Endothélium et dysfonction endothéliale

Que sont les cellules endothéliales ?

Les cellules endothéliales tapissent l'intérieur de chaque vaisseau sanguin du corps. Elles forment une couche d'une seule cellule d'épaisseur appelée endothélium. L’endothélium tapisse également les parois internes des cavités cardiaques et des vaisseaux lymphatiques, qui transportent l'excès de plasma sanguin dans le corps. L'endothélium est donc très étendu.

Dans les plus gros vaisseaux, comme les veines et les artères, l'endothélium constitue les parois des vaisseaux sanguins avec d’autres couches plus épaisses composées de cellules musculaires et de fibres élastiques. Dans les capillaires, en revanche, l'endothélium constitue l’entièreté de la paroi du vaisseau sanguin. L’épaisseur de ces parois est donc très mince et fragile.

Fonction principale

Les cellules endothéliales constituent une barrière entre le sang et le reste des tissus de l'organisme. Le sang est véhiculé à l'intérieur du système circulatoire sans qu’il s’échappe des vaisseaux, mais d’autres substances doivent y pénétrer et en sortir de manière contrôlée. L'endothélium assure cette fonction de perméabilité sélective à travers laquelle les substances chimiques et les globules blancs circulent en fonction des besoins.
Le rôle de la barrière endothéliale est particulièrement important autour du cerveau. En effet, les cellules endothéliales font partie de la barrière hémato-encéphalique.
Cette barrière protège le cerveau des agents pathogènes et des toxines circulant dans le sang. Elle opère une fonction de filtre sélectif au travers duquel les nutriments nécessaires au cerveau sont transmis, et les déchets éliminés.

Autres fonctions spécialisées

Les cellules endothéliales ont également plusieurs autres fonctions spécialisées :

Produire de l'oxyde nitrique (NO) : Le NO joue plusieurs rôles, notamment celui de dilater les vaisseaux sanguins pour augmenter le débit sanguin, d'empêcher les plaquettes d'adhérer aux parois des vaisseaux et de réduire l'inflammation.

Former de nouveaux vaisseaux sanguins : Les cellules endothéliales contribuent à la production de nouveaux vaisseaux sanguins non seulement en se divisant en d'autres cellules endothéliales, mais aussi parce qu'elles peuvent se différencier en d'autres cellules qui composent les parois des vaisseaux sanguins.

Lutter contre l’inflammation : L'organisme réagit aux agents pathogènes, ou germes, en faisant en sorte que le site de l'infection devienne gonflé, rouge et chaud. L’endothélium contribue à ce processus en augmentant le flux sanguin et en permettant aux globules blancs de se déplacer vers le tissu infecté.

Gérer la coagulation du sang : En fabriquant différentes protéines, les cellules endothéliales empêchent la coagulation du sang à l'intérieur du vaisseau sanguin qui le bloque, ou aident à la coagulation du sang en libérant des protéines de coagulation comme le facteur VIII à la source du saignement.

Réguler la pression artérielle : les cellules endothéliales produisent des substances qui font se dilater et se contracter les vaisseaux sanguins, jouant ainsi un rôle important dans le contrôle du flux sanguin.

Dysfonction endothéliale

Les pathologies comme le diabète, l'hypertension artérielle, l'obésité ou encore le grand âge peuvent être à l’origine de dysfonction endothéliale. Le tabac et l’hérédité sont également des facteurs à prendre en compte.

Le dysfonctionnement endothélial se caractérise notamment par une anomalie de la vasodilatation endothéliale dépendante causée par une diminution de la disponibilité des facteurs vasodilatateurs, comme l'oxyde nitrique (NO).

Lorsque l’endothélium est dysfonctionnel, les caractéristiques (phénotype) des cellules endothéliales sont modifiées et entrainent la libération de molécules pro inflammatoires et pro coagulante générant de nombreux problèmes liés aux fonctions de l’endothélium et qui sont délétères pour tout l’organisme. Une plus grande perméabilité de la paroi vasculaire aux protéines plasmatiques ainsi qu’une disproportion entre hémostasie et fibrinolyse sont observées. Les leucocytes se fixent alors en plus grand nombre sur les parois des vaisseaux ce qui peut entrainer une obstruction vasculaire thrombotique.

Les modifications de la structure et de la fonction des cellules endothéliales constituent donc la base pathologique commune de diverses maladies cardiovasculaires.