Bioprothèses valvulaires cardiaques : un mécanisme clé identifié pour expliquer leur compatibilité avec le sang et leur résistance à la calcification

Chaque année, des milliers de patients doivent subir une intervention chirurgicale pour remplacer une valve cardiaque devenue défaillante. Il existe aujourd’hui deux types de prothèses : les valves mécaniques et les valves biologiques, ou bioprothèses, fabriquées à partir de tissus animaux comme la valve porcine ou le péricarde bovin.

Si les prothèses mécaniques ont l’avantage de leur durabilité, elles nécessitent de suivre un traitement anticoagulant à vie afin d’éviter la formation de caillots sanguins, aussi appelée thrombose. Les bioprothèses, en revanche, sont mieux tolérées par l’organisme et réduisent ce risque de thrombose, mais leur durée de vie reste limitée. Les raisons pour lesquelles ces valves biologiques sont si bien tolérées par le sang demeuraient encore un mystère.

L’endothélialisation, un mécanisme protecteur des valves cardiaques biologiques

En réalisant des analyses de tissus qui avaient été implantés à l’intérieur de cœur artificiel Aeson® (Carmat, SA), l’équipe de recherche a pu observer, dans un premier temps, l’apparition d’un dépôt de fibrine sur les bioprothèses, suivi d’une régénération endothéliale progressive. La fibrine issue de la transformation du fibrinogène sert ici de support à l’endothélialisation, c’est-à-dire à la formation d’une couche de cellules tapissant les vaisseaux sanguins ou encore les valves natives.

« L’endothélialisation sur un tapis de fibrine peut être vue comme une humanisation de la prothèse biologique. Une structure assez proche d’une valve cardiaque native peut ainsi être recréée sur le péricarde bovin constituant de la bioprothèse », précise le Pr. David Smadja.

Ils ont ensuite étudié dans un modèle murin le rôle d’un recouvrement endothélial sur le péricarde bovin composant des bioprothèses et ont constaté que cette endothélialisation protégeait également les valves biologiques de la calcification. Ce mécanisme réduit l’infiltration de neutrophiles, des globules blancs qui, lorsqu’ils s’accumulent, participent à la calcification et contribuent à la détérioration des bioprothèses.

Une piste prometteuse pour les nouvelles générations de bioprothèses

L’endothélialisation progressive des bioprothèses valvulaires cardiaques agit ainsi comme un bouclier naturel, les protégeant du processus de calcification et du risque de thrombose, et améliorant leur compatibilité avec le sang.

« La découverte de ce mécanisme pourrait ouvrir la voie à des valves biologiques plus durables et mieux tolérées par les patients. », ajoute le Pr. David Smadja.

Ce travail offre ainsi des perspectives concrètes pour le développement de nouvelles générations de bioprothèses, notamment grâce à des approches d’humanisation des des valves biologiques. Ces avancées permettent d’envisager, à terme, des stratégies de xénotransplantation de nouvelles valves biologiques qui pourraient avoir des durées de vie après implantation plus importantes.

Référence

Progressive endothelial coverage enhances hemocompatibility and prevents calcification in bioprosthetic valve tissue
Bastien Poitier, Ulysse Richez, Joseph Roux-de-Bezieux, Peter Ivak, Jeanne Rancic, Hugo Charrier, Christian Latremouille, Christophe Peronino, Jean Christian Roussel, Elisa Rossi, Salma El-Batti, Michel Kindo, Bruno Saubamea, Yuri Pya, Corinne Lesaffre, Antoine Capel, Paul Achouh, Ivan Netuka et David M. Smadja.
Angiogenesis, 2026 | DOI : 10.1007/s10456-026-10039-7