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La cellule musculaire lisse vasculaire (CMLV)
C- Régulation de la contraction/relaxation de la CML

1) Contrôle par le système nerveux autonome

Introduction
1.1 Système nerveux sympathique
1.1.1 Récepteurs alpha adrénergiques
1.1.2 Récepteurs béta adrénergiques

1.2 Système nerveux parasympathique
1.2.1 Fibres cholinergiques
1.2.2 Autres neurotransmetteurs

1.3 Système nerveux sensoriel : réflexe d’axone

 

L’état plus ou moins contracté des différentes CML de l’organisme peut être contrôlé à la fois par le système nerveux et par le système hormonal. Selon l’organe, le tissu, le type cellulaire ou le territoire considéré, le contrôle est différent même si certaines hormones exercent le même effet sur les CML quelles que soient leurs fonctions. Le CGRP par exemple exerce une action de relaxation aussi bien sur les CML vasculaires que sur les CML utérines ou entériques.
Les modes d’actions du système nerveux et du système hormonal sont différents, de part la structure du vaisseau, et de part la localisation des CML dans ces vaisseaux au niveau de la média. Effectivement, si les afférences nerveuses peuvent être en contact avec les CMLV, les hormones sont transportées par le sang et ne peuvent donc pas être en contact direct avec les CMLV. Même dans les gros vaisseaux, au niveau du vaso vasorum, il persiste une couche de cellules endothéliales qui limite l’accès des hormones aux CML. Les hormones agissent donc soit par diffusion, soit par effet indirect via les cellules endothéliales. Cependant, les substances libérées par les terminaisons nerveuses peuvent également diffuser vers les cellules endothéliales si elles ne sont pas dégradées ou recaptées immédiatement. (Fig. 8) Dans ce cas, ces neurotransmetteurs vont agir comme des hormones paracrines. Ainsi, la limite entre hormones et neurotransmetteurs devient plus floue.

Figure 8 : Mode d’action des hormones et des neurotransmetteurs sur les CMLV et sur les cellules endothéliales (CE). La biodisponibilité et l’abondance des neurotransmetteurs et des hormones déterminent leur cible cellulaire, soit les CMLV, soit les cellules endothéliales (CE).

Le système nerveux autonome contrôle l’activité des différents organes. Il n’est pas séparé du système nerveux central, mais agit de façon autonome sur des organes tels que le cœur, les vaisseaux, le système digestif et bien d’autres. Le système nerveux autonome est divisé en deux parties : le système nerveux sympathique et le système nerveux parasympathique. Ces deux systèmes sont différenciés par le neurotransmetteur post- ganglionnaire libéré lors d’une stimulation : noradrénaline dans le cas du système sympathique et acétylcholine pour le système parasympathique.
Beaucoup d’organes sont innervés à la fois par le système sympathique et par le système parasympathique, et c’est le cas des vaisseaux et donc des CMLV. Il faut préciser que la séparation anatomique des systèmes nerveux sympathique et parasympathique ne cadre pas toujours avec la réalité. La présence de fibres cholinergiques dans les troncs sympathiques a souvent été démontrée (Dale et Feldberg, 1934), de même que la présence de fibres adrénergiques dans les troncs nerveux généralement considérés comme parasympathiques.

1.1 Système nerveux sympathique

Les fibres sympathiques participent au tonus vasculaire et ont une influence vasoconstrictrice. L’existence de fibres vasoconstrictrices fut mise en évidence dès 1851 par Claude Bernard. La noradrénaline libérée au niveau des fibres post-ganglionnaires sympathiques peut agir sur des récepteurs α-adrénergiques des CMLV et provoquer une vasoconstriction. La section de l’innervation sympathique ou l’administration d'α-bloquant provoque une augmentation du flux sanguin significative : à débit constant, c.a.d activité cardiaque constante en terme de force et de fréquence, la vitesse augmente si le calibre diminue. La vasodilatation induite par une baisse de l’activité des fibres sympathiques est importante et participe à la vasodilatation autant que l’activation du système antagoniste : le système parasympathique. A pression artérielle normale (125 mmHg/75 mmHg) les vaisseaux sont sous " tonus sympathique " : c’est le système sympathique qui est en activité.
L’action de la noradrénaline sur des récepteurs de type β-adrénergique provoquerait au contraire une vasodilatation. C’est donc l’expression de l’un ou de l’autre type de récepteurs qui détermine la réponse de la CML au système sympathique. Cette distinction pharmacologique des récepteurs adrénergiques a été mise en évidence par Ahlquist dès 1948 (Ahlquist, 1948).

1.1.1 Récepteurs alpha adrénergiques

Il existe deux types de récepteurs α-adrénergiques, les récepteurs α1 et les récepteurs α2, distingués pharmacologiquement selon leurs affinités pour divers agonistes et antagonistes. Les travaux de biologie moléculaire ont démontré que les récepteurs α1 étaient couplés à une production d’IP3 via l’activation d’une PLC par une protéine Gq/11.(Guimaraes et Moura, 2001). On retrouve les récepteurs α1 notamment sur les artères irriguant les reins, les territoires splanchniques et la peau. Dans ces organes, la fixation des catécholamines provoque une vasoconstriction et donc une diminution du débit sanguin local.
Les récepteurs α2 se retrouvent quant à eux essentiellement au niveau des veines où leur activation provoque également une faible vasoconstriction qui favorise le retour veineux. Ils agiraient en activant une protéine Gi, qui inhiberait l’activité des adenylyl cyclase (AC), mais aussi par inhibition de l’ouverture des CCVDs, et activation des canaux potassiques (Guimaraes et Moura, 2001).

1.1.2 Récepteurs béta adrénergiques

Comme pour les récepteurs alpha, il existe plusieurs isoformes de récepteurs β-adrénergiques : les récepteurs β1, β2 et β3 (Lands 1967, Bylund et al., 1994). On retrouve les récepteurs ß1 au niveau du cœur et des artères coronaires où la fixation des catécholamines provoque une dilatation des artères coronaires et au niveau du cœur un effet ionotrope. On retrouve les récepteurs β2 au niveau des artères des muscles squelettiques. Tous les récepteurs β-adrénergiques sont couplés à une protéine Gs qui va activer la production d’AMPc par une AC (Guimaraes et Moura, 2001). Dans certains cas cependant, les récepteurs β-adrénergiques sont couplés à une protéine Gi qui va inhiber la production d’AMPc dans les cellules.

1.2 Système nerveux parasympathique

Les fibres parasympathiques ont une influence vasodilatatrice. Leur rôle est moins important que celui des fibres sympathiques puisque à l’état basal, l’organisme est sous tonus sympathique. C’est encore Claude Bernard qui démontra dès 1858 l’existence d’une vasodilatation induite par la stimulation d’un nerf.

1.2.1 Fibres cholinergiques

Le système nerveux parasympathique cholinergique innerve principalement au niveau du système vasculaire les artères cérébrales et les artères coronaires. Ces fibres ne sont pas spontanément actives, mais vont libérer de l’acétylcholine (Ach) en cas de stimulation. L’Ach agit ensuite au niveau des récepteurs muscariniques sur la CMLV mais aussi sur les cellules endothéliales. Sur les CMLV, l’activation de récepteurs muscariniques de type M3 (Goyal, 1989) induit une élévation du Ca2+ cytoplasmique consécutive à l’activation d’une PLC, qui va aboutir à une contraction de la cellule. Cependant, au niveau des cellules endothéliales, l’Ach provoque une libération de NO, aboutissant à la vasorelaxation. L’Ach en injection intraveineuse provoque ainsi une baisse de la pression artérielle par vasodilatation nette. L’effet des afférences parasympathiques est moins univoque : il serait vasodilatateur dans le cas où l’épaisseur de la média est faible ou lorsque la libération d’Ach est abondante, permettant la diffusion de l’Ach vers les cellules endothéliales. Cet effet vasodilatateur pourrait aussi être dû à une diminution de la libération de noradrénaline au niveau des terminaisons sympathiques (par effet sur des récepteurs muscariniques pré-sympathiques). Sur les CML non vasculaires comme, par exemple, les CML gastro-intestinales ou bronchiques, l’Ach a des effets clairement constricteurs. C’est donc la présence des cellules endothéliales qui est responsable de son effet vasodilatateur.

1.2.2 Autres neurotransmetteurs

Les autres neurotransmetteurs du système parasympathique sont le VIP, l’histamine, les purines, la sérotonine, la substance P, le CGRP et les enképhalines. Toutes ces substances peuvent être libérées par le système nerveux sympathique ou parasympathique en même temps ou non que la noradrénaline ou que l’Ach.

1.3 Système nerveux sensoriel : réflexe d’axone

Le système nerveux sensoriel peut être impliqué dans le contrôle de l’état contractile des CML des vaisseaux cutanés par un mécanisme appelé réflexe d’axone et décrit dès 1923 par Bayliss. Il est facile de constater chez l’homme que des stimuli divers portés sur la peau provoquent l’apparition d’une vasodilatation limitée au territoire excité et à son voisinage immédiat. Cette vasodilatation est visible par la rougeur et la chaleur qui l’accompagnent. Les nerfs nociceptifs de type Aδ et C vont en périphérie se diviser en deux branches : une branche sensitive et une branche artériolaire., L’influx nerveux, à la suite d’un stimulus douloureux, va se propager le long de la fibre dans le sens centripète, emprunter à partir du point de ramification une fibre collatérale parcourue alors dans le sens antidromique vers la périphérie jusqu'à la musculature artériolaire. La fibre nerveuse va libérer à ce niveau la substance P et le CGRP, responsable de la vasodilatation mais également d’une hypersensibilité (Fig. 9). La zone lésée va être plus sensible, afin de la préserver d’une autre atteinte.

Figure 9 : Réflexe d’axone dans les voies nociceptives. Un simulus douloureux va provoquer l’activation des voies nociceptives. L’influx nerveux peut se propager dans le sens antidromique et libérer localement la substance P (SP) et le CGRP. Cette libération va provoquer la libération par les plaquettes de sérotonine (ST) et d’histamine (HIS) par les mastocytes. Le CGRP et l’histamine libérés sont responsables de la vasodilatation locale
A- Localisation, structure et fonction des CMLV
B- Mécanisme de la relaxation/contraction de la CMLV
C- Régulation de la contraction/relaxation de la CMLV
Bibliographie
1) Contrôle par le système nerveux autonome
2 ) Contrôle hormonal
3) Autres contrôles


 

 


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Stéphane Frayon, Carine Cueille, Roger Prat et Jean-Michel Garel
 
Dernières modifications : 28 juin 2005
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