Matrice extracellulaire, physiologie et vieillissement vasculaire

La paroi vasculaire est composée de cellules endothéliales, de cellules musculaires lisses (CML) vasculaires et de fibroblastes qui sont entourés d’un réseau structuré et complexe de protéines, la matrice extracellulaire (MEC). La MEC est un assemblage de macromolécules (collagènes, protéoglycanes, élastine et glycoprotéines de structure) qui lient des cellules homologues ou hétérologues et les organisent en tissus. La MEC entoure les cellules qui la synthétisent et détermine en retour leur phénotype. Les interactions réciproques entre la matrice et les cellules sont nécessaires à la croissance, au développement et au remodelage. Les macromolécules sont intensivement synthétisées pendant le développement et la croissance de l’individu. Chez l’adulte, leur renouvellement est lent. Or, différents contextes pathologiques entraînent la perturbation de ces interactions et sont la cause de différentes maladies. Au cours du vieillissement, l’interaction des macromolécules avec les facteurs environnementaux (glucose, lipides, calcium…) et l’altération des processus de synthèse et de dégradation perturbent l’homéostasie de la matrice et, en conséquence, la fonctionnalité des tissus. La MEC des grosses artères élastiques se modifie avec l’âge. Ainsi, les lamelles élastiques de la paroi vasculaire se fragmentent ou sont dégradées, en plus de se calcifier. De même, l’accumulation de protéines plus rigides, comme le collagène, entraîne le développement de la fibrose. Ces modulations vont mener à l’augmentation de la rigidité artérielle et au développement de l’hypertension systolique isolée.

Within the vascular wall, endothelial cells, vascular smooth muscle cells and fibroblasts are surrounded by a complex and structured network of secreted macromolecules and proteins, the extracellular matrix. The extracellular matrix provides a structural framework essential for the functional properties of tissues. In each tissue, the three-dimensional organisation of the extracellular matrix molecules – elastin, collagens, proteoglycans and structural glycoproteins – synthesized during development and growth is optimal for these functions. Reciprocal interactions between matrix and cells are essential to growth, development and remodeling. In adult tissues, proteases are constitutively expressed but have a very low activity and the turnover of elastic and collagen fibers is very low. During ageing, the interaction of environmental factors (glucose, lipids, calcium…) and modifications of the biosynthesis and degradation processes lead to modifications of extracellular matrix homeostasis and consequently to alterations of tissue functionality. The extracellular matrix of old large elastic arteries undergoes several modifications. The elastic lamellae are fragmented or degraded and calcify, whereas more rigid proteins, such as collagen, accumulate and cause fibrosis. These alterations are associated with the stiffening of arteries, which results in the development of isolated systolic hypertension.