Homocysteine, lipoprotein (a): risk factors for coronary heart disease

ARTICLE

L’athérosclérose est une maladie multifactorielle. Si certains facteurs de risque sont bien connus, comme l’âge, le tabac, l’hypertension artérielle et les dyslipidémies, d’autres comme l’homocystéine et la lipoprotéine (a) (Lp(a)) sont encore discutés. L’homocystéine, acide aminé soufré, est métabolisée selon deux voies. Elle peut être soit reméthylée en méthionine, soit métabolisée en cystéine par trans-sulfuration qui est catalysée par la cystathionine beta synthase, enzyme vitamine B6-dépendante. La reméthylation est catalysée par la méthionine synthase qui utilise le méthyltétrahydrofolate comme substrat et la vitamine B12 comme cofacteur. Des hyperhomocystéinémies sont observées lors d’anomalies héréditaires impliquées dans ce métabolisme ou lors de déficits vitaminiques acquis [1]. De nombreuses études ont montré que l’homocystéinémie est associée à la maladie coronaire [2, 3]. D’autres travaux, comme l’étude ARIC [4] ou l’étude MRFIT [5], ne retrouvent pas d’association significative. En analyse multivariée, l’hyperhomocystéinémie demeure un facteur de risque de la maladie coronaire [6]. Par ailleurs, la Lp(a) est une lipoprotéine proche des LDL. Elle s’en distingue par une apolipoprotéine particulière : l’apolipoprotéine (a) qui, par son homologie de structure avec le plasminogène, interfère avec la fibrinolyse in vitro [7, 8]. Son rôle athérogène in vivo a été suggéré par les résultats de plusieurs investigations [9, 10]. D’autres études ont montré sa contribution notable dans la survenue et/ou la sévérité des atteintes coronaires [11]. Afin de rechercher une relation entre les concentrations de ces deux paramètres et l’athérosclérose coronaire dans la population marocaine, nous avons effectué des dosages de l’homocystéine et de la Lp(a) chez des sujets ayant subit une exploration coronarographique.

Matériel et méthodes

Patients

Commencée au cours du second semestre 1998 au laboratoire de la ligue nationale de lutte contre les maladies cardiovasculaires, notre expérience a porté sur 178 patients hospitalisés dans le service de cardiologie A de l’hôpital Ibn Sina de Rabat pour exploration de la maladie coronaire. Elle a pris fin en mars 2000. Les sujets n’ayant pas bénéficié d’une coronarographie ou présentant une triglycéridémie supérieure à 4,6 mmol/L ont été exclus de cette étude. Les insuffisants rénaux et les patients présentant une maladie hépatique ou un syndrome inflammatoire ont été également exclus. Le diagnostic d’une coronaropathie a été établi par l’existence d’une sténose significative (³ 50 % de la lumière vasculaire) objectivée par coronarographie. La population coronarienne, groupe pathologique, est constituée de 113 patients qui présentent au moins une sténose significative de plus de 50 % de la lumière vasculaire. La population contrôle comprend 65 sujets dont les examens cliniques et paracliniques ont éliminé le diagnostic d’une maladie coronarienne (coronarographie normale ou sténose < 50 % de la lumière vasculaire, absence de symptômes, ECG sans signe d’ischémie, test d’effort négatif et échographie ne montrant pas de troubles segmentaires de contractilité). Le sex ratio est, pour l’ensemble des sujets, de trois hommes pour une femme (trois hommes pour une femme dans le groupe contrôle et deux hommes pour une femme dans le groupe pathologique). La moyenne d’âge est de 52 ± 9 ans (51 ± 9 ans dans le groupe contrôle et 53 ± 10 ans dans le groupe pathologique). Les facteurs de risque cardiovasculaire retenus sont l’âge, le sexe, le tabagisme chronique > 10 cigarettes par jour), l’hypercholestérolémie (cholestérol total > 5,50 mmol/L), l’hypertension artérielle (pression sanguine systolique > 160 mmHg et/ou pression diastolique > 95 mmHg), le diabète (glycémie > 7,00 mmol/L), l’obésité (poids/taille2 > 30 kg/m2) et les antécédents familiaux de maladies coronaires.

Cathétérisme cardiaque et coronarographie

Une coronarographie sélective a été réalisée chez chaque patient après 12 heures de jeûne. Afin de visualiser toute la circulation coronaire, des injections de produits de contraste iodés ont été réalisées. Les prises de vues radiologiques ont été réalisées avec des angulations craniale et caudale variables. Les images ont été enregistrées sur cassette vidéo VHS. Un amplificateur d’image a été utilisé si nécessaire, afin de mieux préciser l’anatomie vasculaire [12]. Une fois enregistré, le film a été analysé pour pouvoir classer chaque coronarographie dans l’un des deux types : normale ou sténose non significative et sténose significative. Les coronarographies ont été en général interprétées par plusieurs coronarographistes afin de corréler les résultats et de poser une éventuelle indication thérapeutique : angioplastie ou pontage aorto-coronaire ou traitement médical.

Dosage des paramètres biochimiques

Le sang a été prélevé après 12 heures de jeûne au moment de l’artériotomie nécessaire au cathétérisme, par le système Venoject utilisant le vide sur un tube sec comprenant un gel pour activer la coagulation. Le sérum a été obtenu par centrifugation de 15 minutes puis a été fractionné de façon à subir plusieurs dosages. Le cholestérol total (CT), les triglycérides (TG) ont été dosés par méthodes colorimétriques enzymatiques sur un automate de biochimie de type RAX-T (Bayer Diagnostic). Le cholestérol HDL (HDLc) a été déterminé de manière identique après précipitation manuelle des lipoprotéines de très faible densité (VLDL) et des lipoprotéines de faible densité (LDL) par l’acide phosphotungstique à 4 % et d’ions Mg++. Le cholestérol des LDL (LDLc) a été calculé par la formule de Friedewald. Les apolipoprotéines AI et B (apoAI et apoB) ont été déterminées par méthode turbidimétrique. La Lp(a) a été mesurée par une méthode Elisa (Immuno- GmbH). Pour ce dosage la répétabilité était comprise entre 4 et 6 % pour quatre échantillons de concentration 180 à 620 mg/L mesurés 10 fois en double. La reproductibilité était à 5,8, 7,0 et 8,6 pour trois séries avec trois échantillons de concentrations 180 mg/L, 325 mg/L et 586 mg/L mesurées en double avec un même lot. Les réactions croisées avec le plasminogène et les LDL étaient inférieures à la limite de détection possible. Le dosage de l’homocystéine plasmatique (Hcy) a été réalisé selon la méthode décrite par Frantzen et al. [13]. En résumé, les échantillons ont été réduits par le dithiothreitol pour libérer l’homocystéine de ses formes conjuguées (homocystéine liée aux protéines, homocystine et complexes, homocystéine-cystéine). Celle-ci est ensuite convertie en S-adénosyl-Lhomocystéine (SAH) par une SAH-hydrolase. Le SAH est ensuite mesuré par un test immunoenzymatique. Pour ce dosage, la répétabilité et la reproductibilité étaient de 2,1 et de 5,2 %.

Analyses statistiques

La distribution normale des variables continues a été vérifiée par le test de Kolmogorov-Smirnov. Une transformation logarithmique a été réalisée pour les variables montrant un écart significatif à la distribution gaussienne. Le test de Student pour deux échantillons indépendants et l’analyse de la variance (Anova) ont été utilisés pour la comparaison des variables continues entre groupes. Ces variables ont été ensuite réparties en deux classes par rapport à la valeur normale attendue par les techniques de dosages utilisées. La valeur 50 ans a servi pour la subdivision en deux classes en fonction de l’âge. La comparaison des variables discontinues entre groupes a été effectuée par les tests non paramétriques, le test Khi-deux et le test U de Mann-Whitney. Ce dernier a été réalisé après avoir affecté le code 1 pour l’absence et 2 pour la présence d’un facteur de risque cardiovasculaire. Ce même codage a été utilisé respectivement pour les classes inférieures et supérieures aux valeurs normales des variables continues à l’exception des variables anti-athérogènes, le LDLc et l’apoAI, pour lesquelles les codes ont été inversés. Des tableaux croisés 2 x 2 ont été établis pour le calcul des OR et l’estimation des RR de Mantel-Hanzel. Le degré de liaison entre un facteur de risque cardiovasculaire et la maladie coronaire a été estimé par des tests non paramétriques, rho de Spearmann (rho) et Eta carré (Eta^2). Cette dernière mesure a été obtenue lors de la comparaison entre groupes par l’Anova. La régression logistique basée sur la méthode Entrée a été effectuée pour tester les effets principaux des facteurs de risque cardiovasculaire et leurs interactions sur la maladie coronaire. L’analyse statistique a été réalisée par le logiciel SPSS 7.5 pour Windows.

Résultats

Les principales caractéristiques démographiques et cliniques des patients sont représentées dans le tableau 1. L’analyse des facteurs de risque cardiovasculaire montre une prépondérance de ceux-ci dans le groupe pathologique. Soixante-cinq pour cent (65 %) des coronariens ont une notion tabagique avec une forte prédominance masculine, 48 % ont un taux de cholestérol supérieur ou égal à 5,50 mmol/L, 36 % sont hypertendus et 26 % sont diabétiques. Seize des 113 coronariens (14 %) et 63 sujets contrôles (97 %) présentent une homocystéinémie inférieure à 15 µmol/L, valeur définissant la normalité selon la technique de dosage utilisée. Les autres (86 % des coronariens et 3 % des sujets contrôles) présentent une hyperhomocystéinémie (615 µmol/L). La concentration moyenne de l’homocystéine chez les coronariens est significativement augmentée par rapport à celle du groupe contrôle (8,26 ± 2,34 µmol/L avec IC 95 % = 7,68-8,84 versus 17,85 ± 2,68 avec IC 95 % = 17,35-18,36 ; p < 0,001). L’homocystéinémie et la maladie coronaire sont fortement associées par une relation non linéaire (Eta^2 = 0,76), suggérant que 76 % des cas de survenue de la maladie seraient liés à une hyperhomocystéinémie. L’OR est de 0,16 chez les sujets présentant une homocystéinémie inférieure à 15 µmol/L, il est de 28 chez les sujets présentant une hyperhomocystéinémie. La maladie coronaire est beaucoup plus fréquente dans le cas des hyperhomocystéinémies. Le calcul du RR estimé montre que les sujets présentant une hyperhomocystéinémie développeraient cinq fois plus la maladie que les autres (RR = 5,16, IC 95 % = 3,66-6,66 ; p < 0,001).

Les résultats montrent également des différences significatives entre les groupes contrôle et pathologique pour tous les paramètres lipidiques, et essentiellement des taux élevés en Lp(a) dans le groupe pathologique par rapport au groupe contrôle (590 ± 199 mg/L avec IC 95 % = 552-627 versus 188 ± 84 avec IC 95 % = 167-208 ; p < 0,001) (tableau 2). Une relation non linéaire importante entre la maladie coronaire et la concentration en Lp(a) est mise en évidence (Eta^2 = 0,66). Elle suggère que 66 % des cas de survenue de la maladie seraient liés à l’augmentation de la concentration en Lp(a) dans le sang. L’OR est de 0,09 chez les patients présentant une concentration en Lp(a) inférieure à 350 mg/L, alors qu’il est de 5,88 chez ceux ayant une concentration en Lp(a) supérieure ou égale à 350 mg/L. La fréquence de la maladie coronaire est alors beaucoup plus élevée parmi les sujets ayant une concentration en Lp(a) supérieure ou égal à 350 mg/L. Ceux-ci développeraient 6,5 fois plus la maladie coronaire que ceux présentant une concentration en Lp(a) inférieure à 350 mg/L (RR = 6,47 ; IC 95 % = 4,39-8,66 ; p < 0,001). Les patients coronariens ont été séparés en trois sousgroupes en fonction du nombre de troncs coronaires sténosés. L’atteinte coronaire est monotronculaire chez 34,2 %, bitronculaire chez 31,5 % et tritronculaire chez 34,2 %. Il n’a pas été trouvé de relation significative entre l’homocystéinémie et le nombre de troncs coronaires atteints (rho = 0,13 ; p > 0,05). Toutefois, une corrélation positive est mise en évidence entre la concentration en Lp(a) et l’extension de la maladie coronaire (rho = 0,95 ; p < 0,001). Une analyse de corrélation dans le groupe pathologique montre une relation positive entre l’homocystéinémie et la Lp(a) (rho = 0,54 ; p < 0,001) (tableau 3), et une faible corrélation entre les taux des LDLc et de la Lp(a) (rho = 0,12 ; p < 0,05). L’analyse par régression logistique montre que l’homocystéine et la Lp(a) agissent indépendamment sur la survenue de la maladie coronaire (khi2 de Wald = 2,957 ; p > 0,05). Par ailleurs, ce sont deux facteurs de risque indépendants de l’âge, du sexe, du tabagisme, de l’hypercholestérolémie, du diabète et de l’obésité (tableau 4). Les concentrations de l’homocystéine et de la Lp(a) ne sont pas corrélées à la distribution cumulée des facteurs de risque classiques.

Discussion

L’homocystéinémie varie en fonction du régime alimentaire, notamment selon l’apport en vitamine B et en acide folique. Cependant, plusieurs études présentent l’hyperhomocystéinémie, faible à modérée, comme un facteur de risque de la maladie coronaire. L’élévation de l’homocystéinémie pourrait favoriser la survenue de cette pathologie par activation de facteurs de la coagulation ou atteinte de l’endothélium vasculaire [1, 14]. Les données de la littérature montrent que la fréquence de l’hyperhomocystéinémie varie de 19 à 47 %. Ces divergences seraient la conséquence du statut nutritionnel et/ou de l’absence, à l’heure actuelle, de consensus sur une valeur de référence de l’homocystéinémie. La limite supérieure des valeurs usuelles selon la technique de dosage utilisée dans notre travail est égale à 15 µmol/L. Cette valeur est très proche des limites proposées par Malinow [15], mais reste cependant inférieure à celle établie par d’autres études à partir de sujets sains. Il est probable que cela explique le pourcentage élevé de l’hyperhomocystéinémie dans notre étude (84 % ; IC 95 % = 80-92) par rapport aux résultats publiés. Le 95e percentile est d’environ 14 µmol/L dans notre série ; dans la Physicians’ Health Study, il se situe à 15,8 µmol/L [16] et dans l’étude Hordaland, il est de 15 µmol/L [17]. Dans la plupart des études, le 95e percentile est d’environ 16 µmol/L, valeur considérée généralement comme la limite supérieure de la normale. Cependant, dans la Framingham Hearth Study, la fréquence de sténose carotidienne augmente au-delà du seuil de 11,4 µmol/L [18]. Dans notre investigation, il n’y a pas de variation significative de l’homocystéinémie en fonction du nombre de vaisseaux atteints. Certains travaux ont montré que l’homocystéinémie n’est pas ou est faiblement corrélée au nombre de troncs coronaires atteints, à la différence de la cholestérolémie [19]. D’autres, au contraire, ont décrit une association entre l’étendue de la maladie vasculaire et l’hyperhomocystéinémie [20]. La plupart des études montrent l’absence d’association entre l’hyperhomocystéinémie et le tabagisme, l’hypercholestérolémie ou l’hypertension artérielle. Cependant, les résultats de Graham et al. [21] suggèrent que le risque de maladies cardiovasculaires serait amplifié chez les deux sexes par le tabagisme et/ou l’hypertension artérielle. De manière similaire, nous avons mis en évidence une association entre l’hyperhomocystéinémie et la consommation quotidienne du tabac chez les coronariens. Cette association n’est pas retrouvée en cas d’hypercholestérolémie, d’hypertension artérielle ou du diabète. Il est probable que la consommation élevée de tabac interfère avec la synthèse du phosphate de pyridoxal (vitamine B6). Il a été montré que les fumeurs présentaient une concentration significativement basse de phosphate de pyridoxal comparés aux non-fumeurs [22]. Les facteurs susceptibles d’augmenter l’homocystéinémie ne sont pas pris en compte dans notre étude. En effet, les travaux actuels tendent à montrer l’importance du polymorphisme génétique des enzymes intervenant dans le cycle métabolique de l’homocystéine [23]. Ainsi, l’interaction entre des facteurs génétiques et environnementaux pourraient être à l’origine de l’hyperhomocystéinémie. En ce qui concerne la Lp(a), notre étude montre que 91 % des coronariens ont un taux moyen supérieur ou égal à 350 mg/L contre 19 % pour le groupe contrôle, soit 4,8 fois moins. Les différences significatives de concentration en Lp(a), entre les groupes contrôle et pathologique, sont associées à un RR d’environ 6,5. Dahlen a montré que les concentrations en Lp(a) sont trois à quatre fois plus élevées dans une population à risque que dans une population générale [24]. Ce risque est plus souvent de l’ordre de deux à trois. Dans l’étude LRC-CPPT [25] et celle de Reykjavik [26], le RR est supérieur à 1 (respectivement de 1,12 et 1,22). Dans ces deux études, les échantillons ont respectivement été conservés pendant 15 à 18 ans à - 80 oC et 8 ans à - 20 oC avant le dosage de la Lp(a). Or il a été démontré que l’utilisation d’échantillons conservés à - 20 oC peut entraîner une importante erreur d’exactitude avec certaines techniques de dosage de la Lp(a) [27]. De plus, la concentration en Lp(a) est relativement plus diminuée par une longue congélation pour les isoformes d’apolipoprotéine(a) de faible masse moléculaire [28]. Par ailleurs, ces isoformes sont associées à des concentrations élevées en Lp(a), et sont plus fréquentes chez les sujets atteints d’athérosclérose coronaire que chez les sujets contrôles. Il est donc probable que cela se traduise par une diminution de la différence de concentration en Lp(a) entre les patients et les contrôles pouvant aller jusqu’à la perte de significativité. La seule étude dans laquelle les dosages ont été réalisés sur des sérums frais (Procam), met d’ailleurs en évidence une différence de concentrations en Lp(a) entre les patients et les contrôles associée à un RR de 5,3 [29]. Lorsqu’on prend en compte les restrictions méthodologiques, la seule étude prospective négative qui devrait être prise en considération est celle de la Physicians’ Health Study [30]. Cependant, l’utilisation d’aspirine en tant qu’antithrombotique a pu interférer dans la relation entre des concentrations élevées en Lp(a) et la survenue d’infarctus du myocarde. En effet, l’un des mécanismes potentiels expliquant la relation entre la Lp(a) et les maladies cardiovasculaires est l’homologie de structure de l’apolipoprotéine (a) avec le plasminogène. La Lp(a) peut entrer en compétition avec le plasminogène et inhiber ainsi la fibrinolyse. Dans cette étude, du bêtacarotène a également été administré seul ou en association avec l’aspirine. Cet antioxydant a aussi pu modifier l’athérogénicité de la Lp(a). En effet, la Lp(a), comme les LDL, peut être oxydée et captée par les macrophages et contribuer ainsi à la formation des cellules spumeuses [31]. La sévérité de l’athérosclérose a également été étudiée en fonction de la concentration en Lp(a). Fellat et al., dans une première expérience de dosage de la Lp(a) dans une population marocaine, ont trouvé une relation entre la sévérité de l’atteinte coronaire et les taux des différents paramètres lipidiques, plus particulièrement des taux élevés en Lp(a) [32]. Dans notre étude, la concentration en Lp(a) augmente, en effet, en fonction du nombre de coronaires sténosées. Certains travaux ont rapporté des résultats semblables [33, 34]. Les mesures des concentrations plasmatiques en lipides et en lipoprotéines, quoique utiles pour identifier les groupes à grand risque, susceptibles de développer une maladie coronaire, ne permettent pas d’apprécier les grands changements qualitatifs de la structure et des fonctions des lipoprotéines pouvant se produire dans la paroi artérielle. Ces changements seraient responsables d’un renforcement du potentiel athérogène des lipoprotéines en modifiant les interactions entre celles-ci et les composants artériels. Ainsi, les concentrations les plus élevées en Lp(a) sont associées aux coronaropathies les plus sévères et correspondent à des Lp(a) de faible poids moléculaire. Le phénotype de l’apolipoprotéine (a) a un rôle dans la survenue de la coronaropathie. Ce déterminisme génétique fait de la Lp(a) un marqueur biologique indépendant du risque d’athérosclérose coronaire. Le taux de la Lp(a) est ainsi faible à la naissance et augmente pour atteindre un taux adulte vers l’âge de deux ans et se maintient dans les conditions normales toute la vie. L’association entre les concentrations élevées en Lp(a) et les facteurs de risque cardiovasculaire classiques a été largement étudiée. Cependant les résultats sont controversés. Dans notre travail, nous avons mis en évidence une faible corrélation entre les taux moyens de la Lp(a) et du LDLc. Les résultats du suivi à 10 ans des patients de l’étude GRIPS montrent que le risque d’infarctus du myocarde associé au LDLc est nettement plus élevé en présence de concentrations élevées de Lp(a) [35]. Maher et Brown [36] ont émis l’hypothèse que la variabilité des résultats des études épidémiologiques sur la relation entre Lp(a) et athérosclérose pouvait être due au fait que les effets athérothrombogènes de la Lp(a) seraient amplifiés par une forte concentration en LDL. Le pouvoir prédictif de la Lp(a) vis-à-vis de l’athérosclérose coronarienne a été peu étudié les sujets ayant un taux normal ou élevé en LDLc non familial. Cependant, Il est important de souligner que même si le risque associé à une augmentation isolée de la Lp(a) reste peu élevé (OR de 2 à 3), il augmente nettement en présence d’une hyperLDLémie (OR souvent > 5). En conséquence il serait utile de déterminer la concentration en Lp(a) chez les patients ayant une hyperLDLémie ou une autre dyslipoprotéinémie. D’après Lobo [37] et Jenner [38], l’âge, le sexe ou l’activité physique n’ont pas d’influence sur les taux sériques en Lp(a). Néanmoins, d’après Jenner [38] et Hernich [39], la concentration en Lp(a) augmente significativement à la ménopause, de même après un déséquilibre métabolique, surtout en cas du diabète selon Haffner [40]. Il semble se dégager de cette étude que l’homocystéine et la Lp(a) sont des facteurs indépendants et discriminatoires du risque d’athérosclérose coronaire. Leur dosage est d’une grande importance pour la prévention et le dépistage chez les sujets sans facteur de risque apparemment normolipidique mais ayant une souffrance précoce.

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