REVIEW - JOURNAL OF FUNCTIONAL VENTILATION AND PULMONOLOGY. VOLUME 3 - ISSUE 9. 2012

ABSTRACT

Remarkable progress have been made in the pathophysiologic understanding and therapy of pulmonary hypertension (PH) over the past decades. Several studies focused on the role of genetic factors predisposing to PH and therapeutic biomarkers have shown encouraging results.
However, PH remains incurable disease with poor prognosis. Existence of other co-morbidities worsens the dramatic evolution of PH. Thus, despite optimal treatment, the median survival of patients with PH is still very modest. New knowledge about the role of right ventricle (RV) in the adaptive response to persistent afterload in PH gives an essential therapeutic approach to the disease.
Recent studies have demonstrated that RV has a crucial role in respond to increase of pulmonary arterial pressure (PAP) at rest and effort in patients with PH. However, the adaptive response of RV and its implicated therapy in PH have not been well studied. It is necessary to determine the role of RV dysfunction in physiopathogenesis and treatment of patients with PH in advanced stages. 

KEYWORDS: Pulmonary hypertension, right ventricular, right ventricular dysfunction, pulmonary arterial pressure

RÉSUMÉ

Des progrès remarquables ont été obtenus de ces dernières décennies dans la physiopathologie et le traitement des patients atteints d’hypertension pulmonaire (HTP). Plusieurs études, ciblées sur le rôle des facteurs génétiques prédisposant à l’HTP et celui des biomarqueurs thérapeutiques ont montré des résultats encourageants.
Cependant, l’HTP reste la maladie incurable avec le pronostic péjoratif. La présente des autres co-morbidités aggravent l’évolution dramatique de l’HTP. Ainsi, malgré le traitement optimal, la survie moyenne des patients atteints d’HTP est encore très modeste. Nouvelles connaissances sur le rôle du ventricule droit (VD) dans la réponse adaptative à la postcharge persistant dans l’HTP apporte une approche thérapeutique incontournable de la maladie.
Des études récentes ont montré que le VD a un rôle important dans la réponse à l’augmentation de la pression artérielle pulmonaire (PAP) au repos et à l’effort chez les patients atteints d’HTP. Cependant, la réponse adaptative du VD ainsi que son application thérapeutique dans l’HTP n’a pas encore bien étudiée. Il est donc nécessaire de déterminer le rôle du dysfonctionnement ventriculaire droit et son application thérapeutique dans la prise en charge des patients atteints d’HTP au stade avancé.

MOTS CLES: Hypertension pulmonaire, ventricule droit, dysfonctionnement ventriculaire droit, pression artérielle pulmonaire

INTRODUCTION

Le rôle du ventricule droit (VD) a longtemps été considéré comme négligeable, simple conduit passif entre la circulation veineuse systémique et la circulation pulmonaire. En fait, les progrès dans la compréhension de la physiologie cardiovasculaire ont permis d'établir le rôle prédominant du VD dans le maintien des basses pressions dans la circulation artérielle pulmonaire.

Des études récentes ont montré que le VD a un rôle important dans la réponse à l’augmentation de la pression artérielle pulmonaire (PAP) au repos et à l’effort chez les patients atteints d’hypertension pulmonaire (HTP). Cependant, la réponse adaptative du VD ainsi que son application thérapeutique dans l’HTP n’a pas encore bien étudiée.

RÔLE DU VENTRICULE DROIT (VD) DANS LA CIRCULATION PULMONAIRE

La caractéristique de la circulation droite est un fonctionnement à basse pression et à basses résistances, grâce à la très grande distensibilité de la circulation pulmonaire, et une anatomie fonctionnelle très différente de celle du ventricule gauche (VG). La forme du VD a une géométrie complexe. Les particularités anatomiques se traduisent par un mouvement de contraction du VD différent de celui du VG. La finesse de la paroi libre du VD joue un grand rôle dans les particularités de sa fonction.

Le VD est plus sensible aux variations de postcharge que le VG. Cependant, le débit cardiaque droit est maintenu jusqu'à une augmentation de la PAP moyenne à 40 mmHg [1].

REPONSE DU VENTRICULE DROIT (VD) A L’HYPERTENSION ARTERIELLE PULMONAIRE (HTAP)

L'obstat du lit vasculaire pulmonaire entraîne une augmentation de la pression systolique du VD qui peut atteindre 60 mmHg sans décompensation circulatoire: c'est la plus haute postcharge tolérable. Les conséquences hémodynamiques en deçà de ce seuil associent une chute du débit cardiaque et de la pression aortique qui dépendent du niveau de pression dans l'artère pulmonaire.

Une faible élévation de pression au-delà de ce seuil s'accompagne d'une très rapide décompensation circulatoire avec une augmentation des pressions télédiastoliques du VD [2]. L’augmentation de la pression télédiastolique est donc une des caractéristiques principales de la physiopathologie du VD
dans la réponse à l’augmentation de la postcharge (vue dans l’HTAP). La faible épaisseur de la paroi libre explique enfin la facilité avec laquelle l'augmentation de la pression intraventriculaire droite déforme le VD, altérant ainsi la synchronisation de la contraction myocardique en situation aiguë.

L’augmentation rapide de la postcharge est due à l’hypokinésie et à la dilatation du VD. Cependant, avec l’augmentation graduelle de la PAP, le VD est capable d’obtenir une substantielle hypertrophie de sa paroi libre et sa forme contractile. Dans ces conditions, la fonction du VD peut être maintenue face à l’augmentation critique de la PAP. Mais, dans la plus part de cas d’HTP, la PAP augmente plus rapidement que la capacité d’adaptation hypertrophique du VD. Cette dernière est caractérisée par l’augmentation de la taille et la diminution de la force contractile du myocarde.

Par conséquent, le VD dont la fonction est réservée au début du développement de l’HTP, deviendra dilaté et hypokinétique avec diminution du débit cardiaque dans l’évolution de l’HTP. De plus, la détérioration de la fonction du VD est aggravée par la persistance de l’ischémie du myocarde due à l’augmentation de la consommation d’oxygène (liée à la pression pariétale élevée) et à la diminution de la perfusion coronarienne (liée à la réduction de la pression de remplissage), et à la régurgitation tricuspide à la diastole.

Des études récentes ont montré que la réponse adaptative du VD à l’augmentation de la postcharge persistant dans l’HTP déterminerait la tolérance à l’effort, évaluée par la classification fonctionnelle de NYHA, et la survie des patients. Cependant, chez les patients atteints d’HTP, la réponse adaptative du VD est très variable d’un patient à l’autre, expliquant donc l’inhomogénéité de la réponse thérapeutique.

DETERMINANTS DE LA REPONSE HYPERTROPHIQUE DU VENTRICULE DROIT

Les facteurs déterminants de la réponse du VD à la surcharge de pression dans l’HTP sont encore discutables. L’analyse histologique des prélèvements biopsiques de l’endomyocarde des patients atteints d’HTP ont montré qu’il y avait une augmentation de l’expression génique de la chaine lourde de la βmyosine (β-MHC) et une diminution du niveau de l’expression de l’ARNm -MHC par rapport aux contrôles [3]. En plus, il a été démontré que l’expression des récepteurs β-1 adrénergiques et ceux de l’angiotensine-II de type 1 (AT1) était diminuée dans le VD des patients atteints d’HTP avec défaillance cardiaque droite [4]. 

La diminution de l’expression de ces récepteurs a probablement contribué à la réponse adaptative de la surexpression du système adrénergique et de l’ angiotensine dans le dysfonctionnement des myocytes, de l’apoptose, et du remodelage ventriculaire.

L’autre facteur déterminant de la réponse adaptative du VD dans l’HTP est le polymorphisme génétique de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA). La déplétion homozygote de l’ECA (D/D) a été retrouvée chez les patients atteints d’HTP. Le génotype (ECA-D/D) a été associé à un meilleur débit cardiaque, une basse pression auriculaire droite, et une bonne classification fonctionnelle de NYHA [5, 6].

ROLE DE LA FONCTION VENTRICULAIRE DROITE DANS LA SURVIE DES PATIENTS

Plusieurs études ont montré que la mortalité élevée des patients atteints d’HTP était liée à la chute du débit cardiaque avec défaillance circulatoire. Elles montraient que les index fonctionnels de base du VD tels que la pression moyenne de l’oreillette droite, l’index cardiaque, la pression télédiastolique du VD, et la saturation d’oxygène veineuse mixée étaient les facteurs prédictifs de la survie des patients [7, 8]. Ainsi, l’évaluation de la fonction ventriculaire droite dans l’HTP est aussi importante que la mesure de la PAP par le cathétérisme. Récemment, plusieurs méthodes non invasives ont été utilisées dans l’évaluation de la fonction du VD au cours de l’HTP ainsi que sa réponse thérapeutique.

BIOMARQUEURS DU DYSFONCTIONNEMENT VENTRICULAIRE DROIT

Actuellement, les biomarqueurs tels que le BNP (brain natriuretic peptide) et la troponine ont été largement utilisés dans l’évaluation de la fonction du VD. Le BNP est libérée par les oreillettes et ventricules en réponse aux différents stimuli comme la distension myocardique, la tachycardie, et l’hypoxie. La concentration plasmatique élevée du BNP est un facteur prédictif péjoratif de l’insuffisance cardiaque [9]. Elle est corrélée positivement à la pression auriculaire droite et négativement à l’index cardiaque [10].

Chez les patients qui ont une concentration plasmatique du BNP inférieure à 150 pg/ml au moment du diagnostic de l’HTP, la survie à 2 ans est meilleure que ceux qui ont un taux de BNP élevé [11]. De plus, l’échec de baisser le taux de BNP inférieur à 180 pg/ ml est corrélé à une mortalité élevée à deux ans. Ainsi, le BNP plasmatique peut être utilisée comme  biomarqueur du retentissement de l’HTP sur le VD. L’augmentation progressive du taux de BNP permet de prédire l’insuffisance ventriculaire droite et la nécessité d’un traitement optimal.

La troponine est un autre biomarqueur potentiel, utilisée dans l’évaluation du dysfonctionnement ventriculaire droit chez les patients atteints d’HTP. Il est démontré que le taux plasmatique de la troponine augmentait lorsque la demande en oxygène du myocarde était supérieure à son apport. Chez les patients avec HTP progressive, l’augmentation de la pression dans le VD induit une augmentation de la pression pariétale du VD et une consommation accrue en oxygène. Ce phénomène est aggravé par la diminution de la perfusion coronarienne lié au bas débit cardiaque chez ces patients. Dans ces conditions, un taux élevé de la troponine était retrouvé chez les patients atteints d’HTP dont le taux de survie à 2 ans était plus bas que ceux avec un taux de troponine normal ou bas [12]. 

APPROCHES CLINIQUES DU DYSFONCTIONNEMENT VENTRICULAIRE DROITE DANS LA PRISE EN CHARGE DE L’HTP

Manifestations cliniques
Les principaux signes et symptômes du dysfonctionnement ventriculaire droit prédominent à l’effort avec la dyspnée, la douleur thoracique et le syncope. Ils sont liés au déficit du débit cardiaque qui est mal adapté à l’effort. L’examen clinique retrouve souvent des signes d’insuffisance cardiaque droite avec un VD hypertrophique et dilaté.

Approches thérapeutiques
Dans l’HTP, le but principal du traitement est ciblé sur la baisse de la PAPm par les vasodilatateurs et la prévention du remodelage vasculaire par les antiproliférateurs afin d’améliorer la capacité à l’effort et la survie des patients. Dans l’HTP avec dysfonctionnement du VD, la stratégie thérapeutique est basée sur la triade suivante : conservation de la fonction ventriculaire droite, amélioration de la capacité à l’effort, réduction de l’œdème liée à la rétention circulatoire.

L’hypoxie chronique et ses comorbidités
En effet, le dysfonctionnement du VD pourrait être amélioré grâce à la correction de l’état hypoxique chronique. Le dernier joue un rôle important dans la vasoconstriction et le remodelage vasculaire pulmonaire. L’hypoxie est à l’origine de la production excessive des facteurs de croissance tels que l’ET-1 et la TGF-β, impliqués dans la physiopathologie de l’HTP. L’hypoxie est également impliquée dans la diminution de la production du NO (monoxyde d’ azote), le principal acteur de la vasodilatation [13]. De plus, elle altère la contractilité du VD par son effet sur la modification de la structure du myocarde. Le traitement précoce par l’oxygénothérapie semble nécessaire à ce stade.

En dehors de l’état hypoxémique chronique impliqué dans la physiopathologique de l’HTP, il est indispensable d’éliminer les autres étiologies qui aggravent l’hypoxie au niveau pulmonaire et systémique. Les deux autres co-morbidités associées à une hypoxémie nocturne sont le syndrome d’apnéeshyponées du sommeil (SAHOS) et l’hypoventilation alvéolaire. Ces pathologies aggravent l’état hypoxémique chronique par la libération des catécholamines et par la réduction de la réponse vasodilatatrice des artérioles pulmonaires et systémiques pendant le sommeil [14]. Ainsi, la polysomnographie doit être réalisée de façon systématique chez les patients avec l’HTP. En outre, l’efficacité du traitement par la pression positive continue (PPC) dans la modulation de la PAPm a été démontrée [15].

La rétention circulatoire
Au stade avancé de l’HTP, la rétention circulatoire droite avec l’œdème des membres inférieurs, la congestion hépatique et l’ascite doit être corrigée par les diurétiques. Cependant, il faut être très prudent dans la décision de la mise en route d’un traitement diurétique car il faut assurer une précharge suffisante pour le VD. Chez les patients, il est nécessaire de garder la pression de remplissage un peu élevée afin de maintenir le débit cardiaque adéquat.

La contractilité du VD
L’effet bénéfique des agents inotropes positifs dans le traitement de l’insuffisance ventriculaire droite liée à l’HTP a déjà été démontré [16]. 

Le résultat de l’étude précédente, basée sur un nombre limité des patients, a montré qu’à la phase aigüe, le débit cardiaque a été amélioré après injection intraveineuse de digoxine [16]. En dehors de son effet vasodilatateur et anti remodelage, les analogues de la prostacycline améliorent aussi le débit cardiaque grâce à son effet sur la contractilité du VD. A la phase terminale de l’insuffisance cardiaque droite chez les patients atteints d’HTP, la dobutamine et la milrinone pourraient être utilisées comme traitement de secours.

La septostomie
Au stade avancé, la septostomie auriculaire est réalisée afin d’améliorer la charge de volume et de pression du VD [17]. Cette technique améliore les symptômes cliniques, l’index cardiaque, et la capacité d’effort chez les patients atteints d’HTP évoluée [18]. Cependant, l’hypoxémie induite par la communication droite – gauche établie par cette technique d’intervention, est souvent irréversible et réfractaire à l’oxygénothérapie.

CONCLUSIONS

Malgré des progrès remarquables dans la connaissance sur la physiopathologie et dans le traitement de l’HTP ces dernières années, l’HTP reste une maladie incurable de pronostic péjoratif [19, 20]. Dans cette maladie, la principale cause de mortalité n’est pas liée à l’handicape respiratoire mais due à la défaillance cardiaque liée au dysfonctionnement ventriculaire droit. Malheureusement, la réponse adaptative du cœur droit à la postcharge élevée varie selon l’individu. Il est donc nécessaire de déterminer le rôle du dysfonctionnement ventriculaire droit et son application thérapeutique dans la prise en charge des patients atteints d’HTP au stade avancé.

CONFLIT D’INTERÊTS

Aucun.

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ARTICLE INFO

DOI: 10.12699/jfvp.3.9.2012.2

Conflict of Interest
Non

Date of manuscript receiving
12/11/2011

Date of publication after correction
15/10/2012


Article citation 
Duong-Quy S, Duong-Ngo C. Right ventricular dysfunction in pulmonary arterial hypertension. J Func Vent Pulm 2012;03(09):2-6.