A/ SODIUM ET HEMODYNAMIQUE CARDIOVASCULAIRE ET RENALE
(B Jover, B Demeilliers, A Hérizi, JL Pasquié, W Wahba, A Mimran.)
B/ MICROCIRCULATION RENALE ET GLOMERULAIRE
(D Casellas, N Bouriquet, A Artuso.)
C/ INVESTIGATION CLINIQUE
(A Mimran, J Ribstein, G Mourad,G DuCailar)

A/ SODIUM ET HEMODYNAMIQUE CARDIOVASCULAIRE ET RENALE.

B Jover, B Demeilliers, A Hérizi, JL Pasquié, W Wahba, A Mimran.

Sodium alimentaire, hypertension artérielle
et hypertrophie cardiaque.

Dans le modèle d'hypertension induite par sténose de l'artère rénale chez le rat (modèle de Goldblatt à 2 reins, 1 clip), la disparition chez les animaux privés de sel de l'hypertrophie cardiaque normalement observée chez les animaux hypertendus non restreints en sel suggère que l'ion sodium est un modulateur de l'hypertrophie cardiaque. Les études actuellement en cours et réalisées dans le modèle d'hypertension induite par administration d'angiotensine II, semblent confirmer l'effet préventif de la restriction de l'apport sodé sur le développement de l'hypertrophie cardiaque associée à l'hypertension.

Dans les études comparativesentre les antagonistes des récepteurs de l'angiotensine II (ANG-antagonistes: losartan, TCV 116 ou SR 48436) et les inhibiteurs de l'enzyme de conversion de l'angiotensine I (IEC), nous avons remarqué que les IECs ont un effet délétère sur la fonction rénale (augmentation de la concentration de la créatinine plasmatique et diminution de la clairance de la créatinine) plus important que les ANG-antagonistes. Nous avons évalué plus précisément cette différence entre les 2 classes d'antihypertenseurs dans un modèle d'hypertension (1 rein-1 clip) correspondant en clinique aux sténoses de l'artère rénale d'un rein unique.

Dans un nouveau modèle d'hypertension expérimentale induite par le Nw-Nitro-L-Arginine Méthyl Ester (L-NAME), le traitement concomitant par le losartan mais pas la restriction sodée a totalement prévenu le développement de l'hypertension. Un tel résultat est en faveur d'un rôle important du système rénine-angiotensine dans les effets presseurs des inhibiteurs de la synthèse d'oxyde nitrique, administrés en chronique. Des résultats identiques ont été obtenus en utilisant un inhibiteur de l'enzyme de conversion. Par ailleurs, les effets presseurs du L-NAME n'ont pas ou peu été affectés en aigu par l'absence d'un système rénine-angiotensine fonctionnel ou par l'inhibition d'autres agents vasoactifs.

Nous avons évalué l'influence d'autres vasoconstricteurs tels que l'endothélineet le thromboxane A2 dans les effets du L-NAME quand celui-ci est utilisé à une dose non pressive mais possédant un effet vasoconstricteur sur le lit vasculaire rénal. Cette expérimentation est réalisée chez l'animal anesthésié et le débit sanguin rénal sera mesuré en continu grâce à la technique du "transit time" (Transonic system). Enfin, dans le but d'étudier les interactions entre le NO et divers systèmes vasoconstricteurs sur l'hémodynamique systémique et rénales et sur les lésions vasculaires et glomérulaires rénales, nous avons débuté une étude sur la réversibilité de l'hypertension au L-NAME par l'inhibiton du système rénine-angiotensine (irbésartan, losartan, enalapril, candesartan) ou par le blocage des récepteurs de l'endothéline (Bosentan).

B/ MICROCIRCULATION RENALE
ET GLOMERULAIRE

D Casellas, N Bouriquet, A Artuso.

(Contrats de Recherche Externe INSERM :
CRE n°875003; n°900502; n°930404.)

L'artériole afférente, autorégulation et
feedback tubuloglomérulaire: 

Dans une série préliminaires d'études, nous avons documenté que la présence de cellules à rénine dans la portion terminale de l'artériole afférente des glomérules juxtamédullaires ne s'accompagnait pas d'une perte de contractilité. Il faut cependant souligner que la nature des cellules participant à la contraction des artérioles afférentes terminales reste à définir cette portion vasculaire contient en effet une population mixte comprenant des cellules à rénine et des cellules musculaires lisses.

Dans une deuxième série d'études nous avons mesuré les variations du diamètre interne des artérioles afférentes et efférentes induites par des variations de la pression de perfusion de 60-140mmHg. De manière analogue à ce qui a été observé pour les vaisseaux préglomérulaires de plus gros calibre, les artérioles afférentes juxtaglomérularies diminuent leur calibre en réponse à des augmentations dela pression de la perfusion. La réponse à ce site est plus importante en terme de variation de résistance que celle observée 150µm en amont du glomérule. Cependant, aucune variation du calibre des artérioles efferentes n'a été observée en réponse aux variations de pression de perfusion. Les réponses autorégulatoires ont pu être inhibées par un inhibiteur calcique la nimodipine. Aucun effet n'a été observé sur les artérioles efferentes. Sur les mêmes néphrons, on a pu démontrer que la stimulation du TGF (par microperfusion directe de la macula densa) induisait une constriction de l'artériole afférente terminale. En revanche, le microperfusion de furosémide, inhibiteur connu du TGF, n'induisit aucune réponse artériolaire. Sur d'autres néphrons, l'inhibition mécanique du TGF (microinjection tubulaire d'huile de ricin) a donné des résultats identiques. Ces résultats constituent la première démonstration directe que l'artériole afférente terminale constitue un site effecteur majeur de l'autorégulation et du TGF.

Une technique originale a été développée.
Elle permet d'isoler par macération acide/ microdissection, une grande partie de la vasculature rénale préglomérulaire, depuis les artères arquées jusqu'aux artérioles afférentes. Cette technique préserve la topographie tridimentionnelle des vaisseaux et est particulièrement adaptée à l'analyse segmentaire de la distribution des cellules à rénine. Par rapport à l'histologie classique, cette technique a l'avantage de donner accès directement à l'ensemble de la topographie vasculaire segmentaire. Elle permet d'observer un très grand nombre d'artérioles afférentes intactes, une telle observation, par histologie classique, requerrait un nombre énorme de coupes sériées. Initialement développée pour la rénine, cette technique a été étendue à l'étude de la distribution vasculaire d'autres protéines, notamment la prorénine.

Des études antérieures chez le rat ont montré que des néphrons superficiels dont les artérioles se branchent à l'extrémité de la même artère interlobulaire sont en interaction fonctionnelle. Cet aspect fondamental de la physiologie rénale est à ses débuts. Déjà, dans une étude intituléé "Anatomical pairing of afferent arterioles and renin cell distribution in rat kidneys", nous avons documenté la généralité de la base anatomique de cette interaction chez le rat, la souris, le lapin et l'homme. Il apparaît que, de manière très consistante, environ 60% des néphrons (superficiel, moyens ou profonds ) possèdent la base anatomique vasculaire (afferent arteriolar pairing) de l'interaction fonctionnelle. Nous poursuivons ces études sur le plan fonctionnel sur des "paires d'artérioles afférentes" dans notre préparation de néphron juxtamédullaire perfusé car cette anatomie est régulièrement présente.

Visualisation des relations tubulo-vasculaires des néphrons juxtamédullaires du rein du rat.
Les vaisseaux ont été injectés avec une résine silicone (Microfil R) rouge, le système tubulaire a été injecté à l'aide de micropipettes avec du Microfil R jaune. Le tissu a té rendu transparent et photographié avec un microscope optique (Casellas & Navar. Am. J. Physiol. 246:F349-F358, 1984).

Visualisation de la prolifération des cellules musculaires lisses et endothéliales des vaisseaux préglomérulaires d'un rat hypertendu.  Les vaisseaux ont été isolés par dissection, les noyaux des cellules en prolifération sont colorés en marron, marquage du "proliférating cell nuclear antigen" par immunopéroxidase. Microscopie optique, (Bouriquet, Dupont, Herizi, Mimran, Casellas. Hypertension 27: 382-391, 1996).

C/ INVESTIGATION CLINIQUE

A Mimran, J Ribstein, G Mourad,G DuCailar

Anomalies rénales et cardiaques
de l'hypertension essentielle :

Les anomalies hémodynamiques et fonctionnelles rénales et les anomalies structurales et fonctionnelles cardiaques associées à l'hypertension artérielle essentielle sont évaluées chez les patients qui n'ont jamais reçu de traitement antihypertenseur, par opposition à la plupart des études disponibles qui ont enrolé des patients en rupture de traitement. Sont ainsi analysés dans le même temps la filtration glomérulaire et le débit sanguin rénal (clairances isotopiques), la microalbuminurie, la masse et la fonction du ventriculaire gauche (échographie) ainsi que des paramètres nutritionnels et métaboliques (tolérance glucidique, lipides plasmatiques, apport protéique et sodé,…).

Le mécanisme des anomalies rénales est approché par la réalisation d'épreuves dynamiques, notamment la réponse à l'administration d'un inhibiteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine, d'un antagoniste calcique, de L-Arginine (en tant que précurseur de l'oxyde nitrique) ou d'un ensemble d'acides aminés (pour l'évaluation de la réserve fonctionnelle). Ceci à permis de suggérer récemment que l'existence d'une microalbuminurie était probablement associée à une altération de fonction endothéliale au niveau de la vascularisation rénale.

Il a également pu être montré que l'obésité était associée à une hyperfiltration glomérulaire
et une majoration de la microalbuminurie en présence d'hypertension artérielle et que l'insulinorésistance était associée
à une hyperfiltration glomérulaire et à une hypercontractilité myocardique sans hypertrophie. La masse ventriculaire gauche est directement déterminée par l'apport sodé, chez le sujet normotendu comme chez le patient hypertendu jamais traité. L'atteinte des organes-cibles de l'hypertension artérielle est donc modulée à une phase très précoce par de nombreux facteurs, dont certains bien identifiés comme facteurs de risque cardiovasculaire.

La détection de la maladie vasculaire hypertensive à un stade "pré-clinique" offre ainsi des possibilités de prévision pronostique et probablement d'intervention. Ce point devrait être mieux documenté par un suivi de cohorte entrepris chez plus de 200 patients qui sont invités à se soumettre à une réévaluation après 5 ans de traitement (pharmacologique ou non) ou de simple observation (en cas d'hypertension dite limite).

La néphropathie diabétique a été ces dernières années le modèle le plus étudié parmi les néphropathies, du fait de la relativement bonne prédictibilité de son évolution. Il avait été suggéré que le captopril pouvait avoir un effet plus approprié que la nifédipine au stade de début, une observation confirmée par la suite par de nombreux auteurs. Le rôle de l'hyperfiltration glomérulaire dans l'évolution vers la néphropathie reste controversé ; il apparait que l'hyperfiltration est rare au stade inaugural du diabète, une obtenue fois l'équilibration métabolique. Enfin, il est procédé actuellement à la réévaluation d'une cohorte de sujets diabétiques insulino-dépendants ayant bénéficié ou non d'un traitement par cyclosporine, ainsi qu'à l'évaluation des déterminants de la microalbuminurie et de la fonction rénale chez des patients avec diabète non insulinodépendant.

Le bénéfice spécifique des médicaments les plus récents (antagonistes calciques, inhibiteurs de l'enzyme de conversion) par rapport aux traitement antihypertenseur "conventionnel" n'est pas établi en ce qui concerne la protection rénale. Une contribution intéressante devrait provenir de l'analyse d'une cohorte de patientsI avec néphropathies à IgA suivie à long terme et chez qui des déterminations périodiques de la fonction rénale ont été réalisées par méthode isotopique. Il avait été possible de montrer récemment que le lisinopril était, contrairement aux prédictions basées sur la réponse aigue, aussi efficace que la nifédipine pour réduire la pression artérielle et maintenir la fonction rénale chez des transplantés rénaux suivis pendant deux ans.

Une des spécificités du groupe de recherche clinique tient à la possibilité d'analyse simultanée de paramètres rénaux, cardiaques, et métaboliques. Plusieurs cohortes de patients sont ainsi suivies actuellement. Les efforts en cours concernent en particulier l'addition de nouvelles mesures (mesure continue de la pression artérielle digitale par pléthysmographie et du débit cardiaque par impédance, tonométrie et dynamique artérielle). De plus, un accord préalable a été initié avec une entreprise extérieure pour un projet de caractérisation tissulaire à partir des images échographiques ; ceci permettrait de quantifier la fibrose.