Des Micro- aux Macro-vaisseaux : Eau, Sel, Cœur et Reins (ConcentRatio)

1. Hypertension

   1. Hypertension, reins et excrétion urinaire de sodium

      Les reins sont fortement impliqués dans la régulation de la pression artérielle notamment via le contrôle de l'équilibre hydrique et salin, et leur impact sur le tonus vasomoteur via les actions du système rénine-angiotensine aldostérone (RAAS), des prostaglandines ou du facteur natriurétique auriculaire (FAN). Ils occupent une place centrale dans la régulation de la pression artérielle et indirectement dans la rigidification artérielle.

      L'excrétion urinaire quotidienne de sodium représente un déterminant majeur de la pression artérielle. Elle est définie comme le produit de la concentration urinaire en sodium et du débit urinaire. À l'état d'équilibre, il équivaut à un apport en sodium. Lorsque les reins sont incapables d'excréter du sodium, le volume sanguin et la pression artérielle augmentent. Le résultat est une diminution adaptative de la réabsorption du sodium (appelée "natriurèse de pression"), afin de rétablir l'équilibre sodique. La « sensibilité au sel » a été définie comme une augmentation significative de la pression artérielle associée à l'augmentation de l'apport en sodium. Il a été associé à l'âge, à l'origine ethnique, à l'obésité, au syndrome métabolique et à l'insuffisance rénale chronique (IRC). L'insuffisance rénale chronique est fréquemment associée à une rétention hydrosodée, qui favorise l'hypertension et augmente le risque cardiovasculaire.

      Chez les patients dialysés, la surcharge hydrique a été largement décrite comme un facteur de risque de mortalité indépendant. Récemment, Faucon et al. ont rapporté dans la cohorte nephroTEST de patients IRC non encore dialysés que le volume extracellulaire (VCE) mesuré était un facteur de risque indépendant de mortalité mais aussi de progression de l'IRC vers le stade terminal de l'insuffisance rénale. Les capacités réduites d'excrétion de sodium associées à la progression de l'IRC entraînent une surcharge hydrique et des conséquences cardiaques. L'augmentation de la précharge ventriculaire gauche favorise la dysfonction diastolique. Parallèlement, l'augmentation prolongée de la postcharge ventriculaire gauche favorise l'hypertrophie ventriculaire gauche. D'autres facteurs associés à l'IRC pourraient également contribuer à l'hypertrophie ventriculaire gauche, tels que l'augmentation de la rigidité artérielle et les troubles CKD-minéraux et osseux, y compris l'augmentation du FGF-23.

   2. Néphron, régulation de l'équilibre hydrique et salin, et à l'extérieur du glomérule

      Le néphron représente l'unité fonctionnelle du rein. Il joue un rôle majeur dans le contrôle de l'équilibre hydrique et salin. L'évaluation de la « fonction rénale » est souvent réduite à ses fonctions glomérulaires, y compris le débit de filtration glomérulaire (DFG) et le niveau d'albuminurie. Les autres segments du néphron sont cependant largement impliqués dans ce contrôle de l'équilibre. Leur fonction peut être altérée même sans dysfonctionnement glomérulaire et donc sans insuffisance rénale. Ainsi, les segments tubulaires, les capillaires péritubulaires et l'espace interstitiel peuvent également être altérés dans certaines maladies rénales. Ces structures, et plus particulièrement la branche ascendante de l'anse de Henle, les micro-vaisseaux péritubulaires et le canal collecteur, sont impliquées dans la création et le maintien du gradient cortico-papillaire. Ce gradient est essentiel pour le mécanisme de concentration de l'urine. Les lésions tubulaires évaluées sur la pathologie rénale seraient également plus corrélées à une altération de la concentration et de l'acidification des urines qu'à l'atteinte des glomérules. L'osmolarité urinaire à jeun est un marqueur simple et non invasif pour évaluer les capacités de concentration urinaire. Il est encore peu étudié en recherche clinique. A niveau de DFG égal, son niveau serait associé à des dysfonctionnements tubulaires et des lésions vasculaires péritubulaires, notamment aux fonctions médullaires. L'osmolarité urinaire à jeun a également été associée au déclin du DFG et à la progression de l'IRC en insuffisance rénale terminale. D'autre part, certains des segments tubulaires constituent des cibles directes de la régulation hormonale systémique. L'aldostérone favorise ainsi la rétention de sodium et l'excrétion de potassium par l'activation des récepteurs minéralocorticoïdes situés sur les cellules tubulaires distales et l'implication des canaux ENaC et ROMK.

   3. Hypertension et concentration urinaire

   Perrucca et al. suggèrent que la concentration urinaire et son hormone régulatrice, l'hormone antidiurétique (ADH), peuvent contribuer à la susceptibilité aux maladies cardiovasculaires. La liaison de l'ADH à son récepteur V2R favorise la réabsorption distale de l'eau libre et favorise ainsi la concentration urinaire. Cette hormone a donc une action par voie rénale favorisant la concentration urinaire par réabsorption d'eau libre, mais également un effet vasculaire entraînant une vasoconstriction. L'hypertension a été associée à une augmentation des taux plasmatiques d'ADH. Zhang et al. ont ainsi rapporté dans une cohorte de 534 sujets d'âge moyen, l'association significative entre les taux plasmatiques d'ADH et les taux de pression artérielle ainsi qu'avec l'hypertension, en particulier chez les patients ayant une faible activité rénine plasmatique. L'hormone antidiurétique serait également à des taux plus élevés chez les hommes que chez les femmes, ainsi que chez les sujets afro-américains par rapport aux caucasiens, de même l'hypertension est également plus fréquente dans ces deux populations.

   De plus, Bankir et al. ont décrit dans une cohorte rétrospective de 141 sujets sains de 18 à 40 ans que les individus noirs présentaient une concentration urinaire significativement plus élevée et un volume urinaire plus faible que les individus blancs. De plus, une relation significative et positive entre les niveaux de concentration urinaire et la pression différentielle a été trouvée chez les hommes. Cette association était plus marquée chez les individus noirs que chez les individus blancs. Étant donné que la pression différentielle est actuellement considérée comme un facteur de risque indépendant de maladie cardiovasculaire, associé à la fois à la morbidité cardiovasculaire (augmentation de l'incidence de l'infarctus du myocarde ou de l'insuffisance cardiaque congestive) et à la mortalité cardiovasculaire par maladie coronarienne, une association entre les capacités de concentration urinaire et le risque cardiovasculaire pourrait être considéré. De plus, la dilution des urines par augmentation de l'apport hydrique est l'un des principaux objectifs de la prise en charge des patients lithiasiques. L'augmentation de la concentration urinaire est en effet associée à un risque accru de cristallisation et donc à un risque accru de récidive des calculs rénaux. Les patients lithiasiques ont également été décrits comme une population à risque cardiovasculaire accru. Ces éléments supplémentaires confortent l'hypothèse d'une association potentielle entre concentration urinaire et risque cardiovasculaire.

2. Raideur artérielle

   1. Hypertension, artériosclérose et évaluation

      L'artériosclérose représente un processus de dégénérescence artérielle lié au vieillissement physiologique mais beaucoup plus marqué dans certaines circonstances pathologiques telles que l'hypertension, le diabète ou les maladies rénales chroniques. L'atteinte de la paroi artérielle concerne la média des grosses artères contrairement à l'athérosclérose où l'atteinte intéresse initialement l'intima, entraînant une rigidification accélérée de l'arbre vasculaire. L'enraidissement des grosses artères peut induire une hypertrophie myocardique, favoriser l'insuffisance cardiaque, les arythmies et même l'ischémie myocardique. La vitesse de l'onde de pouls carotido-fémorale permet une évaluation non invasive de la rigidité artérielle centrale. Il représente actuellement l'étalon-or pour les mesures non invasives de la rigidité artérielle et constitue un marqueur infraclinique de l'artériosclérose recommandé par la Société Européenne de Cardiologie-Société Européenne d'Hypertension. En pratique, il correspond à la vitesse à laquelle l'onde de pouls se propage sur un segment artériel déterminé. L'onde de pouls se déplace lentement à travers les artères flexibles et élastiques, et rapidement à travers les artères rigides. La mesure CF-PWV nécessite un logiciel automatisé. C'est une procédure simple, non invasive, validée, robuste, reproductible et accessible en pratique clinique.

   2. Raideur artérielle et risque cardiovasculaire

      Le CF-PWV permet ainsi de détecter les lésions des grosses artères à un stade infraclinique et d'identifier les populations à haut risque cardiovasculaire. Il a été décrit comme un facteur prédictif indépendant de la mortalité globale et cardiovasculaire, des maladies coronariennes et des accidents vasculaires cérébraux mortels dans de nombreuses populations : dans la population générale, chez les patients âgés, chez les patients diabétiques, hypertendus, chez les patients atteints d'IRC, les patients en phase terminale. stade d'insuffisance rénale, ainsi que chez les greffés rénaux. La raideur aortique s'est avérée prédictive des événements cardiovasculaires, indépendamment et au-delà des facteurs de risque traditionnels et du score de Framingham.

   3. Raideur artérielle et surcharge liquidienne

      La surcharge liquidienne peut également contribuer aux altérations structurelles et fonctionnelles des grosses artères et donc favoriser la rigidité artérielle. L'augmentation de la pression veineuse induite par la surcharge sodique initie un cercle vicieux. Le résultat est une augmentation de la pression interstitielle rénale, qui perturbe le flux sanguin rénal et favorise une rétention supplémentaire. Le volume plasmatique augmente, augmentant encore la pression veineuse. L'augmentation associée des pressions de remplissage pourrait ainsi favoriser l'altération structurelle et fonctionnelle des grosses artères.

      De plus, la diminution de la pression artérielle diastolique induit une diminution de la pression de perfusion coronaire, ce qui contribue à l'ischémie myocardique. En cas d'insuffisance cardiaque, la rétention sodée est associée à un remplissage artériel défectueux. L'excrétion urinaire de sodium diminue tandis que la surcharge sodique et hydrique augmente.

   4. Relations micro- et macro-vaisseaux

   Safar et al. ont précédemment rapporté les liens entre les macro- et micro-vaisseaux mis en évidence par des modèles murins d'hypertension et des études humaines. En effet, l'augmentation de la pression différentielle associée à des troubles de la compliance artérielle favorise une altération de la microcirculation, notamment au niveau des reins. Une altération de la matrice extracellulaire pourrait impliquer à la fois les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) et les cellules rénales. Plusieurs mécanismes physiopathologiques sous-jacents ont été suggérés, impliquant notamment l'équilibre hydrique et salin et les mécanismes de régulation systémique hormonale dont le système rénine-angiotensine-aldostérone. Les capacités de concentration urinaire sont étroitement liées au débit sanguin médullaire rénal qui lui-même dépend de l'intégrité de la microcirculation rénale.

3. Population étudiée

Cette étude porte sur des patients hypertendus sévères/résistants et/ou avec suspicion d'hypertension secondaire, qui sont pris en charge en hospitalisation d'un jour pour bénéficier d'examens standardisés incluant des analyses hormonales (rénine - aldostérone ± cortisol plasmatique). Ces patients hypertendus présentent un risque cardiovasculaire accru. La mesure CF-PWV permet l'évaluation de la rigidité aortique. Il constitue un marqueur infraclinique de l'artériosclérose recommandé par la Société Européenne de Cardiologie-Société Européenne d'Hypertension.