Pathobiology of abdominal aortic aneurysm: benefits of positron emission tomography

Les anévrysmes de l’aorte abdominale correspondent à une dilation de l’aorte infra-rénale de plus de 30 mm. Le risque de rupture d’un anévrysme a été longtemps considéré comme étant dépendant de son diamètre, un paramètre qui constitue toujours le critère décisionnel le plus courant pour le traitement chirurgical des AAA. De nombreuses études ont cependant montré que la taille de l’anévrysme ne devait pas être le seul facteur à prendre en compte puisque certains anévrysmes de grande taille peuvent rester stables pendant des années sans signe de rupture tandis que d’autres rompent alors qu’ils n’avaient pas atteint une taille critique. Une accélération de la croissance ou l’apparition de douleurs doivent en revanche être considérés comme des signes alarmants. Il n’existe à l’heure actuelle aucun moyen ni marqueur fiable permettant de prédire l’évolution d’un anévrysme. La base de notre travail repose sur des études cliniques originales, réalisées dans le département de chirurgie cardiovasculaire en collaboration avec des services de médecine nucléaire, qui visaient à étudier la captation de 18F-Fluorodéoxyglucose ou FDG dans la paroi anévrysmale par tomographie à émission de positons couplé à un scanner ou PET/CT. D’abord limitée à quelques dizaines de patients, puis ensuite élargie plus récemment à quelques 400 cas, cette technique d’imagerie fonctionnelle a mis en évidence une captation de FDG reflétant une hyperactivité métabolique dans la paroi anévrysmale d’un nombre significatif de patients. Il a pu être établi que la captation de FDG au sein de l’anévrysme était associée à un taux de croissance accéléré et à la présence de symptômes, et qu’elle concordait parfois avec le site de rupture. Ces observations ont permis d’émettre l’hypothèse qu’une captation de FDG au sein de la paroi anévrysmale était synonyme de plus grande instabilité et d’un risque de rupture plus élevé. L’objectif majeur des travaux décrits dans ce mémoire était donc de comparer les altérations tissulaires, cellulaires et moléculaires présentes au sein de trois types d’échantillons anévrysmaux : les sites hypermétaboliques positifs au FDG, les zones quiescentes prélevées dans le même anévrysme à distance des sites de captation de FDG et des prélèvements réalisés sur des anévrysmes quiescents dans leur totalité. Cette approche devait nous permettre d’identifier des processus pathobiologiques locaux et globaux affectant la stabilité de la paroi aortique. Un premier volet de nos travaux a consisté à créer une banque d’échantillons biologiques (sang, pièces chirurgicales) provenant de patients suivis au moyen du PET/CT et atteints de différentes pathologies vasculaires. Dans la grande majorité des cas, ces échantillons ont été prélevés chez des patients souffrant d’un AAA soit quiescent (A0) ou présentant une zone hypermétabolique (A+). Dans ce dernier cas, les prélèvements de paroi anévrysmale ont été réalisés au site de fixation du FDG (A+pos) et dans une zone inactive située à distance de celui-ci (A+neg). Ces différents échantillons ont fait l’objet d’une étude histologique et biochimique des deux couches principales de la paroi : la media et l’adventice. Des altérations significatives susceptibles de représenter des processus avant-coureurs de la rupture ont été mises en évidence au sein du site de fixation du FDG, dont un infiltrat inflammatoire plus important, une perte des cellules contractiles de la media et un remodelage plus important de la matrice extracellulaire. De plus, des altérations de la paroi entière de l’anévrysme A+ sont également observées, suggérant ainsi des atteintes à la fois locales et systémiques. Afin d’élargir notre champ d’investigation, une analyse trancriptomique globale par micro-array a été réalisée sur ces différents échantillons. Nous avons ainsi pu déterminer de nouveaux facteurs surexprimés au niveau du site de captation de FDG et potentiellement impliqués dans l’instabilité de la paroi. Des facteurs modulés tant au site de captation de FDG qu’à distance de celui-ci au sein du même anévrysme pourraient constituer des biomarqueurs potentiels du développement et de la fragilisation de l’anévrysme dans son ensemble