Contexte et étude
L’effet dynamique du stress de cisaillement lié au flux sanguin se transmet aux voies d’activation plaquettaire par l’intermédiaire du facteur de Von Willebrand (VWF). Le VWF possède une structure multimérique (2-80 monomères), chaque monomère possédant un domaine A1 de liaison aux plaquettes, initiant l’activation plaquettaire. De forme globulaire, le VWF peut adopter une conformation allongée sous l’effet du stress de cisaillement, augmentant ainsi sa capacité de liaison plaquettaire. Une telle activation plaquettaire par VWF s’effectue au delà d’un seuil critique de cisaillement, dont la valeur est source de controverse. La taille du VWF est source de troubles thrombotiques (grand VWF) et hémorragiques (petit VWF). Une étude du journal Scientific Reports (DOI: 10.1038/srep30508) s’est intéressée à l’effet de la taille du VWF sur la valeur critique de cisaillement.
Résultats
Lié à une plaquette, le VWF est soumis à deux forces contraires dues au flux sanguin et à la tension de surface, favorisant respectivement le dépliement et le repliement du VWF. Trois états de VWF fixés à la plaquette peuvent ainsi exister, (1) une structure globulaire entièrement repliée, (2) une structure globulaire partiellement repliée avec une queue dépliée, et (3) une structure linéaire entièrement dépliée. L’existence et la stabilité de ces trois conformations dépendent de la taille du multimère et du taux de cisaillement. Par modélisation mathématique, les auteurs démontrent que la transition (1) vers (2) nécessite un taux de cisaillement inversement proportionnel à la taille du VWF. Quelque soit la taille du VWF, l’augmentation progressive du stress de cisaillement engendre le passage successif des conformations (1) à (2) puis (3), à des valeurs seuil dépendants de la taille.
En supposant l’existence d’un nombre minimal de domaines A1 nécessaires à l’activation plaquettaire par fixation du VWF (soit un nombre minimal de monomères dépliés), les auteurs ont établi un modèle mathématique des conditions d’activation plaquettaire, se traduisant en un index de risque d’activation plaquettaire (PARI), dépendant de la taille du VWF, du taux de cisaillement, et de la sensibilité plaquettaire (nombre de domaines A1 disponibles). Si la taille totale du VWF est inférieure à ce nombre minimal, l’activation plaquettaire est impossible. Dans le cas contraire, la taille de la partie dépliée, dépendante du taux de cisaillement, conditionnera l’activation plaquettaire. Un diagramme d’activation plaquettaire, fonction du nombre de monomères et du taux de cisaillement, est proposé dans l’étude.
Conclusions
Grâce à cette étude théorique, une expression mathématique de l’effet de la taille du VWF sur la valeur critique du taux de cisaillement pour l’activation plaquettaire. Le concept du nombre minimal de domaines A1 nécessaires à l’activation s’appuie sur de nombreuses observations pratiques. Dans la pratique, des VWF de différentes tailles co-existent, ce qui se traduirait par un nuage sur le diagramme d’activation plaquettaire. Une fenêtre spécifique sur ce diagramme représente quantitativement l’intensité d’activation d’un échantillon biologique. Le calcul de l’index PARI permettra une quantification plus facile de l’activation plaquettaire, et a le potentiel d’une utilisation clinique pour le pronostic des troubles de l’hémostase.
Texte : esanum / jd
Photo : Rashevskyi Viacheslav / Shutterstock
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