Les catécholamines β vont stimuler le récepteur en fonction de leur stéréo-spécificité, et déclencher la cascade d’évènements conduisant à l’élévation du taux d'AMPc et de protéine-kinase A (PK-A), et à la libération de Ca²⁺ par les canaux ryanodine du RS. La PK-A va également activer les canaux calciques L, ce qui amplifie l’effet de la stimulation par dépolarisation membranaire. Le résultat est une amplification des variations de la [Ca²⁺]i et donc une stimulation de la contraction accrue des myofibrilles ; dans une préparation isolée, leur vélocité de contraction augmente de 40%. La stimulation de la protéine-kinase active également la phosphorylation du phospholamban, ce qui lève le frein que ce dernier exerce sur la SERCA : la recapture du Ca²⁺ par le RS est facilitée, d’où l’effet lusitrope des catécholamines. La séquence complète de ces événements est réalisée en 15 secondes environ [3]. La stimulation adrénergique agit presque exclusivement par une intensification des variations de la [Ca²⁺]i : la puissance augmente, la relaxation est favorisée, les variations sont plus rapides et l’accélération du rythme devient possible [5]. Les modifications aiguës de la performance ventriculaire sont presque entièrement assurées par le système de stimulation β. 

 

Mais une stimulation β continue comme une perfusion de catécholamine, par exemple, va également mettre en marche les systèmes inhibiteurs de la β-ARK et de la calmoduline ; sur un cœur sain, la tolérance s’installe alors en moins d’une heure [2]. L’internalisation et la régulation à la baisse (down-regulation) des récepteurs β est l’affaire de 24 heures à quelques jours [1]. Il est donc naturel qu’il n’y ait pas de dosage fixe pour les catécholamines, et que l’efficacité de ces substances se modifie rapidement avec le temps. Il en est de même lors de la stimulation sympathique chronique engendrée par l’insuffisance cardiaque.

 

Les β-bloqueurs occupent les récepteurs sans les stimuler, ce qui inhibe tout le système. Mais ils diminuent aussi l’expression de la β-ARK et augmentent de ce fait la sensibilité des récepteurs β à toute nouvelle stimulation importante. D’autre part, le nombre de récepteurs augmente sous β-blocage, et leur demi-vie est prolongée (up-regulation), car la cellule tend à ré-équilibrer son fonctionnement. A l’arrêt des β-bloqueurs, elle est hypersensible aux catécholamines circulantes pendant quelques jours puisqu’elle dispose momentanément de trop de récepteurs.

 

Comme les récepteurs β-adrénergiques présentent un important polymorphisme génétique, la réponse aux catécholamines et aux β-bloqueurs peut varier significativement entre les populations. Bien qu’il ne soit pas une cause directe de maladie, ce polymorphisme est un facteur de risque cardiovasculaire majeur, notamment dans le degré de protection offert par les β-bloqueurs en périopératoire ou dans l’efficacité de la réponse aux agents inotropes en cas de défaillance ventriculaire [4].

 

 

Administration de catécholamines β

La stimulation des récepteurs β provoque une augmentation de la [Ca2+]i et une activation des mouvements de Ca2+ à partir du réticulum sarcoplasmique (effets inotrope, lusitrope et chronotrope positifs). Une stimulation catécholaminergique continue met en marche les systèmes inhibiteurs, ce qui tend à atténuer rapidement l'effet des amines.

© CHASSOT PG  Août 2010, dernière mise à jour Novembre 2018