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Biological diagnosis of von Willebrand disease


Annales de Biologie Clinique. Volume 55, Number 6, 601-6, Novembre - Décembre 1997, Pratique quotidienne


Résumé  

Author(s) : V. Siguret, A.-S. Ribba, D. Meyer.

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ARTICLE

La maladie de Willebrand est la plus fréquente des affections hémorragiques constitutionnelles, puisqu'elle atteint 1 à 2 % de la population. Elle est définie par un déficit quantitatif et/ou qualitatif en facteur Willebrand, protéine impliquée dans l'hémostase primaire, mais aussi indirectement dans la coagulation, le facteur Willebrand étant le transporteur plasmatique du facteur VIII (F.VIII).

La maladie de Willebrand est transmise sur le mode autosomal, atteignant aussi bien les hommes que les femmes, et le plus souvent dominant. Il existe une grande variété de formes cliniques, y compris dans une même famille, allant des formes graves aux formes frustes voire asymptomatiques. Le diagnostic, relativement aisé pour les formes graves, plus difficile pour les formes paucisymptomatiques, repose sur les résultats des examens d'hémostase. Un bilan initial permet le plus souvent d'orienter le diagnostic et doit, au moindre doute, s'accompagner d'examens plus spécialisés. Une fois le diagnostic établi et confirmé, la caractérisation du type de maladie de Willebrand est primordiale puisqu'elle détermine la conduite thérapeutique.

Le facteur Willebrand

Le facteur Willebrand est une glycoprotéine multimérique synthétisée par les cellules endothéliales et les mégacaryocytes [1]. Il est stocké dans des organelles spécifiques des cellules endothéliales, les corps de Weibel-Palade, ainsi que dans les granules alpha des plaquettes. Il circule dans le plasma à la concentration de 5 à 10 µg/ml et est présent au niveau du sous-endothélium vasculaire.

Cette multiplicité de localisation lui permet d'exercer un rôle crucial lors de la formation du thrombus plaquettaire au niveau d'une paroi vasculaire lésée, en particulier dans les vaisseaux de petit calibre où les forces de cisaillement sont élevées [1]. Le facteur Willebrand est le médiateur principal de l'adhésion des plaquettes au sous-endothélium : pour cela, il établit un pont moléculaire en se fixant d'une part à des constituants du sous-endothélium, tels les collagènes, et d'autre part, à des récepteurs de la membrane plaquettaire, les complexes glycoprotéiques Ib/IX (GPIb/IX) et IIb/IIIa (GPIIb/IIIa) (figure 1). De plus, il est impliqué dans l'agrégation des plaquettes entre elles.

Enfin, le facteur Willebrand est la protéine plasmatique porteuse du F.VIII de la coagulation, dont il stabilise l'activité coagulante : de ce fait, il participe indirectement à la formation du caillot de fibrine.

Circonstances de découverte de la maladie de Willebrand

Le diagnostic de maladie de Willebrand est évoqué lors de l'exploration d'un syndrome hémorragique, lors d'une enquête familiale, ou de manière fortuite, à l'occasion d'un bilan pré-opératoire [2]. L'interrogatoire précis sur les antécédents hémorragiques personnels et familiaux revêt une importance capitale. Comme habituellement dans les pathologies de l'hémostase primaire, les hémorragies touchent le plus souvent les territoires cutanéo-muqueux : ecchymoses, épistaxis bilatérales, gingivorragies, règles anormalement abondantes et prolongées dès la puberté, hémorragies du post-partum, hémorragies gastro-intestinales... Un saignement anormal, notamment chez un enfant, après un acte chirurgical telles une amygdalectomie ou une avulsion dentaire, ou bien après un traumatisme mineur, doit faire évoquer une maladie de Willebrand. En revanche, contrairement aux hémophilies A ou B, les hématomes et les hémarthroses sont rares chez les sujets atteints de maladie de Willebrand excepté chez ceux dont le taux de facteur VIII (F.VIII) est très diminué [2].

Examens biologiques

Prélèvements

Comme pour tout prélèvement d'hémostase, la phase pré-analytique conditionne la qualité des résultats obtenus [3].

Le sang veineux, prélevé sur anticoagulant citraté (9 vol./1 vol.) doit être centrifugé rapidement après le prélèvement (15 °C, 2 500 g, 15 min) pour obtenir le plasma pauvre en plaquettes. Les tests sur plasma pauvre en plaquettes frais doivent être réalisés dans les deux heures, le F.VIII étant particulièrement labile. Si tel n'est pas le cas, le plasma pauvre en plaquettes doit être congelé en plusieurs aliquotes à - 30 °C ou, mieux, à une température inférieure. Les transferts de prélèvements doivent être assurés dans la carboglace. Au moment de l'analyse, l'échantillon doit être décongelé à 37 °C pendant quelques minutes.

Le plasma riche en plaquettes est obtenu par centrifugation du sang total à 15 °C, à 800 g pendant 10 min. Il doit être utilisé dans les deux heures qui suivent le prélèvement, et ne peut être congelé.

Sauf cas particulier, la numération plaquettaire est réalisée sur sang total prélevé sur EDTA.

Bilan d'hémostase d'orientation

Le temps de céphaline avec activateur (TCA), la numération plaquettaire font partie, avec le temps de saignement, du bilan initial [2]. Il est important de souligner que tous les réactifs utilisés pour la mesure du TCA ne sont pas équivalents pour dépister les déficits modérés en F.VIII : les réactifs contenant du kaolin comme activateur sont notamment plus sensibles.

Pour mesurer le temps de saignement, à la technique de Duke à l'oreille (cotation B5, code nomenclature 121), inutilisable pour dépister les formes modérées de maladie de Willebrand, il faut préférer les techniques d'Ivy (cotation B20, code 171), plus sensibles, réalisées au niveau de la face antérieure de l'avant-bras sous une pression de 40 mm Hg chez l'adulte [3]. La technique d'Ivy-incision horizontale consiste en une incision standardisée, réalisée à l'aide d'un dispositif à usage unique (Simplate®, Surgicutt®) ; le sang est recueilli toutes les 30 secondes à l'aide d'un papier filtre. Les valeurs normales sont comprises entre 4 et 8 minutes. Dans la technique d'Ivy-3 points, l'incision est remplacée par trois points de piqûre effectués à l'aide d'une microlance (normales : 2-4 min). Enfin, la technique d'Ivy-3 points quantitatif, avec recueil du sang écoulé à l'aide d'un tube capillaire, requiert un personnel plus entraîné (normales du volume de sang écoulé : 60-120 µl). Quelle que soit la technique employée, la notion de prise d'aspirine ou de tout autre médicament antiagrégant plaquettaire dans les dix jours précédant l'examen doit être systématiquement recherchée.

Examens complémentaires

Pour les étalonnages et contrôles des examens décrits ci-après, il est nécessaire de recourir à des plasmas titrés normaux et pathologiques. Ceux commercialisés présentent l'avantage d'être étalonnés par rapport à des plamas de référence internationaux. Une évaluation comparative de certains d'entre eux a été publiée récemment [4].

* Activité coagulante du F.VIII (F.VIIIC). La mesure de l'activité coagulante du F.VIII fait partie du bilan de la maladie de Willebrand. Les résultats sont exprimés en % ou en UI/dl, 1 % correspondant à 1 UI/dl. Les normales sont comprises entre 50 % et 150 %. Cotation : B40, code 178.

* Activité cofacteur de la ristocétine (vWFRCo) sur plasma pauvre en plaquettes. In vitro, le facteur Willebrand plasmatique n'interagit pas spontanément avec les plaquettes. Afin de mesurer son activité biologique, il est nécessaire d'avoir recours à des modulateurs exogènes, telle la ristocétine [1]. Cet antibiotique glycopeptidique, du fait des changements de charge qu'il induit, modifie la conformation du facteur Willebrand dont il démasque ainsi le domaine interagissant avec le complexe GPIb/IX de la membrane plaquettaire. L'agglutination des plaquettes est alors dépendante de la concentration du facteur Willebrand présent dans le plasma.

En pratique, « l'activité cofacteur de la ristocétine » (vWFRCo) consiste à mesurer l'agglutination de plaquettes fixées témoins en présence du plasma pauvre en plaquettes du patient ou d'un plasma titré en vWFRCo, et d'une concentration fixe de ristocétine (1 ou 1,2 mg/ml). Les résultats sont exprimés en % ou en UI/dl, 1 % correspondant à 1 UI/dl. Les normales sont comprises entre 50 % et 150 %, à interpréter en fonction du groupe sanguin (voir plus loin). Cotation : B40, code 192.

Les réactifs et plasmas titrés, actuellement enregistrés à l'Agence française du Médicament pour la mesure du vWFRCo, sont mentionnés dans le tableau 1. Un agrégomètre est le plus souvent nécessaire. Toutefois, le test d'agglutination macroscopique semi-quantitatif sur lame (Behring) est particulièrement utile en urgence. Par ailleurs, pour certains réactifs, une automatisation des mesures de vWFRCo est désormais possible sur quelques automates récents d'hémostase.

* Antigène Willebrand. L'antigène Willebrand (vWFAg) est mesuré par des techniques immunologiques, à l'aide d'anticorps spécifiques : Elisa (enzyme linked immuno-sorbent assay), Elfa (enzyme linked fluorescent assay), Irma (immuno-radiometric assay), Liatest®, ou Laurell, cette dernière étant la moins sensible. Dans le tableau 2 sont répertoriés les réactifs et plasmas titrés actuellement enregistrés à l'Agence française du Médicament pour la mesure du vWFAg. Les résultats sont exprimés en % ou en UI/dl, 1 % correspondant à 1 UI/dl. Les normales sont comprises entre 50 % et 150 %, à interpréter en fonction du groupe sanguin (voir plus loin). Cotation : B40, code 187. Notons que, jusqu'au début des années 80, le vWFAg était appelé F.VIII related antigen (F.VIIIRAg).

Examens spécialisés

Ces examens, délicats à mettre en œuvre et à interpréter, relèvent de l'activité de laboratoires spécialisés.

* Analyse des multimères. L'analyse de la distribution des multimères du facteur Willebrand plasmatique et éventuellement plaquettaire est réalisée par électrophorèse en gels de SDS-agarose (0,8 à 1,4 %). Cet examen est indispensable pour diagnostiquer certains sous-types de maladie de Willebrand (figure 2). Cotation : hors nomenclature.

* Agglutination des plaquettes induite par la ristocétine ou Ripa. Elle reflète l'affinité du facteur Willebrand pour la GPIb plaquettaire et est réalisée sur le plasma riche en plaquettes du patient à des concentrations croissantes de ristocétine, de 0,3 à 1,5 mg/ml. Des épreuves croisées de Ripa (ristocetin induced platelet aggregation) doivent être pratiquées afin de faire le diagnostic différentiel entre maladie de Willebrand, liée à une anomalie plasmatique, et pseudo-maladie de Willebrand, thrombopathie liée à une anomalie qualitative de la GPIb. Ces épreuves croisées consistent à tester parallèlement le mélange plasma pauvre en plaquettes du malade + plaquettes témoins, le plasma riche en plaquettes du malade, le plasma riche en plaquettes du témoin, à différentes concentrations de ristocétine. La Ripa concourt au diagnostic de certains variants de maladie de Willebrand (type 2B). Cotation : hors nomenclature.

* Analyse de la liaison du facteur Willebrand au F.VIII. Récemment mise au point, elle permet de mettre en évidence un défaut de liaison du vWF du patient à du F.VIII exogène, anomalie qualitative du facteur Willebrand caractérisant le type 2N (voir plus loin). Cotation : hors nomenclature.

Interprétation des résultats : diagnostic biologique et classification de la maladie de Willebrand

Dans la forme classique de la maladie de Willebrand, il existe le plus souvent un allongement du temps de saignement sans thrombopénie et un temps de céphaline avec activateur modérément allongé [2].

Toutefois, étant donné l'hétérogénéité de cette maladie, ces anomalies peuvent faire défaut. En particulier, le temps de saignement Ivy-incision n'est allongé que dans environ deux tiers des cas de maladie de Willebrand avérée, car ce test manque de sensibilité et de reproductibilité [5]. Très récemment apparu sur le marché, le PFA-100 (platelet function analyser, Dade International®), automate permettant d'explorer l'hémostase primaire à partir de sang total frais, dépisterait la maladie de Willebrand dans près de 100 % des cas [5]. Cette voie d'investigation paraît très prometteuse.

D'autre part, l'activité coagulante du F.VIII (F.VIIIC) pouvant être normale ou diminuée, l'allongement du TCA, dépendant du taux de F.VIIIC, n'est pas constant.

Différents types de maladie de Willebrand ont été décrits et, en 1994, une nouvelle classification, basée sur les données du phénotype, a été établie [6] (tableau 3).

La mesure de l'activité du facteur Willebrand (vWFRCo) et de son antigène (vWFAg) permettent de distinguer les déficits quantitatifs (types 1 et 3), caractérisés par une diminution parallèle du vWFRCo et du vWFAg, des déficits qualitatifs (type 2), caractérisés par une dissociation entre ces deux taux.

Le type 1

C'est le type le plus fréquent (environ 70 % des cas) ; sa transmission est dominante. Il résulte d'une anomalie quantitative du facteur Willebrand se traduisant par une diminution parallèle et modérée des taux de vWFAg, vWFRCo et F.VIIIC. La distribution des multimères est normale (figure 2).

Le type 2

De transmission en général dominante mais parfois récessive, il réunit les variants définis par une anomalie qualitative du facteur Willebrand :

- Le type 2A est caractérisé par une diminution de l'affinité du facteur Willebrand pour la GPIb plaquettaire, associée à une absence des multimères de haut PM et de PM intermédiaire (figure 2).

- Dans le type 2B, le facteur Willebrand présente une affinité augmentée pour la GPIb : de ce fait, il a la propriété d'agglutiner les plaquettes à des concentrations de ristocétine inférieures (0,3 à 0,8 mg/ml) à celles nécessaires pour induire l'agglutination des plaquettes en présence de facteur Willebrand plasmatique normal (1 à 1,2 mg/ml) (Ripa). Les multimères de haut poids moléculaire sont absents dans le plasma (figure 2) : ce déficit serait lié à l'adsorption spontanée des formes de haut poids moléculaire sur les plaquettes en circulation, provoquant des thrombopénies transitoires.

- Le type 2M est caractérisé par une affinité diminuée du facteur Willebrand vis-à-vis des plaquettes et par une structure multimérique normale.

- Décrit pour la première fois en 1989, le type 2N ou Normandie est caractérisé par une anomalie de liaison du facteur Willebrand au F.VIII. Son mode de transmission est récessif. Chez les homozygotes ou hétérozygotes composites, il existe une discordance entre les taux de vWFRCo et de vWFAg, normaux, et le taux de F.VIIIC diminué. Le test de liaison du facteur Willebrand au F.VIII est alors indispensable pour faire le diagnostic différentiel entre maladie de Willebrand de type 2N et hémophilie A (hémophile A ou conductrice). Dans l'hémophilie A, la liaison du facteur Willebrand au F.VIII est normale.

Le type 3 (type sévère)

Transmis sur le mode récessif, il correspond à la forme grave de la maladie de Willebrand. Sa fréquence est estimée à 1/106. Il est caractérisé par une absence totale de facteur Willebrand dans le plasma et les plaquettes (figure 2). C'est chez certains de ces patients recevant des traitements substitutifs répétés que peuvent apparaître des anticorps antifacteur Willebrand.

Difficultés diagnostiques

L'interprétation des résultats de vWFRCo et de vWFAg doit prendre en compte le groupe sanguin ABO des patients ainsi que certaines circonstances physiologiques ou pathologiques [2]. Ainsi, les sujets normaux de groupe O ont un taux de facteur Willebrand significativement plus bas que celui des sujets des autres groupes [7]. Pendant la grossesse, il existe une augmentation du facteur Willebrand et secondairement du F.VIII, ce qui rend particulièrement difficile le diagnostic de maladie de Willebrand pendant cette période. Enfin, le stress, l'exercice physique ou l'existence d'un syndrome inflammatoire sont autant de circonstances où le facteur Willebrand augmente par rapport à son taux basal.

À côté des déficits constitutionnels, il existe des déficits acquis en facteur Willebrand, notamment associés à des lymphopathies B [8].

Suivi des patients - Bases du traitement

Lorsque le diagnostic de maladie de Willebrand est fortement suspecté ou établi, il est recommandé d'adresser les patients à une consultation spécialisée en hémostase. Une carte précisant la nature et l'importance du déficit est alors habituellement remise au patient. L'identification du type de maladie de Willebrand est cruciale pour la conduite thérapeutique. Lorsqu'il est nécessaire de corriger le désordre hémorragique, il existe deux voies majeures de traitement : la DDAVP (1-déamino-8-D-arginine vasopressine ou desmopressine, Minirin®), ou la susbtitution par des concentrés enrichis en facteur Willebrand, produits sanguins stables [2]. La DDAVP, qui induit la libération de facteur Willebrand à partir des cellules endothéliales, permet une augmentation transitoire du facteur Willebrand et du facteur VIII. Elle est contre-indiquée dans la maladie de Willebrand de type 2B, le facteur Willebrand hyperaffine pour les plaquettes étant à l'origine de thrombopénies sévères. Cet exemple souligne l'importance du diagnostic précis du type de maladie de Willebrand.

Anomalies moléculaires identifiées dans la maladie de Willebrand

L'hétérogénéité phénotypique de la maladie laissait prévoir une grande diversité d'anomalies moléculaires à l'origine de l'affection. De fait, de nombreuses mutations ponctuelles faux-sens ont notamment été identifiées chez des sujets atteints de maladie de Willebrand de type 2A, 2B et type 2N [9-10]. Pour promouvoir la caractérisation d'anomalies du facteur Willebrand dans la maladie de Willebrand, un réseau Inserm a été mis en place en France en 1996, coordonné par D. Meyer (Inserm U. 143, Hôpital Bicêtre). Son objectif est de mieux appréhender les relations entre génotype et phénotype chez les patients atteints de maladie de Willebrand, de mieux apprécier le risque hémorragique et de pouvoir proposer aux patients le traitement optimal.

REFERENCES

1. Ruggeri ZM. Von Willebrand factor. J Clin Invest 1997 ; 99 : 559-64.

2. Fressinaud E, Meyer D. La maladie de Willebrand : du diagnostic au traitement. Hématologie 1995 ; 3 : 199-208.

3. Groupe d'Études sur l'Hémostase et la Thrombose. Annexe technique. Sang Thromb Vais 1993 ; 5 : 37-9 (suppl.).

4. Kasper CK, Aronson DL, Davignon G, et al. Comparison of six commercial plasma references for factor VIII, factor IX and von Willebrand factor. Thromb Haemostas 1995 ; 74 : 987-9.

5. Fressinaud E, Veyradier A, Trossaert M, Truchaud F, Wolf M, Meyer D. Screening and control of therapy of patients with von Willebrand disease using a new analyser of platelet function under high shear stress. Thromb Haemostas 1997 (suppl.), abst 2838.

6. Sadler JE. A revised classification of von Willebrand disease. Thromb Haemostas 1994 ; 71 : 520-5.

7. Caekebeke-Peerlinck KMJ, Koster T, Briët E. Bleeding time, blood groups and von Willebrand factor. Br J Haematol 1989 ; 73 : 217-20.

8. Rinder MR, Richard RE, Rinder HM. Acquired von Willebrand's disease : a concise review. Am J Hematol 1997 ; 54 : 139-45.

9. Sadler JE, Matsushita T, Dong Z, Tuley EA, Westfield LA. Molecular mechanism and classification of von Willebrand disease. Thromb Haemostas 1995 ; 74 : 161-6.

10. Ribba AS, Lavergne JM, Girma JP, Meyer D. Bases moléculaires de la maladie de Willebrand. Hématologie 1995 ; 3 : 191-8.


 

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