce schéma physiopathologique est d’autant plus simplifié que n’ont pas été discutés, outre les facteurs de risque vasculaire, la maladie coronaire fréquemment associée au RA, et la distensibilité diminuée des gros vaisseaux qui influencent négativement la réserve coronaire [41].
d’une interrelation complexe entre les données cliniques (âge, symptômes), morphologiques (masse VG, taille de l’oreillette gauche), et hémodynamiques (pressions de remplissage, charge de travail du VG) en réponse à l’augmentation de la post-charge imposée au VG par la sténose valvulaire [14,34]. Néanmoins, si la valeur pronostique des peptides natriurétiques est maintenant bien établie dans le RA [33], peu de données à l’heure actuelle témoignent de la valeur pronostique de la réserve coronaire dans le RA. Pourtant dans le RA, la réserve coronaire est corrélée significativement, outre aux peptides natriurétiques, à la fonction diastolique et à la pression pulmonaire [14], qui sont aussi des marqueurs pronostiques importants dans ce contexte [35–37]. Soulignons 2 études récentes, incluant 127 et 49 patients atteints de RA modéré à sévère, qui ont montré la valeur prédictive indépendante de la réserve coronaire (mesurée par doppler transthoracique et transœsophagien) pour la survenue d’évènements durs (mortalité essentiellement, survenue chez 10 et 18 patients respectivement, avec un suivi moyen de 32 et 82 mois) [15,17]. Des épisodes d’ischémie myocardique récurrents peuvent entraîner à terme la nécrose myocytaire et son remplacement par de la fibrose, en raison d’un déséquilibre entre les apports (altération de la réserve coronaire) et les besoins en oxygène du myocarde (augmentés dans le RA). Ceci est une hypothèse physiopathologique intéressante susceptible
d’expliquer la valeur pronostique de l’atteinte microcirculatoire, mais non démontrée à ce jour dans le RA. Rappelons tout de même qu’il y a dans le RA des témoins de la souffrance sous-endocardique, comme l’altération de la déformation myocardique longitudinale et l’augmentation compensatrice de la torsion VG [38], et que cette altération est associée à un mauvais pronostic [39]. Après remplacement valvulaire aortique, un certain nombre d’études ont souligné le pronostic péjoratif associé au mismatch patient-prothèse (surface valvulaire indexée < 0,85 cm2 /m2 ) [1,21]. De manière intéressante il a été montré que quel que soit le type de prothèse implantée, la réserve coronaire était diminuée en présence d’un mismatch [21]. 4. Conclusion En définitive, l’atteinte microcirculatoire dans le RA est multifactorielle (voir Fig. 2). Elle est corrélée à la sévérité anatomique de la sténose ainsi qu’à ses conséquences hémodynamiques, et au remodelage du VG. Toutefois, dans les stades évolués de la maladie ce sont les conséquences hémodynamiques qui prévalent (stress pariétal, forces de compression extra vasculaires). Cette atteinte microcirculatoire est en grande partie fonctionnelle puisque contrairement aux autres causes d’hypertrophie VG comme la cardiomyopathie hypertrophique
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et l’hypertension artérielle, il n’y a pas de remodelage des artérioles intramyocardiques dans le RA (hypertrophie de la média et fibrose péri vasculaire absentes) [40], et elle est immédiatement améliorée après levée de l’obstacle valvulaire, indépendamment de l’hypertrophie du VG [23,24]. Sur le plan thérapeutique, seul le remplacement valvulaire (chirurgical ou percutané) a démontré son effet sur l’amélioration de la microcirculation dans le RA [6,11,19,23,24], L’impact positif sur la microcirculation d’un traitement médical bradycardisant, qui augmente le temps de perfusion diastolique coronaire sans baisser la pression de perfusion, n’a encore jamais été démontré dans le RA. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article. Références [1] Nishimura RA, Otto CM, Bonow RO, Carabello BA, Erwin III JP, Guyton RA, et al. 2014 AHA/ACC Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: executive Summary. A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol 2014;63:2438–88. [2] Marcus ML, Doty DB, Hiratzka LF, Wright CB, Eastham CL. Decreased coronary reserve: a mechanism for angina pectoris in patients with aortic stenosis and normal coronary arteries. N Engl J Med 1982;307:1362–6. [3] Gould KL, Carabello BA. Why angina in aortic stenosis with normal coronary arteriograms? Circulation 2003;107:3121–3. [4] Kenny A, Wisbey CR, Shapiro LM. Profiles of coronary blood flow velocity in patients with aortic stenosis and the effect of valve replacement: a transthoracic echocardiographic study. Br Heart J 1994;71:57–62. [5] Julius BK, Spillmann M, Vassalli G, Villari B, Eberli FR, Hess OM. Angina pectoris in patients with aortic stenosis and normal coronary arteries. Mechanisms and pathophysiological concepts. Circulation 1997;95:892–8. [6] Eberli FR, Ritter M, Schwitter J, Bortone A, Schneider J, Hess OM, et al. Coronary reserve in patients with aortic valve disease before and after successful aortic valve replacement. Eur Heart J 1991;12:127–38. [7] Hongo M, Goto T, Watanabe N, Nakatsuka T, Tanaka M, Kinoshita O, et al. Relation of phasic coronary flow velocity profile to clinical and hemodynamic characteristics of patients with aortic valve disease. Circulation 1993;88:953–60. [8] Yoshikawa J, Akasaka T, Yoshida K, Takagi T. Systolic coronary flow reversal and abnormal diastolic flow patterns in patients with aortic stenosis: assessment with an intracoronary Doppler catheter. J Am Soc Echocardiogr 1993;6:516–24. [9] Petropoulakis PN, Kyriakidis MK, Tentolouris CA, Kourouclis CV, Toutouzas PK. Changes in phasic coronary blood flow velocity profile in relation to changes in hemodynamic parameters during stress in patients with aortic valve stenosis. Circulation 1995;92:1437–47. [10] Omran H, Fehske W, Rabahieh R, Hagendorff A, Luderitz B. Relation between symptoms and profiles of coronary artery blood flow velocities in patients with aortic valve stenosis: a study using transeosophageal Doppler echocardiography. Heart 1996;75:377–83. [11] Hildick-Smith DJ, Shapiro LM. Coronary flow reserve improves after aortic valve replacement for aortic stenosis: an adenosine transthoracic echocardiography study. J Am Coll Cardiol 2000;36:1889–96. [12] Nemes A, Forster T, Varga A, Vass A, Borthaiser A, Pálinkás A, et al. How can coronary flow reserve be altered by severe aortic stenosis? Echocardiography 2002;19:655–9. [13] Kume T, Akasaka T, Kawamoto T, Watanabe N, Yoshitani H, Akiyama M, et al. Mechanisms of impaired coronary flow reserve in patients with aortic stenosis: transthoracic Doppler echocardiographic study. J Cardiol 2004;43:173–8.
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ScienceDirect www.sciencedirect.com Annales de Cardiologie et d’Angéiologie 63 (2014) 353–361
Mise au point
Dysfonction microcirculatoire coronaire et rétrécissement aortique : mise au point Coronary microvascular dysfunction and aortic stenosis: An update P. Meimoun a,∗ , D. Czitrom b a
Service de cardiologie-USIC, centre hospitalier de Compiègne, 8, rue Henri-Adnot, 60200 Compiègne, France b Service de cardiologie, institut mutualiste Montsouris, 75014 Paris, France Rec¸u le 4 juillet 2014 ; accepté le 24 aoˆut 2014 Disponible sur Internet le 9 septembre 2014
Résumé L’altération de la microcirculation coronaire est au cœur de la physiopathologie du rétrécissement aortique (RA), valvulopathie la plus opérée dans le monde. De nombreuses études ont mis en évidence cette altération de la microcirculation coronaire dans le RA avec des outils et des protocoles différents, sur des populations de RA variées. Cet article propose une mise au point sur l’atteinte de la microcirculation coronaire dans le RA, soulignant son origine multifactorielle, sa part fonctionnelle liée au retentissement hémodynamique causé par le RA, sa relation complexe avec l’hypertrophie ventriculaire gauche, et son intérêt potentiel diagnostique et pronostique. © 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Mots clés : Microcirculation ; Réserve coronaire ; Rétrécissement aortique
Abstract The coronary microcirculatory impairment is a key feature of the pathophysiology of aortic stenosis (AS), the most operated valvular disease over the world. Several studies showed this coronary microcirculatory impairment in AS, using different tools and protocols, in various patient population of AS. This article will review the impairment of the coronary microcirculation in AS underlining its multifactorial origin, its functional part related to the hemodynamic consequences of AS, its complex relationship with left ventricular hypertrophy, and its potential diagnostic and prognostic value. © 2014 Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Keywords: Microcirculation; Coronary flow reserve; Aortic stenosis
Le rétrécissement aortique (RA) est la valvulopathie la plus fréquente adressée en chirurgie valvulaire, et avec le vieillissement de la population sa prévalence ne cesse d’augmenter [1]. L’altération de la microcirculation coronaire a été soulignée depuis longtemps comme élément central dans la physiopathologie des troubles engendrés par le RA [2–6]. L’angor dit fonctionnel sans lésion coronaire angiographique, qui
∗
Auteur correspondant. Adresses e-mail : [email protected], [email protected] (P. Meimoun). http://dx.doi.org/10.1016/j.ancard.2014.08.015 0003-3928/© 2014 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
caractérise les patients atteints de RA isolé est un exemple classique où la microcirculation coronaire est impliquée [3,5]. L’évaluation directe de la microcirculation est non réalisable en pratique et les nombreuses études qui se sont intéressées à la microcirculation coronaire dans le RA ont utilisé des outils et des protocoles différents sur des populations variées de RA, ce qui rend les comparaisons directes peu réalistes (voir Tableau 1). L’étude Doppler du flux coronaire et de la réserve de flux coronaire au niveau de l’artère interventriculaire antérieure proximale ou distale, invasive par Doppler intracoronaire, semi-invasive par doppler transœsophagien, ou non invasive par doppler transthoracique est l’outil le plus souvent utilisé
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Tableau 1 Exemples d’études évaluant la réserve coronaire par différentes techniques dans le RA. Technique
Population RA
Facteurs de risque
Masse VG/m2 ou HVG
FEVG, %
Gradient moyen mmHg/SaO cm2
Réserve coronaire
Marcus et al. [2] 1932
DTC HPO
14 RA préop 64 ± 2 ans 8 contrôles 51 ± 4 ans
1 HTA traité
12/14 HVG Pas d’HVG
62 ± 5 66 ± 4
69 ± 7 pic/0,4 ± 0,04/m3
1,9 ± 0,2a 4,6 ± 0,4
Eberli et al. [6] 1991
DSCT dipyridamole
37 RA préop 57± 10 ans 28 H 9 F
NC
160 ± 31a,d
60 ± 10
NC/0,68 ± 0,17
1,66 ± 0,44a,b
18 RA postop 58 ± 8 ans l7 H 1 F 7 contrôles 50 ± 10 ans 5 H 2 F
NC
99 ± 17 79 ± 16
67 ± 8c 68 ± 8
NC/0,73 ± 0,21
2,2 ± 0,85 2,8 ± 0,84
34 RA serré 63 ± 6 ans 25 H 9 F
Pas d’HTA
62 ± 11
78 ± 20 picd /0,58 ± 0,1d
1,57 ± 0,34a,b
181 ± 30 172 ± 23 99 ± 13c
67 ± 14 74 ± 10c
55 ± 8 pic/0,75 ± 0,08
2,8 ± 0,71a 4,18 ± 0,58
Cholestérol 5,8 ± 1,3 mmol/L Cholestérol 6,6 ± 3,6 mmol/L
136 ± 43a
59 ± 11a
NC/< l cm2
1,5a,b
168 ± 71a
58 ± 12a
1,8a
33 contrôles 24 H 9 F
70 ± 24
67 ± 8
2,5
27 RA préop 6S ± 12 ans 14 H 10 F
TA > 160/100 critère d exclusion
156 ± 21d
NC
93 ± 32/NC
1,76 ± 0,5d
129 ± 21 176 ± 41 (echo) 135 ± 30 (rmn) Pas d’HVG
NC 70 ± 8
89 ± 19 pic/0,72 ± 0,24
2,61 ± 0,7 1,9 ± 0,6a
Petropoulakis et al. [9] 1995
DIC papavérine
21 symptomatiques 13 a symptomatiques 9 contrôles 54 ± 8 ans 7 H 2 F Julius et al. [15] 1997
DSCT dipyridamole
61 RA serré 59 ± 11 ans 48 H 13 F 32 RA avec angor 29 RA sans angor
Hildick-Smith et al. [11] 2000
DTT adénosine
Rajappan et al. [18] 2002
TEP H2150 dipyridamole
post op 6 mois 20 RA modéré à sévère 70 ± 10 ans 16 H 4 F 20 contrôles 66 ± 10 ans
D 5 %T20 % Hy 40 % TA < 160/90 mmHg
Normale
2,79 ± 1,1
P. Meimoun, D. Czitrom / Annales de Cardiologie et d’Angéiologie 63 (2014) 353–361
Auteur
Tableau 1 (Suite ) Technique
Population RA
Facteurs de risque
Masse VG/m2 ou HVG
FEVG, %
Gradient moyen mmHg/SaO cm2
Réserve coronaire
Nemes et al. [12] 2002
DTE dipyridamole
21 RA serré 58 ± 10 ans 11 H 10 F
HTA 62 % D 32 % T 5 % Hy 5% HTA 38 %c D 10 % T 33 %c Hy 19 % HTA 65 % D 25 % T 3 % Hy 38 %b NC
185 ± 18 Hc
63 ± 20
94 ± 22/NC
1,98 ± 0,52a
131 ± 21
62 ± 11
1,82 ± 0,46a
127 ± 20
65 ± 11
3,13 ± 1,06
291 ± 34
30 ± 10
21 ± 8/0,96 ± 0,22
1,44 ± 0,44a
236 ± 99 297 ± 60 Normale
31 ± 10 28 ± 10 Normale
26 ± 7/0,87 ± 0,19 16 ± 6/1,06 ± 0,21
1,19 ± 0,26b 1,76 ± 0,41 4 ± 0,91
Diabète 16,5 %
140 ± 40
72 ± 7
42 ± 11/0,84 ± 0,23
2,55 ± 0,58
HTA 59 % T 6 %
70 ± 18 (rmn)
56,5 ± 6,5
48,5 ± 14/0,86 ± 0,22
2,03 ± 0,55
HTA 65 % D 20 % T 14 % dyslip 59 %
111 ± 28a
69 ± 10
46 ± 15/0,7 ± 0,2
2,3 ± 0,7a
37 sténose IVA > 75 % 56 ± 9 ans 24 H 13 F 21 contrôles 49 ± 10 ans 10 H 11 F Burwasch et al. [30] 2003
TEP 13N dipyridamole
36 RA bas Qc bas G 70 ± 10 ans 31 H 5 F 18 vrai RA serré 66 ± 11 ans 18 RA pseudo sévère 75 ± 6 ans 14 contrôles 31 ± 6 ans 7 H 7 F
Eanovic et al. [15] 2011
DDT
Steadman et al. [22] 2012 Meimoun et al. [14] 2012
RMN
127 RA modéré à sévère 66 ± 11 ans asymptomatiques 75 H 52 F 46 RA préop 66 ± 9 ans34 H 12 F
DTT
66 RAserré 74 ± 11 ans 35 H 31 F
adénosine
44 RA symptomatiques 22 RA asymptomatiques 20 contrôles 70 ± 10 ans 10 H 10 F
HTA 40 % D 10 % T 10 % dyslip 40 %
75 ± 10
70 ± 5
2,15 ± 0,6b 2,7 ± 0,65 3,3 ± 0,7
La maladie coronaire est un critère d’exclusion de toutes les études citées sauf dans la référence [30] où les patients avec RA avaient 2,2 sténoses coronaires > 50 % en moyenne. DTC : doppler transcoronaire, thorax ouvert ; HPO : hyperémie post-occlusive ; DTT : doppler transthoracique ; DIC : doppler intracoronaire ; DSCT : débit du sinus coronaire par per thermodilution ; TEP : tomographie par émission de positons ; OTF : doppler transœsophagien ; H : homme ; F : femme ; facteurs de risque pas toujours détaillés ; D : diabète ; T : tabagisme, dyslid : dyslipidémie ; Hy : hypolipidémiant ; masse VG indexée sauf [30], et mesurée par écho sauf précision ; gradient transvalvulaire moyen sauf précision, pic Ref [11,12] ; par cathéterisme ou écho-doppler selon les études, surface valvulaire non indexée sauf précision ; réserve coronaire sur 29 RA et 7 contrôles Ref [5], sur 41 RA Ref [22], sur 20 RA et tous les contrôles Ref [30] ; mesurée en moyenne à 30 mois postop chez des patients différents du préop (insuffisance aortique prédomine chez 9 préop et 7 postop) Ref [6]. a p < 0,01 versus contrôles. b p < 0,05 versus asymptomatiques ou sans angor (Ref [5,9,14]), versus post op (Ref [6]), versus RA serré (Ref [12]), versus RA pseudo sévère (Ref [30]). c p < 0,05 versus symptomatiques pour la FEVG, et versus asymptomatiques et symptomatiques pour la masse VG (Ref [9]), versus préop (Ref [6]), versus contrôles pour facteurs de risque, et versus sténose IVA et contrôles pour la masse VG (Ref [12]). d p < 0,01 versus postop (Ref [6,11]), versus asymptomatique (Ref [9]).
P. Meimoun, D. Czitrom / Annales de Cardiologie et d’Angéiologie 63 (2014) 353–361
Auteur
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[4,7–17]. Les isotopes (tomographie par émission de positrons [TEP]) [18–20], la résonance magnétique nucléaire [21,22], l’échographie de contraste myocardique [24], la thermodilution du sinus coronaire [5,6], ou plus récemment l’analyse invasive de l’onde de pouls coronaire [23] ont également été utilisés pour évaluer la microcirculation dans le RA. La réserve coronaire a été déterminée de différentes manières, soit par vasodilatation maximale avec l’adénosine ou le dipyridamole à des doses variables, soit par hyperémie post-occlusive comme dans l’étude princeps de Marcus et al., juste avant la chirurgie [2], soit par le pacing et la dobutamine [9]. L’objectif de cet article est de faire le point sur l’atteinte microcirculatoire dans le RA en soulignant son rôle physiopathologique central et son intérêt potentiel diagnostique et pronostique. Rappelons que la maladie coronaire (sténose > 50 % sur un tronc épicardique) a été un critère d’exclusion de quasiment toutes ces études, et que les patients étaient en état hémodynamique stable, conditions nécessaires pour que l’altération de la réserve coronaire reflète la dysfonction microcirculatoire. 1. Évaluation de l’atteinte microcirculatoire dans le RA avec différents outils 1.1. Flux coronaire et réserve de flux coronaire par doppler et mesure du débit par thermodilution du sinus coronaire La réserve coronaire mesurée par doppler invasif ou doppler transthoracique coronaire est le rapport entre la vitesse de flux hyperémique et le flux basal coronaire. Elle peut être mesurée après administration d’un puissant vasodilatateur, le plus souvent par voie intraveineuse (adénosine ou dipyridamole) [11–14]. Par thermodilution, c’est le rapport entre le débit coronaire sous vasodilatateur et le débit de repos, mesuré à l’aide d’un cathéter placé dans le sinus coronaire [5,6]. Il y a une corrélation significative inverse entre la réserve coronaire et la sévérité du RA, évaluée par la surface valvulaire et le gradient transvalvulaire, [9,11,13], ainsi qu’avec le NT-pro BNP [14,16]. La réserve coronaire est diminuée principalement par augmentation de la vitesse de flux ou débit coronaire basal, qui augmente proportionnellement aux besoins métaboliques de base qui sont accrus dans le RA en raison de l’hypertrophie du ventricule gauche (VG) et de l’augmentation du travail myocardique imposés par l’élévation de la post-charge du VG et du stress pariétal [2,5,6,9,14]. La réduction du flux ou du débit hyperémique coronaire, qui n’est pas retrouvée dans toutes les études, probablement pour des raisons méthodologiques évoquées plus haut, est l’autre mécanisme d’atteinte de la réserve coronaire dans le RA [11,14]. Une simulation hémodynamique de type Monte-Carlo a montré que plus le RA est sévère plus la vitesse de flux coronaire basal augmente, et plus la vitesse de flux hyperémique diminue [25] (voir exemple Fig. 1). Il semblerait que la diminution de la réserve coronaire soit précoce dès le stade de sclérose valvulaire [26]. Toutefois, outre la sténose coronaire fréquemment associée, de nombreux facteurs peuvent influencer la réserve coronaire dans le RA, comme l’âge, les symptômes, les facteurs de risque vasculaires, les traitements associés, le degré d’altération de la fonction diastolique [9,14]. Ceci peut expliquer les
variations notables de réserve coronaire d’un patient à l’autre dans le RA, même sans lésion coronaire associée (voir Tableau 1). La vitesse de flux coronaire de repos comporte une composante diastolique qui est prédominante, est augmentée proportionnellement aux besoins métaboliques [9,10,14], et une composante systolique. Celle-ci présente une inversion (valeur négative) chez un certain nombre de patients, d’autant plus importante que le RA est sévère [4,7,9,10], cette anomalie de morphologie disparaissant après remplacement valvulaire aortique [4]. La réserve coronaire s’améliore après remplacement valvulaire aortique [6,11], à 6 mois, par augmentation de la réserve de vasodilatation (doppler transthoracique), parallèlement à la diminution de l’hypertrophie VG [11], et à un an, par diminution du débit basal (thermodilution du sinus coronaire) [6]. 1.2. Isotopes La mesure de la réserve coronaire par doppler coronaire a une résolution spatiale limitée, et permet seulement une analyse transmurale du flux coronaire. Or dans le RA, la réserve coronaire est plus sévèrement altérée au niveau du sous-endocarde qu’au niveau du sous-épicarde. Le sous-endocarde est en effet plus vulnérable aux forces de compression extravasculaires et à la réduction de la pression de perfusion diastolique coronaire qui sont des déterminants importants de la fonction microcirculatoire dans le RA [2,18,19]. La résolution spatiale de la TEP actuelle étant de 6 mm environ, cet examen permet d’analyser plus facilement la distribution du flux coronaire au niveau des couches myocardiques et de mettre en évidence le gradient de perfusion coronaire entre le sous-endocarde et le sous-épicarde et la plus grande vulnérabilité du sous-endocarde à l’ischémie [18,19], particulièrement dans le RA serré où l’hypertrophie VG est fréquente. La réserve coronaire, plus sévèrement altérée dans le sous-endocarde par comparaison au sous épicarde, est corrélée positivement à la surface valvulaire aortique, au temps de perfusion diastolique, et négativement à la charge hémodynamique imposée au VG, mais pas à la masse VG [18]. Un an après remplacement valvulaire aortique ces données sont confirmées, avec une corrélation significative entre la variation de réserve coronaire et la variation de surface valvulaire aortique, du temps de perfusion diastolique en hyperémie, mais pas avec la variation de la masse VG mesurée par résonance magnétique nucléaire [19]. 1.3. Résonance magnétique nucléaire (RMN) L’intérêt de la RMN est de pouvoir évaluer simultanément la perfusion myocardique et les conséquences du RA sur le VG, c’est-à-dire le degré d’hypertrophie et de fibrose myocardique (mesuré par le degré de rehaussement tardif lors de l’injection de gadolinium) [21,22]. Une étude récente réalisée chez 46 patients atteints de RA serré avant remplacement valvulaire aortique a montré en analyse multivariée, que la réserve de perfusion myocardique était corrélée au remodelage VG induit par le RA (masse VG et fibrose myocardique), ainsi qu’au pic de VO2 à l’exercice [22]. Après remplacement valvulaire aortique, le degré d’amélioration de la réserve coronaire
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Fig. 1. Exemple de réserve de flux coronaire au niveau de l’artère inter ventriculaire antérieure, par doppler transthoracique chez un patient avec RA serré symptomatique : a : exemple de flux coronaire en doppler couleur par échographie transthoracique, situé au niveau de la portion distale de l’artère interventriculaire antérieure (IVA) ; b : en haut, illustration de la sévérité du RA avec à gauche, en incidence parasternale petit axe, valve très calcifiée, à droite le doppler continu enregistre un gradient transvalulaire aortique moyen à 62 mmHg avec une vitesse maximale à 490 cms/s avec une surface par équation de continuité à 0,7 cm2 ; en bas, la réserve de flux coronaire au niveau de l’IVA distale chez ce patient sans sténose IVA est très amortie à 1,7, avec à gauche le flux de repos, à droite le flux hyperémique sous adénosine.
est fonction du type de valve implantée, la normalisation étant constatée avec les valves non stentées de préférence aux valves biologiques classiques et aux valves mécaniques [21]. 1.4. Onde de pouls coronaire La mesure simultanée de la pression et de la vitesse de flux coronaire effectuée de fac¸on invasive à l’aide d’une guide intracoronaire particulier positionné lors de la coronarographie sur un tronc principal, permet d’obtenir l’analyse de l’onde de pouls coronaire [23]. Cette technique permet de déterminer le mécanisme de la perfusion coronaire grâce aux ondes générées pendant le cycle cardiaque qui sont caractérisées par leur amplitude, leur origine (à la partie proximale de l’aorte ou en provenance de la microcirculation coronaire), et leur effet sur le flux coronaire (accélération ou ralentissement), lorsqu’elles entrent
en interaction avec le myocarde ventriculaire. Le cheminement du flux coronaire dans le myocarde est principalement déterminé par l’onde diastolique de suction ou onde de décompression microcirculatoire enregistrée pendant la relaxation du ventricule gauche [23]. Une étude récente réalisée chez 11 patients avec RA serré sans lésion coronaire a montré que cette onde diastolique est d’autant plus élevée à l’état basal que le RA est serré (r = 0,59, p = 0,05), mais elle décroît significativement lors du pacing. Immédiatement après remplacement valvulaire aortique percutané, l’amplitude de cette onde diminue significativement à l’état basal, mais augmente significativement lors du pacing, traduisant une amélioration instantanée de la réserve coronaire physiologique après levée de l’obstacle valvulaire. Les données fournies dans ce travail princeps suggèrent donc un nouvel éclairage pour expliquer l’angor d’effort dans le RA [23].
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3. Atteinte microcirculatoire dans le RA : intérêt potentiel diagnostique et pronostique
facteurs [29]. Les patients atteints de RA avec angor sans lésion coronaire ont une réserve coronaire plus altérée et une hypertrophie inadéquate (insuffisante pour compenser le stress pariétal élevé) par comparaison aux patients sans angor [5]. Une étude récente a montré que la réserve coronaire était significativement plus altérée chez les patients symptomatiques par comparaison aux patients asymptomatiques dans le RA serré à FEVG conservée [14]. Même si il est difficile de prédire les symptômes à partir de la réserve coronaire à l’échelon individuel en raison d’un chevauchement des valeurs dans les 2 groupes, il faut noter que la réserve coronaire est très rarement diminuée (seuil de 2,15 pour différentier les 2 groupes, avec une sensibilité = 66 %, une spécificité = 86 % aire sous la courbe 0,75, p < 0,01,) chez les patients véritablement asymptomatiques qui ont par ailleurs une réserve de vasodilatation plus élevée que les patients symptomatiques [14]. Inversement, les symptômes ne sont pas toujours imputables au RA et une réserve coronaire conservée plaide pour un RA moins sévère qu’il n’y paraît. Par ailleurs, il existe une corrélation significative et indépendante entre la réserve coronaire et la capacité d’effort dans le RA [22,30]. Ces éléments pourraient faire de la mesure de la réserve coronaire un outil diagnostique supplémentaire intéressant lors de l’évaluation de patients avec RA asymptomatique ou incapables de faire une épreuve d’effort pour des raisons extracardiaques. Le RA serré à bas débit paradoxal (FEVG conservée, bas gradient) est une entité récemment décrite qui correspondrait à une atteinte plus évoluée de la maladie par rapport au RA classique [1]. Toutefois, il n’y a pas de travaux disponibles à l’heure actuelle, mettant en évidence une altération plus marquée de la microcirculation dans le RA à bas débit paradoxal par comparaison au RA classique. La prise en charge des patients avec RA à bas débit, bas gradient (< 40 mm Hg), et FEVG altérée (≤ 40 %), est souvent difficile, et la mesure du flux coronaire pourrait être un outil diagnostique additionnel permettant de différentier le RA vraiment serré du RA pseudo serré, particulièrement chez les patients n’ayant pas de réserve contractile sous dobutamine [31]. Un travail récent a montré que le débit coronaire basal était plus élevé, et la réserve coronaire mesurée par isotopes sous dipyridamole, significativement plus basse dans le groupe RA vraiment serré (n = 18) par comparaison au groupe avec RA pseudo serré (n = 18) [31]. Les meilleures corrélations avec la réserve coronaire sur l’ensemble des patients (n = 36) étaient obtenues avec la surface valvulaire indexée projetée (calculée sous dobutamine).
3.1. Intérêt diagnostique
3.2. Intérêt pronostique
Plus le RA est sévère et plus la microcirculation est altérée [2,5,6,13,18,25]. Partant de ce constat il peut être tentant de chercher une valeur diagnostique à l’atteinte microcirculatoire dans ce contexte. Alors que de nombreux travaux ont évalué la microcirculation dans le RA, très peu ont comparé l’atteinte microcirculatoire chez les patients symptomatiques et asymptomatiques. La vitesse de flux coronaire basal est plus élevée et la vitesse systolique plus basse chez les patients symptomatiques (angor, syncope) par comparaison aux asymptomatiques, sans qu’une valeur seuil puisse être établie [10], ce qui est logique car la vitesse de flux coronaire basal est influencée par de nombreux
Les peptides natriurétiques (BNP et NT-pro BNP), libérés par le myocarde en réponse à une augmentation du stress pariétal et des pressions de remplissage du VG, sont des indicateurs de la sévérité de la maladie dans le RA [32,33]. Une corrélation significative et indépendante des autres paramètres a été montrée entre le NT-pro BNP et la réserve coronaire chez 66 patients avec RA serré avec FEVG conservée (r = –0,51, p < 0,01) [14]. De manière intéressante, les peptides natriurétiques et la réserve coronaire ont en commun une corrélation significative avec un certain nombre de paramètres, et le niveau de réserve coronaire et la valeur plasmatique des peptides natriurétiques sont le résultat
2. Hypertrophie VG et microcirculation dans le RA : liaison complexe La diminution de la réserve coronaire dans le RA est limitée au VG hypertrophié et non diffuse : elle épargne le ventricule droit par exemple [2]. Ceci souligne l’importance de l’hypertrophie dans la pathogénie de l’atteinte microcirculatoire dans le RA. Au fur et à mesure que l’hypertrophie se développe en réaction à l’augmentation du stress pariétal entraîné par le RA, on observe une diminution de la densité capillaire coronaire [2,5]. Ceci favorise le déséquilibre entre les apports et les besoins en oxygène du myocarde, ce d’autant que l’hypertrophie provoque une altération de la relaxation du VG qui raccourcit le temps de perfusion diastolique, déterminant essentiel des apports en oxygène pour le VG [2,19]. Le mécanisme de régulation à court terme du débit coronaire pour faire face à la demande accrue en oxygène est une augmentation du débit coronaire basal proportionnellement aux besoins en oxygène [5,14,18]. Toutefois, cette augmentation du débit au repos entame d’autant la réserve de vasodilatation disponible lors d’une stimulation [23]. À plus long terme, on observe une augmentation du calibre des artères coronaires épicardiques comme mécanisme d’adaptation à l’hypertrophie [5,27], mais très vite cette adaptation se révèle insuffisante (rapport diamètre coronaire/masse VG insuffisant par comparaison à des témoins sans RA) [27]. L’hypertrophie VG contribue à l’atteinte microcirculatoire liée au RA, mais n’est pas suffisante pour expliquer la diminution de la réserve coronaire dans le RA. En effet, la corrélation entre la masse VG et la réserve coronaire n’est pas toujours retrouvée dans le RA [13,14,18,19]. De plus, immédiatement après remplacement valvulaire aortique, on observe une amélioration significative de la réserve coronaire [23], de la vulnérabilité à l’ischémie d’origine microcirculatoire [28], et de la perfusion sous-endocardique [24], alors que l’hypertrophie VG est encore présente, mettant plusieurs mois à diminuer. Ces données rappellent que d’autres facteurs interviennent pour diminuer la réserve coronaire et se surajoutent aux effets liés à l’hypertrophie VG dans le RA évolué, comme les forces de compression extra vasculaire, le stress pariétal disproportionné, disparaissant après levée de l’obstacle valvulaire [5,18,19,23,24].
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Fig. 2. Atteinte multifactorielle de la microcirculation dans le RA. De nombreux facteurs interviennent pour aboutir à l’atteinte microcirculatoire liée au RA. Cet équilibre précaire entre les apports et les besoins en oxygène du myocarde (symbolisé par la balance) est vite déstabilisé lors d’un stress (exercice par exemple). Certains paramètres influencent à la fois les apports et les besoins comme les forces de compression extravasculaires. La résistance coronaire totale est la résultante de la résistance vasculaire et de la déformation des vaisseaux par le cœur en fonctionnement, appelée résistance extra vasculaire (forces de compression). Le gradient transvalvulaire et le double produit sont des indices simples reflétant les forces de compression extra vasculaire et la tension pariétale qui s’exerce sur le VG. Le double produit [(gradient transvalvulaire + pression artérielle systolique) × fréquence cardiaque] reflète la charge hémodynamique imposée au VG, la consommation d’oxygène du myocarde, et est corrélé au flux coronaire basal [14,22] et à la réserve coronaire [18]. Un cercle vicieux peut s’installer en raison de l’interdépendance entre plusieurs facteurs. Par exemple, conjointement au temps d’éjection augmenté dans le RA, l’altération de la relaxation VG réduit le temps de perfusion diastolique et augmente les forces de compression extravasculaire. L’ischémie, conséquence de l’atteinte microcirculatoire finale aggrave à son tour la fonction diastolique. La progression de l’onde de pression diastolique du flux coronaire, liée à la décompression d’origine microcirculatoire, est d’autant plus marquée que la compression systolique qui la précède a été importante, mais la transmission de l’onde de pression à l’aorte par le VG est atténuée en raison de l’obstacle valvulaire, d’où le découplage ventriculo-aortique et la diminution potentielle de la pression de perfusion coronaire [23]. Ce schéma physiopathologique est d’autant plus simplifié que n’ont pas été discutés, outre les facteurs de risque vasculaire, la maladie coronaire fréquemment associée au RA, et la distensibilité diminuée des gros vaisseaux qui influencent négativement la réserve coronaire [41].
d’une interrelation complexe entre les données cliniques (âge, symptômes), morphologiques (masse VG, taille de l’oreillette gauche), et hémodynamiques (pressions de remplissage, charge de travail du VG) en réponse à l’augmentation de la post-charge imposée au VG par la sténose valvulaire [14,34]. Néanmoins, si la valeur pronostique des peptides natriurétiques est maintenant bien établie dans le RA [33], peu de données à l’heure actuelle témoignent de la valeur pronostique de la réserve coronaire dans le RA. Pourtant dans le RA, la réserve coronaire est corrélée significativement, outre aux peptides natriurétiques, à la fonction diastolique et à la pression pulmonaire [14], qui sont aussi des marqueurs pronostiques importants dans ce contexte [35–37]. Soulignons 2 études récentes, incluant 127 et 49 patients atteints de RA modéré à sévère, qui ont montré la valeur prédictive indépendante de la réserve coronaire (mesurée par doppler transthoracique et transœsophagien) pour la survenue d’évènements durs (mortalité essentiellement, survenue chez 10 et 18 patients respectivement, avec un suivi moyen de 32 et 82 mois) [15,17]. Des épisodes d’ischémie myocardique récurrents peuvent entraîner à terme la nécrose myocytaire et son remplacement par de la fibrose, en raison d’un déséquilibre entre les apports (altération de la réserve coronaire) et les besoins en oxygène du myocarde (augmentés dans le RA). Ceci est une hypothèse physiopathologique intéressante susceptible
d’expliquer la valeur pronostique de l’atteinte microcirculatoire, mais non démontrée à ce jour dans le RA. Rappelons tout de même qu’il y a dans le RA des témoins de la souffrance sous-endocardique, comme l’altération de la déformation myocardique longitudinale et l’augmentation compensatrice de la torsion VG [38], et que cette altération est associée à un mauvais pronostic [39]. Après remplacement valvulaire aortique, un certain nombre d’études ont souligné le pronostic péjoratif associé au mismatch patient-prothèse (surface valvulaire indexée < 0,85 cm2 /m2 ) [1,21]. De manière intéressante il a été montré que quel que soit le type de prothèse implantée, la réserve coronaire était diminuée en présence d’un mismatch [21]. 4. Conclusion En définitive, l’atteinte microcirculatoire dans le RA est multifactorielle (voir Fig. 2). Elle est corrélée à la sévérité anatomique de la sténose ainsi qu’à ses conséquences hémodynamiques, et au remodelage du VG. Toutefois, dans les stades évolués de la maladie ce sont les conséquences hémodynamiques qui prévalent (stress pariétal, forces de compression extra vasculaires). Cette atteinte microcirculatoire est en grande partie fonctionnelle puisque contrairement aux autres causes d’hypertrophie VG comme la cardiomyopathie hypertrophique
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et l’hypertension artérielle, il n’y a pas de remodelage des artérioles intramyocardiques dans le RA (hypertrophie de la média et fibrose péri vasculaire absentes) [40], et elle est immédiatement améliorée après levée de l’obstacle valvulaire, indépendamment de l’hypertrophie du VG [23,24]. Sur le plan thérapeutique, seul le remplacement valvulaire (chirurgical ou percutané) a démontré son effet sur l’amélioration de la microcirculation dans le RA [6,11,19,23,24], L’impact positif sur la microcirculation d’un traitement médical bradycardisant, qui augmente le temps de perfusion diastolique coronaire sans baisser la pression de perfusion, n’a encore jamais été démontré dans le RA. Déclaration d’intérêts Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d’intérêts en relation avec cet article. Références [1] Nishimura RA, Otto CM, Bonow RO, Carabello BA, Erwin III JP, Guyton RA, et al. 2014 AHA/ACC Guideline for the Management of Patients With Valvular Heart Disease: executive Summary. A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol 2014;63:2438–88. [2] Marcus ML, Doty DB, Hiratzka LF, Wright CB, Eastham CL. Decreased coronary reserve: a mechanism for angina pectoris in patients with aortic stenosis and normal coronary arteries. N Engl J Med 1982;307:1362–6. [3] Gould KL, Carabello BA. Why angina in aortic stenosis with normal coronary arteriograms? Circulation 2003;107:3121–3. [4] Kenny A, Wisbey CR, Shapiro LM. Profiles of coronary blood flow velocity in patients with aortic stenosis and the effect of valve replacement: a transthoracic echocardiographic study. Br Heart J 1994;71:57–62. [5] Julius BK, Spillmann M, Vassalli G, Villari B, Eberli FR, Hess OM. Angina pectoris in patients with aortic stenosis and normal coronary arteries. Mechanisms and pathophysiological concepts. Circulation 1997;95:892–8. [6] Eberli FR, Ritter M, Schwitter J, Bortone A, Schneider J, Hess OM, et al. Coronary reserve in patients with aortic valve disease before and after successful aortic valve replacement. Eur Heart J 1991;12:127–38. [7] Hongo M, Goto T, Watanabe N, Nakatsuka T, Tanaka M, Kinoshita O, et al. Relation of phasic coronary flow velocity profile to clinical and hemodynamic characteristics of patients with aortic valve disease. Circulation 1993;88:953–60. [8] Yoshikawa J, Akasaka T, Yoshida K, Takagi T. Systolic coronary flow reversal and abnormal diastolic flow patterns in patients with aortic stenosis: assessment with an intracoronary Doppler catheter. J Am Soc Echocardiogr 1993;6:516–24. [9] Petropoulakis PN, Kyriakidis MK, Tentolouris CA, Kourouclis CV, Toutouzas PK. Changes in phasic coronary blood flow velocity profile in relation to changes in hemodynamic parameters during stress in patients with aortic valve stenosis. Circulation 1995;92:1437–47. [10] Omran H, Fehske W, Rabahieh R, Hagendorff A, Luderitz B. Relation between symptoms and profiles of coronary artery blood flow velocities in patients with aortic valve stenosis: a study using transeosophageal Doppler echocardiography. Heart 1996;75:377–83. [11] Hildick-Smith DJ, Shapiro LM. Coronary flow reserve improves after aortic valve replacement for aortic stenosis: an adenosine transthoracic echocardiography study. J Am Coll Cardiol 2000;36:1889–96. [12] Nemes A, Forster T, Varga A, Vass A, Borthaiser A, Pálinkás A, et al. How can coronary flow reserve be altered by severe aortic stenosis? Echocardiography 2002;19:655–9. [13] Kume T, Akasaka T, Kawamoto T, Watanabe N, Yoshitani H, Akiyama M, et al. Mechanisms of impaired coronary flow reserve in patients with aortic stenosis: transthoracic Doppler echocardiographic study. J Cardiol 2004;43:173–8.
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