Le soi-disant « durcissement des artères » entraîne une augmentation de la pression artérielle et constitue à terme un facteur de risque important de thrombose et de maladie cardiaque. Le processus de durcissement est en fait une calcification des tissus des vaisseaux sanguins avec la même forme minérale que dans les os, un phosphate de calcium apparenté au minéral hydroxyapatite. La calcification peut se faire sur des dépôts graisseux (plaques d’athérome) à l’intérieur du vaisseau sanguin (calcification intimale ou athérosclérotique) ou dans la couche moyenne de la paroi du vaisseau sanguin (calcification médiane), cette dernière étant typiquement associée au vieillissement, au diabète et aux maladies rénales.
Il existe des preuves significatives que les cellules de la paroi des vaisseaux sanguins (cellules musculaires lisses vasculaires) changent lorsqu’elles sont soumises à un stress vers des cellules plus osseuses et commencent à exprimer des protéines typiquement associées à la calcification osseuse. De nombreuses questions se posent ici : qu’est-ce qui déclenche le processus de calcification dans les vaisseaux sanguins ; comment les particules de phosphate de calcium se lient-elles au tissu des vaisseaux sanguins ou aux dépôts graisseux ; pourquoi certaines plaques calcifiées dans les vaisseaux sanguins sont-elles stables, tandis que d’autres présentent des morceaux qui se détachent, provoquant des blocages du vaisseau sanguin ?
Notre travail initial dans ce domaine (Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology, 2008) a montré que les mêmes molécules qui sont responsables de la fixation des particules de phosphate de calcium dans les os – des sucres fonctionnalisés – sont responsables de ce même processus dans la calcification vasculaire. Nous travaillons actuellement à l’identification de ce que sont ces sucres, dans l’espoir que des inhibiteurs de leur fonction dans la calcification vasculaire puissent ensuite être conçus.
Dans nos travaux les plus récents, nous avons montré que l’incorporation ou non de citrate dans les particules de phosphate de calcium vasculaire a un effet énorme à la fois sur la taille et la forme des particules et sur leur toxicité pour les cellules (Biomaterials, 2013). En fait, le citrate est couramment incorporé dans les tissus calcifiés, y compris les os (Calcified Tissue International, 2013), très probablement parce que le calcium est transporté vers les sites de calcification sous la forme de complexes de citrate, et que les petits pores de taille nanoscopique dans lesquels la calcification se produit souvent ne permettent pas au citrate de transport de « s’échapper ». Nous examinons maintenant la possibilité que le citrate affecte de façon marquée les propriétés mécaniques des particules de phosphate de calcium, et peut expliquer pourquoi certaines plaques vasculaires calcifiées sont stables et d’autres nettement moins.
Une autre caractéristique de la calcification vasculaire est qu’elle est toujours immédiatement précédée d’une nécrose cellulaire, et nous examinons donc quelles molécules cellulaires sont déposées dans la paroi des vaisseaux sanguins à la suite de ce processus. C’est ce qui, nous l’espérons, nous permettra de déterminer quels pourraient être les sucres fonctionnalisés qui lient les particules de phosphate de calcium au tissu.
Collaborateurs : Prof. Cathy Shanahan (Kings College London), Dr Jeremy Skepper (PDN, Université de Cambridge), Dr Karin Muller (PDN, Université de Cambridge)
Financement : British Heart Foundation