Effet d’une intervention en activité physique individualisée en condition écologique sur l’instabilité de la plaque d’athérome carotidienne chez des patients non opérés

Influence of an individualised home based physical activity intervention on carotid atherosclerotic plaque instability in non endarterectomized patients

• Auteur / Autrice : Mathilde Mura
• Direction : Vincent Pialoux, Antoine Millon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives - STAPS
• Date : Soutenance le 16/12/2022
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Interdisciplinaire Sciences-Santé (Villeurbanne ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire interuniversitaire de biologie de la motricité (Saint-Etienne ; Lyon ; Chambéry ; 2016-....)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Canet-Soulas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Vincent Pialoux, Antoine Millon, Patrice Flore, Catherine Vergely-Vandriesse, Valentin Crespy, Élise Belaidi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Flore, Catherine Vergely-Vandriesse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Exercices physiques

Inflammation

Maladies cérébrovasculaires

Athérosclérose

Mots clés libres

Activité physique

Athérosclérose

Hémorragie intraplaque

Inflammation

Monocytes

Montres connectées

Physical activity

Atherosclerosis

Intraplaque hemorrhage

Inflammation

Monocytes

Connected devices

Résumé

L’athérosclérose est une maladie multifactorielle inflammatoire se caractérisant par la présence de plaques d’athéromes au niveau des bifurcations artérielles. Une plaque d’athérome carotidienne reste silencieuse jusqu’à ce que sa rupture provoque un accident vasculaire cérébral ischémique (AVCi). L’hémorragie intraplaque (HIP) et les processus inflammatoires associés rendent la plaque instable. L’HIP est le facteur d’instabilité le plus à même de prédire la rupture de plaque. Les bénéfices de la chirurgie d’endartériectomie carotidienne restent controversés chez les patients d’évènements ischémiques neurologiques. Dans deux études transversales prospectives, nous avons démontré que l’HIP et les monocytes pro-inflammatoires étaient moins fréquents chez les patients pratiquant de l’activité physique (AP) modérée. Dans cette thèse, nous cherchons à confirmer ces résultats par une étude longitudinale. Nous faisons l’hypothèse qu’un programme en AP individualisé en condition écologique : réduit l’HIP, module l’inflammation et le phénotype des monocytes chez les patients porteurs d’une plaque d’athérome carotidienne. Cinquante-six patients ont été recrutés dans le service de chirurgie vasculaire et endovasculaire des Hospices Civils de Lyon. Les patients étaient asymptomatiques d’évènements ischémiques depuis plus de 6 mois et présentaient une sténose carotidienne >50%. A l’inclusion et après 6 mois d’intervention, l’HIP a été mesurée par un IRM haute résolution, un échantillon sanguin a été prélevé pour quantifier l’inflammation et déterminer le phénotype des monocytes circulants. L’AP a été quantifiée par un test de marche de 6 minutes, un test de contraction maximale isométrique des quadriceps et les niveaux de sédentarité et d’AP ont été mesurés par questionnaires. Les patients ont été aléatoirement répartis dans le groupe interventionnel en AP ou dans le groupe contrôle. L’intervention en AP a consisté à atteindre des objectifs quotidiens individualisés de nombre de pas, mesurés par bracelet connectés. Le nombre de pas a été réévalué deux fois par mois, afin d’encourager les patients à augmenter leurs habitudes de marche. Les patients du groupe contrôle suivent leur parcours de soin habituel pendant la durée du protocole. Cinquante deux patients ont terminé l’étude, 26 ont donc été randomisés dans chaque groupe. A l’inclusion, le bilan sanguin, la fréquence des comorbidités, des traitements associés et des facteurs de risques était similaire entre les groupes. L’intervention en AP a permis d’améliorer les capacités physiques des patients, notamment, la distance parcourue au test de marche de 6 minutes augmentait significativement dans le groupe d’AP. Sur le plan clinique, l’intervention en AP a permis de réduire le taux d’HIP de 43%, qui est un facteur de risque ischémique connu. Ainsi, l’IRM est un outil fiable de suivi de l’HIP, assez sensible pour détecter les variations d’HIP liées à l’AP. De plus, l’intervention en AP a permis de stabiliser le taux de monocytes classiques, qui augmente dans le groupe contrôle, du fait de l’évolution de l’athérosclérose. En revanche, l’intervention en AP n’a eu aucune influence sur les paramètres de la coagulation. Des études mécanistiques doivent être mises en place pour comprendre ce résultat inattendu.

Atherosclerosis is an inflammatory multifactorial disease characterized by the presence of atherosclerotic plaques at the bifurcation of large arteries. Carotid atherosclerotic plaques can remain silent until their rupture provoques an ischemic stroke. Intraplaque hemorrhage (IPH) and intercrrent inflammatory processes cause plaque instability. IPH is the instability factor that better predicts plaque rupture. Benefits of the endarterectomy surgery remaisn controversials in patients asymptomatic of ischemic stroke. In two previous cross-sectional prospective study, our team demonstrated that patients practicing moderate physical activity (PA) had lower rates of IPH and pro-inflammatory monocytes. In this thesis, we hypothesized that an individualized home-based PA intervention can reduce IPH and modulate inflammation, as well as monocyte phenotype in asymptomatic patients with a non-endarterectomized carotid atherosclerotic plaque.Fifty-seven patients had been included in the unit of vascular and endovascular surgery of the Louis Pradel hospital in Lyon. Patients should have been asymptomatic of ischemic events for more than 6 months and present a carotid stenosis >50%. At inclusion and after 6 months, IPH was measured with a high-resolution MRI, a blood sample was used to quantify the inflammation state and determine the circulation monocytes phenotype, moreover, PA was quantified with a 6minutes walking test, a test of isometric contraction of the quadriceps and finally, sedentary behavior and PA levels were assessed by questionnaire. Patients were randomly allocated to the control or to the PA intervention group. In the PA group, patients should reach daily goals of steps, measured by a connected watch. Dailly steps goal was reevaluated twice a month, in order to encourage patients to increase their walking habits. Patients in the control group receive their usual care during the protocol.Fifty-two patients finished the study, 26 where randomized in each group. At inclusion, blood test, frequency of comorbidities, associated treatments and risk factors were equivalents between groups. The intervention in PA did improve the physical activity capacity. Indeed, the distance walked during the 6 minutes’ walk test was significantly improved in the PA group. On the clinical side, the PA intervention did allow a 43% reduction in the IPH rates, measured by MRI. IPH is a well-known risk factor of plaque rupture. Thus, MRI is a reliable tool to follow the evolution of IPH and is sensible enough to measure IHP variations du to PA. Moreover, the PA intervention did stabilize the rates of classical pro-inflammatory monocytes, while it increased in the control group, according to the evolution of atherosclerosis. However, the PA intervention did not have any effect on blood clotting parameters. Further mechanistic studies should be implemented in order to understand such an unexpected result.