Les mécanismes primaires régulant la contractilité du myocarde sont la charge mécanique des fibres musculaires et le système nerveux autonome. Cependant, l'endothélium vasculaire sécrète des agents vasodilatateurs et vasoconstricteurs qui régulent le flux sanguin coronaire et par ce mécanisme, influe indirectement sur la contractilité myocardique.
En réponse à un certain nombre de stimuli mécaniques, métaboliques et hormonaux, l'endothélium des artères coronaires synthétise et sécrète des composés ayant des activités biologiques diverses : mitogènes, prothrombogènes, antithrombogènes et vasoactives. D'autre part, les facteurs paracrines élaborés localement, dérivant peut-être de l'endothélium microvasculaire ou de l'endocarde, sont aussi importants dans les modifications de la fonction cardiaque. Récemment, Brutsaert et coll ont montré in vitro, que l'endothélium cardiaque régulait la réponse inotrope des myofibrilles sous-jacentes en réponse à des modifications du calcium extra-cellulaire.
Dans le milieu des années 80, on a découvert que les cellules endothéliales vasculaires synthétisaient des substances vasoconstrictives et aussi vasodilatatrices comme l'EDRF (Endothelium Derived Relaxing Factor) et les prostacyclines. En 1988, l'équipe japonaise de Masaki a isolé un peptide vasoconstricteur de 21 acides aminés à partir du surnageant de cultures de cellules endothéliales de porc appelé endothéline. Au moins 3 isoformes de l'endothéline ont été décrites, chacune comprenant 21 acides aminés avec 4 résidus cystéine formant 2 ponts disulfures.
Le VIC ("Vasoactive intestinal contractor") peut représenter une 4e isoforme car il diffère de l'endothéline 2 par la substitution d'un seul acide aminé. Peu de temps après que l'endothéline ait été indentifiée comme un vasoconstricteur dérivant de l'endothélium, Masaki et coll. ont rapporté que l'endothéline 1 avait une activité inotrope potentielle sur les oreillettes de cobaye. Ultérieurement, des récepteurs à haute affinité ont été isolés sur les ventricules et les oreillettes de mammifères et l'endothéline s'est montrée capable de stimuler la sécrétion de facteur atrial natriurétique. Le site d'origine de l'endothéline intracardiaque est, à l'heure actuelle, inconnu.
Des études in vitro indiquent que la régulation de la transcription de l'ARNm de la préproendothéline (203 acides aminés) peut être secondaire à une interaction dynamique entre les myocytes cardiaques et les cellules endothéliales adjacentes. L'ARNm de la préproendothéline est nettement induit in vitro dans les cultures isolées de cellules endothéliales microvasculaires du myocarde de rat adulte, uniquement lorsque ces cellules sont cultivées avec des myocytes de ventricule de rat.
A l'inverse, aucun ARNm de préproendothéline n'est detecté dans les cellules endothéliales cultivées seules. Ainsi, les myocytes cardiaques pourraient augmenter l'ARNm du précurseur de l'endothéline dans les cultures de ces cellules endothéliales microvasculaires. L'effet inotrope positif de l'endothéline a été bien documenté dans les cœurs isolés, dans les préparations de muscle cardiaque isolé et dans les cellules des ventricules isolés de lapins et de rats adultes. De même, la cinétique d'action de l'endothéline 1 sur le muscle cardiaque ressemble à celle sur le muscle vasculaire lisse avec un délai d'action et un effet maximal entre la 5e et la 8e minute dans des préparations de cellules isolées. L'effet inotrope positif dure au moins 5 à 15 minutes après le wash-out du peptide.
Interaction dynamique
Il existe de plus en plus d'arguments suggérant l'existence d'une interaction dynamique in vivo, entre les myocytes cardiaques et les cellules endothéliales des microvaisseaux adjacents dans la régulation, à la fois de la fonction et du phénotype des cellules endothéliales et des myocytes cardiaques. Les endothélines peuvent être seulement une des nombreuses cytokines qui sont sécrétées par les microvaisseaux cardiaques et/ou par l'endothélium endocardique pouvant modifier l'état contractile cardiaque, peut-être en réponse aux modifications du flux sanguin microvasculaire.
D'autre part, les myocytes cardiaques eux-mêmes, peuvent sécréter des cytokines qui pourraient affecter directement la prolifération des cellules endothéliales ou l'angiogenèse et indirectement augmenter la sécrétion des cytokines dérivant de l'endothélium. Les interactions entre les myocytes cardiaques et les cellules endothéliales pourraient avoir une grande importance dans les événements dynamiques qui conduisent au remodelage de la paroi myocardique et à l'angiogénèse au cours de l'hypertrophie et en réponse à l'insuffisance cardiaque.
Kramer B.K. et coll. : "Endothelins myocardial actions of a new class of cytokines". Circulation,
Laurence Luquel
