COVID-19 et maladies cardiovasculaires

COVID-19 et maladies cardiovasculaires

EN BREF

 

  • Les personnes atteintes de maladies cardiovasculaires sont plus susceptibles de développer les formes plus sévères de COVID-19, ce qui hausse considérablement le taux de mortalité de cette maladie.

  • En plus de représenter un important facteur de risque de COVID-19, les maladies cardiovasculaires peuvent également être une conséquence de l’infection par le coronavirus SARS-CoV2.

  • Les patients sévèrement atteints par la COVID-19 présentent fréquemment des lésions cardiaques qui augmentent la sévérité de l’infection et mettent en jeu le pronostic vital.

Mis à jour le 5 mai 2020

La COVID-19 est une maladie respiratoire causée par un nouveau virus, le coronavirus SARS-CoV2. L’épidémie de COVID-19 a débuté en décembre 2019 à Wuhan, dans la province de Hubei en Chine, et s’est propagée rapidement à l’échelle internationale avec plus de 740,000 personnes touchées et 35,000 décès en date du 30 mars 2020. Même si la plupart des patients infectés par le virus ne présentent pas de symptômes majeurs, environ 15 % d’entre eux développent une forme beaucoup plus grave de la maladie, caractérisée notamment par un syndrome respiratoire aigu sévère qui requiert une ventilation mécanique.  Cette forme sévère de COVID-19 est particulièrement dangereuse pour les personnes âgées : alors que le taux de mortalité est d’environ 1 % chez les 50 ans et moins, il monte à 3,6 % chez ceux de 60 ans, 8 % chez les 70 ans et atteint 14,8 % chez les 80 ans et plus.

 

Un facteur aggravant : les maladies chroniques

Les données recueillies lors des épidémies antérieures causées par des coronavirus analogues au SARS-CoV2 actuel ont montré qu’une forte proportion des patients infectés étaient affectés par des conditions chroniques sous-jacentes.  Par exemple, au cours de l’épidémie du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) de 2002, la prévalence de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires préexistantes était de 11 et 8 %, respectivement, et la présence de l’une ou l’autre de ces conditions chroniques était associée à une hausse très importante (près de 10 fois) du taux de mortalité.  De la même façon, chez les patients infectés par le Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) en 2012 et présentant des symptômes graves, 50% souffraient d’hypertension et de diabète et jusqu’à 30% de maladies cardiaques.

La présence de ces comorbidités (coexistence chez un même patient de deux ou plusieurs maladies) est également observée au cours de l’épidémie actuelle de COVID-19 : dans toutes les études réalisées jusqu’à maintenant, une proportion significative des patients étaient affectés par une condition chronique préexistante, les plus communes étant l’hypertension, le diabète de type 2 et les maladies cardiovasculaires (Tableau 1).

PopulationComorbiditésSource
99 patients infectés
(Wuhan, Chine)
Maladies cardiovasculaires (40 %)
Diabète (12 %)
Chen et coll. (2020)
191 patients infectés
(Wuhan, Chine)
Hypertension (30 %)
Diabète (19 %)
Maladies cardiovasculaires (8 %)
Zhou et coll. (2020)
138 patients infectés
(Wuhan, Chine )
Hypertension (31 %)
Diabète (10 %)
Maladies cardiovasculaires (15 %)
Wang et coll. (2020)
1099 patients infectés
(Chine)
Hypertension (15 %)
Diabète (7,4 %)
Maladies cardiovasculaires (2,5 %)
Guan et coll. (2020)
46,248 patients infectés
(Chine, méta-analyse)
Hypertension (17 %)
Diabète (8 %)
Maladies cardiovasculaires (5 %)
Yang et coll. (2020)
355 patients décédés
(Italie)
Hypertension (76 %)
Diabète (36%)
Maladies cardiovasculaires (33 %)
Fibrillation auriculaire (25 %)
Cancer (20 %)
Instituto Superiore di Sanita (2020)

Dans tous les cas, ces conditions chroniques sont plus fréquemment observées chez les patients atteints par les formes plus sévères de COVID-19 : par exemple, une étude réalisée à Wuhan a montré que la proportion de patients souffrant d’hypertension, de diabète de type 2 et de maladies cardiovasculaires est presque deux fois plus élevée chez ceux qui ont développé une forme sévère de COVID-19.  Cette contribution des maladies chroniques au fardeau imposé par la COVID-19 semble particulièrement importante en Italie, un des pays les plus durement touchés par la COVID-19 : les données recueillies par les autorités sanitaires du pays montrent que 99 % des personnes qui sont décédées de cette maladie présentaient au moins une condition chronique comme l’hypertension (76 %), le diabète de type 2 (36 %) les maladies coronariennes (33 %), la fibrillation auriculaire (25 %) ou le cancer (20 %).

L’impact de ces maladies chroniques est considérable, avec des augmentations du taux de mortalité de la COVID-19 de 5 à 10 fois comparativement aux personnes qui ne présentent pas de pathologies préexistantes  (Figure 1).

Figure 1.  Influence de conditions chroniques préexistantes sur le taux de mortalité de la COVID-19.  Tiré de : The Novel Coronavirus Pneumonia Emergency Response Epidemiology Team (2020).

Les personnes affectées par une condition chronique, notamment les maladies cardiovasculaires, sont donc beaucoup plus à risque de développer une forme sévère de COVID-19, en particulier si elles sont plus âgées. Cette population doit donc redoubler de vigilance et éviter autant que possible d’interagir avec des personnes qui auraient pu être en contact avec le virus.

Lésions cardiaques

En plus de représenter un important facteur de risque de COVID-19, les maladies cardiovasculaires peuvent également être une conséquence de l’infection par le coronavirus SARS-CoV2.  Les études réalisées dès le début de la pandémie ont  observé des signes cliniques de lésion cardiaque (taux sanguin élevé de Troponine I cardiaque ([hs-cTnI], anomalies d’électrocardiogrammes ou d’échographies cardiaques) chez 7,2 % des patients infectés, une proportion qui atteint 22 % chez ceux affectés par les formes sévères de COVID-19 et qui avaient nécessité une hospitalisation aux soins intensifs. Dans une autre étude sur 138 patients atteints de COVID-19 à Wuhan, 36 patients présentant des symptômes graves et traités en unité de soins intensifs présentaient des niveaux de marqueurs de lésions myocardiques significativement plus élevés que chez ceux non traités en unité de soins intensifs.  Les cas sévères de COVID-19 présentent donc souvent des complications impliquant une lésion myocardique aiguë, ce qui complique sérieusement le traitement de ces patients.  Il est d’ailleurs fort probable que ces atteintes cardiaques contribuent à la mortalité causée par la COVID-19, car une étude a observé des valeurs de hs-cTnI supérieures au 99e percentile  (ce qui dénote une lésion du myocarde) chez 46 % des patients qui étaient décédés de la maladie, comparativement à seulement 1 % des survivants. De plus, deux études récentes (ici et ici) ont révélé que le taux de mortalité des patients touchés par une atteinte cardiaque étaient beaucoup plus élevé que chez ceux épargnés par ces atteintes, une augmentation qui peut atteindre jusqu’à 10 fois chez les personnes ayant des antécédents de maladies cardiovasculaires (Figure 2).

Figure 2.  Différences de mortalité des patients touchés par la COVID-19 selon la présence d’une maladie cardiovasculaire préexistante et/ou de lésions cardiaques causées par l’infection. Tiré de Guo et coll. (2020).

Les mécanismes responsables de ces atteintes cardiaques sont très complexes et font intervenir plusieurs phénomènes. D’un côté, le mauvais fonctionnement des poumons fait en sorte que les taux d’oxygène peuvent devenir insuffisants pour assurer le fonctionnement du muscle cardiaque.  Cette carence en oxygène est d’autant plus dangereuse que la fièvre causée par l’infection augmente le métabolisme du corps, ce qui hausse la charge de travail du cœur. Ce déséquilibre entre l’apport et la demande oxygène augmente donc le risque d’arythmies et de lésions cardiaques.

Un autre facteur impliqué dans les atteintes cardiaques causées par les virus respiratoires est ce qu’on appelle une « tempête de cytokines » (cytokine storm), un phénomène caractérisé par une réponse inflammatoire exagérée suite à l’infection virale.  Le système immunitaire devient « fou furieux » et attaque sans discernement tout ce qui se trouve à proximité, incluant nos propres cellules, ce qui endommage la fonction des organes et peut augmenter la susceptibilité aux infections bactériennes. Le cœur est particulièrement sensible à cette inflammation incontrôlée étant donné son interaction étroite avec les poumons : le sang oxygéné par les poumons qui arrive au cœur a été en contact direct avec les foyers d’infection et contient donc forcément une plus grande concentration des molécules produites par l’excès d’inflammation. Lorsque ce sang est expulsé par le ventricule gauche vers l’aorte, une portion de ce sang oxygéné est immédiatement acheminée au myocarde pour nourrir les cellules cardiaques, avec comme conséquence que ces cellules sont exposées à des quantités anormalement élevées de molécules inflammatoires.  Un excès de molécules inflammatoires peut également provoquer des thromboses (formation de caillots) qui bloquent l’arrivée de sang au cœur et causent un infarctus : une étude récente a montré que des taux élevés de d-dimères, un marqueur de thrombose, était associé à une hausse très importante (18 fois) du risque de mortalité par la COVID-19.

Une étude clinique dirigée par le Dr Jean-Claude Tardif, directeur du centre de recherche de l’ICM, vient d’être lancée pour déterminer si une réduction de l’inflammation produite par l’infection virale par la colchicine, un anti-inflammatoire peu coûteux et généralement bien toléré, pourrai prévenir cette réponse immunitaire excessive  et améliorer l’évolution de la maladie.

Il faut aussi mentionner que dans certains cas, plus rares, il semble que le cœur soit la première cible visée par le virus SARS-CoV2 et que ce sont des symptômes cardiovasculaires qui sont les premiers signes de l’infection : par exemple, même si les premiers signes cliniques de la COVID-19 sont généralement la fièvre et la toux, la Commission nationale de la santé de Chine (NHC) a rapporté que certains patients ont d’abord consulté un médecin pour des palpitations cardiaques et une oppression thoracique plutôt que des symptômes respiratoires, mais ont ensuite été diagnostiqués avec la COVID-19. Des cas récents de myocardites aiguës provoquées par la COVID-19 chez des patients sans antécédents de maladies cardiovasculaires ont également été récemment rapportés, un phénomène qui avait été précédemment observé pour d’autres coronavirus, notamment le MERS-CoV.  Une caractéristique commune à ces virus est de pénétrer dans les cellules humaines en interagissant avec la protéine de surface ACE2 (angiotensin-converting enzyme 2), présente en grandes quantités au niveau des poumons, du cœur et de cellules des vaisseaux sanguins.  Il est donc possible que le virus utilise ce récepteur pour pénétrer directement dans les cellules du myocarde et causer des lésions cardiaques. En ce sens, il faut noter que l’analyse des tissus cardiaques provenant de patients décédés au cours de l’épidémie du SRAS de 2002 a révélé la présence du matériel génétique viral dans 35 % des échantillons. Le SARS-CoV2 étant très semblable (75% identique) à ce virus, il est donc possible qu’un mécanisme similaire soit à l’œuvre.

COVID-19 et hypertension

L’interaction du SARS-CoV2, le virus à l’origine du COVID-19, avec l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ACE2) est intrigante, car cette enzyme joue un rôle clé dans le développement de l’hypertension et que ce sont justement les personnes hypertendues qui présentent une forme plus sévère de l’infection. Étant donné que les médicaments antihypertenseurs couramment prescrits provoquent une augmentation de la quantité de ACE2 à la surface des cellules, on a vu apparaître sur les médias sociaux plusieurs textes affirmant que ces médicaments pouvaient augmenter le risque et la sévérité d’infection par le SARS-CoV2 et devraient donc être discontinués. Ce n’est cependant absolument pas le cas, carles résultats récents indiquent au contraire que ces médicaments pourraient protéger des complications pulmonaires chez les patients infectés par les coronavirus et diminuent le risque de mortalité associée à la Covid-19. En conséquence, l’ensemble des associations de cardiologie du monde recommandent encore aux patients hypertendus de continuer à prendre leurs médicaments, qu’il s’agissent des inhibiteurs de l’enzyme de conversion (captopril, enalapril, etc.) ou des antagonistes du récepteur à angiotensine  (losartan, valsartan, telmisartan, etc.). 

L’huile d’olive, la meilleure source de gras pour cuisiner

L’huile d’olive, la meilleure source de gras pour cuisiner

EN BREF

 

  • Sur une période de 24 ans, les personnes qui consommaient régulièrement  de l’huile d’olive avaient un risque de maladies coronariennes diminué de 18 % comparativement à celles qui n’en consommaient jamais ou très rarement.
  • Le remplacement de seulement une demi-portion quotidienne (5 g) de margarine, de beurre ou de mayonnaise par l’huile d’olive est associée à une diminution d’environ 7 % du risque de maladie coronarienne.
  • Ces résultats confirment que l’huile d’olive, en particulier sous forme vierge ou extra-vierge,  représente la meilleure source de gras pour cuisiner « santé ».

On sait depuis plusieurs années que les personnes qui adoptent une alimentation de type méditerranéenne sont moins à risque d’être affectées par les maladies cardiovasculaires (voir notre article à ce sujet). Une des principales caractéristiques du régime méditerranéen est l’utilisation abondante d’huile d’olive et plusieurs études montrent que cette huile contribue grandement à l’effet protecteur de l’alimentation méditerranéenne sur la santé cardiovasculaire. D’une part, l’huile d’olive possède un contenu très élevé (70%) en acides gras monoinsaturés qui diminuent les taux sanguins de cholestérol-LDL et améliorent le contrôle de la glycémie. D’autre part, les huiles d’olive vierge et extra-vierge, issues du pressage mécanique des fruits à froid, contiennent également des quantités significatives de plusieurs composés antioxydants et antiinflammatoires comme les tocophérols (vitamine E), certains acides phénoliques et plusieurs types distincts de polyphénols. En plus de rendre l’huile d’olive beaucoup plus stable que les huiles végétales raffinées (et réduire la production de composés oxydés lors de la cuisson à haute température),ces composés contribuent certainement aux effets préventifs de l’huile d’olive, car il a été montré que la réduction du risque de maladie cardiovasculaire était 4 fois plus importante (14 % vs 3 % de réduction du risque) chez les consommateurs d’huile d’olive vierge que chez ceux qui utilisent de l’huile d’olive raffinée, dépourvue de ces composés phénoliques.

Les bénéfices d’une utilisation préférentielle de l’huile d’olive viennent d’être confirmés par une étude récemment publiée dans le Journal of the American College of Cardiology.   En examinant les habitudes alimentaires de 92 978 Américains pendant une période de 24 ans, une équipe de chercheurs de l’Université Harvard a observé que celles qui rapportaient une consommation plus élevée d’huile d’olive (>1/2 cuillérée à soupe/jour, soit >7 g/jour) avaient un risque de maladies coronariennes diminué de 18 % comparativement à celles qui n’en consommaient jamais ou très rarement. La supériorité de l’huile d’olive vis-à-vis d’autres sources de gras est également suggérée par l’observation que le remplacement de seulement une demi-portion (5 g) de margarine, de beurre ou de mayonnaise par l’huile d’olive était associée à une diminution d’environ 7 % du risque de maladie coronarienne. Il n’y a donc pas de doute : pour cuisiner « santé », la meilleure source de gras est sans contredit l’huile d’olive.

Les bénéfices cardiovasculaires observés dans cette étude peuvent sembler assez modestes, mais il faut mentionner que l’apport en huile d’olive de la population étudiée (habitants des États-Unis) était relativement faible, bien en deçà de ce qui est observé dans les études réalisées en Europe. Par exemple, la catégorie des plus « grands consommateurs » d’huile d’olive de l’étude américaine comprenait toute personne qui consommait un minimum  de ½ cuillérée à soupe par jour, une quantité très inférieure à celle des participants de l’étude espagnole PREDIMED (4 cuillérées à soupe par jour).  Cet apport plus élevé en huile d’olive de l’étude PREDIMED a été associé à une diminution de 30 % du risque d’accidents cardiovasculaires, soit environ le double de l’effet protecteur observé dans l’étude réalisée aux États-Unis.   Il est donc probable que la réduction du risque de maladie coronarienne observée dans l’étude américaine représente une protection minimale, qui pourrait être encore plus importante en augmentant l’apport quotidien en huile d’olive.   En général, les experts recommandent la consommation d’environ 2 cuillérées à soupe d’huile d’olive par jour pour diminuer le risque  de maladie cardiovasculaire, et de privilégier les huiles vierges ou extra-vierges en raison de leur contenu en polyphénols.

Un nouveau métabolite du microbiote lié aux maladies cardiovasculaires

Un nouveau métabolite du microbiote lié aux maladies cardiovasculaires

EN BREF

  • Un criblage métabolomique a permis d’identifier un nouveau métabolite associé aux maladies cardiovasculaires dans le sang de personnes atteintes de diabète de type 2.
  • Ce métabolite, la phénylacétylglutamine (PAGln), est produit par le microbiote intestinal et par le foie, à partir de l’acide aminé phénylalanine provenant des protéines alimentaires.
  • Dans le sang, le PAGln se lie à des récepteurs adrénergiques, exprimés à la surface de la membrane cellulaire des plaquettes, ce qui a pour résultat de les rendre hyper-réactives.
  • Un médicament bêta bloquant couramment utilisé en clinique (Carvedilol) bloque l’effet prothrombotique du PAGln.

Un groupe de recherche de la Cleveland Clinic aux États-Unis a récemment identifié un nouveau métabolite du microbiote qui est lié cliniquement et par son mécanisme à des maladies cardiovasculaires (MCV). Cette découverte a été rendue possible par l’utilisation d’une approche métabolomique (c.-à-d. l’étude des métabolites dans un organisme ou tissu donné), une méthode puissante et non biaisée qui avait permis, entre autres, d’identifier l’oxyde de triméthylamine (TMAO) comme un métabolite favorisant l’athérosclérose et les acides aminés à chaîne latérale ramifiée (BCAA) comme des marqueurs de l’obésité.

Le nouveau criblage métabolomique a permis d’identifier dans le sang, chez des personnes atteintes de diabète de type 2, plusieurs composés associés à l’un ou plusieurs de ces critères : 1) événement cardiovasculaire majeur (ÉCM : infarctus du myocarde, AVC ou mort) dans les 3 dernières années ; 2) niveau élevé de diabète de type 2 ; 3) une faible corrélation avec les indices de contrôle glycémique. Parmi ces composés, cinq étaient déjà connus:  deux qui sont dérivés du microbiote intestinal (TMAO et triméthyllysine) et trois autres qui sont des diacyl-glycérophospholipides. Parmi les composés inconnus, celui qui était le plus fortement associé avec des ÉCM a été identifié par spectrométrie de masse comme la phénylacétylglutamine (PAGln).

En résumé voici comment le PAGln est généré (voir la partie gauche de la figure 1) :

  • L’acide aminé phénylalanine provenant des protéines alimentaires (d’origine animale et végétale) est majoritairement absorbé au niveau du petit intestin, mais une portion qui n’est pas absorbée aboutit au gros intestin.
  • Dans le gros intestin, la phénylalanine est d’abord transformée en acide phénylpyruvique par le microbiote intestinal, puis en acide phénylacétique par certaines bactéries, particulièrement celles exprimant le gène porA.
  • L’acide phénylacétique est absorbé et acheminé au foie via la veine porte où il est rapidement métabolisé en phénylacétylglutamine ou PAGln.


Figure. Résumé schématique de l’implication du PAGln dans l’augmentation de l’agrégation plaquettaire, l’athérothrombose et les événements cardiovasculaires majeurs. Traduit de Nemet et coll., 2020.

Les chercheurs ont montré que le PAGln augmente les effets liés à l’activation plaquettaire et le potentiel de thrombose dans le sang complet, sur des plaquettes isolées et dans des modèles animaux de lésions artérielles.

Le PAGln se lie à des sites cellulaires de manière saturable, ce qui suggère une liaison spécifique à des récepteurs membranaires. Les chercheurs ont ensuite démontré que le PAGln se lie à des récepteurs adrénergiques liés aux protéines G, exprimés à la surface de la membrane cellulaire des plaquettes. La stimulation de ces récepteurs cause une hyperstimulation des plaquettes qui deviennent alors hyper-réactives et accélèrent l’agrégation plaquettaire et le processus de thrombose.

Finalement, en utilisant un modèle de thrombus chez la souris, il a été démontré qu’un médicament bêta bloquant couramment utilisé en clinique (Carvedilol) bloque l’effet prothrombotique du PAGln. Ce résultat est particulièrement intéressant parce qu’il suggère que les effets bénéfiques des bêta bloquants pourraient être en partie causés par un renversement des effets de niveaux élevés de PAGln. L’identification du PAGln pourrait permettre de développer de nouvelles stratégies ciblées et personnalisées pour le traitement de maladies cardiovasculaires.