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Numéro
Med Sci (Paris)
Volume 18, Numéro 4, Avril 2002
Page(s) 395 - 397
Section Le Magazine : Nouvelles
DOI http://dx.doi.org/10.1051/medsci/2002184395
Publié en ligne 15 avril 2002

L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie fatale dans ses formes graves chez l’adulte ou chez le nouveau-né, dépourvue de traitement en dehors de la transplantation. L’élévation des résistances artérielles pulmonaires est liée à un remaniement hypertro-phique de la paroi artérielle, associé à une réduction du lit vasculaire pulmonaire. La prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires pulmonaires joue un rôle déterminant dans ces altérations. Des résultats obtenus récemment ont permis d’identifier le rôle déterminant du transporteur de la séro-tonine (5-HTT) dans l’hyperplasie des cellules musculaires lisses vasculaires pulmonaires au cours de l’HTAP primitive humaine. Nous avons notamment incriminé un polymorphisme du gène codant pour le transporteur 5-HTT dans la surexpression de la protéine et la prolifération des cellules musculaires lisses dans l’HTAP primitive humaine.

De nombreux arguments sont à l’origine de l’inté-rêt actuel suscité par la sérotonine dans le développement de l’HTAP expérimentale et humaine. Plusieurs médicaments qui inhibent la recapture de la séroto-nine en inhibant son transport, comme l’Aminorex dans les années 1960, ou la Dexfenfluramine dans les années 1990, ont été incriminés dans le développement de l’HTAP « primitive » chez l’homme [1]. Les données de la littérature ainsi que les observations faites dans notre laboratoire, en collaboration avec l’Unité Inserm 288, ont permis d’authentifier l’action déterminante de la sérotonine dans la physiopathologie de l’HTAP hypoxique. La sérotonine intervient par son action mitogénique sur les cellules musculaires lisses vascu-laires [24]. Cet effet est dépendant de son accumulation intracellulaire et donc de l’activité et de l’expression du transporteur de la sérotonine ou 5-HTT [4].

Or, l’expression du 5-HTT est augmentée dans les cellules musculaires lisses d’artère pulmonaire exposées à l’hypoxie [5], et les souris déficientes en 5-HTT sont protégées contre l’HTAP hypoxique. Ces observations nous ont permis de confirmer le rôle déterminant du 5-HTT au cours de l’HTAP expérimentale [5].

Une surexpression du 5-HTT est également associée à l’HTAP humaine. Elle est détectée dans les plaquettes de patients atteints d’HTAP primitive, ou surtout à partir de prélèvements de poumons obtenus à l’occasion de transplantations chez des patients atteints d’HTAP. Ces études montrent une augmentation de l’expression du 5-HTT dans les poumons, avec une localisation préférentielle et quasi exclusive du 5-HTT dans la média des vaisseaux, remaniés chez ces patients atteints d’HTAP primitive ou secondaire, avec une nette prédominance chez les patients souffrant d’une HTAP primitive (Figure 1). L’analyse in vitro de la réponse mitogénique de cellules musculaires lisses isolées d’artère pulmonaire normale, ou provenant de patients atteints d’HTAP, confirme l’activité mitogénique très marquée de la 5-HT (5-hydroxytryptamine) sur les cellules musculaires lisses, action qui requiert le 5-HTT, puisqu’elle est inhibée par le citalopram ou la paroxétine. L’activité du 5-HTT, estimée par la mesure de la capture de sérotonine tritiée dans les cellules musculaires lisses provenant de patients atteints d’HTAP primitive, est environ 2 à 3 fois supérieure à celle observée dans les cellules de sujets témoins. Les cellules musculaires lisses des patients atteints d’HTAP prolifèrent davantage en réponse à la sérotonine et au sérum que les cellules de sujets témoins. L’ajout d’un inhibiteur sélectif du 5-HTT supprime cette différence en rétablissant une activité proliférative identique dans les deux groupes de cellules. La prolifération des cellules en réponse à d’autres facteurs de croissance tels que le PDGF (platelet-derived growth factor), le TGFβ, le FGFa (fibro-blast growth factor acidic) ou l’EGF (epidermal growth factor) est par ailleurs comparable dans les deux groupes.

thumbnail Figure 1.

Localisation immunohistochimique du 5-HTT dans le tissu pulmonaire de patients porteurs d’une hypertension artérielle pulmonaire primitive. Immunolocalisation du 5-HTT sur coupes de poumons de sujets témoins (A) et de patients porteurs d’une hypertension artérielle pulmonaire primitive (B,C,D) : la protéine est localisée essentiellement dans les cellules musculaires lisses dans la média des artères pulmonaires. (A) artère normale, (B) hypertrophie de la média, (C) hypertrophie de la média et de l’intima, (D) lésion de type bulbe d’oignon, (E) témoin négatif : les cellules ont été incubées en l’absence de l’anticorps primaire.

Ces résultats montrent que le 5-HTT est surexprimé par les cellules musculaires lisses vasculaires pulmonaires de patients porteurs d’une HTAP primitive ou secondaire, et que cette surexpression est à l’origine d’une potentialisa-tion de la réponse proliférative de ces cellules à la sérotonine, et donc au sérum, qui contient des concentrations élevées de sérotonine, de l’ordre de 1 mM.

Cette constatation et le fait que la surexpression du 5-HTT dans des cellules musculaires lisses en culture qui persiste même dans les cellules isolées, nous a incité à rechercher une anomalie génétique ou un génotype particulier du 5-HTT chez ces patients [6]. L’analyse de la séquence promotrice du gène 5-HTT a révélé l’existence de deux génotypes qui diffèrent par le nombre de répétitions d’un motif en tandem («L» pour répétition en grand nombre, et «S» pour répétition en petit nombre) [7].

Ces variations alléliques de la séquence promotrice du gène, L ou S, déterminent respectivement une vitesse de transcription élevée ou basse. Nous avons montré que l’expression du 5-HTT varie en fonction du génotype S/S, L/S, ou L/L, dans des cellules musculaires lisses d’artère pulmonaire de sujets sains et détermine la réponse proliférative des cellules à la 5-HT ou au sérum. Nous avons donc recherché un lien entre l’augmentation du 5-HTT dans l’HTAP primitive ou secondaire et la fréquence de l’allèle «L» du promoteur du gène codant pour cette protéine. Des résultats obtenus chez 89 patients porteurs d’une HTAP primitive montrent que la situation homozygote L/L est présente chez 65 % des patients alors qu’elle ne dépasse pas 27 % dans la population générale. La situation homozygote L/L pourrait donc représenter un facteur prédisposant au développement d’une HTAP primitive en favorisant l’hyperplasie des cellules musculaires lisses vas-culaires pulmonaires via le 5-HTT. Les cellules des patients de génotype L/L ont cependant une activité proliférative plus importante et une expression plus marquée du 5-HTT que celles de sujets témoins de même génotype. Il semble donc que les différences d’expression du 5-HTT entre patients et témoins, à l’origine d’une augmentation de l’activité proliférative des cellules musculaires lisses des patients, ne puissent pas entièrement être expliquées par le polymorphisme du promoteur du gène.

L’aide diagnostique apportée par la caractérisation allélique du promoteur du gène du 5-HTT peut être très utile pour la détection de patients à risque dans une population exposée au développement d’une HTAP. En effet, l’association du génotype L/L au développement de l’HTAP pourrait s’appliquer non seulement à l’HTAP primitive mais aussi à toute forme d’HTAP sévère développée au cours de maladies telles que les collagé- noses, l’hypertension portale, les cardiopathies comportant un shunt, l’HTAP persistante du nouveau-né, la maladie thrombo-embolique, l’insuffisance respiratoire chronique, l’exposition à l’altitude, etc. Des études complémentaires pourront être réalisées dans ces affections. Les implications thérapeutiques sont potentiellement considérables. Les résultats obtenus chez l’animal montrent en effet que certains inhibiteurs très sélectifs du 5-HTT atténuent l’HTAP hypoxique. La reconnaissance d’une surexpression du 5-HTT d’origine génétique chez les patients porteurs d’une HTAP incite à évaluer l’action thérapeutique potentielle de tels médicaments.

Références

  1. MacLean M, Herve P, Eddahibi S, Adnot S. 5-hydroxytryptamine and the pulmonary circulation: receptors, transporters and relevance to pulmonary hypertension. Br J Pharmacol 2000; 131 : 161–8. (Dans le texte)
  2. Eddahibi S, Raffestin B, Pham I, et al. Treatment with 5-hydroxytryptamine potentiates development of pulmonary hypertension in chronically hypoxic rats. Am J Physiol 1997; 272 : H1173–81. (Dans le texte)
  3. Eddahibi S, Raffestin B, Launay JM, Sitbon M, Adnot S. Effect of dexfenfluramine treatment in rats exposed to acute and chronic hypoxia. Am J Respir Crit Care Med 1998; 157 : 1111–9.
  4. Eddahibi S, Fabre V, Boni C, et al. Induction of serotonin-transporter by hypoxia in pulmonary vascular smooth muscle cells: relationship with the mitogenic action of serotonin. Circ Res 1999; 84 : 329–36. (Dans le texte)
  5. Eddahibi S, Hanoun N, Frisdal E, et al. Attenuated hypoxic pulmonary hypertension in mice lacking the 5-hydroxytryptamine transporter gene. J Clin Invest 2000; 105 : 1555–62. (Dans le texte)
  6. Eddahibi S, Humbert M, Fadel E, et al. Serotonin transporter overexpression is responsible for pulmonary artery smooth muscle hyperplasia in primary pulmonary hypertension. J Clin Invest 2001; 108 : 1141–50. (Dans le texte)
  7. Lesch K P, Bengel D, Heils A, et al. Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region. Science 1996; 274 : 1527–31. (Dans le texte)

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Liste des figures

thumbnail Figure 1.

Localisation immunohistochimique du 5-HTT dans le tissu pulmonaire de patients porteurs d’une hypertension artérielle pulmonaire primitive. Immunolocalisation du 5-HTT sur coupes de poumons de sujets témoins (A) et de patients porteurs d’une hypertension artérielle pulmonaire primitive (B,C,D) : la protéine est localisée essentiellement dans les cellules musculaires lisses dans la média des artères pulmonaires. (A) artère normale, (B) hypertrophie de la média, (C) hypertrophie de la média et de l’intima, (D) lésion de type bulbe d’oignon, (E) témoin négatif : les cellules ont été incubées en l’absence de l’anticorps primaire.

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