Quelles sont les causes de la sténose aortique?

Au cours des 30 dernières années, l'étiologie des anomalies valvulaires aortiques a évolué. Si la prévalence des lésions valvulaires aortiques post-rhumatismales a diminué de 30 à 18 %, et la fréquence des corrections chirurgicales des valves aortiques bicuspides de 37 à 33 %, une augmentation de la sténose aortique calcifiée a été observée de 30 à 46 %, en particulier chez les personnes de plus de 65 ans.

Sténose aortique congénitale

Les malformations congénitales de la valve aortique peuvent inclure: des valves unicuspides, bicuspides ou tricuspides ou la présence d'un diaphragme bombé.

Une valve unicuspide provoque une obstruction sévère dès la petite enfance et est la cause de décès chez les enfants de moins d’un an.

La sténose de la valve bicuspide congénitale entraîne l'apparition d'un flux sanguin turbulent, traumatisant les cuspides de la valve, ce qui conduit ensuite à une fibrose, une rigidité accrue et une calcification des cuspides, ainsi qu'un rétrécissement de l'orifice aortique chez l'adulte.

Une malformation congénitale de la valve tricuspide est caractérisée par la présence de feuillets de taille inégale avec des signes de fusion au niveau des commissures, tandis qu'un flux sanguin turbulent causé par un défaut congénital modéré peut conduire à une fibrose et finalement à une calcification et à une sténose aortique.

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Sténose aortique acquise

La sténose aortique rhumatismale résulte d'un processus inflammatoire, accompagné de la fusion des commissures, de la vascularisation des cuspides et de l'anneau fibreux, ce qui conduit au développement d'une fibrose marginale. Par la suite, des calcifications apparaissent sur les deux faces (ventriculaire et aortique) des cuspides, et l'ouverture de la valve aortique diminue et prend une forme ronde ou triangulaire. Les lésions valvulaires rhumatismales se caractérisent à la fois par une sténose aortique et une régurgitation. D'autres signes du processus rhumatismal sont souvent diagnostiqués au niveau cardiaque, notamment une atteinte de la valve mitrale.

La sténose aortique calcifiante (SAC) se développant chez les patients âgés est causée à la fois par l'usure mécanique de la valve et par une inflammation prolongée avec infiltration des cuspides par des macrophages et des lymphocytes T, suivie du dépôt de cristaux de pyrophosphate de calcium dans l'anneau fibreux, entraînant un rétrécissement de l'orifice aortique et une propagation aux cuspides de la valve aortique. Parmi les causes de la réaction inflammatoire, les plus fréquemment citées sont le LPG oxydé (par analogie avec l'athérosclérose) et les agents infectieux (Chlamydia pneumoniae), qui peuvent déclencher la « réponse aux lésions » et former des « nids de calcification » primaires. Sous l'influence de l'activation des marqueurs d'ostéogenèse (exprimés constitutionnellement) et du remodelage du collagène dans les cuspides de la valve aortique, les myofibroblastes acquièrent des fonctions ostéoblastiques. Une autre source d'ostéogenèse de type endochondral pourrait être la présence de cellules mésenchymateuses pluripotentes circulant dans la circulation sanguine et pénétrant dans l'épaisseur des cuspides de la valve aortique par lésion de la couche endothéliale. Dans ces conditions, les macrophages et les lymphocytes T jouent un rôle dans la résorption néoostéoclastique. D'autres régulateurs de ces processus sont la vitamine D, la parathormone et le métabolisme osseux, qui subissent des modifications importantes avec l'âge, entraînant une carence en vitamine D, une hyperparathyroïdie et une ostéoporose. Tous ces éléments contribuent à la formation d'un tissu osseux mature, caractérisé par la présence de microfractures, une moelle osseuse fonctionnelle et des signes de remodelage osseux dans l'épaisseur des cuspides de la valve aortique, ce qui permet d'envisager la calcification de la valve aortique chez les patients atteints de SCA comme un processus régénératif plutôt que dégénératif.

D'autres causes de sténose aortique calcifiée sont des maladies accompagnées d'un trouble systémique du métabolisme du calcium, en particulier la maladie de Paget (forme osseuse), l'insuffisance rénale chronique terminale et l'alcaptonurie.

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Physiopathologie de la sténose aortique

En réponse à une obstruction mécanique, à l'expulsion de sang et à l'augmentation de la tension systolique de la paroi du ventricule gauche, son hypertrophie concentrique se développe, créant un gradient de pression supplémentaire sur la valve aortique sans réduire le débit cardiaque, dilatant la cavité ventriculaire gauche et ne s'accompagnant pas de symptômes cliniques. Avec le temps, compte tenu de l'hétérogénéité des myocytes hypertrophiés et de la sévérité croissante de l'obstruction mécanique, une insuffisance ventriculaire gauche survient, causée par la dilatation des cavités cardiaques gauches et le développement d'une congestion veineuse dans la circulation pulmonaire. Aux stades avancés de la maladie, le débit cardiaque, le volume systolique et, par conséquent, le gradient de pression diminuent.

Les patients atteints de sténose aortique se caractérisent par une corrélation négative entre la contrainte pariétale systolique et la fraction d'éjection (FE), ce qui entraîne une diminution réflexe de cette dernière chez certains patients en raison d'une « postcharge non coordonnée ». Dans d'autres cas, la cause de la diminution de la FE est une diminution de la contractilité du ventricule gauche. Ainsi, l'augmentation de la postcharge et l'altération de la contractilité contribuent à la détérioration de la fonction systolique du ventricule gauche.

Parallèlement à l'augmentation de la teneur en collagène du myocarde, caractéristique de nombreuses maladies cardiaques, la sténose aortique s'accompagne d'une modification de la striation transversale, ce qui entraîne une augmentation de la masse myocardique, une augmentation de la rigidité diastolique et une altération de la fonction diastolique, nécessitant une pression intracavitaire plus élevée pour le remplissage complet des cavités du ventricule gauche. Cliniquement, chez les patients atteints de sténose aortique, cela est associé à l'apparition soudaine d'épisodes d'œdème pulmonaire sans facteurs déclenchants évidents.

Autres caractéristiques de la structure myocardique chez les patients atteints de sténose aortique sévère:

• noyaux cellulaires inhabituellement grands;
• perte de myofibrilles;
• amas mitochondriaux;
• la présence de régions cytoplasmiques dans les cellules sans éléments contractiles;
• prolifération de fibroblastes et de fibres de collagène dans l'espace interstitiel.

Ischémie

Chez les patients atteints de sténose aortique, contrairement aux patients sans maladie cardiaque, les valeurs absolues du débit sanguin coronaire sont augmentées, mais une fois recalculées en fonction de la masse du ventricule gauche hypertrophié, elles peuvent être considérées comme normales. Une progression de l'hypertrophie ventriculaire gauche peut entraîner une altération de l'oxygénation myocardique chez les patients atteints de sténose aortique critique, même en l'absence de modifications significatives des artères coronaires. Le substrat de l'ischémie myocardique dans la sténose aortique, comme dans d'autres maladies cardiaques, est un déséquilibre entre la consommation d'oxygène et la capacité à l'apporter.

L'augmentation de la demande en oxygène du myocarde est due à:

• une augmentation de la masse myocardique due à une hypertrophie ventriculaire gauche;
• augmentation de la tension systolique de la paroi ventriculaire gauche;
• prolongation du temps nécessaire à l'expulsion du sang de la cavité ventriculaire gauche.

Une altération de l'apport d'oxygène par les artères coronaires est causée par:

• excès de pression comprimant les artères coronaires de l'extérieur par rapport à la pression de perfusion à l'intérieur des vaisseaux coronaires;
• raccourcissement de la diastole.

Facteurs supplémentaires qui réduisent la perfusion myocardique du ventricule gauche:

• diminution relative de la densité capillaire;
• une augmentation de la pression télédiastolique dans la cavité ventriculaire gauche, entraînant une diminution de la pression de perfusion dans les artères coronaires.