Résumé
La pression croissante de la vie sociale moderne intensifie l’impact du stress sur le développement de maladies cardiovasculaires, notamment la thrombose veineuse profonde (TVP). La dénervation sympathique rénale a été appliquée comme l’une des approches cliniques pour le traitement de l’hypertension pharmacorésistante. De plus, la relation étroite entre le stress oxydatif et les maladies cardiovasculaires a été bien documentée. La présente étude vise à explorer le mécanisme par lequel le système nerveux sympathique rénal et le stress oxydatif affectent le système de coagulation sanguine dans le développement de la TVP. Un modèle de choc chronique du pied chez le rat a été appliqué pour imiter un état de stress physiologique similaire à celui des humains. Nos résultats ont montré que la procédure de choc chronique du pied pourrait favoriser la TVP, ce qui peut se faire par l’activation de l’agrégation plaquettaire. L’aggravation de la TVP et l’activation des plaquettes ont été atténuées par une dénervation sympathique rénale ou un traitement antioxydant (Tempol). Parallèlement, le traitement de dénervation pourrait également réduire les niveaux de facteurs d’oxydation circulants chez le rat. Ces résultats démontrent que le système nerveux sympathique rénal et le stress oxydatif contribuent au développement de la TVP en réponse au stress chronique, ce qui peut fournir une nouvelle stratégie pour le traitement des patients atteints de TVP en clinique.
1. Introduction
La thrombose veineuse profonde (TVP) est une maladie cardiovasculaire fréquente associée à des séquelles, l’embolie pulmonaire, qui est la troisième cause de décès par maladies cardiovasculaires après une crise cardiaque et un accident vasculaire cérébral. Un flux sanguin lent, des lésions de la paroi veineuse et un état hypercoagulable sont les trois principaux facteurs de risque de développement de la TVP. Par conséquent, les anticoagulants et les thrombolytiques sont les deux principaux traitements pour les patients atteints de TVP clinique. La triade de facteurs de risque prédisposant à la formation de thrombus, postulée par Virchow, comprend des changements dans le rapport entre les composants sanguins, l’intégrité de la paroi vasculaire et le débit sanguin. Le système de coagulation du sang joue un rôle clé dans la protection des mammifères contre les saignements mortels. Dans toutes les formes de thrombose, la coagulation et l’inflammation sont les deux principales voies agissant ensemble pour coordonner les réponses du corps aux blessures.
Au cours des dernières décennies, des facteurs psychologiques, tels que le stress et la dépression, ont été reconnus comme des facteurs importants affectant la santé humaine. De longues périodes d’anxiété provoqueront le développement de maladies cardiovasculaires. De plus, en se produisant simultanément, la dépression et l’anxiété aggraveront encore davantage le développement des maladies cardiovasculaires. De plus, il a été démontré que le stress et d’autres facteurs psychologiques étaient étroitement liés à la survenue d’un accident vasculaire cérébral et d’un infarctus du myocarde. De nombreuses études ont également montré que le stress peut causer des dommages structurels durables aux tissus et aux organes. La procédure de choc électrique chronique du pied a été caractérisée comme un modèle de stress psychologique incontrôlable et imprévisible, dont il a été démontré qu’il était capable d’induire une augmentation de la pression artérielle systolique. Cependant, il n’y a toujours pas de rapport lié aux effets du choc chronique sur le développement de la TVP.
Le rôle du nerf rénal sympathique dans le développement de l’hypertension a été démontré dans des observations expérimentales et cliniques. Il existe deux types de nerf rénal sympathique: les nerfs afférents rénaux et le nerf efférent rénal. Les fibres sympathiques afférentes proviennent des reins et, en modulant l’écoulement sympathique central, elles modifient directement l’hypertension neurogène. En même temps, le nerf efférent améliore la rétention de sodium et d’eau, stimule la libération de rénine et modifie le flux sanguin rénal. De cette façon, la pression artérielle à court et à long terme pourrait être influencée par le nerf sympathique rénal. Des études cliniques ont rapporté les effets bénéfiques de la dénervation sympathique rénale chez les patients souffrant d’hypertension réfractaire. En plus de l’effet abaisseur de la dénervation sur la pression artérielle, des avantages supplémentaires ont également été rapportés dans les maladies cardiovasculaires, le diabète, la dysfonction rénale, l’hypertrophie cardiaque, l’insuffisance cardiaque et les arythmies. L’hypertension, un facteur de risque majeur pour de nombreuses maladies, peut augmenter le dysfonctionnement endothélial et favoriser la thrombose et est également étroitement liée à l’incidence des maladies vasculaires cardiocérébrales. Par conséquent, la dénervation sympathique rénale peut fournir une nouvelle stratégie de prévention et de traitement des maladies cardiovasculaires dans des conditions de stress élevé.
Récemment, des expériences ont montré que le stress oxydatif pourrait être responsable du changement de la fonction endothéliale. L’augmentation des espèces réactives de l’oxygène produites par l’endothélium vasculaire et les cellules sanguines circulantes altérera les fonctions de la barrière vasomotrice et endothéliale et améliorera la formation de thrombus. Le stress oxydatif s’est également avéré être un déterminant de l’activation plaquettaire, facteur de risque d’athérothrombose. Cependant, on ignore encore si le stress chronique pourrait affecter le système de coagulation en augmentant le stress oxydatif.
Actuellement, aucun rapport ne relie directement le stress psychologique au système de coagulation et aux maladies vasculaires cardiocérébrales. Considérant que l’activation du système de coagulation a une influence importante à la fois sur l’hémostase physiologique et la thrombose pathologique, nous avons appliqué un modèle de stress par choc au pied chez le rat pour explorer si la chronique pouvait affecter le développement de la TVP et les mécanismes possibles impliqués.
2. Matériaux et méthodes
2.1. Préparation animale
Des rats Sprague-Dawley mâles âgés de dix semaines, obtenus du Centre des animaux de laboratoire de Shanghai, ont été utilisés dans cette étude. Les animaux ont été maintenus dans un environnement à température contrôlée de 25 °C avec un cycle lumière/obscurité de 12:12 heures. Les rats exposés au protocole de stress ont été placés individuellement dans une boîte de stress de choc au pied, où ils ont reçu une séance de choc électrique au pied de 4 heures à travers un sol de grille électrifié délivrant un choc de 0,15 mA de 5 secondes toutes les 30 secondes. Le nerf sympathique rénal du rat a été sectionné chirurgicalement alors que les animaux subissaient une anesthésie induite par l’hydrate de chloral à 10%. Après une période de récupération d’une semaine, le protocole de choc au pied a été lancé. Tempol (10 mg / kg / jour) a été administré par injection intrapéritonéale après le début du protocole de stress. Une thrombose veineuse a été induite sous anesthésie avec 10% d’hydrate de chloral comme décrit précédemment par Leung. Brièvement, l’abdomen a été ouvert et la veine cave inférieure (CVI), après avoir été soigneusement séparée des tissus environnants, a été ligaturée étroitement juste en dessous de la veine rénale gauche à l’aide d’un fil de coton. Ensuite, l’abdomen a été fermé avec une double couche de sutures, fermant d’abord le péritoine avec les muscles, puis la peau séparément. Après douze heures, les animaux ont de nouveau été anesthésiés, l’abdomen a été rouvert et le plasma et le thrombus ont été prélevés pour une analyse plus approfondie. La présente étude a été réalisée conformément à la Convention Européenne pour la Protection des Animaux Vertébrés utilisés à des fins Expérimentales et à d’Autres Fins Scientifiques (Numéro 123 du Conseil de l’Europe, Strasbourg, 1985). Toutes les interventions chirurgicales ont été approuvées par l’Université Soochow et effectuées conformément aux directives pour le soin et l’utilisation des animaux établies par l’Université Soochow.
2.2. Mesures des taux plasmatiques de corticostérone
Les taux plasmatiques de corticostérone ont été mesurés à l’aide d’un kit ELISA (test d’immuno-absorption enzymatique) disponible dans le commerce (TSZ Elisa, États-Unis).
2.3. Mesures du poids du thrombus
De la cavité abdominale rouverte, le segment ligaturé de la veine cave a été retiré et ouvert longitudinalement pour éliminer le thrombus formé, qui a été rincé et pesé sur du papier filtre.
2.4. L’analyse des paramètres de coagulation sanguine
Temps de prothrombine (PT), temps de thromboplastine partielle activée (APPT) et temps de thrombine (TT) a été mesurée à l’aide d’un analyseur automatisé de coagulation sanguine (Sysmex Corporation CA-50, Japon). De la cavité abdominale rouverte, du sang (4,5 mL) a été prélevé dans la veine cave inférieure à l’aide d’une seringue jetable contenant 0,5 mL d’une solution de citrate de sodium à 3,8% et transféré dans des tubes à centrifuger autoclavés. La moitié du sang a été centrifugée à 3000 tr/min pendant 10 min et le sérum a été recueilli. Une aliquote de sérum de 0,1 mL a été combinée à 0.1 mL de réactif PT. Après préchauffage pendant 20 min, le PT a été mesuré à l’aide d’un analyseur automatisé de coagulation sanguine, comme mentionné ci-dessus. L’APPT et le TT ont été mesurés selon la même méthode que le PT.
L’agrégation plaquettaire a été mesurée à l’aide d’un analyseur d’agrégation plaquettaire (Chrono-Log 560 Ca, Allemagne). Après la réouverture de la cavité, 4,5 mL de sang ont été prélevés dans la veine cave inférieure à l’aide d’une seringue jetable contenant 0,5 mL de citrate de sodium (3,8%), puis transférés dans un tube à centrifuger. La seconde moitié du sang a été centrifugée à 1000 tr/min pendant 10 min pour obtenir le plasma riche en plaquettes. Le sang restant dans le tube a été centrifugé à 3000 tr/min pendant 10 min pour préparer le plasma pauvre en plaquettes. Ensuite, la coagulation des échantillons de plasma a été stimulée en utilisant la protéine de collagène et l’adénosine diphosphate disodique (ADP) (1 mM, 10 mL) comme agonistes plaquettaires.
2.5. Détermination de la concentration plasmatique de noradrénaline (NA)
Les concentrations plasmatiques de noradrénaline (NA) ont été mesurées à l’aide d’un kit ELISA (TSZ Elisa, États-Unis) disponible dans le commerce.
2.6. La mesure des niveaux de Peroxydation lipidique et de l’activité plasmatique de la Superoxyde Dismutase (SOD) et de la Glutathion Peroxydase (GSH-Px)
L’activité plasmatique de la SOD et de la GSH-Px et les niveaux de peroxydation lipidique (substances réactives à l’acide thiobarbiturique, TBARS) ont été mesurés à l’aide de kits ELISA (TSZ Elisa, États-Unis) disponibles dans le commerce.
2.7. Analyses statistiques
Toutes les données ont été présentées comme la moyenne ± MEB. La signification statistique des comparaisons entre plus de deux groupes a été testée en utilisant une ANOVA bidirectionnelle suivie du test de Newman-Keuls ou en utilisant un test de Student à deux queues non apparié. les valeurs < 0,05 ont été considérées comme statistiquement significatives.
3. Résultats
3.1. L’effet du choc, de la dénervation et du traitement par Tempol sur les concentrations plasmatiques de corticostérone
Les taux plasmatiques de corticostérone (le marqueur du stress) ont été nettement augmentés dans le groupe de choc du pied par rapport au groupe témoin (, Figure 1) et ont été nettement supprimés dans les groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc par rapport au groupe de choc du pied seul (, figure 1). Ce résultat a indiqué que le choc chronique du pied augmentait significativement la corticostérone plasmatique lorsque le corps était sous stress, et que la dénervation et le traitement au Tempol pouvaient atténuer l’état de stress.
3.2. Effet du choc, de la dénervation et du traitement par Tempol sur le poids des Thrombus induits par la ligature IVC
Des thrombus ont été collectés 12 heures après la ligature IVC et pondérés. Dans le groupe choc du pied, le poids du thrombus a été significativement augmenté par rapport à celui du groupe témoin (, Figure 2). Cependant, le poids du thrombus des groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc est resté inchangé par rapport aux thrombus du groupe témoin, mais a diminué de manière significative par rapport aux thrombus du groupe choc du pied (Figure 2). Ces résultats suggèrent que le choc chronique pourrait faciliter la formation de TVP, tandis que la dénervation et le traitement Tempol pourraient inhiber l’augmentation induite par le stress de la formation de TVP.
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(b)
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3.3. Effet du choc, de la dénervation et du traitement par Tempol sur les paramètres de la coagulation sanguine
Après prélèvement sanguin de l’IVC, les paramètres sanguins (PT, APPT, TT et agrégation plaquettaire) ont été mesurés. Il y avait une différence significative dans les paramètres de PT, TT et d’agrégation plaquettaire entre le groupe témoin et le groupe de choc du pied. Le PT du groupe de choc du pied était inférieur à celui du groupe témoin; cependant, les paramètres de TT et d’agrégation plaquettaire étaient plus élevés dans le groupe de choc du pied par rapport au groupe témoin. En parallèle, une diminution significative des paramètres d’agrégation TT et plaquettaire des groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc a été observée par rapport au groupe choc du pied (, Tableau 1 et figure 3). Ces résultats révèlent que le choc chronique pourrait améliorer le système de coagulation en activant l’agrégation plaquettaire.
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| PT, prothrombin time; APPT, activated partial thromboplastin time; TT, temps de thrombine; par rapport au groupe témoin; par rapport au groupe de choc. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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3.4. L’effet du choc, de la dénervation et du traitement par Tempol sur les concentrations plasmatiques de Noradrénaline (NA)
Le choc au pied a significativement augmenté les taux plasmatiques de noradrénaline (NA) par rapport au groupe témoin (Figure 4). Les niveaux plasmatiques de NA dans le groupe dénervation plus choc et Tempol plus choc ont été significativement supprimés par rapport au groupe choc du pied (Figure 4). Ces résultats confirment le succès de la procédure chirurgicale de dénervation rénale.
3.5. Effet du choc, de la Dénervation et du traitement par Tempol sur l’activité plasmatique de SOD et de GSH-Px et sur les niveaux de TBARS
L’activité plasmatique de SOD dans le groupe de stress a été nettement réduite par rapport au groupe témoin (, Figure 5(a)). L’activité de la SOD plasmatique dans les groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc était nettement élevée par rapport au groupe choc du pied (Figure 5(a)).
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L’activité plasmatique du GSH-Px dans le groupe de choc au pied était également nettement supérieure à celle du groupe témoin (, Figure 5(b)). L’activité plasmatique du GSH-Px dans les groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc était nettement élevée par rapport au groupe choc du pied (Figure 5(b)).
Le choc au pied a entraîné une augmentation marquée des taux plasmatiques de substances réactives à l’acide thiobarbiturique (TBARS) par rapport au groupe témoin (, Figure 5(c)). Les taux plasmatiques de TBARS dans les groupes dénervation plus choc et Tempol plus choc ont été nettement supprimés par rapport au groupe choc au pied (, Figure 5(c)).
4. Discussion
Dans cette étude, nous avons identifié que la formation de TVP est facilitée dans des conditions de stress et que les changements dans le système de coagulation sanguine sont induits par le stress. L’accumulation de données a montré que le stress psychologique chronique activait deux systèmes: l’un est le système du cortex hypothalamus-hypophyso-surrénalien (HPA) qui était principalement médié par la libération de catécholamine, de cortisol, de vasopressine, d’endorphines et d’aldostérone; l’autre est par l’activation du système médullaire sympatho-surrénalien. Comme le montrent les données, les niveaux de corticostérone du groupe de choc chronique ont été significativement augmentés, indiquant que l’HPA était activée. Quel est le rôle du système nerveux sympathique en réponse au stress? Comme il a été démontré que l’activation du système sympathique rénal est fortement liée au développement de l’hypertension et que la dénervation rénale est un nouveau traitement clinique pour les patients hypertendus réfractaires, le système sympathique rénal doit jouer un rôle important dans les maladies cardiovasculaires. En outre, des observations récentes montrent que l’état de stress élevé est fortement lié aux maladies cardiovasculaires, en particulier à l’infarctus cardiaque et cérébral; par conséquent, nous spéculons si le stress chronique activera le système de coagulation par l’activation du système nerveux sympathique rénal. Dans la présente étude, nous avons tout d’abord constaté que le stress chronique pouvait agréger la formation de TVP, suggérant que le stress augmenterait le risque de maladies cardiovasculaires. De plus, nous avons mesuré des paramètres définissant l’activité du système de coagulation sanguine, notamment la PT, l’APPT, le TT et l’agrégation plaquettaire. Nos données ont montré qu’il y avait un changement significatif de l’agrégation plaquettaire induit à la fois par l’ADP et le collagène, suggérant que l’effet aggravant du stress sur la formation de TVP était médié par l’activation des plaquettes. Nos résultats révèlent tout d’abord le mécanisme qui lie la condition de stress élevé et les maladies cardiovasculaires. Bien que nos données actuelles aient clairement démontré le rôle du système nerveux sympathique rénal dans le développement chronique induit par le choc de la TVP, il est difficile de déterminer si le nerf afférent ou efférent joue un rôle majeur en raison de la limitation de la procédure chirurgicale. Nous supposons que les deux sont impliqués dans; la raison en est que le nerf afférent pourrait affecter le contrôle neurogène de la pression artérielle, ce qui pourrait contribuer au développement de la TVP; et le nerf efférent pourrait réguler la sécrétion rénale de noradrénaline, ce qui pourrait également contribuer au développement de la TVP.
La présence d’endothélium endommagé et de facteurs de coagulation ou de plaquettes activés facilite le développement et la progression de la TVP. L’agrégation plaquettaire (c’est-à-dire lorsque les plaquettes adhèrent les unes aux autres) qui se produit aux sites de lésion vasculaire est reconnue depuis longtemps comme critique pour le développement de la thrombose. Dans la présente étude, nous nous sommes principalement concentrés sur la fonction plaquettaire dans la TVP. Les phénomènes d’adhésion, de libération ou d’agrégation plaquettaires sont également connus sous le nom d’activation plaquettaire. Les plaquettes activées jouent un rôle important dans le processus de thrombose. Nos données montrent que l’agrégation plaquettaire a augmenté après le traitement du stress, ainsi que l’amélioration de la formation de TVP. La numération plaquettaire a été utilisée pour normaliser la mesure de l’activité plaquettaire; cependant, aucune statistique sur le nombre de plaquettes dans chaque groupe n’a été réalisée.
Nos analyses de l’activité plasmatique de la GSH-Px et de la SOD, ainsi que du taux plasmatique de TBARS, ont montré que le corps est dans un état de stress oxydatif induit par un traitement de choc chronique du pied, inhibé par la dénervation rénale. Plusieurs rapports ont montré que l’activité de la NAD(P)H oxydase pouvait être directement augmentée par les récepteurs α1 et β2 à travers les catécholamines (CA) libérées par le nerf sympathique rénal. De plus, il a été démontré que les antagonistes des récepteurs β1 réduisent le stress oxydatif vasculaire causé par l’activation de la NAD(P)H oxydase. Par conséquent, nous pouvons dire que l’innervation sympathique rénale augmente directement les niveaux de stress oxydatif. Il a été rapporté que l’agrégation plaquettaire, un facteur de risque supplémentaire de thrombus, est associée au stress oxydatif. Le stress oxydatif pourrait augmenter directement l’agrégation plaquettaire par les radicaux libres d’oxygène situés à la surface des plaquettes. Des preuves solides ont démontré que le stress oxydatif pouvait activer directement les plaquettes de diverses manières. Comme le produit du stress oxydatif O2- pourrait réagir avec les plaquettes ou l’endothélium, alors AUCUN dérivé d’ONOO-, qui revêt une importance particulière pour la thrombose vasculaire, a également de tels effets. Plusieurs études ont montré que O2 – pourrait réduire le seuil d’activation plaquettaire en thrombine, collagène ou ADP et O2 − pourrait même induire une agrégation spontanée. La plaquette activée pourrait même produire des ROS; le rôle de ces ROS endogènes est similaire à celui des ROS exogènes dans l’activation plaquettaire. Généralement, plusieurs scénarios conduisant à l’agrégation plaquettaire induite par le stress existent. Dans le premier cas, le nerf sympathique rénal est activé par le stress, ce qui entraîne une augmentation du stress oxydatif dans tout le corps qui est ensuite suivie d’une augmentation de l’agrégation plaquettaire. Dans l’autre scénario, le stress déclenche directement la production de stress oxydatif du corps, ce qui augmente directement l’agrégation plaquettaire. La dénervation du nerf sympathique rénal peut affecter directement l’activation plaquettaire, cependant, dont le mécanisme reste à explorer.
Nos données ont montré que le traitement du stress chronique n’a aucun effet significatif sur l’APPT ou la PT, suggérant que la TVP facilitée par le stress peut ne pas être associée au système de coagulation extrinsèque ou intrinsèque. Néanmoins, le traitement du stress chronique pourrait augmenter considérablement le TT, ce qui indique que le temps de conversion du fibrinogène en fibrine a été prolongé en raison d’une hyperfibrinolyse. Par conséquent, nous spéculons que l’hyperfibrinolyse fibrinolytique était due à une coagulation sanguine accrue dans des conditions de stress chronique. Simultanément, la dénervation rénale et le traitement antioxydant pourraient diminuer l’agrégation plaquettaire, qui à son tour supprimait la coagulation sanguine. Sur la base de nos données, nous avons pu observer que le TT tendait vers un taux normal dans ces deux conditions par rapport au groupe de choc.
Il convient de noter que, dans notre observation actuelle, nous avons constaté que le traitement au Tempol pourrait réduire l’augmentation chronique des niveaux de corticostérone induite par le stress, suggérant l’implication du stress oxydatif dans la libération d’hormones induites par l’activation de l’HPA, indiquant que le traitement antioxydant peut avoir des effets bénéfiques sur les lésions des organes induites par l’activation de l’HAP. Cependant, nous n’avons trouvé aucune différence entre la dénervation et les traitements antioxydants dans aucun paramètre, indiquant que le stress nerveux sympathique et oxydatif peuvent contribuer indépendamment au développement de la TVP induite par un choc chronique.
En conclusion, le stress chronique pourrait augmenter l’agrégation plaquettaire directement via l’activation du nerf sympathique rénal et augmenter le stress oxydatif. Ensuite, la TVP vient être facilitée par l’augmentation de l’agrégation plaquettaire. Un certain nombre d’études ont montré que l’athérosclérose et d’autres maladies cardiovasculaires sont étroitement associées au stress oxydatif et que les patients présentent souvent de faibles taux d’antioxydants dans le sang et des niveaux accrus de marqueurs du stress oxydatif. Ainsi, compte tenu des maladies vasculaires cardiocérébrales et de la TVP, nous pouvons prévenir et traiter ces maladies en ciblant la thérapie aux niveaux hormonal et antioxydant. En plus de cela, c’est une nouvelle façon de traiter par le nerf sympathique rénal.
Conflit d’intérêts
Les auteurs ne déclarent aucun intérêt financier concurrent.
Contribution des auteurs
Guo-Xing Zhang a conçu et conçu les expériences. Tao Dong, Yu-Wen Cheng, Pei-Wen Sun et Chen-Jie Zhu ont effectué les expériences. Fei Yang a aidé à l’agrégation plaquettaire. Guo-Xing Zhang a fourni des réactifs / matériaux et analysé des données. Guo-Xing Zhang, Tao Dong et Yu-Wen Cheng ont écrit le journal.
Remerciements
Les auteurs sont reconnaissants au professeur Li Zhu et aux autres membres du laboratoire Zhu pour leurs conseils et leur aide expérimentaux. Ce travail a été soutenu par la Fondation Nationale des Sciences Naturelles de Chine (81270316, 814170563) et le Programme de recherche de l’Université Soochow (Q413400111).
