ANATOMIE PATHOLOGIQUE GENERALE
Faculté Broussais - Hôtel-Dieu
Université Paris VI
Athérosclérose
L'athérosclérose est un ensemble de lésions artérielles
responsable d'une morbidité et d'une mortalité importante, première cause de mortalité chez les sujets de
sexe masculin dans les pays occidentaux.
Il s'agit de la lésion artérielle majeure la plus fréquente dont les circonstances favorisantes ou
facteurs de risque principaux sont le vieillissement, les hyperlipidémies, le tabagisme,
l'hypertension artérielle.
La lésion d’athérosclérose est une lésion évolutive, passant par différents stades dont chacun
est l’évolution du précédent.
Les lésions initiales peuvent survenir très tôt dans la vie, chez des jeunes enfants, voire des nourrissons
et des foetus. Ces lésions précoces se développent dans des territoires électifs (aorte thoracique, puis
abdominale, puis les coronaires) et dans des sites particuliers, au niveau des bifurcations, en regard du
bec de division artérielle. Les forces de cisaillement à ce niveau sont moindres et il y existe
naturellement une adaptation de la paroi artérielle. Celle-ci consiste en un épaississement intimal
dépourvu de lipides, le coussinet intimal, ayant la propriété d’être une zone sensible au développement des
lésions initiales d’athérosclérose.
I. DEFINITION OMS 1958
- L’athérosclérose est définie comme "une association variable de remaniements de l’intima des artères de
gros et moyen calibre, consistant en une accumulation focale de lipides, de glucides complexes, de sang et
de produits sanguins, de tissu fibreux et de dépôts calcaires, le tout s’accompagnant de modifications de
la média".
- Cette définition descriptive de l’OMS en 1958 ne reconnaissait qu’un seul type de lésion, la plaque
fibrolipidique non compliquée, sans aucune notion de lésions précurseurs, de progression des lésions ni de
complications.
- Bien que cette définition soit limitée à un seul type de lésion statique, elle a l’avantage, d’une part,
d’être purement descriptive morphologique et donc de rester d’actualité, et, d’autre part, de faire
ressortir quelques grandes caractéristiques des lésions d’athérosclérose, à savoir:
- son siège dans l’intima, tunique interne des artères;
- ses territoires de prédilection, artères de gros et moyen calibre:
- l'aorte
- les premiers centimètres de ses branches à destinée viscérale
- les artères des membres jusqu'à environ la moitié proximale de l'artère humérale et le tiers supérieur
des axes de jambes
- les artères cervicales et les artères intracrâniennes extra-encéphaliques;
- son retentissement sur la média, facteur favorisant le développement des anévrysmes.
II. DIFFERENTS STADES DES LESIONS D'ATHEROSCLEROSE
Les lésions ont été classées en tenant compte du caractère
évolutif dynamique de l’athérosclérose mis en évidence par des études anatomopathologiques et épidémiologiques.
Ainsi une classification histogénétique a été proposée sous l’égide de l’American Heart Association (AHA)
dans le cadre du Committee on Vascular Lesions of the Council on Arteriosclerosis.
La classification de l’AHA reconnaît 6 types lésionnels successifs (Tableau I), chaque type provenant du
type lésionnel précédent. Ceci caractérise le génie évolutif propre des lésions d’athérosclérose, à savoir
l’évolution de certaines lésions initiales vers des lésions avancées et la transformation de certaines des
lésions avancées en lésions compliquées.
Cette classification ne reconnaît de réversibilité que pour le dernier type lésionnel, le type VI, où
des lésions compliquées peuvent cicatriser et se transformer en lésions de type V (athérosclérose non
compliquée).
Enfin, le type IV peut directement passer au type VI lors de la survenue de complications de plaques
sans chape fibreuse bien caractérisée: cela renvoie à la notion de plaque fragile.
- Type I
- Première lésion initiale de la classification de l’AHA;
- Caractérisée par la présence, en petit nombre, de macrophages spumeux (CD68 (+)) dispersés dans l’intima
des artères de gros et moyen calibres;
- Détectée uniquement par l’examen microscopique des artères;
- Sans traduction macroscopique.
- Type II
- Evolution du type I précédent;
- Caractérisé par l’accumulation, en petits amas, d’un plus grand nombre de cellules spumeuses (CD68 (+)) dans
la couche superficielle sous-endothéliale (CD34 (+), CD41 (+), Facteur VIII (+)) de l’intima des artères,
sans accumulation de lipides extracellulaires;
- Responsables de lésions visibles en macroscopie: les stries lipidiques. Celles-ci
apparaissent à l’œil nu comme des lésions jaunâtres, sans relief ou quasiment sans relief, sous forme
de lignes allongées parallèlement au flux sanguin. Elles siègent de façon prédominante au niveau de l’aorte
thoracique.
NB: Les lésions initiales (types I et II) sont des lésions précoces qui peuvent être observées dès les
premières semaines de la vie avec une incidence proche de 50% des sujets à 1 an. Leur fréquence diminue
durant l’enfance puis augmente de nouveau après 10 ans, vers la puberté, pour toucher deux tiers des sujets
dans la tranche 10-15 ans.
- Type III
- Caractérisé par l’accumulation de lipides extracellulaires en faible quantité sous les cellules
spumeuses. Il n’y a pas de véritable centre lipidique.
- Survient à un âge plus tardif, après 20 ans.
NB: A aucun de ces types lésionnels précoces (I, II, III) n’est
associée de manifestation clinique.
- Type IV
- Première lésion entrant dans le cadre des lésions avancées;
- Caractérisée par la formation d’un centre lipidique (accumulation focale de lipides extracellulaires)
sous le groupement de cellules spumeuses de surface. Ce centre lipidique ou centre athéromateux apparaît
comme une zone de moindre cellularité avec des fentes de cristaux de cholestérol, quelques macrophages
dont des cellules géantes. L’ensemble lésionnel n’est pas entouré par une réaction fibreuse.
- Peut commencer à apparaître après l’âge de 15 ans et est surtout notée après 40 ans. Sa fréquence
augmente avec l’âge.
- Peut être le siège d’un événement thrombotique: ainsi, une lésion de type IV peut devenir, sans
intermédiaire, une lésion de type VIc (lésion compliquée de thrombose) et être éventuelllement
symptomatique.
- Type V
- Lésion typique de l’athérosclérose ou plaque d’athérosclérose ou plaque fibrolipidique ou
fibro-athérome telle qu’elle a été décrite dans la définition de l’OMS.
- Son incidence augmente avec l’âge. Elle est observée chez une majorité d’individus à partir de 40 ans.
Elle peut être observée dès 15-20 ans.
- Réalise macroscopiquement une plage plus ou moins étendue, plus ou moins saillante, de coloration
jaunâtre située sur le versant luminal de l’artère. Bien souvent, les plaques ne sont pas uniques. Elles
peuvent parfois confluer dans les états d’athérosclérose sévère. Elles sont souvent calcifiées, ce qui ne
constitue pas en soi une complication.
- Constituée histologiquement d'un centre lipidique entouré d'une chape fibreuse, revêtue, en surface,
par les cellules endothéliales:
- Le centre lipidique
- accumulation de cellules spumeuses, lipides extracellulaires (fentes de cristaux de cholestérol),
cellules géantes, avec parfois un aspect nécrotique;
- contingent cellulaire: 70% de macrophages CD68 (+) (cellules spumeuses et géantes), 20% de cellules
musculaires lisses vasculaires a-actine (+), 10% de lymphocytes T;
- riche en lipides, essentiellement des esters de cholestérol, mais aussi du cholestérol libre, des
phospholipides.
- La chape fibreuse
- entoure le centre lipidique;
- contingent cellulaire: 70% de cellules musculaires lisses vasculaires a-actine (+),
20% de macrophages CD68 (+), 10% de lymphocytes T;
- matrice extracellulaire abondante comprenant essentiellement des collagènes fibrillaires de type I
et III, mais aussi des glycoprotéines de structure dont la fibronectine, des glycosaminoglycanes,
essentiellement des chondroïtines sulfates.
- Les cellules endothéliales
- observées à la surface des plaques d’athérosclérose;
- forment un revêtement continu thrombo-résistant. Leur persistance et leur intégrité fonctionnelle
vont de pair avec l’absence de complications au niveau de la plaque.
- La classification de l’AHA reconnaît trois sous-types dans le type V:
- Type Va: plaque d’athérosclérose ou plaque fibrolipidique, telle qu’elle vient d’être décrite;
- Type Vb: plaque comportant des calcifications (très fréquent);
- Type Vc: absence ou quasi-absence de centre lipidique ce qui génère une plaque fibreuse.
NB: L’intérêt clinique de la lésion de type V réside dans le degré de sténose engendré. En effet, les
lésions de type V constituent des plaques qui occupent un certain volume, réduisant plus ou moins la
lumière artérielle. Ces lésions ne sont jamais suffisamment volumineuses pour entraîner une sténose
significative dans la lumière de l’aorte. Par contre, pour des artères de plus petit calibre,
comme la carotide interne et les coronaires épicardiques, le volume occupé par une plaque d’athérosclérose
peut être extrêmement important et ainsi être corrélé à des manifestations cliniques d'effort uniquement
liées à l’importance du degré de sténose artérielle.
- Type VI
- Il s'agit de la plaque d’athérosclérose compliquée.
- Survient habituellement après 40 ans. Sa survenue n’est pas corrélée au volume de la plaque: ainsi une
complication peut survenir sur une plaque peu sténosante et donc difficilement détectable préalablement par
des examens classiques d’imagerie vasculaire.
- Fait suite à l’évolution vers une complication des lésions de type IV et V.
Souvent, la cicatrisation de la complication permet l’organisation de la thrombose ou de l’hémorragie
intraplaque, contribuant ainsi à la progression de la plaque qui augmente son volume et retourne vers un
type V.
- Processus physiopathologique majeur pouvant rendre une plaque cliniquement
symptomatique (le premier étant la sténose). Ainsi, les accidents aigus que constituent
l’angor instable, l’infarctus du myocarde et la mort subite coronaire sont liés à l’athérosclérose
compliquée.
- La classification de l’AHA reconnaît trois sous-types au type VI:
- Type VIa ou ulcération: rupture de plaque caractérisée par une perte de substance à la surface de la plaque d’athérosclérose:
- soit macroscopique, en cas de lésion étendue: dépression ou cratère amputant une partie du volume de
la plaque, ne pouvant concerner que la partie superficielle de la chape fibreuse, ou bien, plus profonde,
emportant également une partie du centre lipidique;
- soit microscopique, difficilement détectable par les moyens d’imagerie vasculaire, de telles
micro-ulcérations exposant à des risques cliniques.
- Type VIb ou hémorragie ou hématome intraplaque:
- complication fréquente pouvant être responsable d’une symptomatologie clinique en particulier dans
le territoire carotidien;
- correspond à l’établissement d’une collection sanguine à l’intérieur de la plaque, en particulier
dans le centre lipidique, aboutissant à une augmentation de volume rapide de la plaque;
- fréquemment associée à l’ulcération qui en serait le mécanisme favorisant en permettant l’issue de
sang à partir de la lumière vers l’intérieur de la plaque. La rupture de neovaisseaux à l’intérieur de la
plaque, sous l’effet de contraintes hémodynamiques, a aussi été proposée comme mécanisme possible à la
survenue d’hémorragie intraplaque;
- susceptible de subir une détersion macrophagique, suivie d’organisation conjonctive avec synthèse de
matrice extracellulaire, relargage de lipides membranaires, le tout aboutissant à la progression de la
plaque.
- Type VIc ou thrombose
- complication majeure de l’athérosclérose;
- survient sur une plaque
* pas nécessairement volumineuse,
* ayant perdu son revêtement endothélial thrombo-résistant de surface, fonctionnellement ou
anatomiquement dans le cadre d’une ulcération;
- peut être occlusive (artères de moyen calibre) ou murale, pariétale non occlusive, laissant persister
une lumière à côté du thrombus adhérent à la paroi;
- apparaît macroscopiquement comme:
* un matériel noirâtre tapissant l’ulcération,
* d'aspect stratifié à la coupe pour les thrombus volumineux comme ceux observés dans les anévrysmes;
- peut évoluer vers une organisation conjonctive
* colonisation puis détersion par les macrophages de la fibrine et des cellules immobilisées dans le
réseau de fibrine,
* relargage de médiateurs par les macrophages stimulant l’arrivée de néovaisseaux et de cellules
musculaires lisses à partir de la paroi artérielle,
* élaboration d’un tissu conjonctif d’organisation remplaçant progressivement le thrombus de la paroi
artérielle vers la lumière.
NB: L’organisation conjonctive peut ne jamais être complète malgré de longs mois d’évolution. Elle aboutit
à la stabilisation du thrombus, avec un moindre risque emboligène, et à la progression de la plaque.
III. AUTRES COMPLICATIONS NON CITEES DANS LA CLASSIFICATION DE L’AHA
Ces complications ne siègent pas directement sur la plaque
d’athérosclérose, mais sont ou bien à distance comme les embolies, ou bien intéressent une autre tunique
artérielle, la média, comme les anévrysmes.
- Les embolies
- Embolies thrombotiques
- Il s'agit de la migration dans des artères de moyen ou petit calibre de tout ou une partie du thrombus
recouvrant une plaque d’athérosclérose compliquée (lésion de type VIc).
- L’embole thrombotique s’immobilise dans une artère de moyen et surtout de petit calibre de la
macrocirculation, n’atteignant pas la microcirculation.
- Les plaques emboligènes siègent sur des artères de gros calibre, essentiellement l’aorte, mais aussi les
artères iliaques primitives (ex: embolies thrombotiques des membres inférieurs à partir d’une plaque
aorto-iliaque; embolies thrombotiques encéphaliques responsables d’accidents vasculaires cérébraux à partir
plaque aortique thoracique)
- L’embole thrombotique subit secondairement un processus d’organisation conjonctive.
- Embolies athéromateuses ou de cholestérol
- A partir d’une plaque compliquée d’ulcération, tout ou une partie du contenu du centre lipidique peut
migrer dans la circulation jusqu’à une artère de petit calibre ou dans la microcirculation au niveau des
artérioles et des capillaires.
- Tous les territoires peuvent être atteints, en particulier la peau, le tube digestif, le rein, accessibles
à la biopsie.
- Les embolies de cholestérol se présentent sous forme d’occlusion d’artères de petit calibre, d’artérioles
ou de capillaires dont la lumière est occluse par une ou plusieurs fentes de cristaux de cholestérol
entourées le plus souvent d’une cellule géante. Le matériel lipidique peut être associé à de la fibrine.
La réaction inflammatoire peut s’étendre à la paroi réalisant ainsi une véritable vascularite localisée
au niveau de l’embolie.
- Les circonstances favorisant la survenue d’embolies de cholestérol chez un sujet athéroscléreux sont les
traitements anticoagulants par anti-vitamines K ou héparines, la chirurgie aortique et le cathétérisme
dans l’aorte au cours de l’angiographie et au cours des gestes thérapeutiques interventionnels
endovasculaires.
- Les anévrysmes
- Il s'agit d'une dilatation du calibre artériel avec perte du parallélisme des bords de la paroi.
- Ils sont associés à une modification constante de la paroi artérielle: l'amincissement ou la disparition de
la média avec perte de cellules musculaires lisses remplacées par de la fibrose.
- Les anévrysmes athéroscléreux sont habituellement de type fusiforme, parfois sacciformes.
- Sur le versant luminal des anévrysmes athéroscléreux, il existe de façon quasi constante une thrombose
murale, souvent épaisse de plusieurs centimètres dans les anévrysmes les plus volumineux.
- La paroi des anévrysmes est ainsi constituée par une plaque d’athérosclérose compliquée d’ulcération et de
thrombose, reposant sur une média amincie ou le plus souvent totalement atrophique fibreuse.
NB: La fibrose remplaçant la média s’étend plus ou moins dans l’adventice et la graisse péri-aortique.
Elle est parfois très extensive, pouvant mesurer plusieurs centimètres d’épaisseur et induire un syndrome de
fibrose rétropéritonéale. Elle correspond à une réaction fibro-inflammatoire ou immunitaire à des constituants
de la plaque.
IV. PROGRESSION DES LESIONS ATHEROSCLEREUSES
Au cours de l’évolution d’une plaque d’athérosclérose, son
volume peut progresser. Cependant, cette augmentation de volume est extrêmement variable d’une plaque à
l’autre chez un individu et est totalement imprévisible. Les mécanismes impliqués dans la croissance des
plaques d’athérosclérose sont :
- L'incorporation par organisation conjonctive de thrombus et hématomes intraplaques
Ce mécanisme sous-entend la survenue d’une complication (lésions de type VI), suivie d'une réaction
d'organisation conjonctive, expliquant les épisodes de croissance rapide.
- L'accumulation progressive de lipides, prolifération cellulaire et synthèse de matrice
extracellulaire
Ce sont les mécanismes-mêmes de l’athérogenèse qui se poursuivent au sein de la plaque
alors qu’elle est constituée. Ceci rend probablement compte de la croissance lente et
continue des lésions.
V. REMODELAGE DE LA PAROI ARTERIELLE AU COURS DE LA PROGRESSION DE LA PLAQUE D’ATHEROSCLEROSE
Le diamètre externe des coronaires augmente au cours
de la progression en volume de la plaque d’athérosclérose. Ce phénomène d’adaptation artérielle permet de
maintenir la lumière artérielle à une surface de section proche de la surface originelle tant que la plaque
n’est pas trop volumineuse, c’est-à-dire n’occupe pas plus de 40% de la surface de la lumière originelle
(délimitée par la limitante élastique interne). Au-delà, les phénomènes compensatoires du remodelage
sont insuffisants pour maintenir une lumière artérielle et la sténose se développe.
VI. PLAQUES A RISQUE
La thrombose (type VIc) est la complication majeure des plaques d’athérosclérose. Ces thromboses ne se
développent pas souvent au site où les sténoses sont les plus importantes. Les plaques où le risque de
survenue de thrombose est le plus grand sont les plaques à risque ou plaques instables
caractérisées par:
- la finesse de la chape fibreuse recouvrant le centre lipidique
- le volume proportionnellement important du centre lipidique
- l’infiltration inflammatoire de la plaque
Aucun de ces trois paramètres n’est corrélé au volume de la plaque, c’est-à-dire au degré de sténose.
Ainsi, des plaques peu volumineuses peuvent se compliquer de thrombose, ce qui compromet le caractère
prédictif de la coronarographie. Tel est le cas des lésions de type IV.
VII. LESIONS ATHEROSCLEREUSES PARTICULIERES
- Lésions athéroscléreuses sur les greffons veineux
D’authentiques lésions athéroscléreuses peuvent se développer sur les greffons veineux implantés dans la
circulation artérielle au cours de la chirurgie de revascularisation coronaire ou des membres inférieurs.
De telles lésions athéroscléreuses ne surviennent habituellement qu’après plusieurs années d’implantation du
greffon veineux, au-delà de 5 ans. Elles sont donc beaucoup plus tardives que la maladie du
greffon qui survient après quelques mois d’implantation. L’athérosclérose des greffons veineux
compromet le fonctionnement du greffon et donc la revascularisation du membre ou du cœur. Ces lésions
athéroscléreuses sont volontiers riches en lipides, compliquées de thrombose et marquées par une atrophie
profonde de la média veineuse.
- Rejet chronique
Au cours du rejet chronique, quel que soit l’organe transplanté (allogreffe cardiaque, rénale, hépatique, plus
rarement pulmonaire), le rejet chronique se caractérise avant tout par des lésions vasculaires. Parmi ces
lésions vasculaires, l’athérosclérose est observée d’une part dans des territoires habituels, comme les
coronaires épicardiques du greffon, d’autre part dans des territoires inhabituels, comme les branches
intramyocardiques en particulier les artères perforantes. Contrairement aux lésions d'athérosclérose naturelle,
les lésions d’athérosclérose du rejet chronique sont très extensives, pénétrant à l’intérieur du
parenchyme, et plus continues, c’est-à-dire moins focales, plus volontiers concentriques, rendant plus
difficile leur dépistage par angiographie. Dans l’ensemble, d’un point de vue strictement analytique, ces
lésions d’athérosclérose ne présentent pas de particularité spécifique. L’expression du rejet chronique sous
forme d’artériosclérose et d’athérosclérose culmine en transplantation cardiaque où son incidence est de 42%
après 5 ans de transplantation.
Ainsi, la connaissance et la description des lésions
d'athérosclérose humaine au cours de leur histoire naturelle constituent une base de référence dans l'étude
de l'athérogenèse. Cette base devrait servir de modérateur dans l'interprétation des modèles expérimentaux
et d'idéal dans les modèles animaux à développer.