Exercice sur l'expression de la protéine de choc thermique 70 dans le risque artériel (HSP70)

L'objectif de l'étude est de déterminer le niveau d'expression sérique de la protéine HSP70 chez des individus à risque de maladie artérielle périphérique athéroscléreuse, après une intervention d'exercice modéré.

La maladie artérielle périphérique athéroscléreuse (MAP) est une maladie systémique qui provoque une obstruction du flux sanguin artériel et est une cause importante de morbidité et de mortalité dans le monde 1.

Les patients atteints d'AOMI ont un risque trois fois plus élevé d'infarctus du myocarde, d'accident vasculaire cérébral et de décès que ceux qui n'en sont pas atteints. Cependant, plus de 50 % des patients sont asymptomatiques ; la maladie reste donc sous-diagnostiquée. 2 On estime que 202 millions de personnes dans le monde sont atteintes d'AOMI, dont 45 millions meurent de maladies coronariennes ou cérébrovasculaires dans un intervalle de dix ans. La prévalence actuelle de la MAP au Mexique est de 10 % de la population générale.3 La maladie est fortement liée à des facteurs de risque modifiables (tension artérielle, mode de vie sédentaire, glycémie de base, cholestérol et obésité) et à une mauvaise hygiène de vie (tabac, inactivité physique, stress alimentaire et psychosocial), ce qui augmente le risque de contracter la maladie jusqu'à 17,2 fois 4, 5, 6 L'augmentation de la perméabilité membranaire entraîne l'accumulation et la modification de protéines, de lipides et de lipoprotéines dans l'endothélium. L'accumulation de molécules pro-inflammatoires telles que la protéine chimio-tactique des monocytes 1 (MCP-1), les molécules d'adhésion intracellulaire (ICAM-1), l'adhésion des cellules vasculaires (VCAM-1) et une teneur plus élevée en nitro-tyrosine sont également générées. 7 Les macrophages sont actifs en réponse à la propagation de la réponse inflammatoire et se lient aux récepteurs des lipoprotéines de basse densité (LDL) qui s'étaient internalisés.

Les macrophages sécrètent des cytokines pro-inflammatoires entraînant le recrutement et l'activation de cellules immunitaires supplémentaires au site de la lésion, amplifiant la réponse immunitaire et favorisant le développement de plaques complexes et avancées qui deviennent des plaques athérosclérotiques matures.8 L'index de bras de cheville (ABI) est l'étalon-or non invasif accepté à la fois pour le diagnostic et l'évaluation de la gravité de cette maladie. Le point limite pour le diagnostic de PAD est un ABI inférieur à 0,90 au repos, quel que soit le score de risque de Framingham, étant sensible à 95 % dans la détection de PAD. 9, 10 Pour maintenir l'homéostasie sur la paroi vasculaire, les cellules vasculaires produisent un niveau élevé de protéines de choc thermique (HSP) 11. Ces types de protéines de stress sont des agents cytoprotecteurs qui favorisent la survie des cellules lors de facteurs de stress. 12 La réduction de l'expression intracellulaire des HSP est également liée à la PAD, aux maladies cardiovasculaires et au syndrome métabolique, où elles sont fortement diminuées. 10 Les HSP sont normalement des protéines intracellulaires, mais lorsqu'elles sont libérées à un niveau extracellulaire, elles exercent une réponse immunitaire.13 L'HSP la plus thermosensible et la plus inductible appartient à la famille des 70 kilodaltons (kDa), telle qu'établie par Mizzen et al., en 1998 (figure 1). On pense que la Hsp70 extracellulaire (eHsp70) stimule l'immunité innée et agit comme un signal de danger. L'Hsp70 sérique a été détectée dans la circulation périphérique d'individus apparemment en bonne santé et augmente en réponse à différents facteurs de stress, y compris l'exercice. 12, 14

Figure 1. Représentation schématique de la structure moléculaire de HSP70. Adapté de Carrasco L. et al. 15 L'exercice augmente les niveaux de HSP principalement par les espèces réactives de l'oxygène (ROS), la température élevée, les hormones, les flux de calcium ou la déformation mécanique des tissus.16 Il a été démontré que la concentration de Hsp70 augmente après avoir effectué des exercices aigus et à long terme, atteignant des niveaux qui restent élevés, mais une fois que son action protectrice diminue à la fois au niveau intra et extra-cellulaire.17 L'exercice exerce des effets bénéfiques contre l'athérosclérose en augmentant l'endostatine circulante, qui inhibe le développement de la plaque d'athérosclérose en bloquant l'angiogenèse dans le tissu de la plaque.18 Les contractions isotoniques du type d'exercice de résistance (aérobie) ont tendance à entraîner une augmentation des niveaux de Hsp70, par opposition à l'exercice excentrique. Avec l'exercice répétitif, une augmentation induite de cette protéine est maintenue, tandis que la réponse initiale des autres HSP à l'exercice diminue à mesure que l'entraînement progresse.16 L'exercice régulier initie des processus d'adaptation à long terme du métabolisme musculaire, du système cardiovasculaire et des effets immuno-modulateurs qui sont largement considérés comme bénéfiques ; Il existe des preuves que pendant l'exercice, la Hsp70 est libérée dans la circulation humaine en association avec des exosomes, en particulier avec l'exercice aérobie.19, 20 Il a été démontré que Hsp70 inhibe directement les processus inflammatoires par la suppression du stress oxydatif, réduit directement l'apoptose, l'hyperplasie, ainsi que la diminution de l'expression des molécules d'adhésion qui conduisent à l'extravasation des leucocytes et à la manifestation des cytokines inflammatoires.16 Des taux sériques plus élevés de Hsp70 sont associés à un épaississement réduit de l'intima athérosclérotique et à un risque plus faible de maladie coronarienne.21